16. Устр-во верт. Круга теодолитов т30 и 2т30. Определение мо и измерение углов наклона.

Место нуля вертикального круга.

Отсчет по вертикально­му кругу, когда визирная ось зрительной трубы горизонталь­на, а пузырек уровня при его алидаде находится в нуль-пункте, называется местом ну­ля вертикального круга и обоз­начается МО.

Для удобства вычисления вертикальных углов МО должно быть близким к 0°. Значение МО = 0° может быть получено в том случае (см. рис. VI.21, а), если нулевой диаметр вертикального круга (0—180°) параллелен визирной оси МN, а нулевой диаметр

Рис. У1.21. Вертикальный круг с верньерами:

а-круговая оцифровка; б-симметричная.

верньеров (0—0) — оси тп цилиндрического уровня. Если при этих условиях произвести визирование зрительной трубой при КП на предмет, расположенный выше горизонта, то отсчет по вертикальному кругу будет равен углу наклона v (см. рис. У1.21.6).

Измерение вертикальных углов. При измерении вертикаль­ных углов отсчеты по вертикальному кругу производят

По двум верньерам: по первому отсчитывают градусы и минуты, по второму – только минуты, затем находят среднее

из минут

Рис. У1.22. Измерение углов наклона: а-при КП; б — при КЛ.

Для измерения вертикального угла (угла наклона) визирную ось зрительной трубы прибора при положении КП (рис. VI.22, а) наводят на точку Р. Приводят пузырек уровня при алидаде вер­тикального круга в нуль-пункт и по первому верньеру вертикального круга берут отсчет П. Из рисунка видно, что этот отсчет больше угла наклона v на величину МО, следовательно,

ν = П —МО. (VI. 12)После этого визирную ось зрительной трубы наводят на точку Р при положении КЛ и, совместив пузырек уровня алидады вер­тикального круга с нуль-пунктом, по первому верньеру алидады вертикального круга берут отсчет Л (рис. У1.22, б). Угол v в этом случае будет равен

ν= 180° —(Л —МО) (У1.13) или

ν = МО —Л+180°. (У1.13а)

Решив уравнения (VI. 13) и (VI. 13 а) относительно МО и v, получаем

(VI. . 14)

(VI. . 15)

Если отсчеты П и Л брать по ближайшему к окуляру зри­тельной трубы верньеру алидады вертикального круга, то МО и угол v находят по формулам:

( VI. 16)

17. Обозначение и закрепление т-к на местн-ти. Вешение линий и измерение их лентой. Поправки за компарирование и за наклон линии к гориз. Пл-ти.

З акрепл. т-к на местн. Вешение линий Для измер. длин линий с зад. точн. н-мо мерный прибор укладывать по створу. Створ — это линия пе­ресеч. местности верт. пл-тью, проходящ. ч/з концы отрезка линии. Поэтому при измер. длин линий лентой, рулеткой или проволокой в створе устанавливают вехи ч/з 100 - 200 м в равнинной и 20 - 100 м - в холмистой мест­н. Этот процесс называется вешением линии. Веха – деревян. шест длиною 2 - 2,5 м и толщиною 3,5 - 4 см, раскраш. полосками красн. и бел. цветов. В нижн. части вехи делается заостр. с метал. оковкой для облегчения втыкания ее в землю. Отрезки линий, подлежащ. измерению, соответств. образом закрепл. на местн. Если т-ки н-мо со­хр. на небольшой период, то их закрепл. вбитыми в землю колышками длиной 30 - 40 см и устан-ми рядом сторожками. Центр врем. знака обознач-ся гвоздем, кот. забивают в верхн. срез колышка. При необх. сохр. знака на более продолж. время т-ки за­крепл деревян. столбами, ж/б моноли­тами, рельсами, кот. устанавл. в заранее пробурен­ные скважины. Вешение линии можно вып-ть на глаз или при пом. зрит. трубы геод-го прибора. Разл. приемы вешения линий представлены на рис. 38. Вешение между вза­имно видимыми т-ми A и B (рис. 38, а) произв-ся «на себя». В этих т-х устан-т вехи. Затем техник стано­вится у вехи A, а рабочий по его сигналу устан-т в створе линии AB послед-но вехи в т-х 1, 2, 3 и т. д. Продление отрезка линии AB показано на рис. 38, б. Здесь вы­п-ся вешение «от себя».

