какие точки называются промежуточными

Лекция 15. Геометрическое нивелирование (стр. 3 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5

На каждой станции две точки пикетажа являются связующими, а остальные (плюсовые и точки поперечника) – обычно промежуточными. Длинные поперечники в условиях сложного рельефа нивелируют отдельными ходами. При расстояниях от нивелира до реек l = 50 м связующими служат все пикетные точки (ПК 0, 1, 2, 3,…), при l = 100 м – пикетные точки с четными номерами (ПК 0, 2, 4,…), при l = 150 м – каждая третья пикетная точка (ПК 0, 3, 6,…). При сложном рельефе связующими могут быть также плюсовые точки.

При нивелировании ровных крутых скатов в качестве связующих приходится брать дополнительные точки, не являющиеся характерными точками рельефа, которые называются иксовыми, или «потерянными» (рис. 92, в). Иксовые точки служат лишь для передачи отметки с одного пикета на другой, поэтому расстояние до них не измеряют. В иксовой точке рейку устанавливают на забитый в землю колышек.

Нивелир на станции устанавливают примерно на равных расстояниях от связующих точек в створе или вне створа нивелируемой линии; разность плеч не должна превышать 10 м. Установка нивелира проводится по круглому уровню. При работе нивелиром с цилиндрическим уровнем перед взятием отсчета по рейке пузырек цилиндрического уровня тщательно выводится в нуль-пункт с помощью элевационного винта; с целью ослабления влияния вертикальной рефракции отсчеты по рейке должны быть не менее 200 мм.

Нивелирование может выполняться с двухсторонними рейками при одном горизонте либо с односторонними рейками при двух горизонтах прибора. Рейки устанавливаются в отвесное положение по круглому уровню или «на глаз». При отсутствии уровня для снижения погрешности за наклон реек при взятии отсчетов, больших 1000 мм, рекомендуется покачивать их в плоскости визирования, беря при этом минимальные отсчеты.

1. Нивелирование трассы двумя нивелирами. При этом одним нивелиром нивелируют все связующие и промежуточные точки, а вторым – только связующие, от которых зависит правильность передачи отметок по трассе. Данный способ обеспечивает надежный контроль нивелирования путем сличения превышений между одноименными связующими точками; их разность не должна превышать 10 мм.

2. Нивелирование трассы одним нивелиром в прямом и обратном направлениях (двойное нивелирование). В этом случае в прямом ходе нивелируют все связующие и промежуточные точки, а в обратном – только связующие. Как и в первом способе, разница в превышениях между одноименными связующими точками, определенных из прямого и обратного ходов, не должна превышать 10 мм.

§ 86. Обработка журналов нивелирования

Обработку журналов нивелирования начинают с проверки всех записей и вычислений, выполненных в поле. С целью выявления возможных погрешностей в вычислениях на каждой странице журнала выполняют постраничный контроль. Он заключается в подсчете сумм отсчетов на связующие точки по задней (а) и передней (b) рейкам, а также сумм превышений по черной и красной сторонам реек и средних превышений на станциях (табл. 11); при этом должно соблюдаться равенство

.

Расхождения в 1–2 мм могут возникнуть за счет округления значений средних превышений до целого числа миллиметров. Отсчеты по рейкам на промежуточных точках в постраничном контроле не участвуют. Невязка представляет собой разность суммы измеренных средних превышений и известного (теоретического) превышения между конечной и начальной точками хода, т. е.

Таблица 11. Журнал технического нивелирования

. (157)

При этом возможны следующие случаи.

1.Нивелирный ход проложен между двумя реперами. В этом случае фактическая высотная невязка хода

где (Нкон – Ннач) = ho – известное превышение между конечной и начальной точками хода.

2.Замкнутый нивелирный ход. Поскольку ход начинается и заканчивается на одной и той же точке, то известное превышение ho = 0. Тогда

.

3.Висячий нивелирный ход, опирающийся на одну твердую точку.

Если нивелирование хода выполнялось двумя нивелирами, то сумма превышений для первого нивелира должна равняться сумме превышений hII для второго нивелира. Следовательно,

. (158)

При нивелировании хода в прямом и обратном направлениях сумма превышений прямого хода hпр должна равняться сумме превышений обратного хода hобр по абсолютной величине, но с противоположным знаком. Тогда

. (159)

Как уже отмечалось ранее, фактическая высотная невязка хода технического нивелирования не должна превышать допустимую, определяемую по формулам (149) или (150):

или ,

где L – длина хода, км; n – число станций в ходе.

