ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКИ ТЕОДОЛИТА Т-30

Комитет общего и профессионального образования

Ленинградской области

ГБПОУ ЛО «Беседский сельскохозяйственный техникум»

 

Зг1-18-472

 

Домашняя контрольная работа

 

По дисциплине: Основы геодезии

Специальность: 08.02.08 Монтаж и эксплуатация оборудования

и систем газоснабжения

 

 

Студента

3 курса заочного отделения

Кезина Сергея Викторовича

 

 

Беседа

2018 год

 

 

Ленинградская область, г. Кингисепп, ул. Б. Советская д.-40 кв.-13

Вариант 1

Вопрос 1

Географические координаты – широта и долгота в градусах, минутах и секундах. Например, 23° 18' 49'' с.ш. (северной широты), 34° 49' 12'' в.д. (восточной долготы). У внешней рамки в каждом углу топокарты есть обозначения географических координат, например в нижнем углу: 48° 40', 66° 00'. Далее по внешней рамке идут чередуясь черные и белые отрезки, разделенные точками на 6 маленьких. Легко понять, что каждый отрезок – одна минута (долготы или широты), а отрезки – по 10 секунд. Помня (или посмотрев на углы карты), что широты возрастают снизу вверх (от экватора к полюсу), а долготы слева – направо (с запада на восток), для любой точки можно найти географические координаты, построив перпендикуляр к рамке. Внимание: нельзя строить перпендикуляр по линиям координатной сетки, т.к. они не параллельны рамке карты (см. рис).

Прямоугольные координаты. Мы условно делим земную поверхность по долготе на 60 зон («долек» по 6 град.) в проекции Гаусса. Средний меридиан каждой зоны – нулевой. Нумерация – Запада на Восток от Гринвичского меридиана. В каждой зоне, которую мы «разворачиваем» на плоскость, берем декартовы координаты. Для северной части зоны и к востоку от Гринвича (большая часть Евразии) – координаты будут положительны. При этом, как и в географических координатах, сначала указываем широту (вертикаль), затем – долготу (горизонталь), т.е. у нас Х будет вертикалью, а Y – горизонталью (см. рис), а не наоборот, как привыкли рисовать, причем Y это не f(X), это две координаты.

 

В каждом углу внутри рамки есть прямоугольные координаты, например внизу это ⁵³98 по широте ²⁵²80 по долготе (обведены кружками). На самом деле это значит, что от границы координатной зоны (по оси экватора в левом углу (-) «ломтика») этот угол карты отстоит вверх на 5398 км, а вправо (т.е. на восток) – на 25280 км. А квадраты, которые мы видим внутри карты, каждый по 1 квадратному километру. Т.е. говоря: квадрат 98-83 (высота 740,0), мы как раз и используем систему прямоугольных координат. Но можем определить и точнее, построив по линиям координатной сетки (которой расчерчена карта) от нижнего левого угла каждого квадрата перпендикуляры (на этот раз – к линиям сетки, а не рамки карты), можем определить координаты с точностью до метра (см. пример в квадрате 98-81).

При этом можем писать сокращенные координаты: Х=98800, Y=81630, а можем и полные – Х= 53 98800, Y= 252 81630. Если был бы 1 м, то писали бы 81 00 1. Точными прямоугольными координатами любят пользоваться инженеры и артиллеристы.

Те прямоугольные координаты, которые написаны с внешней стороны рамки карты – это для соседней координатной зоны – «ломтика», т.к. развернуть эллипс Земли на плоскость мы можем только с погрешностями, и квадраты будут соприкасаться под некоторыми углом. Если придется действовать на стыке зон – координаты с внешней рамки помогут нам их согласовать.

Всегда ли квадраты, образованные линией координатной сетки, будут 1х1 км? Нет! Посмотрите на обозначения: если квадраты идут 05, 06, 07 и т.п. то все в порядке – 1х1 км. А если идут 06, 08, 10 – ясно, что сетка расчерчена через 2 квадрата, и будет 2х2 км. Значит, масштаб карты мелкий, т.е. охватывает большую территорию. Бывает и нумерация 06, 10, 14 – т.е. еще больше, сетка расчерчена 4х4 км. А КВАДРАТЫИ ИХ НУМЕРАЦИЯ – ВСЕГДА по 1 км.

