WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 |
Государственный комитет по высшей школе Российской Федерации Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра инженерной геодезии ТЕОДОЛИТНЫЕ РАБОТЫ Методические указания к выполнению лабораторной работы № 2 для студентов дневной и вечерней форм обучения г. Новосибирск 2001 г.

Методические указания разработаны:

д.т.н., профессором Г.Г. Асташенковым, к.т.н., доцентом Ю.С. Обидиным, ст. преподавателем С.А. Дроздецким.

Под общей редакцией д.т.н., профессора Г.Г. Асташенкова.

Утверждены методической комиссией ИОБО Рецензенты:

Г.А. Уставич, д.т.н. профессор кафедры инженерной геодезии СГГА;

В.Д. Астраханцев, к.т.н. доцент кафедры инженерной геодезии НГАСУ;

Новосибирский государственный архитектурностроительный университет 2001 г.

I. ИЗУЧЕНИЕ ТЕОДОЛИТА. ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ И УГЛОВ НАКЛОНА Теодолит – это геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных углов, углов наклона и расстояний.

Кафедра инженерной геодезии имеет для учебных занятий теодолиты 2Т30.

1.1. Устройство теодолита 2Т30, название и назначение его частей Теодолит, независимо от модели, имеет принципиальную схему, приведенную на рис. 1.1.

Принципиальная схема теодолита Рис. 1.1 На подставке (1) с тремя подъемными винтами (9) крепится угломерный круг (2), на котором нанесены деления от 0 до 360° с возрастанием отсчетов по ходу часовой стрелки, называемый лимбом.

Над лимбом, соосно с ним, расположен второй круг – алидада (3), несущий отсчетное устройство. Лимб и алидада вместе называются горизонтальным кругом. Он предназначен для измерения горизонтальных углов.

1 На алидаде, с помощью подставок (4), крепится зрительная труба (5), которая может вращаться вокруг свей оси НН1. На одном из концов оси зрительной трубы расположен вертикальный круг, состоящий из лимба (6) и алидады (7). Он предназначен для измерения углов наклона. При повороте зрительной трубы вокруг своей оси (это действие называется переводом зрительной трубы через зенит) вертикальный круг может располагаться справа или слева от нее. Первое положение называется «круг право» и при измерениях обозначается КП, второе – «круг лево», обозначаемое при измерениях КЛ. Для приведения плоскости лимба (2) в горизонтальное положение на горизонтальном круге укреплен цилиндрический уровень (8).

Теодолит имеет следующие основные оси и плоскости:

Основная ось (ось вращения) теодолита ZZ1 – линия, перпендикулярная к горизонтальному кругу и проходящая через его центр.

Визирная ось – воображаемая прямая, соединяющая пересечение нитей сетки и оптический центр объектива.

Ось цилиндрического уровня UU1 – касательная к внутренней поверхности ампулы уровня в нульпункте (нульпункт уровня – наивысшая точка ампулы, середина делений на ампуле).

Ось вращения трубы НН1 – линия, вокруг которой вращается зрительная труба в вертикальной плоскости.

Плоскость лимба – плоскость, проходящая через внутренние концы делений лимба.

Коллимационная (визирная) плоскость – плоскость, образованная визирной осью при вращении зрительной трубы вокруг ее оси НН1.

На рис. 1.2 изображен общий вид теодолита 2Т30, дано название его частей.

Общий вид теодолита 2ТРис. 1.1. Кремальера. 2. Диоптрийное кольцо. 3. Колпачок, под которым расположены исправительные винты сетки нитей. 4. Оптический визир. 5. Вертикальный круг. 6. Подставка зрительной трубы. 7. Закрепительный винт лимба. 8. Основание футляра. 9.

Становой винт. 10. Исправительный винт уровня. 11. Закрепительный винт алидады. 12. Цилиндрический уровень. 13. Закрепительный винт зрительной трубы. 14. Зрительная труба. 15. Наводящий винт зрительной трубы. 16. Наводящий винт алидады.

17. Подставка. 18. Подъемный винт. 19. Наводящий винт лимба.

20. Окуляр шкалового микроскопа. 21. Зеркало.