Источник

1) Связующие, промежуточные и иксовые точки при техническом нивелировании.

Пикетные и реперные точки являются связующими, т.к. они связывают между собой соседние станции._Точки, на которые отсчеты берутся с соседних станций, называются связующими точками.

Связующие точки нивелируются по двум сторонам реек, по черной и по красной.

2)Сущность метода изображения рельефа горизонталями

Сущность этого способа заключается в следующем. Поверхность участка Земли через равные промежутки мысленно рассекают горизонтальными плоскостями. Пересечение этих плоскостей с поверхностью Земли образуют кривые линии, которые называются горизонталями.

Горизонталью называется линия, соединяющая точки с одинаковыми абсолютными высотами.

Расстояние между секущими плоскостями называют высотой сечения рельефа (h). Расстояние между горизонталями в масштабе плана называется заложением (d).

3)Определение высоты сооружения

На местности эти работы можно выполнить с помощью теодолита и мерной ленты. Теодолит располагают вблизи здания или сооружения так, чтобы можно было измерить расстояние от точки установки теодолита до стены здания, а также определить соответствующие углы наклона визирной оси теодолита. Определив расстояние АВ = d, с помощью тригонометрических функций определяют высоту здания по формуле: h = h₁ + h₂ = d(tgυ₁ + tgυ₂).

В случае, если на местности линия АВ имеет уклон, то необходимо рассчитать горизонтальное проложение данной линии, то есть её проекцию на горизонтальную плоскость. При расчетах необходимо учитывать знак углов наклона соответствующих линий υ₁ и υ₂.

1) Невязки в превышениях разомкнутого хода технического нивелирования, её допустимость и распределение. Вычисление отметок связующих точек.

Для вычисления ∑β _теор. найдем дирекционные углы всех сторон хода: (где α_нач. и α_кон. – дирекционные углы сторон опорной сети)

Допустимость:

Если полученная невязка является допустимой, она распределяется поровну на все углы. Поправки в углы вводятся со знаком, противоположным знаку невязки. Сумма исправленных углов должна быть в точности равна теоретической сумме.

Если невязка не в допуске, то перемеряются все углы. Вычисление отметок связующих точек через превышения – билет 12(1)

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Источник

Тема: Измерение превышений при геометрическом нивелировании трассы

1. Сущность геометрического нивелирования

_______ Существуют различные методы нивелирования. В инженерной практике наибольшее распространение получили методы геометрического и тригонометрического нивелирования. Наиболее точным является метод геометрического нивелирования.

2. Геодезические приборы: нивелиры, их устройство

_______ Выпускаемые нашей промышленностью нивелиры делятся на:

• высокоточные: Н – 05; m = 0.5 мм;

• точные: Н – 3 (НВ – 1), m = 3 мм;

• технические: Н – 10, m = 10 мм.

_______ Цифры показывают среднеквадратическую ошибку, определяемого превышения в миллиметрах, на один километр хода.

Устройство нивелира с компенсатором

_______ Компенсатор – приспособление в самоустанавливающихся нивелирах для автоматического удержания линии визирования в горизонтальном положении. При наклоне зрительной трубы нивелира на некоторый малый угол (от единиц до десятков минут). Компенсатор возвращает линию визирования в горизонтальное положение. Если угол наклона превосходит допустимую величину угла компенсации, то компенсатор работать не может. Аналогичные приспособления, но с целью автоматического удержания линии визирования в отвесном положении, имеют самоустанавливающиеся отвесы оптические.

_______ Существуют различные устройства компенсаторы, но всякий компенсатор представляет собой механический или гидромеханический маятник, расположенный в зрительной трубе между объективом и окуляром или перед объективом. Кроме маятника в компенсаторе имеется еще демпфер (гаситель колебаний) – приспособление для успокоения колебаний маятника.

