книги из ГПНТБ / Геодезические разбивочные работы
..pdf= 16 992 мм;
(а колонн |
|
|
« |
JLli |
|
а |
||
il |
%СУ
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
20 |
/7= 17 027 мм; |
20 =16 990 |
мм; |
— /^ = 35 мм; |
До = 2 мм; |
ге=7 |
||
Измеренные |
s |
s |
|
|
СДВИЖКИ |
||
отклонения, |
|
|
|||||
|
|
рельсов, мм |
|||||
|
мм |
s |
< |
|
9b', |
||
|
|
|
да, |
Y, |
|
||
|
s |
+ |
+ |
MM |
MM |
MM |
|
а |
s |
Jl |
|
|
v |
v' |
|
ь |
1 |
|
|
l-o
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
+ 2 |
0 |
0 |
+2 |
+ 2 |
0 |
|
2 |
0,17 |
—9 |
+6 |
6 |
12 |
14 |
—2 |
2 |
5 |
|
14 |
—9 |
3 |
0,33 |
—19 |
24 |
12 |
36 |
38 |
—6 |
12 |
8 |
|
27 |
—30 |
4 |
0,50 |
—34 |
40 |
18 |
58 |
60 |
- 17 |
30 |
12 |
• |
46 |
- 4 8 |
5 |
0,67 |
—26 |
30 |
25 |
55 |
57 |
- 17 |
38 |
15 |
41 |
—42 |
|
6 |
0,83 |
—7 |
12 |
29 |
41 |
43 |
—6 |
36 |
18 |
|
25 |
—25 |
7 |
1,00 |
0 |
0 |
35 |
35 |
37 |
0 |
37 |
21 |
|
21 |
—16 |
|
|
-95 |
— |
— |
— |
251 |
- 4 7 |
155 |
— |
176 |
-170 |
|
[X] = |
156; [дк] = Ш |
мм; |
Ух = 1,5 |
мм; |
Y 7 = 20,8 |
мм; |
[ y ] + [ y ' ] = 6 |
мм |
(контроль) |
После монтажа подкрановых путей производят плановую и вы сотную исполнительную съемку одним из описанных ранее способов
исоставляют исполнительную документацию.
Нивелирование путей повторяют после прокатки смонтирован
ного крана (под нагрузкой).
При сборке рам необходимо определять их размещение в створе оси здания и вертикальность. Контроль осуществляется теодолитом методом бокового нивелирования со смещенной строительной оси. До монтажа рамы проверяется положение ригеля по высоте и при необходимости вносятся исправления.
Монтажу ферм предшествует контроль положения подферменных опор и фактической длины ферм. Плановое положение подфермен ных опор проверяется от закрепленных осей сооружения или не посредственным промером рулеткой, высотное — нивелировкой от ближайшего репера.
При монтаже стропильных ферм оголовки колонн нивелируют при помощи угольника и прикрепленной к нему рулетки, опущенной вниз до уровня нивелира. В ряде случаев возможно применение тригонометрического нивелирования с использованием точных тео долитов, например типа Т2. Для расстояний в 50 м стандарт пре вышения составляет менее 5 мм [421.
Если в нижнем поясе ферм устраивается подвесной потолок, то по оголовкам колонн разбивают дополнительные оси, фиксирующие плановое положение фермы каждого пролета.
Фактическая длина фермы определяется после ее сборки и ука зывается на исполнительном чертеже.
194
При установке ферм необходимо определять горизонтальность нижнего пояса, вертикальность стоек и боковых панелей в середине пролета.
Горизонтальное положение пояса определяется нивелированием узлов, а вертикальность стоек и панелей при помощи отвеса или тео долита, установленного под фермой на полу цеха.
Если в нижнем сечении фермы предусмотрено устройство под весного потолка или балки монорельса, перед монтажом на крайних фермах фиксируют продольную ось подвешиваемых конструкций. Разбивка оси на поясах промежуточных ферм осуществляется тео долитом, установленным в створе оси на полу здания.