Вопрос 2

Теодолитом называется геодезический инструмент, служанки для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов, расстояний (по дальномеру) и магнитных азимутов в комплексе с ориентир-буссолью.

Цель работы: при изучении теодолита следует хорошо уяснить его геометрическую схему, положение основных осей и плоскостей; запомнить наименование частей инструмента и научиться производить отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам при помощи штрихового микроскопа.

На рис. 12 показан общий вид теодолита Т-30 повторительного типа.

Рисунок 12

Приведены следующие обозначения частей теодолита ТЗО:

1 — круглое основание; 2 — пластинчатая пружина; 3 — подъемный винт; 4 — закрепительный винт лимба; 5 — подставка теодолита; б — корпус алидады горизонтального круга; 7 — зеркало для для освещения отчетной системы; 8 — окуляр отсчетного микроскопа; 9 — кор­пус вертикального круга; 10 — зрительная труба; 11 — цилиндричес­кий уровень при трубе; 12 — закрепительный винт трубы;13 — головка кремальеры; 14 — оптический визир трубы; 15 — наводящий винт трубы 16 — цилиндрический уровень алидады горизонтального круга; 17 — за крепительный винт алидады; 18 — наводящий винт алидады; 19 — наво­дящий винт лимба.

Теодолит Т-30 является оптическим. Это означает, что он име­ет стеклянные лимбы горизонтального и вертикального кругов и отсчетные системы, передающие изображение делений лимбов в поле зре­ния отсчетного микроскопа, расположенного рядом со зрительной трубой.

Зрительная труба теодолита Т-30 имеет внутреннюю фокусировку» осуществляемую головкой кремальеры 13, вынесенной на одну из под­ставок зрительной трубы.

В теодолите Т-30 отсутствует уровень при алидаде вертикально­го круга. Вместо этого цилиндрический уровень при алидаде гори­зонтального круга 16 укреплен на одной из подставок зрительной трубы таким образом, что его ось располагается параллельно колли­мационной плоскости зрительной трубы теодолита. Коллимационной плоскостью зрительной трубы теодолита называется плоскость, обра­зованная визирной осью зрительной трубы при ее вращении вокруг го­ризонтальной оси.

Для оптического центрирования теодолита над точкой зрительную трубу устанавливают вертикально объективом вниз и визируют точку стояния через отверстие в вертикальной оси теодолита.

Основание теодолита 1 представляет собой дно металлического футляра, который одевается на теодолит при транспортировке.

Отсчетное устройство теодолита Т-30 представлено микроскопом.
В поле зрения микроскопа подаются изображения вертикального и горизонтального лимбов теодолита и, кроме того, изображение вертикального штриха-индекса, по которому на глаз оценивают десятые доли наименьшего деления лимба. Так, в примере, приведенном на рис. 1З, отсчет по вертикальному кругу равен 4°38, отсчет по горизонталь­ному кругу равен 243°03.

 

Рисунок 13

ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКИ ТЕОДОЛИТА Т-30

Перед работой необходимо проверить (произвести поверки) выполнение у теодолита ряда геометрических условий к если они не выполнены, то исправить (произвести юстировки) инструмент при помощи исправительных винтов.

Таким образом, при каждой поверке геодезического ин­струмента, во-первых, выясняют, удовлетворяются ли поставленные геометрические условия, во-вторых, исправляют соот­ветствующие части инструмента, если геометрические условия не вы­полняются.

Теодолит должен удовлетворять следующим геометрическим усло­виям (рис.14).

Рисунок 14

Первая поверка. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения инструмента.

1. Поворачивают алидаду, уста­навливают ось уровня по направ­лению любых двух подъемных вин­тов. Закрепляют алидаду.
2. Вращая подъемные винты в разные стороны, приводят пузырек уровня на середину.

3) Открепив алидаду, поворачивают ее, чтобы ось уровня установилась по направлению треть его подъемного винта. Закрепляют алидаду.

1. Третьим подъемным винтом приводят пузырек уровня на середину
2. Открепив алидаду, поворачивают её’ на 180°. Если пузырек уровня остался на середине или сошел не более одного деления, то усло­вие поверки считается выполненным, в противном случае необходимо исправить положение уровня.

Юстировка выполняется следующим образом:

1) исправительный винт уровня шпилькой поворачивают так, чтобы пузырек уровня переместился к середине ампулы на половину дуги его отклонения от середины;

2) подъемным винтом, по направлению которого установлен уро­вень, устанавливают пузырек уровня точно на середину.

