Типы современных технических теодолитов: их назначение и точность

Вх. № _____________________

«____»______________20____г.

___________________________

 

КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

(СРЕДНЕЕ СПЕЦИАЛЬНОЕ  УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ)

КРАСНОЯРСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ

 

 

 

Контрольная работа № 1

 

по предмету  ГЕОДЕЗИЯ

студента 3 курса, группы 13-СЭЗС-1, вариант № 7

специальность: 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

Ф.И.О.: Руденко Наталья Сергеевна

Домашний адрес, индекс: 663920, Красноярский край, г. Уяр,

ул. Чкалова, д.29

 

 

____________________     ____________________

        (дата сдачи)            (дата проверки)

 

 

____________________    ________________________

           (оценка)         (Преподаватель)

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Типы современных технических теодолитов: их назначение и точность ….. 3
2. Как строится плановое и высотное обоснование разбивочных работ? ….......5
3. Геодезические работы при установке железобетонных и стальных колонн ...7
4. Задача № 1 …........................................................................................................ 10
5. Задача № 2 ….........................................................................................................12
6. Список литературы …......................................................................................... 14

1. Типы современных  технических теодолитов:

их назначение и точность

 

На сегодняшний день производится пять стандартных типов теодолитов. Согласно ГОСТ 10529-96 это:

• высокоточные Т1 (выпускаются также высокоточные ОТ-02 и Т05), с помощью которых горизонтальный угол измеряется одним полным приемом со средней квадратической погрешностью от ± 0,5" до ± 1";
• точные (Т 2 и Т5), позволяющие измерять горизонтальный угол одним приемом со средней квадратической погрешностью от ± 2" до ± 15";
• технические теодолиты (Т15 и Т30) - со средней квадратической погрешностью от ± 20" до ± 60".

Цифра впереди обозначает поколение прибора, числа после литеры Т — допустимая среднеквадратичная погрешность измерений горизонтального угла), а стоящие в конце буквы — это:

М (маркшейдерские — работа в шахтах, тоннелях),

К (компенсаторные. Компенсатор представляет собой линзу или призму, подвешенную на четырех тонких проволоках. При наклоне оси вращения теодолита (вертикальной оси) в небольших пределах (1-2') линза, сместившись под действием силы тяжести, сместит изображение делений вертикального круга таким образом, что отсчет по нему будет соответствовать отвесному положению оси вращения прибора, т.е. автоматически компенсирует наклон этой оси. Поэтому отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси будет равным или близким 0° даже при не строго отвесном положении оси вращения теодолита. Этот отсчет называют «местом нуля», и точность его установки компенсатором определяется средней квадратической ошибкой ± 6".),

П (телескоп прямого, не перевернутого изображения),

А (с автоколлимацией — делает лучи света параллельными и подсвечивает сетку окуляра) и

Э — электронный теодолит (расчеты производит компьютер, а расстояние до объекта определяется с помощью лазерного дальномера).

Само собой, любой импортный оптический теодолит будет иметь иное обозначение — его тип следует определять по паспорту или каталогу.

Существуют и специальные теодолиты: фото (для угловой привязки объектов) и кинотеодолиты (определение размеров, скорости и высоты полета летящего объекта), гироскопические (определяют направление географического меридиана — используются для определения астрономических азимутов в любом месте), кодовые (имеют цифровой преобразователь величины угла в код, с последующим выводом сигнала на компьютер), лазерные и т.д.

По конструкции теодолиты делятся на повторительные и простые. У повторительных теодолитов лимб и алидада имеют раздельное и совместное вращение, что позволяет производить измерения горизонтальных углов путем откладывания значения угла на лимбе несколько раз (при измерении углов способом повторений). У простых теодолитов цилиндрическая вертикальная ось жестко скреплена с алидадой.

Теодолит Т30 (рис.1) и его модификации (2Т30, 2Т30П, 4Т30П) относятся к разряду технических, с повторительной системой вертикальной оси. Система отсчитывания односторонняя. Увеличение трубы 18х (Т30) и 20х (2Т30), пределы визирования от 1,2 м до бесконечности, цена деления цилиндрического уровня 45". Данные теодолиты применяются для прокладывания теодолитных и тахеометрических ходов, плановых и высотных съемок.

     

Рис.1. Теодолит Т30: 1 – основание; 2 – исправительный винт цилиндрического уровня; 3, 4 – закрепительный и наводящий винты алидады; 5 – цилиндрический уровень; 6 – наводящий винт зрительной трубы; 7 – кремальера; 8 – закрепительный винт зрительной трубы; 9 – визир; 10 – окуляр зрительной трубы; 11 – окуляр отсчетного микроскопа; 12 – колонка; 13 – подставка; 14 – закрепительный винт лимба; 15 – подъемный винт

2. Как строится плановое и высотное обоснование разбивочных работ?

 

Основой инженерно-геодезических работ является планово-высотное обоснование.

