Измерение углов теодолитом

echome.ru

Сайт посвященный измерительным приборам…

Измерение углов теодолитом

Семейство геодезических приборов весьма разнообразно: нивелиры, лазерные дальномеры, тахеометры и многие другие. Отдельным классом инструментов, предназначенных для выполнения точных работ, являются теодолиты – оптические или электронные устройства для угломерных горизонтальных и вертикальных измерений и построения углов и осей на местности.

В зависимости от точности и среднеквадратичного отклонения основное подразделение теодолитов заключается в их классификации на высокоточные (инженерные), точные (строительные) и технические (простые, обладающие малой точностью).

Основные функции

Различные модели, в зависимости от сложности конструкции, предполагаемых для выполнения задач и целей завода-изготовителя, обладают и разным функционалом. Основными действиями, выполняемыми теодолитами, являются:

  • проведение угломерных измерений различными способами с общепринятой методологией;
  • фиксирование нулевого значения по исходному направлению;
  • определение расстояния по горизонтальной нити сетки нитей визирной трубы, эта функция требует использования дополнительного оборудования и ассистирующего персонала;
  • определение магнитных азимутов с помощью буссоли;
  • автоматическая коррекция вертикального угла наклона прибора – в оптических моделях за счет встроенного автоматического компенсатора, в электронных за счет программно реализованной возможности ручной корректировки;
  • разбивка на местности осей здания и его частей и определение проектного соответствия смонтированных строительных и архитектурных конструкций.

Возможные для выполнения функции конкретной моделью теодолита отражаются на его стоимости: сложные инженерные инструменты, обладающие расширенным функционалом, стоят значительно дороже технических моделей, выполняющих самые основные функции с меньшей степенью точности.

Измерение горизонтальных углов

Замеры данного типа выполняются двумя методами:

  • способ приёмов (при образовании в вершинной точке угла более двух направляющих используются круговые приёмы);
  • способ повторений.

При исполнении любого метода инструмент первоначально устанавливается в рабочее положение (прибор центрирован и горизонтирован с применением системы винтов) в вершинной точке определяемого угла. При выполнении изысканий в полевых наземных условиях плоскости сторон угла обозначаются вехами или другими опорными точками (при подземных работах стороны размечаются отвесами или специализированными метками).

Способ приемов состоит в фиксировании координат цели с использованием системы наводящих винтов и алидады и выполнении двух отсчетов с определением их разности двумя полуприемами со сбивкой алидады на 90°. Расхождение результатов выполненных отсчётов не должно превосходить точности отсчётного приспособления.

Измерение вертикальных углов

Последовательность действий по замерам углов наклона проще, нежели горизонтальных вследствие единственного направления угла наклона относительно фиксированной плоскости или линии.

Вертикальное измерение углов теодолитом производится по вертикальному кругу и требуется при выполнении изысканий по определению превышений между высотами местности:

  1. Прибор устанавливается в отцентрированное и горизонтированное положение.
  2. Центральный крест сетки нитей наводится на опорную визирную точку.
  3. Выполняется первый отсчёт по вертикальному кругу «по кругу лево».
  4. Зрительная труба переводится через зенит на эту же опорную цель и выполняется второй отсчет по вертикальному кругу «по кругу право».
  5. Оценивается постоянство места нуля вертикального круга.
  6. Расчётные выражения по определению места нуля и результирующих показателей углов разработаны производителями и приведены в технической документации прибора, они зависят от центрального положения круга и методов работы с конкретной моделью теодолита.

При вертикальном угломерном замере следует учитывать высоту установки самого инструмента.

Разбивка осей здания

Этот этап является следующим после разбивки на местности углов здания:

  1. Геодезический теодолит выставляется в рабочее положение (с отцентрированием и горизонтированием) на одном из углов здания.
  2. Оптическая труба наводится до совпадения горизонтальной нити сетки нитей с нужной горизонтальной плоскостью. Риска (гвоздь) этой опорной точки должна быть строго вертикальна, т.е. совпадать с вертикальной нитью – ось нанесена.
  3. Постепенным перемещением зрительной трубы по опорным точкам и переносом теодолита на углы здания выносят оси всех стен. Местоположение каждой оси определено рисками, выполненными с соседних углов. Натянутая между рисками проволока зафиксирует ось стен.

Для разбивки осей фундамента или стен строящегося здания может потребоваться нивелир для определения разности высот.

Видео по теме

3 Измерение горизонтальных углов теодолитом способом приёмов

Цель работы. Приобретение навыков в установке теодолита в рабочее положение и измерении горизонтального угла способом приёмов.

Приборы и принадлежности’, теодолит, штатив, визирные цели (вешки) и бланк журнала измерения горизонтальных углов.

Последовательность выполнения задания

Установить теодолит в вершине измеряемого угла и привести его в рабочие положение.

Первым полуприёмом при круге справа относительно трубы (КП) измерить горизонтальный угол.

Вторым полуприёмом при круге слева (КЛ) измерить тот же угол.

Оценить полученные результаты.

— Вычислить среднюю величину угла, и проверить допустимость расхождений, если они есть.

3.1 Указания по выполнению работы

Перед измерением горизонтального угла прибор устанавливают над вершиной угла. Приводят теодолит в рабочие положение: центрируют над точкой, горизонтируют прибор, готовят зрительную трубу для наблюдения.

Под операцией центрирования понимается установка теодолита над вершиной измеряемого угла по отвесу или с помощью оптического центрира у теодолитаТ15. Грубая установка осуществляется перемещением штатива. Затем более точное центрирование проводится перемещением прибора по головке штатива, предварительно ослабив становой винт.