Для контроля поверку повторяют. Она считается выполненной, если при любых поворотах алидады пузырек уровня остается на сере­дине.

 

Поверка уровня горизонтального круга выполняется перед нача­лом измерения углов при каждой установке теодолита в рабочее положение.

Вторая поверка. Сетка нитей зрительной трубы должна быть установлена правильно, т.е. вертикальная нить сетки должка находиться в коллимационной плоскости трубы.

Последовательность выполнения поверки:

1. Наводим пересечение сетки нитей на какую-либо отчетливо видимую точку. Закрепляем лимб и алидаду.
2. Наводящим винтом зрительной трубы медленно вращают трубу вокруг ее горизонтальной оси и следят за положением вертикальной нити сетки относительно выбранной точки.
3. Если точка скользит по вертикальной нити сетки и не сходи с нее, то условие поверки выполнено, в противном случае необходим произвести исправление.

Юстировка выполняется следующим образом:

1) отвинчивают колпачок на окулярной части трубы;

1. отверткой ослабляют винты на торцевой части корпуса трубу крепящие окуляр;
2. поворачивают окуляр так, чтобы изображение точки визирования оказалось на вертикальной нити сетки;

4) закрепляют винты, крепящие окулярное колено.

Для контроля поверку повторяют. Поверка сетки нитей выполняется, как правило, перед началом полевых работ.

Третья поверка. Визирная ось зрительной труб и должна быть перпендикулярна ее горизонтальной оси вращения. Нев.. положение этого условия вызывает коллимационную ошибку.

Коллимационной ошибкой называется угол между перпендикуляром к горизонтальной оси вращения зрительной трубы и визирной осью этой трубы.

Последовательность выполнения поверки:

1) Лимб теодолита закрепляют и при положении вертикального круга теодолита справа от трубы (КЛ), поворачивая алидаду, наводят зрительную трубу на любую удаленную хорошо видимую нем

2) 3акрепив закрепительные винты алидады и зрительной трубы, наводящими винтами алидады и зрительной трубы точно совмещают пере­крестие сетки нитей с выбранной точкой.

3) Берут отсчет по горизонтальному кругу КП.

4) Открепив зрительную трубу, переводят ее через зенит, при этом положение вертикального круга теодолита будет слева от трубы (КЛ).

5) Открепив алидаду, вновь наводят зрительную трубу на выбран­ную точку.

 

б) Берут отсчет по горизонтальному кругу КЛ.

Примечание: для теодолитов с двусторонней отсчетной системой по лимбу разность отсчетов (КП1— КЛ1), полученных при двух положе­ниях вертикального круга, должна быть равна 180°. Отклонение раз­ности от 180° равно двойной коллимационной ошибке, т.е. 2 с = КП1 — КЛ1.

В теодолитах с односторонней системой отсчетов по лимбу Т5, Т16, ТЗО, ТТ4 разность отсчетов КП — КЛ будет искажена не только влиянием коллимационной ошибки С, но и влиянием эксцентриситета алидады.

Определение двойной коллимационной ошибки в указанных теодо­литах рекомендуется выполнять, как описано ниже.

7) Провизировав на одну и ту же точку при двух положениях вертикального круга, получают по горизонтальному кругу разность отсчетов КП1 — КЛ1

Затем открепляют винт 4 (рис.13) и поворачивают теодолит на 180° и снова закрепляют его тем же закрепительным винтом 4.

8)Вновь наводят трубу на ту же точку и получают разность отсчетов КЛ2 — КП2. Величина коллимационной ошибки равна

(20)

9) Для исправления коллимационной ошибки — необходимо снять колпачок, закрывающий доступ к юстировочным винтам сетки нитей.

Установить по горизонтальному кругу отсчет, вычисленный по формулам

КП = КП2 + С или КЛ = КЛ2 — С

Шпилькой при слегка отпущенных вертикальных исправительных винтах переместить сетку нитей при помощи боковых исправительных винтов до совмещения перекрытия сетки с изображением наблюдаемой точки. Снова повторить поверку. Допустимое значение коллимационной ошибки не должно превышать .

Четвертая ошибка. Горизонтальная ось враще­ния зрительной трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения инструмента.