1.2. Определение цены деления лимба и точности отсчитывания. Отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам У теодолита 2Т30 отсчетный микроскоп шкаловой. В верхней части поля зрения микроскопа, обозначенного буквой В (рис. 1.3), видны штрихи лимба вертикального круга и штрихи отсчетной шкалы, а в нижней части поля зрения, обозначенной буквой Г, видны штрихи лимба горизонтального круга и штрихи отсчетной шкалы.

Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита 2ТРис. 1.3.

а) Отсчет по вертикальному кругу – 0° 35,0;

Отсчет по горизонтальному кругу 125° 06,0.

б) Отсчет по вертикальному кругу +3° 45,5;

Отсчет по горизонтальному кругу 74° 27,5.

На обоих кругах нанесены только градусные штрихи. Каждый градусный штрих подписан. Следовательно, цена деления лимбов составляет 1°. На алидады кругов нанесены отсчетные шкалы с ценой деления 5. Эти шкалы выведены в поле зрения микроскопа. Начальное деление шкалы горизонтального круга обозначено цифрой 0, а конечное – цифрой 6, что означает 60.

Шкала вертикального круга имеет два ряда цифр. В верхнем ряду начальный штрих, обозначенный цифрой 0, расположен слева, а конечный, обозначенный цифрой 6, расположен справа. В нижнем ряду оцифровка выполнена наоборот и цифры имеют знак минус. Отсчет по горизонтальному кругу производится в следующем порядке. Сначала считывается с лимба число градусов (по штриху лимба, попадающему на отчетную шкалу), затем по отсчетной шкале берется отсчет с точностью 0.1 деления, что соответствует 0.5'. Индексом для отсчитывания минут служит штрих градусного деления лимба, находящийся на отсчетной шкале. На рис. 1.3а отсчет по горизонтальному кругу равен 125°06,0.



При отсчитывании по вертикальному кругу число градусов считывается так же, как и по горизонтальному кругу. При этом градусные деления вертикального круга имеют знаки либо плюс, либо минус. Если в пределах шкалы находится штрих лимба без знака, то на шкале отсчет берется по верхнему ряду цифр (слева направо), и полный отсчет записывается со знаком плюс. По нижнему ряду цифр шкалы отсчет берется в том случае, когда в пределах шкалы находится штрих лимба со знаком “минус”. Отсчет записывается со знаком минус.

1.3. Поверки и юстировки теодолита 2ТДля измерения горизонтальных углов и углов наклона в теодолите должны быть соблюдены следующие геометрические условия:

плоскость лимба горизонтального круга должна быть горизонтальна; вертикальная ось прибора должна быть отвесна; коллимационная плоскость должна быть вертикальна.

Для контроля выполнения этих условий производятся следующие поверки и юстировки теодолита.

1. Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения прибора.

Устанавливают уровень параллельно двум подъемным винтам.

Одновременно вращая их в разные стороны, приводят пузырек уровня на середину ампулы. Затем поворачивают алидаду на 180°.

Если пузырек уровня отклонится от середины более, чем на одно деление, то исправительными винтами уровня пузырек перемещают к середине ампулы на половину дуги отклонения; на вторую половину пузырек уровня перемещают при помощи тех же подъемных винтов. Для контроля поверку повторяют.

Прежде чем делать другие поверки, приводят плоскость лимба в горизонтальное положение. Для этого устанавливают уровень параллельно двум подъемным винтам и с их помощью приводят пузырек уровня на середину. Поворачивают алидаду на 90° и третьим подъемным винтом приводят пузырек уровня в нульпункт.

После приведения плоскости лимба в горизонтальное положение, при вращении алидады вокруг оси, пузырек уровня не должен отклоняться от середины более чем на одно деление.

2. Одна из нитей сетки должна быть горизонтальна, а другая – вертикальна.

Вертикальную нить сетки наводят на нить отвеса. Если вертикальная нить будет совпадать с нитью отвеса, условие выполнено. В противном случае отверткой ослабляют 4 крепежных винта окуляра, расположенные под колпачком 3 (рис. 1.2), и поворачивают окулярную часть трубы до совмещения вертикальной нити сетки с нитью отвеса, после чего винты вновь закрепляют.

3.Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы.

Угол С отклонения визирной оси от перпендикуляра к оси вращения трубы (рис.1.4) называется коллимационной ошибкой.