При установке штатива надо следить, чтобы головка штатива расположилась на глаз горизонтально.

Горизонтирование прибора или приведение оси вращения теодолита в отвесное положение осуществляют с помощью подъемных винтов цилиндрического уровня.

У теодолитов ТЗО , 2Т30 и Т15 при алидаде горизонтального круга имеется один уровень. Если измерение угла проводится одним из этих приборов, то для горизонтирования поворотом алидады ставят этот уровень по направлению любых двух подъемных винтов и, вращая их в разные стороны, перемещают пузырек уровня на середину. Затем алидаду с уровнем поворачивают на 90°, т.е. ставят уровень по направлению третьего подъемного винта и, действуя только этим винтом, устанавливают пузырек на середину.

Подготовка зрительной трубы для наблюдения состоит из двух операций: установка по глазу и установка по предмету. Установка трубы по глазу осуществляется вращением окулярной трубки до момента, когда сетка нитей станет отчетливо видна. Эту операцию проводят только один раз. Установку трубы по предмету, т.е. установку ее на резкость изображаемого предмета производят вращением барабана кремальеры до момента резкого изображения предмета. Установку трубы по предмету проводят при каждом наведении трубы на предмет.

После установки теодолита в рабочее положение приступают к измерению угла в 2 полуприёма.

Первый полуприём – измерение горизонтального угла при КП, и второй полуприём – измерение того же угла при КЛ.

Измерение угла при КП. В начале закрепляют лимб и открепляют зрительную трубу и алидаду. Поворотом алидады наводят трубу на правую (заднюю по ходу) точку (вешку). Для этого сначала смотрят поверх трубы, используя оптический визир, поворачивают прибор, наводят зрительную трубу на точку (вешку). Затем закрепляют алидаду и зрительную трубу соответствующими закрепительными винтами. Глядя в трубу, вращением барабана кремальеры добиваются четкого изображения предмета. Далее наводящим винтом зрительной трубы устанавливают горизонтальную нить сетки нитей на визирную цель, и наводящим винтом алидады совмещают центр сетки нитей с предметом. После этого производят отсчеты по отсчетному микроскопу по шкале Г и записывают в журнал (см.табл.1). Затем открепляют алидаду, наводят трубу на левую точку (передняя по ходу), производят отсчет, заносят в журнал.

Величина угла, измеренного при КП, определяется по формуле (рис. 3.1)

где а – отсчет на правую (заднюю) точку; b – отсчет на левую (переднюю)

Если правый отсчет меньше левого, то перед вычислением величины угла необходимо к правому отсчету прибавлять 360°.

Измерение угла при КЛ. Для контроля правильности измерения угла, а также для исключения влияния коллимационной погрешности тот же угол измеряется и второй раз, но при другом положении вертикального круга.

Для этого открепляют трубу и проводят ее через зенит, затем открепляют лимб и поворачивают его в любую сторону на угол в I . 2° и снова закрепляют. Поворот производят для того, чтобы отсчеты при любом полуприеме получились на другой части лимба. И уже при КЛ производят все действия в указанном выше порядке, что и при КП.

Величина угла при КЛ вычисляется по формуле

Значение угла, полученные из первого и второго полуприемов, могут отличаться друг от друга не более чем на двойную точность отсчетного устройства. При соблюдении этого условия находят среднюю величину угла по формуле

Если условия не выполняются, то угол измеряется вновь. При выполнении лабораторной работы вершина угла 2 и точки наблюдения 1 и 3 задаются преподавателем. Бланк журнала измерения горизонтального угла заполняется аналогично указанному в табл. 3.1. Обязательно вычерчивается схема измеряемого угла.

Таблица 3.1 – Журнал измерения горизонтальных углов способом приемов

Измерение углов теодолитом

Перед измерением углов выполняется установка теодо­лита, включающая два процесса: 1) центрирование, 2) приве­дение плоскости лимба горизонтального круга в горизонталь­ное положение ( нивелирование инструмента). Центрирова­ние имеет целью расположить ось вращения теодолита над вершиной измеряемого угла. Центрирование производится при помощи оптического центрира ( если теодолит им осна­щен ) или с использованием нитяного отвеса. Вначале шта­тив с теодолитом устанавливают «на глаз» так, чтобы острие отвеса располагалось над точкой, а подставка прибора была горизонтальна. Затем центрирование уточняют, открепляя становой винт и перемещая подставку по головке штатива, после чего становой винт закрепляют. При наличии опти­ческого центрира выполняются те же действия, только точ­ка, над которой устанавливается прибор, наблюдается в поле зрения насадки. Последняя позволяет наблюдать точку че­рез полое отверстие в центре горизонтального круга.

Центрирование над вершинами углов с короткими сто­ронами и углов, близких к 180°, следует выполнять возмож­но точнее.

Нивелирование состоит в приведении оси вращения ин­струмента в отвесное положение. Уровень на алидаде гори­зонтального круга располагается параллельно двум подъем­ным винтам и,вращением их в разные стороны, пузырек уров­ня приводится в нуль-пункт. Поворачивая алидаду на 90°, приводят пузырек уровня в нуль-пункт третьим подъемным винтом.

После нивелирования инструмента может быть наруше­но центрирование. Поэтому оба процесса выполняются не­сколько раз методом последовательных приближений.