Последовательность выполнения поверки;

1. Теодолит устанавливается на расстоянии 20-30 м от высокого предмета, например здания, ось вращения инструмента приводят в от­весное положение и закрепляют лимб.
2. При КП пересечение сетки нитей наводят на хорошо видимую высокую точку на здании, например на точку М (рис.15),и закрепля­ют алидаду.
3. Опускают зрительную трубу до тех пор, пока она не примет горизонтальное (на глаз) положение и отмечают на стене точку m1 соответствующую пересечению нитей.
4. Открепив алидаду, поворачивают ее на 180°, переводят зри­тельную трубу через зенит.
5. При КЛ вновь наводят пересечение сетки нитей на точку М и закрепляют алидаду.
6. Опускают зрительную трубу до уровня прежде нанесенной на стене точки m1 и отмечают точку m2, соответствующую пересече­нию сетки нитей при КЛ.
7. 
   
   
   

Если точки m1 и m2 совпадают, то условие поверки вы­полнено, в противном случае необходимо произвести исправление.

1. Устранение неперпендикулярности осей вращения теодолита Т-30 достигается вращением эксцентриковой втулки лагеры горизон­тальной оси с помощью юстировочных винтов.

Пятая поверка. Место нуля вертикального круга должно быть близким к нулю.

Место нуля вертикального крута теодолита Т-30 называется от­счет по вертикальному кругу в то время, когда визирная ось зритель­ной трубы горизонтальна, а пузырек уровня при алидаде горизонталь­ного круга находится на середине.

Последовательность выполнения поверки:

1. Вращением подъемных винтов уточняют положение пузырька уровня при алидаде горизонтального круга.
2. При круге право визируют на произвольно выбранную высотную точку и закрепляют зрительную трубу.

3) Берут отсчет по вертикальному кругу КП.

4) Открепив трубу, переводят ее через зенит и при круге лево от руки направляют трубу на ту же точку.

1. Вращением подъемных винтов, в случае необходимости, уточ­няют положение пузырька уровня относительно нуль-пункта.
2. Закрепив зрительную трубу, вновь совмещают перекрестие сетки нитей на наблюдаемую точку.

1. Берут отсчет по вертикальному кругу КЛ.

1. Вычисляют место нуля (МО) по формуле:

(21)

Пример1: КЛ = 7°44′ КП = 172°2

1′

Пример 2: КЛ = 354°07′ КП = 185°50′

 

9) Место нуля рекомендуется определять два раза. Сначала зри­тельную трубу наводят на одну точку при двух положениях вертикаль­ного круга и вычисляют МО по формуле (21), а затем проделывают то же самое, наблюдая другую точку.

10) Из двукратного определения МО находят среднее его значение. Если среднее место нудя (МО) не превышает двойной точности отсчета на вертикальном круге, то условие выполнено. В противном
случае у теодолита ТЗО МО исправляется перемещением сетки нитей в вертикальном направлении котировочными винтами сетки.

11) Для исправления МО устанавливают на вертикальном круге отсчет, равный КЛ — МО или МО — КЛ — 180°, исправительными винта­ми перемещают оправу сетки до совмещения горизонтальной нити с изображением выбранной цели (наблюдаемой точки).

1. После исправления МО необходимо повторить вторую и третью поверки теодолита.

Вопрос 3

Геометрическое нивелирование производится горизонтальным визирным лучом, который получают чаще всего при помощи приборов, называемых нивелирами. Точность геометрического нивелирования характеризуется средней квадратической погрешностью нивелирования на 1 км двойного хода равной от 0.5 до 10.0 мм в зависимости от типа используемых приборов

Способ геометрического нивелирования

Геометрическое нивелирование выполняется горизонтальным лучом визирования. Перед нивелированием точки на местности закрепляют колышками, костылями, башмаками, на которые устанавливают вертикально нивелирные рейки. Место установки нивелира для работы называют станцией, а расстояние от нивелира до рейки - плечом нивелирования.

Рис.8. Способ геометрического нивелирования из середины.

При нивелировании из середины (рис.4) нивелир устанавливается примерно на равных расстояниях от реек, поставленных на точки А и В, а превышение вычисляют по формуле:

h = a - b,

где а и b - отсчеты в мм по рейкам, установленным соответственно на задней по ходу движения при нивелировании и передней точках.

Знак превышения h получится положительным, если а больше b, и отрицательным, если а меньше b. Если известна высота НА задней точки А, то высота передней точки В

НВ = НА + h.