13'
Г л а в а V I I
МОНТАЖ И ВЫВЕРКА ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
§ 37. Особенности геодезических работ, выполняемых
при установке машин и оборудования
Монтаж современного промышленного оборудования сопрово ждается точными геодезическими измерениями, которые коренным образом отличаются от обычных измерений, применяемых при ре шении инженерно-геодезических задач.
Особенностью геодезических работ, выполняемых при установке и выверке машин и оборудования, является их тесная связь с раз личными видами технических измерений, в связи с чем выработан ряд специальных методов и инструментов, которые в равной мере относятся к обоим видам этих измерений.
Геодезические работы при монтаже промышленного оборудования тесно связаны с геодезическими разбивочными работами при строи тельстве зданий и сооружений.
Поэтому проектирование и расчет точности геодезических работ при монтаже оборудования должны выполняться совместно с со ставлением проекта геодезических разбивочных работ для всего объекта в целом.
Геодезические работы при монтаже оборудования отличаются высокой точностью. Высокая точность и особенности работ опре деляют особый порядок их производства.
Точность выполнения работ на отдельных этапах последова тельно повышается, что вызывает необходимость последовательно повышать точность плановой и высотной основы.
Условия, при которых выполняются геодезические работы в ма шиностроении, настолько необычны, что для разработки ряда тео ретических вопросов инженерной геодезии потребовалось привлечь смежные области науки, конструировать специальные инструменты и разработать методику их применения.
Методы и точность измерений при монтаже определяются осо бенностями технологического процесса и характером оборудования, однако они всегда должны быть более точными, чем применяемые при разбивках и геодезическом контроле строительных работ. По-
196 |
1 |
этому во многих случаях требуется создание специальных монтаж ных сеток и производство специальных контрольных измерений.
Монтажно-контрольные измерения очень разнообразны и вклю чают в себя методы косвенных измерений, электронно-оптические, измерения с одновременным регулированием размеров и т. п.
§ 38. Плановая и высотная геодезическая основа при работах по установке машин и оборудования
Монтаж и выверку машин и оборудования выполняют относи тельно монтажных осей, которые совпадают с осями монтируемого объекта или строятея параллельно им. Монтажные оси привязывают к пунктам геодезической основы и надежно закрепляют.
3
Z
NA
Рис. 81
Короткие монтажные оси отмечают в натуре при помощи натяну той струны. Иногда при большом протяжении монтажной оси вдоль нее прокладывается полигонометрический ход, являющийся само стоятельной геодезической основой. Замыкающая этого полигонометрического хода называется монтажным базисом.
Длина монтажного базиса определяется с высокой степенью точности и вычисляется по формуле (рис. 81)
|
|
п |
|
|
|
|
|
so = 2 s i c o |
s a |
M |
(vu.1) |
|
п |
|
п |
|
|
ds0 |
= 2 C 0 S a i d s i — 2 |
S { |
s i n a< "^Г • |
(VII.2) |
|
|
t"=i |
i=i |
|
|
|
Вычисляя углы ai по уравновешенным значениям измеренных |
|||||
углов ßi, ß2', . . ., |
ß'n + 1 , |
получим |
|
|
|
|
dat = dßl + dß2 + |
. . . + dß/. |
(VII.3) |
||
Уклонение точки i хода от замыкающей будет равно |
|
||||
YI = sx sin |
- f s2 sin a2 - f . . . + st-_x sin щ.^. |
(VII.4) |
197
Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
* sin |
|
= У, |
+ (У2 |
- УО i-(dßi + ОД |
|
+ . . . |
|
|||||||
+ |
- |
|
j № + dßi + - • - + d%) = & |
(Yn+1 - YJ + |
|
||||||||||
+ f(Yn+1-Y2)+ |
|
. . . + ^ ( F „ + 1 - y „ ) = |
F n + 1 |
2 ^ - 2 ^ f |
' |
||||||||||
так как |
|
|
|
|