При вешении ч/з гору, когда т-ки A к B взаимно не ви­димы (рис. 38,в), в этих т-х также устан-т вехи. Затем 1 рабочий устан-т веху в произв. т-ке d₁ так, чтобы была видна т-ка A, а др. рабочий ставит веху в т-ке C в створе линии Ad₁. После этого 1 рабочий переставляет веху из точки d₁ в точку d₂, находящ. в створе линии C₁B. 2 рабочий переставл. веху C₁ в точку C₂ и т. д. до тех пор, пока из точки C будет видно, что веха D за­крывает веху B, а из D — веха C закрывает C, что свидетель­ствует о том, что все вехи A, C, D и B выставл. в 1-й от­весной плоскости. Вешение ч/з овраг показано на рис. 38, г. По вехам в т-х A и B устан-ся веха 1 — на обрыве и вехи 2, 3 на противоп. стороне оврага. Затем ставят вехи 4 и 5, а по ним и остальные вехи 6 и 7. При вешении ч/з лес, если т-ки A и B взаимно не видны (рис. 38, д) выбирается т-ка D с кот. видны т-ка A и B. В этой т-ке устанавл. теодолит и опред. угол ADB. Теодолит переносят в т-ку E, откладыв-т угол β и устан-т веху в произв. т-ке F. Определив лен­той расст-я DB, DE и EA, из подобия треуг. AEC и ADB вычисл-т EC = BD* AE/AD. Это расст. откладыв-т по направл. EF, в т-ке C устанавл-т веху и по направ­л-ю AC делают просеку на т-ку B.

Землемерные ленты и рулетки. Компарирование

З емлемерные ленты и рулетки нах. широкое прим-е в инж. геод-и при измер. длин линий. Землемер­н. ленты выпускают 2 типов — ЛЗ (штриховые) и ЛЗШ (шкаловые) длиной 20, 24 и 50 м. Ленты изготавливают в виде стальной полосы шир. 10—20 мм и толщ. 0,4 - 0,5 мм с ручками на концах. Для удобства пользов. ленты наматы­в-ся на железн. кольца. Ленты типа ЛЗ имеют вблизи концов вырезы для шпилек. Кажд. метр на ленте отмечен метал. оцифрованной пластинкой. Полуметры обознач. заклепками, а дециметры сквозн. кругл. отверст, располож-ми по оси ленты. Сантиметры отсчитыв-т на глаз. У концов ленты име­ются вырезы для шпилек и нарезанные штрихи. За общ. длину ленты приним. расст. между штрихами. Землемерные ленты позв. опред. длины линии с точн. до 1:2000. Повыш. точн. измер. м. б. достиг­нуто прим-ем землемерн. лент шкалового типа ЛЗШ, На концах этих лент имеются шкалы длиной 10—15 см с сантим. и миллим. делениями. Метров. и дециметр.­ деления здесь отсутств. Для повыш. точн. изме­р. мерн. лентами их снабжают доп-ным обору­дов.: пружинными динамометрами, ножами, булавами или иглами, термометрами и др. Точн. измер. лентами с до­п-ным оборудов-м м. б. повышена до 1:5000. Рулетки м. б. тесмяные или стальные. Тесмяные ру­летки РТ прим-ся для измер. небольш. расст. длиною до 20 м. Стальные рулетки выпуск-ся с крестовиной РК длиною 50, 75 и 100 м и рулетки, закрепл. на вилке РВ — 20, 30 и 50 м. Для высокоточных измер. прим. рулетки, изготавл. из инвара.

При необх-ти особо точн. измерений прим. под­весные мерные приборы, кот. м. б. изготовл. из инварной или стальн. проволоки. Приборы, изготовл. из инварной проволоки, получили название базисных. Их выпус­кают 3 типов: БП-1, БП-2, БП-3. Эти приборы могут обеспе­чить ошибку в измер-м расст. не более: 1:100000 (БП-3); 1:200000 (БП-2) и 1:750000 (БП-1).