Установка нивелира в рабочее положение

Для установки нивелира в рабочее положение его закрепляют на штативе становым винтом и вращением сначала двух, а затем третьего подъемных винтов приводят пузырек круглого уровня на середину. Отклонение пузырька от середины допускается в пределах второй окружности. В этом случае диапазон работы элевационного винта позволит установить пузырек цилиндрического уровня в нульпункт и установить визирную ось зрительной трубы в горизонтальное положение при соблюдении главного условия (для нивелира с цилиндрическим уровнем UU1 WW1). Приближенное наведение на нивелирную рейку выполняют с помощью мушки, расположенной сверху зрительной трубы. Более точное наведение осуществляют вращением наводящего винта зрительной трубы, которую перед отсчетом по рейке предварительно устанавливают по глазу (вращением окуляра) и по предмету (вращением кремальеры) для четкого совместного изображения сетки нитей и делений на нивелирной рейке. Перед отсчетом по средней нити тщательно совмещают концы пузырька цилиндрического уровня в поле зрения трубы, медленно вращая элевационный винт.

Вопрос 4

 

 

Сооружение фундаментов производится по вынесенным и закреплённым на дне котлована основным осям здания.

Створы осей переносят сначала на скамейки, а затем на дно котлована.

Скамеечная обноска обеспечивает меньшую точность перенесения осей, чем сплошная. Сплошная обноска устойчива, удобна, но более дорогая и не применяется для сооружений больших размеров.

Обноску проектируют на расстоянии, равным двум глубинам котлована, чтобы оседание бортов котлована не сказалось на ней.

Для переноса осей центрируют теодолит над выноской оси и наводят центр нитей на противоположную выноску оси. Затем, опускают трубу и, по указанию оператора теодолита рабочий делает отметку на дне котлована в центре нитей теодолита. Этим способом переносят на дно все габаритные продольные и поперечные оси, а также оси, проходящие по маячным блокам на захватках. Правильность перенесение осей контролируют, измеряя длину диагоналей.

Угловые фундаментные блоки устанавливают, используя створ осей на строительных скамейках. При этом укладываемые фундаментные блоки ориентируют двумя теодолитами.

Если котлован небольшой, то вместо теодолитов можно использовать натянутую между обносками по оси стальную струну. На неё подвешивают отвес, которым и переносят ось на дно.

Места для установки промежуточных (маячных) фундаментных блоков разбивают дополнительно через 15 – 20 метров, откладывая проектные расстояния между ними рулеткой.

Если угловые и промежуточные блоки установлены по теодолиту и нивелиру, то при укладке фундаментных блоков используют шнур – причалку, натянутую между строительными скамейками на расстоянии 20 мм от грани монтируемого фундамента. Перед монтажом фундаментов на их гранях с помощью рулетки размечают установочные риски яркой масляной краской. Если привязка фундаментов симметричная, то установочная риска будет на середине фундамента. При несимметричной привязке установочную риску рисуют, отмеряя величины привязок от одних и тех же рёбер на всех фундаментах.

Нивелиром проверяют рабочую отметку верха подушки и верха блоков. Для этого ставят рейку на отметку 0.00. Отсчёт по ней является горизонтом инструмента ГИ. Ставят рейку на верхнюю грань подушки, берут по ней отсчёт и отнимают его от ГИ. Получают рабочую отметку верха подушки.

Горизонтальность уложенных фундаментных подушек проверяют нивелиром, добиваясь равенства отсчётов по рейке на разных углах.

При монтаже второго ряда блоков фундамента их размечают по нижним и верхним граням. Риски нижней грани совмещают с рисками верхней грани первого ряда.

Задача

Определить отметки точек на плане масштаба 1:500 с горизанталями если высота сечения горизонталей h= 2.5 метров.

Определяем отметку нижней горизонтали. Она будет равна 200 + 2.5 = 202.5.

Замеряем линейкой по кратчайшей линии расстояние от меньшей горизонтали до точки А, умножаем на метровый масштаб и прибавляем высоту меньшей горизонтали. (3.4 см ₓ 5) + 202.5 = 219.5 м.

Замеряем линейкой по кратчайшей линии расстояние от меньшей горизонтали до точки Б, умножаем на метровый масштаб и прибавляем высоту меньшей горизонтали.

(2.5 ₓ 5) + 202.5 = 215 м.