Горизонтальний кут ВАС (рис. 33) на місцевості вимірюють так. У вершині вимірюваного кута встановлюють теодоліт. Головку штатива розташовують приблизно над знаком, а її верхній майданчик приводять у горизонтальне положення. Наконечники ніжок штатива вдавлюють в грунт.
Теодоліт центрують над точкою А і за рівнем на алидаде горизонтального кола призводять за допомогою підйомних гвинтів вісь обертання теодоліта у вертикальне положення. На точках В і С. фіксують напрямки, між якими вимірюється кут, встановлюють візирні мети: марки, віхи, шпильки і т. П.
Сітку ниток труби встановлюють відповідно до зором спостерігача. Для цього трубу наводять на світлий фон (небо, білу стіну) і, обертаючи окулярное кільце в поле зору труби, домагаються чіткого зображення сітки ниток.
Малюнок 33 - Вимірювання горизонтального кута
Дивлячись поверх труби, поєднують хрест візира з візирної метою (візирна мета повинна з'явитися в поле зору труби). Після потрапляння в поле зору труби візирної мети фіксують напрямок, затискаючи Закріплювальні гвинти алідади і труби. Обертанням фокусує кремальєри домагаються різкого зображення візирної цілі. Навідними гвинтами алідади і труби поєднують центр сітки із зображенням візирної мети.
Існує кілька способів вимірювання кутів. Найбільш простий спосіб - поєднання нулів лімба і алідади або "від нуля". У цьому випадку нуль алідади сполучають з нулем лімба. Алидаду закріплюють, залишаючи незакріпленим лімб. Трубу наводять на візирну мета і закріплюють лімб. Після цього алидаду открепляют, наводять трубу в іншу візирну мета і закріплюють алидаду. Відлік на лімбі дасть значення вимірюваного кута. Як правило, відліки по лімбу виробляють двічі.
Описаний спосіб простий, але недостатньо точний, тому частіше застосовують спосіб прийомів. В цьому випадку поєднання труби з першої візирної метою виробляють при довільному відліку по лімбу.
Вимірювання кута при одному положенні круга називають напівприйомом. Як правило, роботу з виміру кута на точці закінчують повним прийомом - виміром при правом (П) і лівому (Л) положеннях вертикального кола. Більш точних результатів можна досягти, якщо вимірювання виконувати декількома прийомами. Результати вимірювань записують у польовий журнал (табл. 1). З отриманих відліків (наприклад, на ліву точку 14) 263 ° 18,6 'і 18,8' беруть середнє - 263 ° 18,7 '. На праву точку (16) одержують середній відлік 318 ° 42,2 '. Різниця середніх відліків (П мінус Л) є виміряним значенням кута 55 ° 23,5 '. Розбіжність значень виміряного кута в полуприемах не повинна перевищувати півтори точності відліку. Якщо вимірювання проводять декількома п прийомами, лімб між ними переставляють на кут # 947; = 180 ° / n.
У вертикальній площині теодолітом вимірюють кути нахилу або зенітні відстані.
Кути нахилу прийнято розрізняти позитивні і негативні. Позитивний кут утворюється різницею між напрямком на предмет, що розташовуються вище рівня горизонтальної осі обертання труби, і напрямком, відповідним горизонтального положення візирної осі. Негативний кут утвориться між горизонтальним положенням візирної осі труби і напрямком на точку, располагаемую нижче горизонтальної осі обертання труби.
При вимірі вертикальних кутів (див. Рис. 34, а) вихідним (основним) напрямом є горизонтальне. Відлік ведуть за шкалами, нанесеним на вертикальне коло 2 теодоліта (на вертикальному колі - див. Рис. 34, б - показана підпис поділок від 0 до 360 °). У деяких типів теодолітів підпис шкал на вертикальному колі інша, але у всіх випадках з горизонтальним напрямком візирної осі труби збігається ціле число градусів: 0 °; 90 °. У теодолітів 3Т30 початковий індекс, щодо якого виробляють відлік по вертикальному колу, приводиться в горизонтальне положення рівнем при горизонтальному колі. Рівень скріплений з алидадой так, що його вісь встановлена паралельно колімаційноїплощині зорової труби.
