Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Болгов И.Ф. Геодезические измерения в сельскохозяйственном строительстве

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

8.43 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 218 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

ряемой линии (давления, температуры, влажности) . Радиодально меры более чувствительны к изменению отмеченных факторов, чем светодалыюмеры, и особенно чувствительны они к изменению в л а ж ности воздуха, но измерения ими можно вести в любое время суток.

Рис. 41.

Современные системы радио-и светодалы-юмеров обеспечивают высокую точность измерения расстояний (относительная ошибка 1:10000—1:500000). Радиоэлектронные методы измерения рас стояний возникли сравнительно недавно, хотя на эту возможность указывали отечественные ученые давно, и среди них изобретатель ра дио А . С. Попов, академики Л . И. М а н д е л ь ш т а м и Н. Д . Папалекси .

К настоящему времени у нас и за границей разработан ряд конструкций радиодальномеров и светодалыюмеров различных ти пов. Наиболее точным светодальномером в С С С Р является электро оптический дальномер, разработанный в Ц Н И И Г А н К и предназна ченный для измерения расстояний до 30 км с относительной ошиб кой ие более 1:400000. Этот инструмент относится к типу больших светодалы-юмеров.

Светодальномером среднего типа в С С С Р			является светодаль-
иомер СВВ , позволяющий измеоять расстояния			до 15 км с относи
тельной ошибкой, н е п р е в ы ш а ю щ е й 1:200000. В С С С Р					разработан
т а к ж е ряд конструкций малых		(топографических)		светодалыюме
ров для выполнения измерений		при различных	инженерных рабо
тах. Из этих приборов можно отметить «Кристалл»,				разработанный
в Ц Н И И Г А и К , и СТ-62М, разработанный в М И И Г А н К ,					дальномеры
«Кварц», «Луч» и другие. Точность измерения			линий		светодально
мером СТ-62М в интервале	0,2—5 км около ± 2 см при продолжи
тельности измерения одной	линии до .15 минут		и вычисления до 10
минут, т. е. линии измеряются с относительной			ошибкой 1:10000 л
точнее.

Из зарубежных светодалыюмеров можно отметить разные ти пы «геодиметров», предназначенных дл я . измерения расстояний с


различной точностью, например,					можно измерять		расстояния до
40	км с ошибкой	1:500000.		Из геодезических		радиодальномеров
можно отметить		«теллурометр» (ошибка измерения несколько сан
тиметров для расстояния			от 0,15 до 60 км) , а из отечественных						при
боров — радиодальномер			Р Д Г В и другие, выпускаемые					серийно и
обеспечивающие точность ± 5 см для расстояний 0,2—30 км.
	В настоящий	период	непрерывно совершенствуются					радиоаппа
ратура и технические средства, появляются новые,							более	эффектив
н ы е	системы, например, квантовые				генераТоры-лазеры, что особен
но	способствует	внедрению		радиоэлектронных		методов		измерения
• расстояний в геодезию, и будущее за новыми						типами свето-			и ра
диодальномеров,		так как они в значительной				мере	повышают		про
изводительность труда при линейных измерениях.

19.	Параллактические способы линейных				измерений
Ранее	были	рассмотрены	вопросы	непосредственного измере
ния линий	лентами, проволоками или дальномерами . Есть еще кос
венные способы		определения	длин линий	на основе	вспомогатель
ных построений		и измерений	на местности. Так, например, если нз-

Рис. 42.

мерить базис в, расположенный перпендикулярно и в середине ли нии АВ, то длину этой линии можно вычислить по формуле ( р и с . 4 2 ) :

D =	^ b ( c t g + ctg	f ) ,
где p — острые малые	углы, под которыми	базис виден с концов

определяемой линии, измеряются с высокой степенью точности (с ошибкой не более ± 2 " ) . Эти углы получили название параллакти ческих, а отсюда и название способа, линейных измерений — парал

