Шпаргалка по "Геодезии"

Нивелиры бывают трех классов точности:

1. Н-05, Н-1, Н-2 - высокоточные  для нивелирования I и II классов;

2. Н-3 - точные для нивелирования III и IV классов;

3. Н-10 - технические для топографических съемок и других видов инженерных работ.

Число в названии нивелира означает среднюю квадратическую погрешность в мм нивелирования  на 1 км  двойного  хода. Для обозначения нивелиров с компенсатором к цифре добавляется буква К,

а для нивелиров  с горизонтальным лимбом - буква  Л, например Н-10КЛ. 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32 Работа  и контроль на станции при техническом нивелировании. Источники погрешностей при нивелировании. Уравнивание превышений

и вычисление высот связующих и промежуточных точек

Для технического нивелирования используют  нивелиры  Н-10,  Н-3  и рейки РН-3,  РН-10. Работу на станции выполняют в следующей последовательности:

1. На  крайние  точки A и В нивелируемой линии  устанавливают рейки, и примерно  на равном удалении от них  - нивелир.  Неравенство плеч на станции не должно превышать 10 м;

2. Нивелир приводят  в рабочее положение,  наводят трубу на  заднюю рейку и берут отсчет по черной ее стороне а_ч;

3. Наводят трубу  на переднюю рейку и берут  отсчеты сначала по черной, а  затем по красной стороне b_ч и b_к;

4. Наводят трубу  на заднюю рейку и берут  отсчет по красной стороне  а_к;

5. Если кроме крайних точек A и B необходимо определить высоты точек C₁, C₂,..., C_n промежуточных точек, то заднюю рейку последовательно устанавливают на эти точки и берут отсчеты C₁, C₂,..., C_n по черной стороне. При выполнении  ответственных работ отсчеты на промежуточных точках производят по обеим сторонам рейки. При использовании уровенных нивелиров перед каждым отсчетом пузырек приводят в нуль-пункт;

6. Для контроля  вычисляют разность нулей передней  РО_п=а_к-а_ч и задней РО_з=b_к-b_ч.  Расхождение разности  нулей по абсолютной величине не должно превышать 5 мм;

7. На  каждой  станции вычисляют значения превышений, определяемых по черным и красным  сторонам реек:  h_ч=а_ч-b_ч, h_к=а_к-b_к. Измерения считают выполненными правильно, если h_ч-h_к<5 мм;

В техническом  нивелировании расстояние  от  нивелира д  реек не должно превышать  120  м. Высоту передней точки вычисляют по формуле Н_B=Н_A+h. Высоты промежуточных точек удобно  вычислять  через  горизонт прибора (ГП). ГП - высота визирного луча над исходной уровенной поверхностью. ГП=Н_A+а=Н_B+b. Высоты промежуточных точек Н_Ci=ГП-C_i.

Случайные и  систематические погрешности при  нивелировании возникают вследствие недостаточной точности нивелира и реек,  неполной  юстировки нивелира, влияния внешней среды и нарушении методики измерений.

Для уменьшения приборных погрешностей превышения рекомендуется измерять способом из середины по двум сторонам реек,  а  рейки удерживать отвесно на устойчивых предметах.  Предельные расстояния от нивелира до реек ограничивают 100-120 м, погрешности измерений превышений на станции в этом случае не превысят 5 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33 Полевые  проверки и юстировки уровенных  нивелиров.

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

При проверке,  подъемными винтами подставки  пузырек  круглого уровня приводят  в нуль-пункт и верхнюю часть нивелира поворачивают на 180°  вокруг оси ращения нивелира. Если пузырек остался в нуль-пункте -условие выполнено.  Если же отклонился,  вращением юстировочных винтов его возвращают к центру ампулы до половины дуги  отклонения.  Проверку повторяют.

2. Горизонтальная нить сетки  должна быть перпендикулярна  к оси вращения нивелира.  Вращая зрительную трубу наводящим винтом, следят, изменяется ли отсчет при перемещении изображения рейки от одного края поля зрения к другому. Если отсчет изменяется больше чем на 1 мм, диафрагму с сеткой необходимо развернуть в требуемое положение, ослабив крепящие ее винты.