Как правило, горизонтальные углы измеряются способом приемов. Горизонтальный угол измеряется дважды, при двух положениях зрительной трубы: при круге право — КП и кру­ге лево — КЛ. Измерение горизонтального угла при одном положении вертикального круга называется полуприемом, при двух положениях круга — полным приемом.

Читайте также:  Спальня 8 м. кв.

В процессе измерения горизонтального угла лимб гори­зонтального круга должен быть закреплен. Вначале угол из­меряется при одном положении круга, например, при КП. Алидада открепляется, зрительная труба последовательно наводится на правую и левую точки угла. Разность отсчетов составит величину горизонтального угла из полуприема. Пе­ред вторым полуприемом лимб горизонтального круга от­крепляется, перемещается на призвольный угол и закрепляется. Затем труба переводится через зенит и измерения по­вторяются в той же последовательности, но уже при другом положении круга, например, при КЛ. Расхождение значений угла из полуприемов не должно превышать двойной точнос­ти отсчета. В противном случае выполняются повторные из­мерения. Результаты измерений записывают в журнал (табл. 9). Среднее арифметическое из двух полученных в полуприемах значений угла является окончательным.

ется. Затем труба переводится через зенит и измерения по­вторяются в той же последовательности, но уже при другом положении круга, например, при КЛ. Расхождение значений угла из полуприемов не должно превышать двойной точнос­ти отсчета. В противном случае выполняются повторные из­мерения. Результаты измерений записывают в журнал (табл. 9). Среднее арифметическое из двух полученных в полуприемах значений угла является окончательным.

При измерениях следует учитывать, что точка Л (рис. 32) является вершиной двух горизонтальных углов: (3 и А,, кото­рые в сумме равны 360°. Следует определиться, какой имен­но угол измеряется.

Измерение угла полным приемом исключает возмож­ность грубых ошибок, а также сводит к минимуму влияние различных источников погрешностей: инструментальных, визирования, центрирования и др.

Измерение вертикального угла. Как отмечалось ранее, вертикальные углы измеряются от линии горизонта. Теоретически, при горизонтальном положении зрительной трубы, т.е. визирной оси, отсчет по вертикальному кругу должен быть равен 0°00′. Практически отсчет отличается от 0 на не­большую величину, называемую местом нуля вертикального круга — МО. Перед измерением вертикальных углов необхо­димо определить значение места нуля вертикального круга, т.е. выполнить поверку вертикального круга. Для всех типов теодолитов поверка выполняется одинаково. МО определя­ется несколько раз путем наведения средней горизонталь­ной нити сетки нитей на 3-4 точки при двух положениях вер­тикального круга инструмента: КПиКЛ. Перед отсчетом пу­зырек уровня приводится в нуль-пункт. Для теодолита 4ТЗО с положительной и отрицательной оцифровкой делений лим­ба вертикального круга МО вычисляется из выражения:

Если разность значений МО из нескольких определений не превышает двойной точности отсчета, за окончательное значение МО принимают среднее арифметическое. МО дол­жно быть близко к нулю. Приведение МО к нулю выполня­ется перемещением по вертикали сетки нитей. Вычисляется исправленное значение угла при МО = 0°00′, например, при КЛ: vиспр. = КЛ – МО. Отсчет vиспр устанавливается по верти­кальному кругу при помощи микрометренного винта трубы, при этом точка смещается с горизонтальной нити. Ослабив один из боковых винтов сетки нитей, вертикальными испра­вительными винтами совмещают изображение точки со сред­ней горизонтальной нитью. После закрепления оправы сет­ки нитей поверку повторяют.

При небольших значениях МО исправления не произво­дят, в отсчеты по вертикальному кругу вводится поправка по формулам (для 4ТЗОП):

v= 1/2 (КЛ + КП) — при измерении угла при двух поло­жениях круга,

v= МО — КП — при измерении угла при круге право,

v= КЛ — МО — при измерении угла при круге лево.

Результаты измерения вертикальных углов записывают­ся в журнал.

Измерение магнитных азимутов. В комплекте теодолита имеется ориентир-буссоль. В металлическом корпусе буссо­ли расположена магнитная стрелка, которая дает направле­ние магнитного меридиана в данной точке местности. Во из­бежании размагничивания стрелка закреплена. Перед нача­лом измерений магнитная стрелка освобождается и буссоль прикрепляется к вертикальному кругу теодолита. Горизон­тальный круг теодолита ориентируется по направлению маг­нитного меридиана, т.е. располагается таким образом, чтобы отсчет по горизонтальному кругу был равен 0°00′ и при этом труба была направлена на север. Для этого при закреплен­ном лимбе алидада горизонтального круга вращается и уста­навливается отсчет 0°00′. После этого алидада закрепляется, лимб открепляется и вращается до совмещения северного конца магнитной стрелки с индексом ориентир-буссоли. В этом положении лимб должен быть закреплен. Алидада от­крепляется и труба направляется на точку, обозначающую конец линии, азимут которой определяется отсчет по гори­зонтальному кругу составит значение магнитного азимута линии.

Магнитные азимуты измеряются при проложении тео­долитных ходов, особенно если ход не привязан к опорной сети. Кроме того, азимуты измеряются при изыскательских работах, при обмерах архитектурных сооружений и пр.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Измерение горизонтальных углов теодолитом Т30 способом приемов. Измерение углов наклона линий. Измерение расстояний теодолитом

8. ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ ТЕОДОЛИТОМ Т30 СПОСОБОМ ПРИЕМОВ

Цель работы: закрепить знания по наименованию частей инстру­мента и овладеть методикой измерения горизонтальных углов.