У„+і = 0, |
то |
|
|
1=1 |
|
i=i |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 ^ s m a , - ^ = - 2 ^ ^ - |
|
|
|
(ѴИ.5) |
||||||||
|
|
|
»«1 |
|
|
t=i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Угловая |
невязка |
|
п+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S dfr = w. |
|
|
|
|
|
|
(VH.6) |
||
Для |
уравновешенных углов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
тогда |
|
|
|
|
|
<*ßi' = |
* & |
— |
( |
V |
I |
I . |
7 ) |
||
л |
|
|
|
п+і |
|
|
п+1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
2 . , Й І Ц А _ _ 2<=іУ І І 8 . + _ - Г ± 2 У , . |
(ѴІІ.8) |
|||||||||||||
Полагая, что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
и + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
получим |
|
|
|
|
|
і=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
п+1 |
|
|
п |
|
|
п+1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
d s o = 2 c o s щ d s i + 2 Y t |
~ у Y = 2 c o s а / d s ' + 2 Y ' ^ ~ |
|
|
||||||||||||
|
і=1 |
|
і-1 |
|
п c o s щ |
і=1 |
|
|
«=1 |
|
|
|
|
||
|
- |
7 |
п+1 |
|
= |
а $ і П+1 { Y i |
|
Y) |
T |
1 |
• ( |
Ѵ І І Л О |
) |
||
|
|
2 і г |
|
2 |
+ 2 |
|
- |
|
|
||||||
|
|
|
t'=l |
|
|
t=l |
і=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
При стандартах измерения углов Oß |
и |
длин линий ст5 |
стандарт |
||||||||||||
замыкающего |
|
хода |
будет равен |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
al |
= 2 |
cos2 a,oI. + ^ | 2 |
<F< ~ Т ) 2 ' |
|
|
( Ѵ І І Л 1 ) |
||||||
|
л+1 |
|
|
|
п+1 |
п+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ( у , - у ) 2 |
= 2 у ? - 2 у 2 ^ + ( " |
+ і)^2 |
= |
|
|
|||||||||
|
п+1і=1 |
|
|
|
і=1 |
і=1п+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= S У? - 2 У 2 (п +1) + (« +1) У2 = 2 |
У? - У2 (и + 1). (VII.12) |
198
Стандарт смещения конечной точки хода по направлению замы кающей определится из следующей зависимости:
Іп+1 |
|
al = 2cos* a(al. + Щ у? _ ут» („ +1) . |
(VII.13) |
Первый член выражения определяет влияние погрешностей из
мерения |
длин |
сторон. |
|
|
При |
строго |
вытянутом |
ходе cos а( = |
1 и |
|
|
п |
cos2 api not. |
|
|
|
S |
(VII.14) |
Второй член показывает влияние погрешностей угловых изме рений. При строго вытянутом ходе он равен нулю, а при ломаном его характеристикой является коэффициент
2 у ? - 7 2 ( д + і ) = ^ у 2 ( г < - у ) 2 • ( V I U 5 >
1=1 і=1
Таким образом, формула (VI 1.13) может быть представлена в сле дующем виде:
п |
|
Ol = 2 C o s 2 аі°Ч +S№ 5r • |
(VII.16) |
Выражение (VII.16) служит для предвычисления точности опре деления длины монтажного базиса.
Допустимый стандарт угловых измерений определяется по формуле
|
|
o - ß ^ W ' |
|
(VH.17) |
|
1 |
|
|
|
где |
—допустимая относительная погрешность определения длины |
|||
замыкающего хода. |
|
|
|
|
|
Допустимый стандарт |
измерения |
длин |
сторон хода |
где |
Y Va* - s 2 a 2 ^ - — Ü L l / j |
а 2 ^ І |
||
|
|
|
|
|
|
1 |
= j / ^ S c o s |
2 ai |
(VII.18) |
Проложение полигонометрического хода для разбивки монтажной оси внутри цеха, в котором производятся монтажные работы, часто является затруднительным. Поэтому при монтаже машин и обору дования широко применяется метод створных наблюдений. В створе монтажного базиса создают закрепленные пункты, конструкция
199
которых должна |
практически устранять |
влияние |
центрировки |
|
и |
редукции. |
|
|
|
и |
При наблюдениях применяют специальные марки |
(подвижные |
||
неподвижные), |
используют и светящиеся |
марки. Применяя по |
движные марки, ведут непосредственное измерение отклонений от створа с высокой точностью. Так, например, используя подвижную марку системы М. С. Муравьева, измерения ведут с точностью до 0,01 мм [17].