3.Ось цилиндрического уровня  должна быть параллельна визирной  оси зрительной трубы. Это условие, называемое главным, проверяют двойным нивелированием  пары   точек   способом   "из   середины"  и "вперед"(рис.33).  Для этого закрепляют неподвижно две нивелирные рейки

на расстоянии 60-90 м,  а нивелир устанавливают  между ними на середину  с погрешностью 1 м. Расстояния до реек измеряют нитяным дальномером. Определяют превышение между рейками при  двух  горизонтах  прибора,  как разность отсчетов на заднюю и переднюю рейки.  Превышение,  полученное при одном горизонте прибора, не должно отличаться от превышения, полученного  при втором горизонте прибора,  не более 3 мм.  Затем выбирают вторую станцию на расстоянии предела фокусирования (2...3 м) от  одной из  реек  и берут по ней отсчет,  который считают свободным от влияния непараллельности оси цилиндрического уровня и визирной оси.  Используя этот отсчет и превышение,  полученное на первой станции вычисляют отсчет по дальней рейке.  Если вычисленный отсчет отличается от наблюдаемого более чем на 3 мм, устанавливают вычисленный отсчет на

 

Рис.33. Поверка  главного условия нивелира

 

рейке элевационным винтом,  а исправительными  винтами  цилиндрического  уровня (двумя вертикальными, предварительно ослабив один горизонтальный) приводят пузырек на середину.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34  Поверки и юстировки нивелиров  с компенсаторами.

Для нивелиров  с компенсатором поверки и  юстировки 1 и 2  (круглого уровня и  сетки нитей) выполняются выполняются  так же,  как и для нивелиров  с цилиндрическим уровнем. Рассмотрим особенности юстировки главного условия (поверка 3).

Визирный луч  зрительной трубы должен быть горизонтален в диапазоне работы компенсатора.  При выполнении проверки нивелир устанавливают в рабочее состояние по круглому уровню. На второй станции, при нивелировании способом "вперед", наклон визирного луча устраняют перемещением диафрагмы с сеткой ее вертикальным юстировочным винтом,  устанавливают  среднюю нить на отсчет по рейке,  который соответствует горизонтальному положению визирного луча.

Проверяя работу   компенсатора,   пузырек   уровня   приводят   в нуль-пункт и берут отсчет по рейке,  удаленной на 70-80 м от нивелира. Затем подъемными  винтами нивелир наклоняют вперед,  назад,  влево,  и вправо на  углы,  равные  отклонению  пузырька  круглого   уровня   от нуль-пункта на  одно  кольцевое деление.  Отсчеты не должны изменяться более чем на 1-2 мм. Нивелир исправляют в заводских условиях.

 

 

 

 

 

 

 

35 Отличительные  особенности проверки и юстировки главного условия нивелиров Н3  и Н3К.

Главное условие нивелира НЗК: линия визирования должна быть горизонтальна при наклонах оси прибора в диапазоне работы компенсатора.

Главное условие нивелира НЗ:  визирная ось и ось цилиндрического уровня должны быть параллельны.

Проверка этих условий выполняется двойным  нивелированием пары точек  способом  "из середины" и "вперед"(рис.33).  Для этого закрепляют неподвижно две нивелирные рейки на расстоянии 60-90 м, а нивелир устанавливают между ними на середину с погрешностью 1 м. Расстояния до реек  измеряют нитяным дальномером. Определяют превышение между рейками при двух горизонтах прибора,  как разность отсчетов на заднюю и переднюю  рейки.

Превышение,  полученное  при одном горизонте  прибора,  не должно отличаться от превышения, полученного при втором горизонте прибора,  не более 3 мм. Затем выбирают вторую станцию на расстоянии предела фокусирования (2...3 м) от одной из реек и берут по  ней  отсчет.