Для обчислення значень кутів нахилу визначають місце нуля МО. Місце нуля - це відлік по вертикальному колу, відповідний горизонтальному становищу візирної осі і положенню рівня при алидаде вертикального кола в нуль-пункті, або горизонтальності відлікового індексу у теодолитов з компенсатором при вертикальному колі.
М0 визначають так: встановлюють теодоліт, приводять його в робоче положення, знаходять добре видиму точку й наводять на неї трубу при колі "ліво" (Л). При наявності рівня при вертикальному колі приводять бульбашку його в нуль-пункт і беруть відлік по вертикальному колу. Трубу перевертають через зеніт, теодоліт - на 180 ° і знову, тепер вже при колі "право" (П), наводять хрест сітки ниток на ту ж точку. Знову наводять пляшечку рівня в нуль-пункт і беруть другий відлік по вертикальному колу.
При роботі з теодолітом 3Т30 М0 обчислюють за формулою: М0 = (П + Л + 180 °) / 2, де П і Л - відліки по вертикальному колу теодоліта при П і Л відповідно.
При роботі з теодолітом 3Т5КП М0 обчислюють за формулою: М0 = (П + Л) / 2. При роботі з іншими теодолітами формулу для обчислень М0 дізнаються з паспорта, що прикладається до кожного теодоліта.
Результати вимірювання записують в журнал (табл. 2).
Місце нуля може мати будь-яке значення. Важливо, щоб при вимірі вертикальних кутів воно залишалося постійним. Для зручності обчислень бажано, щоб М0 було близьким, а ще краще рівним нулю. М0 виправляють так. Після визначення М0 обертанням труби теодоліта при Л установлюють відлік по вертикальному колу, рівний обчисленому куту нахилу. У цьому випадку середня горизонтальна нитка сітки зійде з зображення точки. Вертикальними виправними гвинтами сітки середню горизонтальну нитку наводять на точку.
Вимірювання вертикальних кутів засновано на конструктивній особливості теодоліта, лімб вертикального кола якого жорстко скріплений на лімбі з трубою. З візирної віссю труби збігаються напрямку вертикального кола: 0 - 180 ° або 90 - 270 °. Лімб, обертаючись разом із трубою, підводить до відліковим індексам різні відліки. Різниця відліків між двома напрямками, між напрямком і горизонтальним відліковим індексом дасть значення вертикального кута v або кута від горизонталі до вимірюваного напрямку.
Для вирішення деяких інженерних завдань потрібно визначити зенітне відстань, яке є доповненням кута нахилу до 90 °: z = 90 ° - # 957 ;. Зенітна відстань утворюється візирної лінією і прямовисною лінією, званої напрямом на точку зеніту.
Малюнок 34 - Вимірювання вертикального кута (а) і підпис поділок на вертикальному колі при вимірюванні кутів при КП зліва і КЛ справа (б):
1 - окуляр, 2 - вертикальний круг, 3 - об'єктив, 4 - відліковий індекс, 5 - рівень, 6 - оцифровка, НН - горизонтальна вісь
При вимірюванні зенітних відстаней замість МО визначають місце зеніту М3. Відлік по вертикальному колу роблять при положенні бульбашки рівня при вертикальному колі в нуль-пункті, що означає приведення відлікового індексу в горизонтальне положення. Якщо теодоліти забезпечені компенсатором, то відліковий індекс автоматично наводиться в горизонтальне положення. Якщо у теодоліта немає рівня при вертикальному колі і компенсатора (наприклад, теодоліти 3Т30), то перед відліком по вертикальному колу приводиться в нуль-пункт рівень при горизонтальному колі.
Хоча оцифровка поділів на вертикальних колах різних теодолітів різна, правила надання знаків вертикальним кутам загальні: підняття візирної осі труби над горизонтом утворює позитивні кути нахилу. Тому при визначенні кута нахилу різними теодолітами його обчислюють за формулами:
3Т3О: # 957; = Л - М0; # 957; = М0 - П - 180 °; # 957; = (Л - П - 180 °) / 2.
3Т5К, 2Т5П: # 957; = Л-М0; # 957; = М0-П; # 957; = (Л - П) / 2.
Якщо з зменшуваного відліку не можна відняти від'ємник, до відліку, меншому 90 ° додають 360 °.