При створных наблюдениях применяют оптические теодолиты Т2, Т5, Т10.
Для створных наблюдений используются специальные приборы (алиниометр, коллиматор и др.), которые значительно повышают надежность и точность результатов измерений.
При створных наблюдениях теодолит устанавливается на од ном из конечных пунктов монтажного базиса и ориентируется по другому. Смещения контрольных марок по отношению створа опре деляют при круге право (КП) и круге лево (КЛ).
Визирная цель |
подвижной |
контрольной марки перемещается |
до совпадения со |
створом при |
помощи микрометренного винта. |
До начала измерений определяют отсчет по микрометру, при, ко тором ось визирной цели совпадает с осью вращения марки (место нуля подвижной марки — МО).
Установив теодолит на расстоянии около 10 м от марки, наводят трубу на ось визирной цели и делают отсчеты по микрометру. За тем, повернув марку на 180°, передвигают винтом микрометра визирную цель до совпадения с крестом нитей и производят отсчеты. Полусумма отсчетов при первом и втором наблюдениях, выведенная из ряда приемов, равна месту нуля марки.
Смещения марок от створа определяют по наблюдениям при
двух положениях трубы теодолита, пользуясь |
формулами |
а = М О - К Л = К П - М О |
(VII.19) |
при положении микрометра справа от зрительной трубы теодолита,
а = К Л - М О = М О - К П (VII.20)
при положении микрометра слева от зрительной трубы. Наблюдения повторяют 5—10 раз, выполняя их с обеих конеч
ных |
точек |
монтажного |
базиса. |
|
|
С целью контроля устойчивости конечных точек базиса на каждом |
|||||
«го |
конце |
устанавливают |
два пункта: крайний — основной |
знак |
|
и промежуточный — рабочий. Наблюдения производят |
между |
ос |
|||
новными знаками, а затем, устанавливая на рабочих |
знаках |
по |
|||
движную |
марку, проверяют их положение. Контроль |
выполняют |
с двух концов базиса. Наблюдения в процессе монтажа оборудования обычно выполняют с рабочих знаков.
На длинных створах устанавливают ряд промежуточных рабочих знаков.
200
В связи с неизбежными погрешностями установки рабочих зна ков в створе основных створные наблюдения необходимо редуци ровать на основной створ.
Уклонения марок от створа могут определяться при помощи измерения угла, образованного створом и направлением на марку. Измерение выполняют окулярным или оптическим микрометром.
Разработаны методы створных наблюдений, основанные на ди фракции света.
На участке, где выполняется монтаж промышленного оборудова ния, строится монтажная сетка в виде квадратов со сторонами размером от 1 до 24 м и погрешностью положения вершин относи
тельно исходного пункта |
не более 2—3 |
мм. |
В связи с трудностями |
выполнения |
точного измерения углов |
с короткими сторонами целесообразно для определения координат вершин монтажной сетки применять метод трилатерации и создавать ряды геодезических четырехугольников с измеренными сторонами и диагоналями.
Стандарты положения точки п по отношению к исходной О (про
дольный и поперечный сдвиги) |
определяются |
по формулам |
||
ох |
=аѴпА— |
В ; |
(VII.21) |
|
" |
|
— Dn? |
|
|
Оуп = a ѴСп? |
+ En + |
F, |
||
где а — стандарт линейных |
измерений. |
по специальным та |
||
Величины А,- В, С, D, Е, F |
определяются |
|||
блицам в зависимости от соотношения |
Ъ : а. |
|
Последним этапом создания монтажной сетки является редуциро вание, при котором выполняется перемещение предварительно установленных центров на величины разностей проектных и полу ченных при уравновешивании координат вершин сетки.