При измерении горизонтального угла способом приемов принята следующая методика.

В вершине измеренного угла устанавливают и центрируют теодолит (точность центрирования 3 мм). На концах сторон измеря­емого угла устанавливают вехи (рис.16), причем вехи должны нахо­диться строго в створе наблюдаемых сторон, т.е. на линиях, соеди­няющих наблюдаемые точки с вершиной измеряемого угла.

Для удобства вычислений измерения угла начинают на началь­ных штрихах лимба. Для этого закрепляют лимб горизонтального круга и вращением алидады совмещают индекс штрихового микроскопа со штрихом нулевого деления на лимбе, после чего закрепляют алидаду.

3. Открепив лимб теодолита, визируют на веху, установленную в начальной точке А (рис.16,а). После грубой наводки лимб горизон­тального круга закрепляют, а точное совмещение вертикального штриха сетки нитей зрит ельной трубы с осью вехи выполняют наводя­щим винтом лимба. Производят отсчет по горизонтальному кругу Затем записывают его в журнал (табл. 10).

Открепив алидаду горизонтального круга, визируют на веху, установленную в конечной точке В, после чего алидаду закрепляют и более точную наводку выполняют наводящим винтом алидады.

5. По лимбу горизонтального круга берут отсчет =76°14′. На этом заканчивается первый полуприем измерения горизонтального угла АБС (см. рис, 16,а).

Значение угла АСВ вычисляется в уме как разность второго и первого отсчетов. В примере, приведенном в табл.10 , оно равно 76°14′ — 0°01′ — 76°13′ .

С целью обеспечения контроля измерения угла и для повыше­ния точности выполняют второй полуприем. Перед началом переводят трубу через зенит и при том же положении лимба, отпустив закрепи­тельный винт алидады, приближенно визируют на точку А.

После точного наведения трубы производят отсчет (180°02) по лимбу и записывают в журнал. Отпускают закрепительный винт али­дады, вращая её в направлении движения часовой стрелки, визируют на точку С и производят отсчет (256°1б’) по горизонтальному кругу и записывают в журнал.

На этом заканчивается второй полуприем измерения угла. Два полуприема составляют один прием.

9. Если расхождение между вычисленными значениями, измеренного первым я вторым полуприемами, не превышает удвоенной точности отсчетного микроскопа, то вычисляют окончательное значение угла измеренного одним приемом, равное среднему арифметическому из результатов измерения в полуприемах.

Если же значения угла, полученные в первом и втором полуприемах, отличаются друг от друга больше, чем на двойную точность отсчетных устройств, то следует проверить устойчивость штатива, до­статочно ли затянут становой винт. После этого измерение угла повто­ряется.

10. Для контроля правильности измерений рекомендуется произвести измерение угла , дополняющего измеренный угол до 360°. Дополняющий угол измеряют, как правило, одним полуприемом, т.е. выполняют действия, аналогичные тем, которые описаны в пунктах 2-6. Отличие состоит ли шь в том, что при измерении дополняющего угла точка В становится начальной, а точка А — конечной.

Контролем точности измерений угла и дополняющего угла служит величина , называемая незамыканием по горизонту:

Точность измерений считается удовлетворительной0 если .

В табл. 10 приведен образец записи данных измерений горизон­тального угла способом приемов в типовом журнале измерения углов.

9. ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ НАКЛОНА ЛИНИЙ

Вертикальным углом, или углом наклона линий, называется угол, заключенный между линией визирования и ее проекцией на горизонталь­ную плоскость.

Измерение углов наклона V чаще всего производят при двух положениях (круг справа и круг слева) вертикального круга.

Перед измерением угла наклона теодолитом ТЗО следует подъем­ными винтами тщательно привести в нуль-пункт пузырек уровня при алидаде горизонтального круга.

При измерении углов наклона сторон в теодолитном ходе необхо­димо, чтобы линия визирования была параллельна линии, соединяющей две соседние точки стороны хода, для которого измеряется вертикаль­ный угол. Для этого измеряют высоту инструмента устанавливают на другой точке стороны веху и откладывают высоту инструмента на вехе, закрепив его какой-либо меткой, например, яркой ленточкой. В даль­нейшем визирование зрительной трубой выполняют уже на эту метку.

В настоящее время принята следующая методика измерения вертикальных углов теодолитом:

1) Зрительная труба теодолита наводится на выбранную точку при положении вертикального круга КЛ, после чего зажимают закрепи­тельный винт трубы и более точная наводка производится наводящим винтом зрительной трубы.

2) Перед отсчетом по вертикальному кругу необходимо посмотреть на положение пузырька уровня относительно нуль-пункта и после этого сделать отсчет КЛ.

3) Зрительную трубу переводят через аенмт и при круге справа выполняются действия, описанные в пл. 1 и 2. При этом берется отсчет КП.

В теодолите ТЗО деления вертикального круга подписаны против движения часовой стрелки и отсчитывание производится по одной сто­роне круга. Формулы для вычисления значения угла наклона v и место нуля МО имеют вид:

При вычислении по этим формулам надо к значениям КЛ, КП и МО, меньшим 90°, прибавлять 360°.

10. ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЙ ТЕОДОЛИТОМ

Измерение расстояний выполняется при помощи нитяного дальномерного теодолита и нивелирной рейки.

Нитяной дальномер представлен в виде двух дальномерных нитей, нанесенных на сетке нитей зрительной трубы теодолита (рис. 17).