_______ Первый в мире автоматический нивелир (нивелир с компенсатором) был изобретен в СССР в 1946 году. Именно с этого момента появилась потребность быстрого гашения колебаний маятниковой подвесной системы компенсатора, которая представляет собой свободно подвешенную призму или зеркало между призмами в оптической схеме нивелира, единственной целью которой, является поддержание горизонтального положения визирной оси прибора при любом наклоне прибора в пределах заданного диапазона. Если будет обеспечено строго горизонтальное положение такой призмы или зеркала, значит, будет обеспечено и качество строительных и геодезических работ. Например, из-за неверно определенной высоты не придется заливать лишние кубометры бетонной смеси или переделывать трассу ливневой канализации.

_______ Перед внедрением компенсаторов угла наклона использовались цилиндрические уровни, которые и до сих пор применяются в геодезических приборах для установки частей прибора в горизонтальное или вертикальное положение или для измерения малых углов отклонения элементов прибора от горизонтального или вертикального положения. И у компенсаторов угла наклона и у цилиндрических уровней имеются и достоинства и недостатки, однако, компенсаторы имеют большие преимущества перед цилиндрическими уровнями. При использовании автоматических компенсаторов угла наклона исчезает необходимость постоянного контроля, как для цилиндрического уровня, за пузырьком уровня отклонения прибора от горизонтального или вертикального положения, что делает работу за прибором медленной и менее стабильной. Поэтому использование компенсаторов угла наклона значительно увеличивает точность, скорость и стабильность геодезических работ. Но, как и любой прибор, компенсатор может давать сбой в своих рабочих функциях, и устранить поломку на месте будет невозможно.

_______ Уровни в геодезических приборах служат для установки частей прибора в горизонтальное или вертикальное положение или для измерения малых углов отклонения элементов прибора от горизонтального или вертикального положения. Уровни могут быть съемными (например, накладные или подвесные уровни на горизонтальной оси теодолита) или жестко связанными с прибором. В зависимости от принципа действия уровни подразделяют на жидкостные, электромеханические, маятниковые, «упругие» и т. п.

_______ Цилиндрические уровни:

_______ Основными элементами жидкостного уровня являются его чувствительный элемент (ампула с жидкостью) и оправа для крепления. Жидкостные уровни бывают круглые и цилиндрические. В круглом уровне (рис. 1, а) в качестве ампулы используется стеклянный сосуд 1, верхняя часть которого отшлифована по сферической поверхности. Сосуд заполнен легкоподвижной жидкостью и содержит свободное пространство (пузырек уровня). В цилиндрическом уровне (рис.1, б) ампула представляет собой стеклянную трубку 1, внутренняя поверхность которой отшлифована в виде бочкообразного тела вращения и заполнена жидкостью.

_______ Нежелательные для нивелира колебания могут быть вызваны сильными порывами ветра, вибрациями грунта на строительных и промышленных площадках, вблизи автомобильных и железнодорожных магистралей, линий метрополитенов и другими причинами. Не стоит забывать и о возможном остаточном наклоне при горизонтировании прибора или изменении наклона прибора в связи с проседанием ножек штатива в мягком грунте или расплавленном солнцем асфальте. Именно в такие моменты включается в работу компенсатор, важным элементом которого является де́мпфер.

_______ Термин демпфер произошел от немецкого слова «Dämpfer», которое переводится на русский язык как «гаситель колебаний», «успокоитель» или «амортизатор» и подразумевает устройство, предназначенное для гашения (демпфирования) или предотвращения колебаний различного типа, в том числе и механических.

_______ На сегодняшний день наибольшее распространение получили маятниковые системы компенсатора, как с воздушным, так и с магнитным демпферами. Давайте рассмотрим принцип работы обоих систем.

_______ Для начала необходимо понять, как же устроена оптическая схема нивелира. Все просто: луч, пройдя через объектив, попадает на приемную призму, которая преломляет его на подвешенное горизонтально зеркало. Далее, отражаясь от зеркала, луч попадает на передающую призму, а от неё на окуляр и сетчатку глаза человека.