лактический.
В практических		работах стараются базис располагать симмет
рично линии АВ под углом ср (так называемый прибазисный						угол),
близким к прямому,		хотя	этот базис может быть и в конце			линии
АВ.	Определяемая линия,		базис,	параллактические	и прибазисные
углы	в совокупности	называются		параллактическим	звеном.	Ч а щ е

всего параллактические звенья имеют ромбовидную сильно вытяну тую форму. Базисы в звеньях измеряют мерными приборами с вы72

сокой точностью, а т а к ж е				применяют		базисы		с постоянной длиной.
Большую работу по теоретическому обоснованию и внедрению
параллактического способа измерения линии в производство										геоде
зических работ		выполнил		в С С С Р проф.- В. В. Д а н и л о в . В парал
лактических звеньях В. В. Д а н и л о в а . малая								диагональ	простого
ромба не перпендикулярна к определяемой							стороне и расположена
с отклонением от прямого				угла в пределах			10'—15' (рис. 43). Базис
измеряют ипварпыми <илн"сталы1ымн проволоками со средней										отно
сительной	ошибкой		порядка		1:100000. Параллактические				углы	(они
в пределах	4°—8°)		измеряют		оптическими		теодолитами		со средней
квадратнческой		ошибкой		± 0 " , 7 , а это позволяет определять						длину
параллактического			звена	с относительной				ошибкой	в пределах
1:38000—1:64000.
П р о ф . А. С. Филоненко теоретически и практически									обосновал
новый метод, при котором				длину базиса не измеряют, а определяют
из вспомогательной			параллактической			базисной сети, в которой ъ
качестве базиса используется трехметровый жезл . Этот									способ из
мерения . линий		получил		название		короткобазисиого			способа
(рис. 43).

	Рис.	43
Таким образом, в параллактическом звене В. В. Д а н и л о в а								не
посредственное измерение	базисов	проволоками				А. С. Филоненко
заменил посредственным (косвенным)				параллактическим			их опре
делением с одновременным определением длины						всего звена. Из
мерение-параллактических углов на всех точках						параллактического
звена А. С. Филоненко производится			оптическими теодолитами од
новременно, так как у них визирные			штанги		располагаются на			мос
тиках строго по оси вращения теодолитов.
Параллактическое звено А. С. Филоненко состоит из базисной
сети в виде простого ромба	(или треугольника)					с малой	стороной,
являющейся трехметровым	жезлом,		устанавливаемым перпендику
лярно и симметрично к определяемому				базису, и		параллактическо
го треугольника с.определяемой		стороной			АВ.	Длину	базисного
ж е з л а определяют с точностью ± 0 , 0 3				мм, параллактические				углы
измеряют оптическими теодолитами			типа		ТБ - 1 , Т2, Т1 со средней
квадратнческой ошибкой не более		± 0 " , 7 .

Рис. 44.

Д л и н а большого базиса вычисляется по формуле:

& = &1 +	& ' a = s - ^ ( c t g - ^ - + c t g - £ - ) f
длина звена по формуле:
р	... Ь • sin
		sin jj
Д л и н а параллактического		звена определяется с высокой точ
ностью (от 1:10000 до 1:60000)		в зависимости от конструкции звена

п величины параллактических углов в базисном и параллактичес ком звеньях. Короткобазисиый параллактический способ позволяет

успешно и точно измерять линии	для решения инженерных задач
при изысканиях и строительстве	сооружений и особенно гидротех

нических,- где чаще всего встречаются препятствия для непосредст венного измерения линий.

П р о ф . А. И. Д у р н е в предложил метод геодезических		засечек
для построения геодезических опорных	сетей, а т а к ж е для опреде
ления положения боковых засекаемых	предметов и для	контроля

Рис. 45.
измеренных расстояний. Из рис. 45а видно, что засечки		на	располо
женные вблизи хода геодезические пункты	(сигналы,	п и р а м и д ы ) ,
выдающиеся местные предметы (телебашни, радиомачты			и т. п.)
или специально поставленные знаки (вехи,	визирные	цели и др.)