Принята следующая методика измерения длин линий:

На точке, расстояние до которой необходимо измерить, устанавливается нивелирная рейка.

Зрительная труба наводится на отсчет v , примерно равный высоте инструмента.

По нивелирной рейке берут отсчеты: R В — по верхней и R Н — по нижней дальномерным нитям.

Читайте также:  Акустические потолки для комфортной жизни

Горизонтальное расстояние L до точки установки рейки определяется из формулы

,

Где v – угол наклона визирного луча;

K – коэффициент дальномера К=100.

L = 100 (1484 — 0856) = 100×6 28 мм = 62,8 м

Для упрощения вычислений длины L часто используют такой приём — наводят верхнюю дальномерную нить на ближайшее целое дециметровое деление.

L = 100 (1528 — 0900) = 100×628 мм = 62,8 м

Точность измерения длин с помощью нитяного дальномера теодолита и нивелирной рейка составляет 1:200 — 1:300 измеряемой длины.

Студент может считать себя готовым к сдаче зачета по тахеометр ческой съемке, если он выполнил полностью все лабораторные и расчетно-графические работы, требуемые данными методическими указаниями и может ответить на ряд вопросов преподавателя по данной теме.

С целью облегчения подготовки к сдаче работы ниже приводятся вопросы для самопроверки.

Вопросы для самопроверки

1. Общие указания.

Сущность тахеометрической съемки, ее назначение.

Инструменты, применяемые при прокладке высотных теодолитных и тахеометрических ходов.

Что означает слово тахеометрия и за счет чего достигается ско­рость измерения?

2, Камеральная обработка теодолитных ходов.

Что называется исходными пунктами и сторонами?

Что называется дирекционных углами линий?

В чем заключается обратная геодезическая задача на координата а по каким формулам она решается? Контроль решения.

2.4, Что такое горизонтальная проекция (проложение) наклонного расстояния? И по каким формулам ее можно вычислить?

2.5. Что называется угловой невязкой теодолитного хода и причины ее возникновения?

2.6. Как определяется допустимость угловой невязки полигона и по ка­кому математическому закону она распределяется?

По каким формулам вычисляют дирекционные, углы сторон, если из­мерены левые( правые) углы полигона? Сформулируйте словами правил вычисления дирекционных углов.

Как проверяется правильность вычисления дирекционных углов зам­кнутого (разомкнутого) теодолитного хода?

Что называется приращениями координат, по каким .’мрмулам их вычисляют, от каких данных зависят знаки приращение координат?

2.10. Что такое невязки в приращениях координат, замкнутого и разомкнутого теодолитных ходов, как их вычисляют?

2.11 Что такое абсолютная и относительная невязки в периметре полигона и как их вычисляют?

2.12 Уравнивание приращений координат к вычисление координат вершин полигона. Контроль вычисления координат точек замкнутого н разомкну­того ходов.

3. Вычисление координат точек диагонального хода.

3.1. В чем разница а уравнивании измеренных горизонтальных углов диагонального хода в вычислении дирекционных углов его сторон по сравнению с замкнутым теодолитным ходом?

3.2. Есть ли отличие в определении невязок приращений координат диагонального хода и замкнутого? В чем око состоит?

3.3. В чем заключается контроль вычисления координат пунктов диагонального хода?

4. Вычисление высот пунктов теодолитных ходов.

4.1 Что называется превышением одной точки над другой? По каким формулам их можно вычислить» если измерены длины сторон хода сталь­ной лентой, а угля наклона — теодолитом?

Уравнивание превышений замкнутого и диагональных ходов. В чем их сходство и различие?

Что называется отметкой точки и как ее вычисляют? Контроль вычис­лений.

5. Составление топографического плана местности.

В какой последовательности выполняются работы при составлении плана тахеометрической съемки?

Как построить и оцифровать координатную сетку?

Как сделать накладку вершин ходов по их координатам я контроль и правильности накладки?

По какой формуле вычисляются горизонтальные проложеняя расстоя­ний, измеренных нитяным дальномером?

Как вычислить превышения и отметки пикетов? Напишите для них формулы. .

Как нанести на план пикеты и проверить, нет ли ошибок в нане­сении их?

Как сделать рисовку рельефа по отметкам пикетов методом графи­ческого интерполирования?

Как оформить план тахеометрической съемки местности?

6. Устройство теодолита ТЗО, его поверки к измерение горизонтальных и вертикальных углов и расстояний.

Назовите основные части теодолита и их назначение.

Какие поверки теодолита производят перед началом работ? Как производятся эти поверки?

Каково назначение уровня горизонтального круга?

Какова последовательность действий при измерении теодолитом го­ризонтального угла способом отдельных приемов?

Работа с теодолитом

Работа с теодолитом – тема настоящей инструкции. Ниже поэтапно приведена методика измерения теодолитом, аккуратное выполнение пунктов которой обеспечит получение точных результатов. Настоящая инструкция предполагает, что пользователь обладает начальными знаниями о том, как работать с теодолитом, знаком с основными узлами и принципом работы прибора.

Установка теодолита в рабочее положение

Измерение горизонтальных углов теодолитом предполагает установку прибора в вершине определяемого угла. Для этого сначала ставят штатив так, чтобы центр площадки для установки штатива был примерно над точкой, а плоскость площадки – горизонтальна. Только после этого теодолит закрепляют на штативе, центрируют и горизонтируют прибор.