Результати вимірювань і обчислень записують у польових журналах (табл. 3).
Теодоліт: 3Т30 № 0285Р
2. Багратуні Г.В. та ін. Інженерна геодезія.- М. Недра, 1984, 344 с.
3. Федоров В. І. Шилов П. І. Інженерна геодезія: Підручник для вузів.- М. Недра, 1982.
4. Візгін А.А. та ін. Практикум з інженерної геодезіі.-М. Надра, 1989.5. Технічна документація на геодезичні прилади.
Питання для самоконтролю
Геодезичні вимірювання. Вимірювання кутів
1. Види геодезичних вимірювань.
2. Які прилади служать для вимірювання горизонтальних кутів?
3. Перелічіть основні частини теодоліта і їх призначення.
4. Що являє собою сітка ниток теодоліта 2Т30? Яке призначення кожної з її ниток?
5. Накресліть поле зору штрихового мікроскопа теодоліта 2Т30 при відліку 316º27 '30 ".
6. Що розуміють під коллимационной площиною теодоліта?
7. Принцип вимірювання горизонтального кута теодолітом. Які використовуються методи вимірювання горизонтальних кутів?
8. Яке призначення лімба горизонтального кола теодоліта 2Т30? Які на ньому нанесені поділки і як вони оцифровані?
9. Яке призначення алідади горизонтального круга?
10. З чого складається приведення теодоліта в робоче положення і як воно досягається?
11. Вимірювання горизонтальних кутів способом «прийомів».
12. Вимірювання горизонтальних кутів способом «від нуля».
13. Порядок побудови на місцевості заданого горизонтального кута.
14. Порядок визначення магнітного азимута за допомогою орієнтир-бусолі.
15. Яка частина теодоліта служить для вимірювання вертикальних кутів?
16. Що розуміють під терміном «місце нуля»? Дати пояснення.
17. Порядок визначення місця нуля для теодоліта 2Т30.
18. Записати формули для обчислення кутів нахилу.
19. Порядок вимірювання відстані нитяним далекоміром теодоліта 2Т30.
20. Що розуміють під горизонтальним прокладання?
21. Визначення горизонтальних прокладання.
22. Порядок обчислення географічного азимута за відомим азимуту магнітному.
1. Який процес називається нівелюванням?
2. Назвіть види нівелювання і дайте їм коротку характеристику.
3. Нівелювання «вперед» і нівелювання «з середини». Сутність зазначених способів і формули для обчислення перевищень.
4.У чому відмінність тригонометричного і геометричного видів нівелювання.
5. Запишіть формули для визначення перевищень при нівелюванні похилим променем.
6. Як поділяються нівеліри в залежності від способу установки візирної осі в горизонтальне положення.
7. У чому полягає сутність барометрического нівелювання.
8. Визначення перевищень гидростатическим способом нівелювання.
9. Як влаштований нівелір Н-3?
10.Як влаштований нівелір Н-3К?
11. Як встановити нівелір в робоче положення?
12. Що розуміють під горизонтом нівеліра?
13. Як проводиться перевірка роботи компенсатора у нівеліра Н-3К?
14. За допомогою яких приладів проводиться тригонометричні нівелювання?
15. Як влаштовані двосторонні рейки РН-3?
16. Нівелірні знаки їх різновиди та способи закладки.
1. Які роботи виконуються при підготовці ліній до вимірювання стрічкою ЛЗ?
2. Як проводиться вешеніе ліній на місцевості?
3. Які прилади застосовуються для безпосереднього вимірювання відрізка лінії на місцевості?
4. Як і для яких цілей проводиться компарірованіе землемірних стрічок?
5. Як вимірюють відрізок лінії на місцевості стрічкою ЛЗ (рулеткою)?
6. Для чого служить екліметр, як він влаштований, як ним користуватися?
7. За якими формулами обчислюються горизонтальні прокладання виміряних на місцевості відрізків ліній?
8. Яка точність вимірювання відстаней стрічками ЛЗ і нитяними дальномерами?
9. Яка точність вимірювання відстаней светодальномерами?
10. Визначення відстаней, недоступних для вимірювання стрічкою. Навести приклад.
11. Як здійснюється закріплення точок на місцевості?