позволяют избежать значительных линейных измерений. Например,


длины сторон		СД,.ДЕ,	E F могут		быть	получены	из последователь
ного решения		треугольников по теореме				синусов	(по стороне и двум
у г л а м ) . Н а рис. 456 представлен					ход, в котором		вообще нет необхо
димости в линейных измерениях,					если не считать		исходной		стороны,
длина которой		д о л ж н а	быть известна. Метод геодезических						засечек
является	как бы полигонометрическим					или теодолитным		ходом без
линейных	измерений,		которые	заменены наблюдением				пучка на
правлений на вспомогательные				боковые пункты с пунктов				хода. Бо
ковые пункты дают по ходам не только						систему надежно		определен-

ных пунктов, но 'и служа т для контроля	правильности угловых и,
что особенно важно, линейных измерений	в ходах.


	20.	Перенесение в натуру линий заданной длины
	При	разбивке на .местности проектных длин линий				(заданных
в их горизонтальном				проложении) необходимо учитывать		поправки
за	наклон местности,			за температуру	и за компарнроваиие мерно
го	прибора.
	Наиболее		существенной из них		является поправка	за наклон,
вычисляемая			по формуле:

Ad v = 2d • sin 2

Эта поправка всегда вводится со знаком плюс. Например, d = 7Q м, Y = — 4°,5; Ad = + 0,22 м. Тогда D - 70,22 м. Эту поправку мож но рассчитывать и по такой формуле:

где	И — превышение между точками,						определяемое	по горизонта
лям плана или нивелированием.
	Поправка за температуру вычисляется по формуле:
				Adt	= а. • d ((fl l 3 M . — ^ко.мп.)>
где	а — температурный				коэффициент		расширения мерного		прибо
ра	(для стали а = 0,000012);
	d	— длина сооружения;
	tian—температура			в момент		измерения;
	^комп—температура в момент					компарирования .
	Поправка		за	компарирование мерного прибора				(за	длину
прибора)		вычисляется по формуле:
					Adk=--Al • - г ,
где.Д/ — разность				рабочей / и номинальной /( ) длины мерного при
бора, то есть Al			=	/—/0.
	Таким образом,					+ Adt	+ Adl{.
				D = d + Ad v		+ Adt	+ Adl{.

VI. У Г Л О В Ы Е ИЗМЕРЕНИЯ

1. Принцип измерения горизонтальных углов на местности Схема устройства угломерного инструмента

Горизонтальный угол—это мера двугранного угла, образован

ного вертикальными	плоскостями,	проходящими через точку ус
тановки угломерного	инструмента	и точки	наведения (рис. 46).
В вершине измеряемого угла размещается			градуированный (раз-
76


деленный на		градусы		и	их доли)			горизонтальный		круг, называе
мый лимбом,		по	которому производятся отсчеты в градусной мере.
Перед отсчетами			лимб	приводится				в	горизонтальное		положение
при помощи		уровней.		В р а щ а ю щ а я с я					вертикальная	плоскость, на
зываемая	визирной,			последовательно
совмещается		сначала с одной					гранью
( н а п р а в л е н и е м ) , з а т е м				с	другой.
Визирная		плоскость			получается с
помощью зрительной трубы, укреплен
ной на в р а щ а ю щ е м с я				круге,		называе
мом алидадой, а в целом					такой угло
мерный инструмент называется теодо
литом. Теодолит			укрепляется			на шта
тиве с помощью станового винта.
Итак,	горизонтальная					плоскость
теодолита	представляет				плоскость			из	Рис.		46.
мерительного		круга (лимба),				а	проек-
тирующими		плоскостями				являются

коллимационные плоскости, образуемые визирной линией при вра щении зрительной трубы. Зрительная труба размещается на двух подставках, укрепленных на алидадном круге, центр вращения ко


торого должен		быть	совмещен с центром лимба .		Зрительная труба
и алидадный		круг	снабжены закрепительными		и наводящими
(микрометре ни ы м и)			винта м и.
Чтобы измерить горизонтальный угол между					двумя точками,
необходимо	установить теодолит над			вершиной измеряемого угла,
т. е. центр	лимба должен находиться			на одной	отвесной линии с

вершиной измеряемого угла (центрирование инструмента) . Приве

дение! плоскости лимба		в горизонтальное положение осуществляет
ся с помощью уровней		(нивелирование прибора)1 В р а щ а я	алидаду,
наводят зрительную трубу последовательно на точки. При			к а ж д о м
наведении	на точку осуществляется отсчет по угломерному кругу.
Разность	отсчетов дает	величину измеряемого угла.