Центрирование теодолита – это проецирование оси вращения алидады и лимба по отвесной линии на вершину определяемого угла с точностью для механического отвеса ± 5 мм, ± 1-2 мм для оптического отвеса. Сначала проводится центрирование штатива с помощью механического отвеса с точностью 10-15 мм. При этом необходимо установить штатив горизонтально, чтобы регулировка подъемных винтов позволила произвести горизонтирование прибора. При установке прибора на штатив, производим окончательное центрирование теодолита, передвигаем оптический теодолит, ослабив становой винт.

Горизонтирование теодолита – это последовательное горизонтирование плоскости лимба горизонтального угломерного круга (ГУК) и приведение вертикальной оси вращения в отвесное положение. Процесс горизонтирования контролируется по цилиндрическому уровню алидады ГУК и производится посредством подъёмных винтов теодолита. Поворачивая алидаду, направляют ось уровня по двум подъёмным винтам и перемещают пузырёк уровня в центр. Затем следует повернуть алидаду на 90° и, используя третий подъёмный винт, вновь перевести пузырёк в центр. Действия необходимо повторять до тех пор, пока пузырек не станет сходить с середины при всех позициях алидады горизонтального круга. Допустимое его отклонение не больше двух делений шкалы цилиндрического уровня.

Для получения достоверного результата работа с теодолитом требует соблюдения двух геометрических условий:

  1. ось вращения прибора находится в вертикальном положении;
  2. ось цилиндрического уровня – в горизонтальном положении.

Измерение горизонтального угла теодолитом
Визирование

Визирование – совмещение центра сетки нитей с точкой.

Сетка нитей – это стеклянная пластина с нанесёнными на нём линиями (характер их нанесения может быть разным). Пересечение средних линий называют центром сетки нитей Z.

Наведение центра нитей на точку

Для визирования теодолита на точку необходимо:

  1. Закрепить лимб.
  2. Открепить алидаду для того, чтобы по грубому визиру, расположенному наверху зрительной трубы, установить прибор примерно на искомую точку.
  3. Закрепить алидаду.
  4. Для наблюдения установить зрительную трубу так, чтобы сетка нитей имела резкое изображение. Эта операция называется установкой по глазу и производится вращением окулярного колена.
  5. Установить зрительную трубу так, чтобы точка визирования была видна наилучшим образом. Эта операция называется установкой по предмету и производится вращением кремальеры.
  6. Навести центр сетки нитей точно на точку визирования посредством наводящих винтов алидады и зрительной трубы. Если вертикальный круг оказывается с правой стороны от трубы, если смотреть со стороны окуляра, говорят “круг право” (КП). Если вертикальный круг оказался слева – “круг лево” (КЛ).

Измерение горизонтального угла β

Измерение горизонтального угла теодолитом предполагает установку прибора в вершине измеряемого горизонтального угла (т.н. станция), а рейки на станциях n+1 и n–1.

Перекрестие сетки нитей совмещают с самой нижней видимой точкой рейки так, чтобы вертикальная нить совпадала с осью рейки.

Затем выполняют следующую последовательность действий (первый полуприём):

  1. наводят центр сетки нитей на вершину заднего (правого) угла (n – 1) и снимают отсчёт по лимбу горизонтального круга – отсчёт а1;
  2. наводят на вершину переднего (левого) угла (n + 1) снимают отсчет а2;
  3. определяют значение угла при круге лево βкл=а1-а2.

Измерение горизонтального угла на станции n:
β – горизонтальный угол

До начала второго полуприёма (КП) разблокируют зрительную трубу и переводят через положение зенита. Затем разблокируют алидаду и поворачивают прибор на 180° , проводят измерения при КП. При втором полуприёме (КП) визирование и измерения производят аналогично, различия в значениях угла в двух полуприёмах (С) не должно превышать двойной точности прибора (t): С 50

Измерение горизонтальных и вертикальных углов теодолитами

Измерение горизонтальных и вертикальных углов в ходах постоянного съемочного обоснования производится отъюстированными теодолитами.

3.2.1. Измерение горизонтальных углов

Измерение горизонтальных углов постоянного съемочного обоснования рекомендуется выполнять по трехштативной системе. Если трехштативную систему применить нельзя, угол следует измерять на веху, устанавливаемую по круглому уровню (см.рис.3.22)

Таблица 3. 3

Точка

Отсчеты

Вычислен ный угол из полуприема

Среднее значение угла

стояния

визирования

197°55,5′ 294 45,0

55,3 44,8

55,4 (4) 44,9 (3)

96°50,У 96°49,5′

96°49,8′

либо на отвес, прикрепленный к штативу и центрированный над точкой.

Устанавливают теодолит над вершиной измеряемого угла в рабочее положение, центрируют его при помощи нитяного отвеса или оптического центрира с точностью 2 мм. С такой же точностью центрируют и марки, устанавливаемые над наблюдаемыми точками. Каждый горизонтальный угол измеряют одним полным приемом с перестановкой лимба между полуприемами на величину, близкую к 90°. Измерения всегда начинают при вертикальном круге лево (Л). Для этого закрепляют лимб и, вращая алидаду, наводят центральную точку сетки нитей зрительной трубы или биссектор на заднюю (правую) веху или марку, при этом пользуются наводящими винтами зрительной трубы и алидады горизонтального круга, после этого при том же положении вертикального круга визируют на переднюю (левую) веху или марку. При визировании по каждому направлению производят два наведения биссектора на предмет и соответственно делают два отсчета по шкалам микрометра, округляют их до целого (наименьшего) деления микроскопа (верньера) и записывают в журнал (табл. 3.3). На этом заканчивается первый полуприем.