_______ Оптическая схема нивелира

_______ Нивелир с магнитным компенсатором

_______ Нивелир с воздушным компенсатором

_______ Однозначно ответить на данный вопрос нельзя. Обе конструкции хорошо зарекомендовали себя, и в их надежности сомневаться не приходится. Правильнее всего, доверить выбор нивелира непосредственно исполнителю, который точно знает вид выполняемых работ, требуемую точность, место проведения работ и другие факторы. Например, при проведении нивелирных работ вблизи мощных источников электромагнитного поля, таких как трансформаторные подстанции и высоковольтные ЛЭП, предпочтение стоит отдать оптическому нивелиру, компенсатор которого имеет воздушным демпфер, не подверженный влиянию внешнего электромагнитного поля.

_______ У нивелиров с цилиндрическим уровнем визирная ось VV приводится в горизонтальное положение в два этапа. Вначале нивелир приводят в рабочее положение. Затем пузырек цилиндрического уровня приводят в нуль пункт вращением элевационного винта. Этот второй этап выполняют перед каждым отсчетом по рейке.

_______ У нивелиров с компенсатором углов наклона достаточно выполнить только первый этап, то есть привести ОО в приблизительно отвесное положение с помощью круглого уровня 7 и подъемных винтов 10. При этом визирная ось VV установится в горизонтальное положение автоматически, что значительно повышает производительность труда. В общем случае всякий компенсатор представляет собой механический или гидромеханический маятник.

_______ На этой схеме представлен нивелир с оптико-механическим компенсатором маятникового типа. Здесь роль компенсатора играет оптическая деталь 4 (в качестве которой может быть зеркало, призма, линза), укрепленная на подвесном маятниковом устройстве 3 и 5 (проволока, ленточки, струны, пружины, магнитная подвеска).

_______ Нивелир с оптико-механическим компенсатором маятникового типа

_______ У нивелира с компенсатором выполняются те же поверки, что и у нивелира Н-3. Дополнительно проверяется правильность работы компенсатора путем сравнения отсчетов по рейке при различных положениях пузырька круглого уровня внутри круга на его ампуле.

_______ Входящее через линзу объектива изображение преломляется поверхностью входной стеклянной призмы, отражается в зеркале и через преломляющие грани выходной призмы фиксируется на плоскости окуляра и в дальнейшем на сетчатке глаза оператора. Эта оптическая система называется автоматическим компенсатором, который может быть воздушным и магнитным. Схема работы нивелира с компенсатором достаточно проста и в то же время надежна.

_______ Если бы оптическая ось нивелира при отклонении не совпадала с горизонтом, то при измерении превышения высот между точками на земной поверхности были бы допущены существенные ошибки. Для исправления этой ситуации и предназначена система компенсатора: свободно расположенные ленточки-торсионы постоянно выравнивают зеркало в горизонтальную плоскость независимо от угла наклона визирной трубы и сохраняют ось визирования параллельной горизонту.

Преимущества и недостатки

_______ Автоматические компенсаторы угла наклона имеют существенные преимущества перед используемыми издавна цилиндрическими уровнями:

_______ Из недостатков можно назвать:

_______ В настоящее время нивелиры с компенсаторами гораздо более востребованы и распространены, нежели приборы с цилиндрическими уровнями.

_______ Использование компенсаторов угла наклона существенно повлияло на ход геодезических работ. C применением компенсаторов точность, скорость и стабильность геодезических работ возросла. Компенсатор надежен и именно поэтому это изобретение на сегодняшний день находит применение в практически всех новых геодезических оборудованиях в отличие от цилиндрического уровня.

_______ Компенсаторы существуют в различном многообразии, и виды и конструкции этого изобретения так же применяются в зависимости от рода выполняемых геодезических работ.

_______ Причиной возникновения компенсаторов угла наклона является точность и скорость измерений, и поскольку геодезические приборы стоят не на незыблемой поверхности, а на строительных площадках, вблизи дорог или других поверхностях, что создает вибрации транспорта и различные движения поверхности земли вблизи геодезического прибора, необходимость точных геодезических работ возрастает, и как то компенсировать не идеальность среды удается компенсатору.

_______ Нивелиры с компенсаторами продолжают совершенствоваться с каждым годом, с каждой новой выпущенной моделью: они становятся все более надежными, точными и удобными в эксплуатации.