2. Основные части угломерных инструментов

	Л и м б является металлическим или стеклянным					диском; на нем
делительной		машиной	наносят	градусные деления,		величина	одно
го деления		дуги лимба, в ы р а ж е н н а я			в градусной мере, называется
ценой деления лимба: Тд=\°\				30'; 20';	10'; 5'; 4'. Счет делений		идет
по	часовой	стрелке от	0°-до 360°. Д и а м е т р ы лимбов бывают				от 5
до	22 см. В линейной		мере Т	могут	быть размером	около 30	мик

ронов, а толщина штрихов доходит до	2 микронов. В повторитель
ных теодолитах лимб вращается; в настоящее		время в С С С Р вы
пускаются оптические теодолиты со стеклянными		лимбами .
В полую ось лимба входит ось второго основного круга			теодо
л и т а — а л и д а д ы . На алидаде теодолита	раньше	имелась	буссоль

д ля измерения магнитных азимутов или румбов (теперь буссоль

на к л а д н а я ) .

Втеодолитах имеются следующие основные виды винтов: за крепительные — для скрепления подвижных и неподвижных частей

инструмента; наводящие (микрометреиные) — для					малого и плав-^
ного перемещения частей пссле пх закрепления;					исправительные,"
подъемные и становой винты.
Установка инструмента над вершиной измеряемого угла про
изводится	с помощью отвеса,	являющегося продолжением				оси али
д а д ы (оси	инструмента) . Эта	операция	называется		центрировани
ем инструмента. Грубая установка производится					передвижением
всего инструмента вместе со Оптативом, а более				точная — небольшим
перемещением инструмента по головке штатива.
Д л я измерения вертикальных углов			(углов	наклона)		в теодо

литах имеется вертикальный круг, укрепленный на оси вращения зрительной трубы и в р а щ а ю щ и й с я вместе с нею относительно не подвижной алидады или специальных устройств.

Микроскопы представляют собою оптическую систему, состоя

щую из объектива и окуляра, и предназначены			для рассматривания
мелких и близко расположенных от глаза		предметов. Увеличение
применяемых в геодезических	инструментах	микроскопов колеблет
ся в пределах 30—60х . Лупой	называют короткофокусную			собира
тельную линзу, которая служит для рассматривания мелких				и близ
ко расположенных от глаза предметов.
Компенсатором называется автоматически			действующее при

способление, с л у ж а щ е е для приведения линии визирования в го ризонтальное положение и сохранения постоянства места нуля вертикального круга при небольших отклонениях оси вращения ин струмента от вертикального положения. Компенсаторы делятся на оптические, оптико-механические и механические. Оптической де талью первых двух компенсаторов могут быть плоскопараллельная пластинка, оптический клин, линза, зеркало или призма.

3. Уровни

Уровни с л у ж а т для приведения осей и плоскостей угломерных инструментов в горизонтальное пли вертикальное положение и д л я наблюдения за положением инструмента в процессе измерений. Цилиндрический уровень состоит из стеклянной трубки, называе мой ампулой, и металлической оправы, с л у ж а щ е й для предохране ния ампулы от повреждений. Внутренняя поверхность ампулы име

ет форму дуги	определенного радиуса.	Ампула	заполнена спиртом
или эфиром, а	небольшое пространство	занято	п а р а м и этой жид

кости и образует пузырек уровня. На ампуле уровня наносятся де

ления размером в 2 мм. Средняя -часть ш к а л ы называется	нуль-
пунктом. П р и симметричном расположении концов пузырька	уров-
78


пя относительно нульпуикта считают, что пузырек						уровня	находит
ся в нулыпункте (рис. 47, 48).
Касательная к дуге продольного сечения внутренней							поверхно
сти ампулы		в нулыпункте			называется осью цилиндрического уров
ня. Если пузырек уровня находится в нульпупкте,						ось'уровня зани
мает	горизонтальное			положение.
Угол, на который			отклоняется о'сь
уровня	при	перемещении			пузырька
уровня	на	одно	деление		ампулы,
называется		ценой	деления		уровня.
Д л я	повышения		точности приве
дения пузырька уровня в нул'ьпумкт
пользуются		контактными			уровнями.