Переводят зрительную трубу через зенит и переставляют лимб па величину, близкую к 90°, для второго полуприема и повторяют визирование при положении вертикального круга право (П). При этом алидаду перемещают в противоположную сторону, наводят пересечение нитей на переднюю веху (марку), а потом на заднюю и делают отсчеты, записывают в журнал (см. табл. 3.3).

Для получения значения правого по ходу горизонтального угла необходимо из среднего отсчета, полученного при визировании на заднюю точку, вычесть средний отсчет, полученный при визировании на переднюю точку. Для получения левого по ходу угла из среднего отсчета на переднюю точку вычитают средний отсчет на заднюю точку. Все записи по измерению углов заносятся в специальный полевой журнал (табл. 3.3).

Записи в журналах ведутся карандашом, цифры должны быть отчетливыми, т. е. не допускающими различных толкований, неправильная запись зачеркивается, но так, чтобы она читалась, а выше зачеркнутого записывается исправленный результат. Подчистки резинкой, скребком, бритвой не допускаются.

Страницы в полевом журнале перед наблюдением должны быть пронумерованы и подписаны наблюдателем и начальником партии.

По окончании работ по измерению горизонтальных углов на данном объекте составляют схему, на которую выписывают углы до десятых долей минуты. Невязки не должны превышать величины, подсчитанной по формуле

где п — число измеренных углов в полигоне или ходе.

На узловых и исходных пунктах горизонтальные углы измеряют одним полным круговым приемом

При измерении углов по способу круговых приемов алидаду, как при положении круг право П, так и при лево JI вращают по ходу часовой стрелки. При визировании по каждому направлению делают два наведения биссектора на визирную цель и производят соответственно по микрометру два отсчета, округляя их до целого деления микрометра (верньера). При движении алидады по ходу часовой стрелки в первом полуприеме зрительную трубу вначале наводят на крайнюю левую точку хода, а затем на все последующие по порядку: полуприем заканчивают наведением на начальную точку. Затем зрительную трубу переводят через зенит и движением алидады по ходу часовой стрелки вновь наводят на крайнюю левую точку хода, повторяя наблюдения на все последующие точки в том же порядке, как и в первом полуприеме.

Таким образом, для исключения систематического влияния от увлекания алидадой лимба в обоих полуприемах алидаду вращают в одном и том же направлении (по ходу часовой стрелки). Перед началом измерения алидаду поворачивают в направлении измерения углов на 10—15 оборотов.

Важнейшим условием получения хороших результатов в угловых измерениях является устойчивость теодолита, визирных марок или вех, поэтому штатив должен быть прочным.

Во избежание кручения штатива от нагревания солнцем при измерении углов применяют зонт, защищая им не только теодолит, но и весь штатив. При установке на асфальте в жаркую погоду или на тающем льду весной необходимо концы ножек штатива засыпать землей или снегом, чтобы металлические концы не плавили асфальт или лед и штатив не опускался.

Кроме того, необходимо обращать внимание на правильную работу подъемных винтов, так как даже небольшой люфт в осях вызывает смещение теодолита при вращении лимба или алидады.

При измерении горизонтальных углов визирный луч не должен проходить ниже 0,5 м от поверхности земли, асфальта и не ближе 0,5 м от вертикальной поверхности предметов.

При измерении горизонтальных углов в ходах постоянного съемочного обоснования руководствуются следующими правилами. Окуляр микроскопа устанавливают на наиболее резкое изображение штрихов круга, следя за тем чтобы не было параллакса. В случае разницы в изображении штрихов ставят окуляр на среднюю резкость изображения. Окуляр зрительной трубы устанавливают на резкое изображение сетки нитей и добиваются четкого изображения наблюдаемых предметов в поле зрения трубы и отсутствия параллакса. Желательно, чтобы при измерении углов установка окуляра и фокусировка трубы оставались неизменными.

Рукоятку оптического микрометра следует вращать только по ходу часовой стрелки (при совмещении штрихов). Во время измерения углов наводящие винты алидады горизонтального круга следует ставить на середину резьбы и выполнять наведения только на ввинчивание винта, при этом закрепительные винты не следует сильно закреплять.

Основными погрешностями при измерении углов являются следующие:

Погрешности, возникающие непосредственно в процессе измерения угла. К ним относятся погрешности визирования, отсчета, влияиия остаточных погрешностей после юстировки прибора, погрешности смещения штатива и теодолита во время измерений, а также личные погрешности наблюдателя.

1. Инструментальные погрешности.

Влияние коллимационной ошибки ДС на измеренное направление

где С — коллимационная ошибка теодолита, а — угол наклона трубы при визировании на пункт.

Эта погрешность компенсируется, если наблюдать при разных положениях вертикального круга (П и Л), а коллимационная ошибка остается постоянной во время измерений. Если коллимационная ошибка изменяется (например, при различной фокусировке), то остаточное влияние ее тем больше, чем больше изменение С и чем больше угол наклона а. В этом случае угол будет содержать погрешность

где 6> С > и б| с) — изменение коллимационной ошибки при переходе от измерений при круге право П к измерению при круге лево Л для направлений 1 и 2, определяющих измеряемый угол. Из формулы видно, что влияние коллимационной ошибки на измеренный угол тем больше, чем больше разница в величинах 6 (с) и в абсолютных величинах углов а.

Влияние наклона оси вращения трубы теодолита на измеряемое направление равно

где i — угол наклона оси вращения трубы, a — угол наклона трубы.