Геодезической основой при производстве инженерно-геодезических работ являются:

• пункты государственных геодезических сетей (ГГС) - плановых и высотных;
• пункты опорной геодезической сети;
• пункты геодезической разбивочной основы;
• пункты спутниковых геодезических определений координат;
• пункты планово-высотной съемочной геодезической сети.

Съемочное обоснование создается на основе общего принципа построения геодезических сетей - от общего к частному. Оно опирается на пункты государственной сети и сетей сгущения, погрешности которых пренебрежительно малы по сравнению с погрешностями съемочного обоснования.

Точность определения планово-высотного положения и условия закрепления пунктов геодезической основы должны удовлетворять требованиям производства работ. Для топографических съемок масштаба 1:500 необходимо достичь точности определяемых точек два разряда полигонометрии (5,0-10,0см). Для геодезических работ на строительной площадке средняя квадратическая ошибка взаимного положения точек геодезической разбивочной основы не должна превышать 3,0 мм.

Способы определения координат и высот: определения координат с помощью прокладки полигонометрических (теодолитных) ходов повышенной точности и выполнение геометрического нивелирования от пунктов государственной геодезической сети (ГГС). В районах, где нет поблизости пунктов ГГС применяются спутниковые технологии – при помощи высокоточного геодезического оборудования определяют координаты в системах GPS/ГЛОНАСС и уравнивают измерения в специализированных программах (например Сredo Dat). На строительных площадках используется перенос координат с помощью геодезических засечек.

По виду и методу заложения пункты планово-высотного обоснования различны. Самый простой и распространенный способ закрепления обоснования - забитые в асфальт дюбеля со шляпкой или передача геодезических координат на отражающие рефлекторные марки, закрепленные на стенах зданий. В условиях плотной городской застройки это самые недорогие и легкие способы закрепления планово-высотного обоснования (ПВО), однако не самые надежные. Более дорогим и трудоемким способом закрепления обоснования является закладка металлической трубы или арматуры на глубину до 3,0 м, которые сверху закрепляются бетоном. Для продолжительных геодезических работ используют пункты принудительного центрирования, на которые устанавливают геодезический инструмент. Закладкой и созданием ГГС занимаются крупные институты и предприятия.

Геодезическая разбивочная основа создается в целях обеспечения необходимыми исходными данными геодезических построений и измерений, выполняемых на всех этапах строительства. Она должна создаваться в виде развитой сети, надежно закрепленных знаками геодезических пунктов, положение которых определяется прямоугольными координатами X, Y и высотой H. По окончании выполнения работ составляет Акт освидетельствования геодезической разбивочной основы и акт закрепления разбивочной основы – необходимые документы для сдачи строительного объекта в эксплуатацию.

Планово-высотное обоснование для топографии создается для обеспечения исходных координат и высот при выполнении съемок разного назначения, привязке к местной системе координат.

По итогам работ заказчику передается отчет по созданию планово-высотного обоснования.

 

 

3. Геодезические работы при установке железобетонных и стальных колонн

 

При строительстве каркасных зданий наиболее ответственными работами является установка колонн. Колонны устанавливают на предварительно подготовленные фундаменты с осевыми рисками: железобетонные – на фундаменты-стаканы, стальные – на фундаменты с анкерными болтами. Опорную поверхность фундамента под стальную колонну доводят на проектную отметку, а дно стакана фундамента под железобетонную колонну обычно не доводят до проектной отметки на 2-3см. Установке колонны предшествует ее тщательная подготовка:

• внешний осмотр (подбор пригодной колонны без повреждений, трещин, прогибов, перекосов и т.п.), очистка от пыли и грязи;
• разметка, которая заключается в нанесении яркой краской на гранях колонны тонких осевых рисок внизу (для установки колонны на разбивочной оси) и вверху (для установки колонны в вертикальное положение), а также горизонтальной риски на одном и том же расстоянии от основания колонны (обычно с таким расчетом, чтобы горизонтальная риска находилась на уровне пола данного этажа, т.е. имела нулевую условную отметку);
• контроль геометрических параметров, в процессе которого измеряют длину колонны, расстояния от горизонтальной риски до консоли и от консоли до верха (оголовка) колонны, а также ширину всех граней в нижней и верхней частях. Результаты измерений заносят в специальный журнал. Эти размеры в дальнейшем позволяют вычислить высоты верхних частей колонны без подъема с инструментами на колонны, а также используются при исполнительной съемке колонн. Отклонения этих параметров от проектных не должны превышать установленных допусков, так как большие отклонения затрудняют или не позволяют выполнять строительно-монтажные работы.

Установка колонны выполняется в такой последовательности:

• подъем;
• временное закрепление на фундаменте с помощью растяжек или специальных устройств (шаблонов, кондукторов, индикаторов и т,п.);
• выверка, т.е. определение величин перемещений в плане и по высоте для окончательной установки колонны в проектное положение;
• установка в проектное положение и окончательное закрепление;
• исполнительная съемка колонн.