Для выявления коллимационной ошибки выбирают удаленную, хорошо видимую точку, расположенную так, чтобы линия визирования была примерно горизонтальна. Наводят пересечение нитей сетки на эту точку и производят отсчет по горизонтальному кругу. Например, при круге лево отсчет равен 18°30 (КЛ=18°30).

Коллимационная ошибка Рис. 1.Переводят трубу через зенит, открепляют алидаду, наводят пересечение нитей сетки на ту же точку при круге право и производят отсчет. Например, КП=198°36.

Величину коллимационной ошибки С вычисляют по формуле:

(КЛ - КП ±180o) С =.

В примере (18o30 -198o36 +180o) С = = -0o03.

Если С превышает двойную точность отсчета по шкале прибора, то нужно исправить положение визирной оси. Для этого вычисляют исправленный отсчет по горизонтальному кругу, в котором число градусов берется из последнего отсчета, а количество минут вычисляется как среднее арифметическое из числа минут обоих отсчетов. В приведенном примере исправленный от 30 + счет будет равен. Этот отсчет наводя198o + = 198oщим винтом алидады устанавливают по горизонтальному кругу.

Пересечение нитей сетки сойдет с точки. Следует переместить сетку нитей так, чтобы перекрестие нитей вновь установилось на точке. Для этого используют 4 исправительных винта сетки нитей с отверстиями для шпильки, расположенные под колпачком (рис. 1.2). Шпилькой ослабляют вертикальные винты и боковыми винтами перемещают сетку нитей до тех пор, пока перекрестие не будет на точке. Вертикальные винты вновь затягивают и поверку повторяют.

4. Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита.

Выбирают на стене точку, расположенную под углом 40°– 50° к горизонту, наводят на нее зрительную трубу и закрепляют алидаду. Опускают трубу до горизонтального положения и отмечают на стене проекцию точки.

Поворачивают теодолит на 180°, переводят трубу через зенит, снова наводят перекрестие нитей на верхнюю точку и опускают трубу до горизонтального положения. Снова отмечают на стене проекцию точки. Если проекции совпали, то условие выполнено.

В противном случае исправление производится в мастерской.

1.4. Установка прибора в рабочее положение, измерение горизонтальных и вертикальных углов Перед измерением горизонтального угла теодолит устанавливается в рабочее положение.

Установка теодолита в рабочее положение складывается из следующих действий:

а) центрирования теодолита, заключающегося в установке центра лимба над вершиной измеряемого угла с помощью отвеса;

б) приведения плоскости лимба в горизонтальное положение с помощью уровня горизонтального круга и подъемных винтов;

в) установки трубы по глазу и по предмету.

Установка трубы по глазу производится вращением диоптрийного кольца до наилучшей видимости нитей сетки, при этом труба должна быть наведена на светлый фон.





Установка трубы по предмету производится с помощью кремальеры, вращая которую добиваются четкого изображения предмета.

Измерение горизонтального угла Измерение угла выполняется способом приемов. При закрепленном лимбе, поворачивая алидаду, наводят зрительную трубу на правую точку 1 (рис. 1.5). Зажимают закрепительные винты алидады и трубы и окончательное наведение на точку выполняют с помощью наводящих винтов алидады и зрительной трубы.

Схема измерения горизонтального угла Рис. 1.После этого производят отсчет по горизонтальному кругу.

Отсчет записывается в журнал (табл. 1.1).

Открепив алидаду, наводят зрительную трубу на левую точку 2 и также производят отсчет, записывая его в журнал. Значение угла равно разности отсчетов на правую и левую точки. Если отсчет на правую точку окажется меньше отсчета на левую точку, то к нему прибавляют 360°. Таким образом получают значение угла из первого полуприема.

Далее переводят трубу через зенит и смещают лимб примерно на 1° – 2°, для чего делают 2 – 3 оборота наводящим винтом лим ба, и аналогично выполняют измерение угла вторым полуприемом, записывая отсчеты в журнал.

Страница журнала измерения горизонтальных углов Таблица 1.1.

№№ №№ Отсчеты по точек визиру- горизон- Угол Среднее из стояния емых тальному углов предметов кругу ° ° ° 1 192 43 18 09,11 2 174 34 18 09,1 14 11,5 18 10,2 356 01,За окончательное значение угла берут среднее арифметическое, полученное из двух полуприемов. Окончательное значение округляется до 0,1'.