В случае когда вертикальная ось вращения теодолита приведена в отвесное положение, это влияние будет исключено в среднем из двух измере-нин при различных положениях трубы .(П и Л) при условии, что угол между осью вращения трубы и вертикальной осью вращения теодолита остается неизменным.

Если вертикальная ось вращения теодолита несколько отклоняется от отвесного положения, то это вызовет появление погрешности, определяемой формулой

где б>’ 1 и —среднее значение угла наклона оси вращения *трубы при П и Л для направлений 1, 2, определяющих угол; ai и а2 — углы наклона трубы.

Влияние рефракции при наблюдениях вертикальных углов в прямом и обратном направлениях уменьшается. При измерении углов постоянного съемочного обоснования, где при сравнительно коротких сторонах разность в углах наклона может достигать несколько градусов, следует особенно тщательно приводить ось вращения теодолита в отвесное положение.

К другим инструментальным погрешностям относятся азимутальные, для уменьшения которых следует надежно устанавливать штатив над центром пункта, крепко затягивать винты, скрепляющие ножки штатива с головкой и места соединения раздвижных ножек, а также проверять регулировку вращения подъемных винтов. Рекомендуется перед измерением углов теодолит исследовать в отношении азимутальных сдвигов в условиях, близких к полевым.

2. Погрешности от воздействия внешней среды.

К этим погрешностям следует отнести влияние нагревания теодолита

лучами солнца, изменения температуры воздуха, колебания изображений и т. д.

Погрешности, возникающие под влиянием неравномерного нагрева прибора, можно значительно уменьшить, закрывая теодолит зонтом от воздействия прямых лучей солнца.

Для уменьшения погрешностей, вызванных колебаниями изображения, необходимо измерение углов производить в часы наиболее спокойных изображений. При ветре средней силы рекомендуется теодолит и штатив прикрыть зонтом со стороны ветра. Визирный луч не должен проходить низко над землей и близко от местного предмета, так как в случае несоблюдения этого условия на визирный луч будет влиять рефракция, значительно искажающая результат измерения угла.

3.Погрешности центрирования и редукции теодолита и марок над пунктами.

Для ослабления влияния погрешностей центрирования и редукций необходимо применять трехштатипную систему. В случае когда теодолит и марки центрируются с одинаковой точностью (например, 1 мм), совместное влияние погрешности центрирования редукции (при ходе с равными сторонами S) будет равно

а в случае хода с разными сторонами

3.2.2. Измерение вертикальных углов

При развитии сетей постоянного съемочного обоснования в горной и всхолмленной местности определение высот пунктов этих сетей, кроме геометрического, допускается выполнять тригонометрическим (геодезическим) нивелированием при длине хода не более 1 км.

Тригонометрическое нивелирование производится измерением вертикальных углов, приведенными выше теодолитами, одним полным приемом по трем горизонтальным нитям при двух положениях вертикального круга при круге П и Л. Колебание места нуля сетки (МО) при повторных его определениях не должно быть более 20″, Высоты теодолитов и визирных целей должны измеряться дважды с точностью до 1 см. Превышения между пунктами постоянного съемочного обоснования определяются в прямом и обратном направлениях.

Расхождения между прямыми и обратными превышениями не должны превышать 10 см на 1 км расстояния.

Допустимые невязки в ходах тригонометрического нивелирования не должны превышать 10 У L> где L — длина хода в километрах.

Для измерения вертикального угла (угла наклона) последовательно наводят пересечение вертикальной нити с каждой из трех горизонтальных нитей сетки зрительной трубы на точку, отмеченную на вехе или рейке, соответствующую высоте теодолита. Делают отсчеты по вертикальному кругу, при положении пузырька уровня, при вертикальном круге в нуль-пункте.

При измерении вертикальных углов теодолитом с компенсатором. заменяющим уровень при алидаде вертикального круга,, отсчет по вертикальному кругу производится после визирования зрительной трубой теодолита на точку вешки (рей!

Вычисление углов наклона производится по формулам:

для теодолита Т15

В формуле (3.12) к величинам, меньшим 90°, следует предварительно прибавлять 360°;

сс = 90°—г или а = 2— 90°.

В формулах (3.12) — (3.15) П и Л — отсчеты по вертикальному кругу при положении его соответственно справа и слева от наблюдателя; МО — место нуля, а — угол наклона, Мг — место зенита, z — зенитное расстояние.

При измерении углов как вертикальных, так и горизонтальных, практически невозможно определить температуру вдоль каждого направления.

– Имеющиеся данные о распределении температуры в приземном слое воздуха позволяют установить, что влияние рефракции сильнее сказывается на зенитные расстояния и значительно меньше на горизонтальные углы.

Практика работ подтвердила это обстоятельство. Установлено, что вертикальная рефракция может искажать зенитные расстояния до 2′ и более, в то время как влияние боковой рефракции на горизонтальные углы в исключительных случаях может достигнуть всего десяти секунд дуги.

В числе аномальных могут оказаться и направления, проходящие близ нагретых солнечным лучом сооружений, стоек сигнала и т. п. .

Следовательно, измерение вертикальных углов необходимо делать обязательно в прямом и в обратном направлениях, что повысит точность в два раза.

Измерение горизонтальных углов рекомендуется выполнять по теневой стороне улицы в удалении от стен здания. Пользоваться зонтом, что позволит уменьшить вращение штатива от нагрева солнцем.

Ссылка на основную публикацию