Установка железобетонных колонн. В плановое положение колонну устанавливают с помощью крана, для чего колонну поднимают вертикально над фундаментом и совмещают ее нижние риски с соответствующими рисками на стакане фундамента, дно которого предварительно доводится до проектной отметки укладкой слоя бетона, песка или цемента соответствующей толщины. На проектную высоту колонну устанавливают по горизонтальной риске с помощью нивелира, поднимая или опуская колонну краном. После предварительной установки колонну временно закрепляют (например, с помощью растяжек), удерживая колонну краном. В вертикальное положение колонны высотой до 5м устанавливают с помощью двух тяжелых отвесов, нити которых укрепляют на верхних рисках взаимно перпендикулярных граней перед подъемом колонны. Для этой цели предварительно готовят приспособление для подвеса нитей (к оголовку приваривают штыри строго на осях граней, используют специальный кронштейн и т.п.). Наклоняя колонну вращением стяжных муфт на растяжках, совмещают острие каждого отвеса с нижней риской. В зазоры стакана вбивают деревянные клинья и с их помощью уточняют установку колонны на разбивочной оси (в плане) Колонны высотой более 5м устанавливают в отвесное положение с помощью теодолита. Для этого теодолит устанавливают на разбивочной оси на расстоянии большем, чем высота колонны (чтобы зрительную трубу не наклонять более чем на 45°), наводят на нижнюю осевую риску колонны и проектируют ее на верх колонны вращением зрительной трубы Растяжками, перпендикулярными визирной оси, наклоняют колонну до совмещения верхней риски с визирной осью. Переводят зрительную трубу через зенит и снова проектируют нижнюю риску на верх колонны при другом положении вертикального круга. Если верхняя риска не совпала с вертикальной нитью поднятой трубы, то колонну наклоняют на половину величины этого несовпадения, которую находят по среднему отсчету горизонтально круга на нижнюю и верхнюю риски колонны. Затем теодолит переносят на перпендикулярную разбивочную ось и поступают аналогично, наклоняя колонну другой парой растяжек. После установки колонны в вертикальное положение забивают деревянные клинья в зазоры стакана так, чтобы колонна при этом не сместилась с разбивочной оси. Выверка перпендикулярности предварительно установленных и закрепленных колонн выполняется теперь уже проектированием верхних осевых рисок вниз на основание колонны с помощью отвесов (при высоте колонн до 5 м) или теодолита (при больших высотах колонн) и измерением расстояний от полученных проекций до нижних рисок сначала в одной плоскости, а потом в перпендикулярной к ней. Полученные отрезки характеризуют наклон колонны в линейной мере. Если колонны расположены в ряд по оси, то их выверку целесообразно выполнять способом бокового нивелирования, который заключается в определении длины рейки, прикладываемой горизонтально к нижней и верхней рискам каждой колонны, до линии, параллельной разбивочной оси (бокового расстояния). Для этого перпендикулярно разбивочной оси в конечных ее точках откладывают и закрепляют равные отрезки а, меньшие, чем длина используемой легкой рейки (обычно не более 1м), надежно закрепляют знаками и обозначают на них насечкой или точкой отложенные от оси расстояния с точностью до 1мм (строят смещенную ось). На одном из пунктов устанавливают теодолит с помощью оптического отвеса, визирную ось наводят на второй пункт этой линии и закрепляют алидаду горизонтального круга и зрительную трубу. К осевым рискам граней внизу и вверху колонны прикладывают основанием рейку с миллиметровой шкалой, наклоном трубы, не касаясь винта алидады горизонтального круга, наводят на рейку и вертикальной нитью выполняют отсчеты по ее шкале до 1мм: нижний Кн и верхний Кв, после чего проверяют установку зрительной трубы на второй пункт линии ориентирования. Если не замечено смещения визирной оси (в противном случае отсчеты Кн и Кв выполняют заново), то зрительную трубу переводят через зенит, снова ориентируют визирную ось вдоль построенной линии, выполняют два аналогичных отсчета для данной колонны при другом положении вертикального круга и вычисляют их средние значения. Аналогичные измерения выполняются и по перпендикулярной разбивочной оси. Плановые смещения устраняют перемещением основания колонны в нужную сторону с помощью клиньев, отклонения от вертикали - наклоном колонны путем натяжения соответствующей растяжки (или другим способом в зависимости от применяемых средств). Допустимые погрешности установки колонны: в плане 5мм; по вертикали 1/1000 высоты колонны, но не более 35мм для высоких колонн. В процессе установки определяют отметку нижней горизонтальной риски, которая не должна отличаться от проектной более чем на 5мм. После устранения недопустимых отклонений колонны окончательно закрепляют и заливают стаканы фундаментов бетоном. Установка колонн должна выполняться с помощью выверенных точных геодезических приборов: теодолитов типа Т2 и Т5, нивелиров типа Н-3. Недостатками способа бокового нивелирования являются организационная сложность и опасность прикладывания рейки к верхним рискам колонн. Весьма эффективным является использование специальных реечек на легких раздвижных шестах.