Польові геодезичні вимірювання, що виконуються з метою створення карт, планів і профілів, називають зйомкою.
Залежно від характеру кінцевої продукції визначається склад робіт. Якщо потрібно отримати план місцевості без зображення рельєфу, то виконують горизонтальну або контурну зйомку. якщо з зображенням рельєфу, то топографічну. Залежно від найменування основного приладу зйомка отримує відповідну назву: теодолитная - виконується за допомогою теодоліта і мірних приладів, в результаті отримують контурний план; тахеометрическая - за допомогою тахеометра, в результаті отримують план із зображенням рельєфу; мензульная - за допомогою мензули і рулетки, топографічний план із зображенням рельєфу отримують безпосередньо в полі.
Топографічна зйомка здійснюється за принципом «від загального до конкретного»: спочатку визначається взаємне положення основних (опорних) точок, т. Е. Створюється знімальну основу. а потім проводиться зйомка подробиць ситуації і рельєфу. Закінчується робота складанням плану ділянки.
Найбільш поширеним способом побудови знімальної основи (знімальному геодезичної мережі) є прокладання теодолітних ходів.
Теодолітним ходом називають систему закріплених у натурі точок, наприклад, 1, 4, 5. координати яких визначені з виміру кутів # 946; і відстаней D. Як правило, теодолітні ходи прокладають між точками державної геодезичної мережі, наприклад, II. III. Зв'язок теодолітних ходів з пунктами вищого класу називають прив'язкою.
Малюнок 1 - Схема теодолітного ходу
Теодолітний хід має вигляд ламаної лінії, у якій вимірюють довжини сторін і горизонтальні кути між ними. Вершинами кутів є що закріплюються на місцевості пункти теодолітного ходу. Для орієнтування теодолітного ходу та визначення координат його пунктів теодолітних хід примикає до вихідних пунктів більш високого класу, на яких вимірюють кут примикання ходу до вихідної стороні (прімичних кут).
Проектування мережі виконують на карті великого масштабу. На карту наносять кордону зйомок ділянки і існуючі пункти геодезичної мережі. Місця для пунктів теодолітних ходів намічають з таким розрахунком, щоб забезпечити найкращі умови для зйомки місцевості з них, а також для вимірювання кутів і довжин сторін ходу. При цьому довжини сторін теодолітних ходів не повинні бути більше 350 і менше 20 метрів.
Рекогносцировка виконується з метою уточнення проекту на місцевості. При цьому вибирають місця для пунктів теодолітних ходів такі, щоб між суміжними пунктами відкривалася пряма видимість встановлених на пунктах віх і забезпечувалися умови для лінійних вимірювань. З пунктів повинна бути видна навколишня місцевість, яку належить знімати. За результатами рекогносцирування складають схематичний креслення теодолітних ходів.
Всі пункти теодолітних ходів закріплюються знаками довгострокового або тимчасового закріплення - металевими штирями або колами, забитими врівень із землею. Центр відзначають цвяхом, забитим в торець кола, або хрестоподібної відміткою на ньому.
Кутові і лінійні вимірювання. Для вимірювання кутів повороту теодолітного ходу в його вершині встановлюють теодоліт, а в суміжних точках ходу - візирні мети. При наявності видимості і короткій відстані візирної метою служить шпилька, встромляли в центр кола, а в решті випадків віха, що встановлюється строго вертикально за колом і точно на продовженні сторони теодолітного ходу. При вимірюванні кута зорову трубу прагнуть наводити на підставу віхи. Кут вимірюють способом прийомів. При цьому значення кута, отримані в різних полуприемах, не повинні відрізнятися більше, ніж на 1 ', в іншому випадку вимірювання виконують знову.
Вимірюючи кути, треба стежити, щоб на всіх точках теодолітного ходу вимірювалися однойменні праві або ліві по ходу кути. Для вимірювання правого кута першого наведення виконують на задню точку, а друге - на передню, і з першого відліку віднімають другий. Для вимірювання лівого кута порядок наведень змінюють на зворотний. Результати вимірювань записують у журнал (табл.1). Записи ведуться олівцем. Виправлення записів у журналі цифра по цифрі і застосування гумки не допускається. Неправильний запис акуратно закреслюють і над нею пишуть вірне значення.