Используя этот  отсчет и превышение,  полученное на первой станции вычисляют отсчет по дальней рейке. Если вычисленный  отсчет отличается от наблюдаемого более чем на 3 мм, то:

- для  нивелира  с цилиндрическим уровнем - устанавливают  вычисленный отсчет на рейке  элевационным винтом, а исправительными винтами цилиндрического уровня (двумя вертикальными, предварительно ослабив один горизонтальный) приводят пузырек на середину;

- для нивелира  с компенсатором - наклон визирного  луча устраняют перемещением  диафрагмы с сеткой ее вертикальным  юстировочным винтом, устанавливают  среднюю нить на вычисленный  отсчет по рейке, который соответствует горизонтальному положению визирного луча.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36. Линейные  измерения. Средства измерений  и их точность.

Линейные измерения  на местности производят  непосредственным или косвенным методами. Для непосредственного измерения расстояний используют землемерные ленты,  измерительные рулетки или инварные проволоки, которые последовательно укладывают в створе измеряемой линии.  При вычислении длины линии учитывают поправки,  связанные с  компарированием мерного прибора, его температурой и углом наклона линии к горизонту. С помощью стальных лент и рулеток длины линий измеряют  с  относительной погрешностью 1:1000 - 1:5000 в зависимости от методики и условий измерений.

При косвенном  методе измерений используют оптические или электронные дальномеры,  позволяющие  получать расстояния по измеренным углам, базисам, времени и другим параметрам.  Принцип работы оптических дальномеров основан  на решении прямоугольного треугольника (рис.  36),  в котором по малому (параллактическому) углу b и противолежащему катету b (базису) вычисляют длину другого катета D = b ^. ctgb. Для удобства измерений одну из величин (b или b) принимают постоянной, а другую измеряют.  Поэтому оптические дальномеры бывают с постоянным углом и переменным базисом  (например,  нитяный  дальномер) и постоянным базисом и переменным углом.  Точность измерения расстояний оптическими дальномерами характеризуется относительной погрешностью от 1:200 до 1:2000.

Рис.36 Параллактический треугольник

 

Электронные дальномеры,  к которым относят светодальномеры, лазеные рулетки,  электронные дальномерные насадки,  измеряют расстояния с использованием электромагнитных волн. Погрешность измерения составляет от 3 мм  до (10 мм + 5 мм/км).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37. Источники  погрешностей при измерении расстояний  лентой и  способы уменьшения их влияния.

Измерение расстояний лентой выполняется двумя мерщиками.  Передний берет 5 шпилек,  задний совмещает  конец ленты в начальной точке,  убедившись в том, что подписи метровых делений возрастают от заднего конца ленты к переднему.  Затем задний мерщик направляет переднего, который, встряхивая и натягивая ленту,  помещает ее в створ линии, обозначенный вехами,  закрепляет  передний  конец  натянутой ленты шпилькой, поставленной вертикально.  Для исключения сдвижки ленты и удобства  ее ориентации задний конец ленты прижимают ногой к земле.

Перед перемещением (протягиванием) ленты вперед на ее длину  сначала  задний  мерщик вынимает свою шпильку,  а затем  передний снимает ленту со своей шпильки, которая остается в земле и от которой измерение продолжается.

На точность измерения линий влияют следующие  погрешности и условия измерений:

1. Укладка ленты  не в створе измеряемой линии  вызывает одностороннюю систематическую  погрешность, которая может быть уменьшена установкой вешек через каждые 80 - 120 м;

2. Прогиб ленты,  для устранения которого ленту  встряхивают и натягивают с  силой 98 Н;

3. Погрешности  в длине самой ленты,  определяемые  при компарировании (сравнении с  эталоном)  и учитываемые при измерении;

4. Углы наклона  линии к горизонту превышающие  2 , которые учитываются при вычислении  горизонтального проложения (d =  Dcosn)  и должны быть измерены эклиметром;

5. Разность температур  при измерении t и компарировании t_к  превышает 8° , и поэтому в длину линии D вводят поправку за температуру

DD_t= a(t - t_к)D,

где a - коэффициент линейного расширения материала мерного прибора (для стали a = 12.5 ^. 10^-6);

Кроме перечисленных  систематических,  на точность линейных измерений влияют и случайные погрешности,  связанные с отсчитыванием по шкале ленты,  фиксацией концов ленты, ее сдвижка при натяжении, неровностями поверхности вдоль измеряемой линии и другие факторы.