Если расхождение значений угла в полуприемах более двойной точности отсчитывания, т.е. более 1', запись в журнале зачеркивается, отсчет на лимбе сбивается и измерения повторяются.

Измерение угла наклона Углом наклона называется угол, составленный линией визирования с горизонтальной плоскостью, проходящей через ось вращения трубы (рис. 1.6). Перед измерением угла наклона устанавливают прибор в рабочее положение и наводят среднюю горизонтальную нить сетки на точку, например, при КП.

Если пузырек уровня отойдет от середины, то его необходимо установить на середину подъемным винтом, расположенным в направлении линии визирования, и проверить наведение горизонтальной нити на точку. Производят отсчет по вертикальному кругу и записывают его в журнал (табл. 1.2).

Переводят трубу через зенит и аналогичные действия выполняют при другом положении вертикального круга (при КЛ). Отсчет записывают в журнал. Затем вычисляют место нуля (МО) вертикального круга.

Местом нуля (МО) называется отсчет по вертикальному кругу, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна, а пузырек уровня находится в нульпункте. Место нуля (МО) и угол наклона вычисляются по следующим формулам:

КЛ + КП МО = ; = КЛ - МО ; = МО - КП.

Контролем правильности измерения углов наклона служит постоянство МО, колебание которого не должно превышать двойной точности отсчета по шкале прибора, т.е. 1.

Схема измерения угла наклона Рис. 1.6.

Журнал измерения углов наклона Таблица 1.№№ точек Отчеты по вертикальному кругу МО Угол наблюде- наклона КП КЛ ния ° ° ° ° Станция № 1 -6 26 +6 28 +0 01 +6 2 +1 15 -1 15 0 00 -1 2. Камеральные работы при теодолитной съемке 2.1.Вычисление координат вершин замкнутого хода 2.1.1.Подготовка исходных данных и занесение их в ведомость вычисления координат Камеральная обработка результатов теодолитной съемки начинается с проверки всех полевых вычислений в журнале. Проверяют правильность вычислений углов из полуприемов и средних значений углов. Вычисляют средние значения измеренных линий и их горизонтальные проложения путем введения поправок за наклон для линий, имеющих угол наклона более 1° (поправки за компарирование и температуру в этой работе не вводятся). Поправки D за наклон линий выбирают из таблицы 2.1 или вычисляют по формулам:

D = 2Dsin2, где D - измеренное значение линии; - угол наклона линии.

Поправка за наклон вводится всегда со знаком "минус".

Горизонтальное проложение линии находится из выражения:

d = D - D Поправки за наклон линий Таблица 2.Расстояние 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Угол м наклона Поправки в миллиметрах 2 3 5 6 8 9 11 12 14 1° 3 7 10 14 17 20 24 27 30 1° 6 12 18 24 30 37 43 49 55 2° 10 19 29 38 48 57 67 76 86 2° 14 27 41 56 69 82 96 110 124 3° 19 37 56 75 94 112 131 149 168 3° 24 49 73 98 122 146 171 195 220 4° 31 62 92 123 154 185 216 246 277 4° 38 76 114 152 190 229 267 305 343 5° 46 92 138 184 230 276 322 368 414 4° 55 110 164 219 273 329 384 438 493 6° Пример: Линия длиной 153.67 м (153.67 – среднее из прямого и обратного измерений линии) имела угол наклона = 2° 30.

Из табл. 2.1 находим поправки:

для 100 м – 95 мм;

для 50 м – 48 мм;

для 3 м – 3 мм;

для 0,7 м – 1 мм.

Таким образом, общая величина поправки составит 147 мм или 0,15 м.

Тогда горизонтальное проложение d = 153,67 – 0,15 = 153,52 м.

Дальнейшую обработку выполняют в ведомости вычисления координат (табл. 2.2).

Из журнала теодолитной съемки в графу 2 ведомости выписывают измеренные углы хода, в графу 6 записывают горизонтальные проложения линий, округленные до сотых долей метра.

2.1.2. Вычисление угловой невязки, исправленных углов, дирекционных углов и румбов сторон хода производятся в такой последовательности.

В графу "дирекционные углы" записывают заданный дирекционный угол стороны 1 – 2, в графы "координаты" – координаты первой точки хода.

1. Вычисляют сумму измеренных углов.

2. Вычисляют угловую невязку по формуле:

f = изм. - теор..

Pages:     || 2 | 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.