Подвесн. прибор АД1М из стальн. проволоки (рис. 39) предназначен для измерения расст. S до 500 м с погреш­н. 1:5000 - 1:10000. Прежде чем прим. мерный прибор, его рабочую длину сравнив. с образцовой (контрольной), длина кот. изве­стна с выс. точн. Такое сравн. назыв. компарированием. Компарирование произв-ся на спец. устр-х, называемых компараторами, кот. бывают стационарные и полевые. Полевой компаратор для ленты ЛЗ представл. собой закрепл. на местн. базис длиной 120 м, измер. с выс. точн. Затем этот базис измеряют (рабочей) лентой 6 - 8 раз и из сравн. результатов измер-й находят поправку ∆l_k, за компарирование. Фактическая длина l рабочей ленты будет: l = ∆l_k + l₀ (6.1), где l₀ — длина контрольной ленты. Поправка считается «+», если рабочая длина ленты больше и «-» — если меньше номинальной длины. При необх-ти учета темпер., измеряют t₀ - температуру компарирования. В этом случае длина мерного прибора l при температуре t будет равна: l = ∆l_k + l₀ + αl₀(t-t₀) (6-2), где α – коэф. лин-го расшир. материала ленты, для стальн. ленты α =12*10^-6. Измер-е линии лентой сост. в последоват. укла­дывании ее в створе от нач. до конечн. т-ки измер. отрезка. Измер. производят 2 рабочих, — 1 из них именуется передним, 2 — задним. В нач. т-ке измер-я передн. раб. берет ком­плект из 11 или 6 шпилек, 1 из них передает зад. раб, кот. совмещ. конец ленты с нач. т-кой из­мер-я и закрепляет его шпилькой. Передн. раб. в это время укладыв. ленту в створе измер-го отрезка. Фикса­ция ее полож. осущ-ся по сигналам зад. рабо­чего. Перед закрепл. ленты передн. раб. ее слегка встряхивает, натягивает и шпильку верт-но вставл-т в вы­рез имеющ. в конце ленты. Во время натяж. ленты зад­. раб. прижим. конец ленты ногой к земле, что предотвр. ее от смещ-я. После этого зад. раб. выни­мает, а передн. раб. оставл. шпильку в земле и оба перемещ. ленту вперед до подхода зад. раб-го к остав­л. шпильке. Конец ленты зад. раб. зацепляет за шпильку, а передн. раб. встает в створе задн. шпильки и вехи, устан. в нач. т-ке. Уточнив полож. ленты, зад. раб. дает сигнал на закрепл. ленты 2 шпилькой и процесс измер-я повторяется. В ходе измер-я у зад. раб-го число шпилек увелич., а у перед­него убавл. После установки последней шпильки измер. расст. будет 200 или 100 м.

И зрасходовав все шпильки, передн. раб. останавл-ся у последней шпильки и ждет подхода к нему зад. раб. Задн. раб. передает передн. 10 или 5 шпилек, а производитель работ записывает число передач шпилек. По­скольку расст. между измеряемыми т-ми, как правило, не кратно длине ленты, то всегда остается отрезок от послед­н. шпильки до конечн. точки линии. Этот отрезок называется остатком. Он измеряется по метр. и дециметр. меткам на ленте. Линию измер. дважды в прям. и обратн. направл-х в если расхожд. между 2 измер-ми допустимо, то из них опред-ся среднее арифм, кот и при­ним-ся за результат измерения. При выполн. работ в благоприятных условиях расхожд. между 2 измер-ми должно быть не более 1/2000. Общая длина измеряемой линии, если в комплекте 6 шпилек, опред-ся по ф-ле: D = 5*l_л n + l_лm + p, где n — число передач шпилек от задн. рабочего передн., m — число шпилек в руках у задн. рабочего, не считая воткнутой в землю, p — длина остатка, l_л — длина ленты.

Приведение накл. линий к горизонту Для составл. плана нужно знать не наклонную длину ли­нии, а ее гориз. проекц. (рис. 40). Из рис. 40 видно, что: ∆D = D – d = D – Dcosν = 2Dsin²(v/2) (6.3). Величина ∆D назыв-ся поправкой за наклон линии местности к горизонту. Ее можно опред-ть с пом. микрокалькуля­тора, либо по спец. таблицам, составл. для раз­л. расст. и углов наклона местности к горизонту ν. При малых углах наклона величина поправки весьма не­значительна. Так, если ν=1°, то соs 1°=0,99985 и ∆D:D = 1—0,99985 = 0,00015 или 1:6700; при ν = 2° ∆D:D = 1 : 1 600; ν=3° ∆D:D =1 : 730. Отсюда следует, что если требуется обес­печить точн. измерения выше 1:5000, то поправку нужно вводить при ν < 2°. Точн. измер-я расст. землемерной лентой зависит от систематических и случайн. ошибок. Систематич. ошибки возн. в рез-те неточн. компарирования ленты λ_n, ошибок при оп­ред. длины ленты и не­точн. ее укладывания в створе линии λ_c, а также ошибки за рельеф местн-ти λ_р . Случайные ошибки вызы­в-ся измен. темп. ленты в процессе трения μ_t , погрешн-ми натяж. μ_p ленты, фикса­ции концов μ_ф, отсчитыв. о по шкале и др. Систематич. ошибки по величине пропорц-ны числу отложений мерного прибора n, а случайные - корню квадратному из числа отложений.

Известно, что квадрат полн. ошибки равен сумме квадратов ошибок ее составляющих, поэтому: m_D² = μ²D + λ²D или m_D² = μ²n + λ²n , где m_D — полная ошибка; D — длина измер. линии; μ – коэф. случайного влияния, для стальных лент, он ко­леблется от 0,004 до 0,006; λ — коэф. систематич. влияния, λ =0,0001—0,0003.