Высокоточные измерения при монтажных работах производятся на основе специальной (триангуляционной, трилатерационной и ли нейно-угловой) сети, в которую в виде одной из сторон включена ось монтируемого объекта. Схема специальной сети и точность измерений зависят от требуемой точности определения длины этой оси, а также от местных условий.
Часто применяется построение в виде треугольника с измерен
ными углами и одной из сторон — базисом (рис. |
82). |
Стандарт |
стороны а находят по формуле |
|
|
^=V(7-T+H^f{Gtg%A+ctg2B+ctgActëB) |
' |
(ѴІІ-22) |
где 0 ß и оь — соответственно стандарты угловых |
измерений и |
измерения базиса. Исходя из требуемой точности определения сто рон, устанавливают необходимую точность измерений.
Для определения длины оси широко применяют ромбическую триангуляционную сеть с измеренной малой диагональю (рис. 83).
201
В ряде случаев в ромбической сети базисами служат не малая диагональ, а одна из боковых сторон, две смежныме стороны или
две несмежные стороны. |
Иногда вместо ромба строят треугольник |
|||
с двумя измеренными |
сторонами. |
|
|
|
Распространение получили также высокоточные линейно-угло |
||||
вые сети, в которых измерены все углы и стороны. Эти сети |
имеют |
|||
|
существенное преимущество |
перед |
||
|
триангуляцией. Помимо |
ромби |
||
|
ческой сети |
находит |
применение |
|
|
специальная |
триангуляционная |
||
|
сеть в виде |
геодезического |
четы |
|
|
рехугольника (рис. 84) или квад |
|||
|
ратов с диагоналями. |
|
|
|
Ь |
Применяется также триангуля- |
|||
ционная сеть в виде центральной |
||||
Рис. 84 |
системы — треугольной (рис. 85, а) |
|||
|
или четырехугольной |
(рис. 85, б). |
В отдельных случаях требуется применение сложных специальных триангуляционных сетей (рис. 86).
Однако сложные специальные опорные сети при выполнении монтажных работ применяют редко, ограничиваясь созданием типо вых базисных сетей.
Уравновешивание специальных сетей должно выполняться стро гим способом, так как приближенные способы могут вызвать иска жение результатов измерений.
Для уравновешивания целесообразно применять способ избыточ ных неизвестных (способ посредственных измерений, связанных условными уравнениями).
202
В специальных триангуляционных сетях необходимо точно опре делять элементы приведений на каждом пункте.
Погрешности центрировки инструментов и визирных знаков стараются устранить, применяя знаки специального типа.
а
|
а |
а |
6 |
а |
|
Л |
/ |
XРис. 85 |
При наличии значительных помех для измерений, создаваемых фундаментами под оборудование, монтируемыми деталями и т. п., при производстве монтажных работ в цехах применяют различные специальные методы: уточнение размеров между разбивочными осями, перенесенными внутрь цеха и закреплен ными на элементах строительных конструкций, разбивка от них монтажных осей с проверкой
перпендикулярности |
и |
закреплением |
надежными |
||
знаками; |
применение |
оптического, |
струнного |
||
и струнно-оптического створных методов. |
|||||
Работы |
по установке машин и оборудования |
||||
по высоте выполняются на основе |
специальной |
||||
нивелирной сети. |
Сеть состоит |
из |
реперов, от |
||
которых выполняется |
передача |
отметок на кон |
трольные марки на монтируемом объекте.
Реперы должны быть надежными, в связи с чем при высокоточ ных измерениях требуется закладка глубинных реперов вне пре делов объекта. Количество и расположение реперов определяются местными условиями, так как передачу отметок необходимо выпол нять с одной или двух станций.
Реперы закладываются в местах с благоприятными условиями, вне зоны динамических воздействий, причем их располагают груп
пами |
(кустами) из 3—4 |
реперов. |
На |
основе глубинных |
реперов создается сеть рабочих реперов |
и контрольных марок, расположение, количество и конструкция которых определяются местными условиями.
203