3. Геодезические приборы: нивелирные рейки

_______ На черной стороне нуль рейки совмещен с пяткой. На красной стороне (контрольной) какое-то целое число.

_______ Например, 4687 или 4787.

_______ Цифры на рейке перевернутые, а в трубе они будут видны прямыми. Отсчет делают по средней нити.

_______ В случае, если нивелир прямого изображения, то рейка оцифровывается как на рис. 6.

4. Способы геометрического нивелирования вперед и из середины.

_______ Техническое нивелирование производится в основном при изысканиях и строительстве инженерных сооружений

_______ Существует два способа геометрического нивелирования.

_______ Формула вычисления превышения при движении «вперед»:

.

_______ Формула вычисления превышения при движении «из середины»:

.

5. Последовательное нивелирование.

6. Основные части нивелира

_______ Осью круглого уровня называется прямая, проходящая через нуль-пункт уровня перпендикулярно плоскости, касательной к внутренней поверхности уровня в его нуль-пункте.

_______ Установка трубы для наблюдений выполняется диоптрийным кольцом (по глазу) и кремальерой (по предмету).

_______ В настоящее время применяются нивелиры с самоустанавливающейся линией визирования. В этих нивелирах используются компенсатор.

_______ При помощи оптических линз, расположенных над уровнем, изображение концов пузырька уровня передается в поле зрение окуляра. Совмещение изображений концов пузырька уровня производится с помощью элевационного винта, который выполняет медленные перемещения визирной оси в вертикальной плоскости.

7. Поверки нивелира Н₃

7.1. 1 проверка.Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира

_______ Подъемными винтами приводят пузырек в центр кружка на ампуле круглого уровня.

_______ При отклонении пузырька от центра ампулы перемещают его к центру на половину значения отклонения с помощью исправительных винтов круглого уровня.

7.2. 2 проверка.Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира

_______ С помощью круглого уровня приводят ось вращения нивелира в отвесное положение. Среднюю нить наводят на хорошо видимую точку и наводящим винтом плавно вращают трубу в горизонтальном направлении. Нить сетки не должна сходить с выбранной точки. Эту же поверку можно делать, наводя среднюю нить на нить отвеса. Средняя нить и нить отвеса должны совпадать.

_______ При несоблюдении условия необходимо снять защитный колпачок и развернуть сетку нитей, предварительно ослабив четыре винта в торце окулярной части трубы отверткой. Выполнение этого условия гарантируется заводом. Поверку делают путем вращения трубы по азимуту. Исправление делают поворотом сетки.

1-ая и 2-я поверка

7.3. 3 поверка. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы (главное геометрическое условие нивелира)

_______ Поверка выполняется в полевых условиях двойным нивелированием одной и той же линии.

_______ Нивелир закрепляют таким образом, чтобы окуляр находился над одним из колышков.

_______ Определяют высоту прибора I₁

_______ X вычисляют по формуле:

_______ В нашем случае X будет превышать допустимое значение:

_______ Техническое нивелирование производится в основном при изысканиях и строительстве инженерных сооружений.

3-я поверка

8. Подготовка трассы для технического нивелирования

_______ Выполняется при изыскании и проектировании сооружений, вытянутых в длину (дорог, подземных коммуникаций и т.д.). По результатам нивелирования строится профиль, и по нему ведется проектирование.

_______ Пикетажный журнал изготовляется из миллиметровой бумаги, все расстояния наносятся в масштабе. Углы поворота трассы показываются стрелками, подписывается их величина.

_______ Нивелирование пикетных точек выполняется методом «из середины».

9. Связующие, промежуточные, иксовые точки

_______ В некоторых случаях (при нивелировании крутых склонов ) с одной стоянки нивелира нельзя взять отсчеты на два смежных пикета.

10. Порядок работы и контроль измерений на станции при техническом нивелировании

11. Приведение нивелира в рабочее положение

_______ Работа на станции складывается из следующих действий:
• отсчет на заднюю рейку по черной стороне ( a_ч ),
• отсчет на переднюю рейку по передней стороне ( b_ч ),
• отсчет на переднюю рейку по красной стороне ( b_к ),
• отсчет на заднюю рейку по красной стороне ( a_к ),
• отсчеты по чёрной стороне на промежуточных точках.

Контроль:

_______ После того как работа на станции закончена, передняя рейка переходит на следующий пикет. В таком же порядке берутся отсчеты при привязке трассы к реперу.

Источник