Вконтактных уровнях пузырек

уровня рассматривается	т р и помо
щи системы призм (рис.	49).

	Рис. 48.	Рис.	49.
	• Когда пузырек	находится в нульпупкте,	изображения	концов
его	коитактируются.
	Круглый уровень имеет стеклянную ампулу в виде цилиндри
ческого резервуара .		Ампула з а к л ю ч е н а - в металлическую		оправу.
Н а	наружной части	ампулы нанесено несколько окружностей с об

щим центром, являющимся нульпунктом. Н о р м а л ь к внутренней по верхности ампулы, имеющей сферическую поверхность, в нульпуп кте называется осью уровня. При нахождении пузырька уровня в нульпупкте (симметрично от нульпуикта) ось уровня занимает от весное положение.

И т а к для приведения осей и плоскостей теодолита в горизон тальное или вертикальное положение - служат уровни, которые бы вают цилиндрические и круглые. Трубки уровней наполняют эфи-

ром или спиртом. Внутреняя поверхность уровня сферическая с ра диусом 3,5—200 м. Середина трубки—нульпупкт. Касательная к дуге уровня в пулыпункте называется осью уровня. Пузырек уров ня занимает всегда наивысшее положение. Центральный угол, со ответствующий одному делению уровня, называется иеной деления уровня. Цена деления характеризует чувствительность уровня; чем

цена деления		меньше,	тем	чувствительность	больше.	Ось	уровня
д о л ж н а	быть	параллельна		той подставке, на	которой	находится
уровень.	Цена	деления	цилиндрического уровня может			быть	от 2"

до 2'. Круглый уровень — герметически з а к р ы т а я коробка, отшли фованная внутри по сферу. Центр окружности является нульпунктом. Круглые уровни употребляются для предварительной установ ки или там, где нужна небольшая точность. Цилиндрические уровни бывают контактные и с запасной камерой, позволяющей изменять длину пузырька уровня. >

4.Оси и плоскости теодолита

Втеодолите имеются оси различного характера: механические, оптические и математические (рис. 50). Основная ось теодолита

0\02—есть

механическая ось. Вокруг

нее производится

вращение

' алидадиого

круга со всеми

паходящими -

ся

на нем

частями. К\К2

—

визирная ось

трубы—проходит через

центр

объектива

и крест

нитей;

V\V2

— ось вращения

тру

бы; U\U2 — ось уровня.

Плоскость,

которая

образуется

ви

зирной

осью при вращении трубы, назы

вается

коллимационной. Плоскость лим

ба

при

измерении

углов д о л ж н а

быть

горизонтальна.

П р е д ъ я в л я е м ы е

теодоли

ту условия делятся па три группы: 1) оп

тические условия; 2)

механико-технологи

ческие;

геометрические.

Оптические условия. Зрительная тру

ба и лупы д о л ж н ы быть хорошего каче

ства и находиться в чистом виде.

Рис. 50.

Механико-технологические условия.

Инструмент должен

иметь

по

возмож

ности небольшие

размеры

малый

вес.

Д в и ж е н и е

вра

щающихся частей должно быть плавным и правильным, а инстру мент—устойчивым. В инструменте необходимо обеспечить неизмен ность ^взаимного положения частей в течение продолжительного времени. Инструмент следует изготовлять из материала, не поддаю щегося окислению и действию влаги. Внутренняя поверхность уров ней д о л ж н а быть хорошо отшлифов'ана. .

Основные геометрические условия рассмотрены в разделе по верок и юстировок теодолита.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 218 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