Порядок приведения теодолита в рабочее положение

Что такое теодолит?

Теодолит – прибор, предназначенный для измерения вертикальных и горизонтальных углов. Также применим для определения расстояний по нитяному дальномеру и магнитных азимутов при помощи буссоли. Используется при геодезических работах, строительстве, проведении топографической съемки и т.п.

Различают два вида теодолитов: оптические и электронные. Более современные электронные модели способны с высокой точностью определить углы, высоту строения, разбить прямоугольник или проверить разбивку осей здания. Теодолит прост в управлении, имеет небольшой вес и доступную цену. В этой статье мы расскажем, как работать с теодолитом для получения максимально точного результата.

Измерение горизонтальных углов.

Этот тип замеров углов при разбивке бывает 2 видов:

— круговых приёмов (при образовании двух направляющих в исходной точке),

— повторений.

Инструмент нужно установить в исходной точке на ровной поверхности, приведён в рабочее положение, как описывалось выше. Плоскости угловых сторон обозначаются геодезическими реперами (вехами), а в случае подземных работ – отвесами или специальными метками.

Выполняя разбивку способом приёмов, координаты цели фиксируются с помощью винтов прибора, а также алидады (приспособление, измеряющее углы) с последующим выполнением 2 отсчётов, вычислением разности между ними полуприёмами со сбивкой на 90 градусов. По величине расхождения результатов определяется точность приспособления, а расхождение не может превышать этой точности.

Устройство теодолита

Основные элементы из которых состоит теодолит:

• Лимбы с градусными и минутными делениями (горизонтальный и вертикальный).
• Алидада – подвижная часть теодолита, к которой крепится система отсчитывания по лимбу и визирному устройству.
• Зрительная труба (визирное устройство) с закрепительным и наводящим винтами.
• Отвес для центрирования над точкой. Может быть, как оптическим, так и лазерным.
• Трегер (подставка) с подъемными винтами и круглым уровнем для горизонтирования теодолита.
• Микроскоп для снятия отсчетов.

Комплектация теодолита зависит от области, в которой он будет применяться. Он может быть дополнен ориентиром-буссолем, дальномерными насадками, визирными маркерами и пр. В некоторых работах используются узкоспециализированные теодолиты: маркшейдерские, астрономические, гироскопические.

Использование теодолита при разбивке.

Перед началом работы необходимо проверить прибор, его закрепление на штативе, центрирование (совмещение лимба горизонтального круга с линией отвеса, проходящей через точку, в которой расположен прибор), Нужно отрегулировать горизонталь, установить наблюдательную трубу. Далее производятся действия по точной регулировке с помощью винтов и уровня. Инструмент должен быть установлен, отрегулирован в идеально горизонтальном положении. Всё это делается на ровной поверхности, которая является начальной точкой для дальнейших угловых измерений.

Геодезические изыскания при строительстве зданий, сооружений на местности производится согласно проекту, из которого оси здания переносятся в натуру, где закрепляются геодезическими знаками (реперами), а также обноской (при разбивке фундамента, стен, колонн). Теодолитом измеряются горизонтальные, а также вертикальные углы будущего строения.

Схема работы достаточно проста, но требует повторений для закрепления результата. Визиром прибора нужно найти цель (геодезический репер, марка и т.д.) и установить центр объекта. Если недостаточно света, применяется зеркальце (как в обычном микроскопе). После выставления центра, он фиксируется окуляром микроскопа. То же самое производится после сдвига на 90 градусов и проверки вычислений. Разница в 90 градусов говорит о правильности результата.

Пошаговая инструкция как пользоваться теодолитом

• 1 шаг. При работе с геодезическим оборудованием, стоит учитывать, что для получений точных результатов измерений необходимо проводить регулярные поверки и юстировки теодолита. Кроме этого требуется делать периодический контроль геометрических параметров, так как результаты работы геодезиста или строителя, порой, не терпят ошибок даже в несколько угловых секунд.
• 2 шаг. Когда оборудование проверено можно приступать к работе с теодолитом. Для начала необходимо закрепить прибор над точкой с известными координатами, используя штатив-треногу и центрир или нитяной отвес. Приняв ее за точку отсчета, с помощью уровней и наводящих винтов отцентрировать прибор. Итогом должно стать абсолютно горизонтальное положение прибора, а также расположение теодолита строго над точкой.
• 3 шаг. С помощью визира необходимо предварительно навестись на цель, а винтами навест сетку нитей на цель наиболее точно. Таким образом определяется центр измеряемого объекта. Данные действия производятся с помощью зрительной трубы, но при недостаточности света можно использовать дополнительно специальное зеркало с подсветкой. После выполнения этой процедуры производится снятие отсчетов вертикального и горизонтального углов с помощью микроскопа теодолита.
• 4 шаг. Для получения высокой достоверности результатов измерений проведение измерений теодолитом рекомендуется повторить несколько раз (приемов). По результатам многократных измерений определяются средние значения вертикальных и горизонтальных углов.

Установка теодолита в рабочее положение

Введение

Геодезия — наука которая нашла широкое применение в строительстве и решает следущие основные задачи: получение геодезических данных на стадии проектированния сооружения (инженерно-геодезические изыскания); вынос в соответствии с проектом и закрепление на местности основных осей и границ сооружений (разбивочные работы); обеспечение правильных геометрических форм и размеров элементов сооружения на стадии строительства, определение отклонений построенных элементов сооружения от проектных (исполнительные съемки), наблюдение за деформациями земной поверхности или самого сооружения.

Однако в наше время измерения на Земле не являются предметом геометрии. Данной проблемой занимается геодезия – наука об измерениях на земной поверхности и в околоземном пространстве, а также о вычислениях и графических построениях, проводимых для:

1.определения фигуры и размеров Земли как планеты в целом;

2.исследования движения земной коры;

3.изображения земной поверхности и отдельных её частей в виде планов, карт и профилей (вертикальных разрезов);

4.решения разнообразных научных и практических задач по созданию и эксплуатации искусственных сооружений на земной поверхности и в околоземном пространстве;

5.создания геодезических опорных сетей как основы для выполнения вышеперечисленных задач.

Таким образом, предметом геодезии является геометрическое изучение физической поверхности Земли и происходящих с ней изменений.

Установка теодолита в рабочее положение

Перед началом измерений теодолит устанавливается над точкой в рабочее положение, то есть производится центрирование над точкой, горизонтирование и установка зрительной трубы для наблюдений.

Центрирование — совмещение центра лимба горизонтального круга с отвесной линией, проходящей через точку стояния прибора. Центрирование может быть выполнено с помощью нитяного отвеса, либо оптического центрира штатив устанавливается так, чтобы отвес оказался приблизительно над точкой, а головка штатива была примерно горизонтальна. Затем, ослабив становой винт, теодолит перемещают по головке штатива до положения, когда острие отвеса будет находиться над точкой, после этого становой винт закрепляют.

При центрировании с помощью оптического центрира теодолит перемещают по головке штатива до тех пор, пока в поле зрения центрира центр точки не совпадает с центром сетки нитей.

Горизонтирование — приведение оси вращения теодолита в отвесное положение, а плоскости лимба — в горизонтальное. Предварительное горизонтирование прибора грубо достигается при установке штатива, а точное приведение выполняется подъемными винтами с использованием цилиндрического уровня.

Алидаду горизонтального круга ставят параллельно двум подъемным винтам (любым) и, вращая в разных направлениях, приводят пузырек уровня на середину. Затем поворачивают алидаду примерно на 90° и третьим подъемным винтом снова приводят пузырек на середину. Далее уровень возвращают в первоначальное положение и, если пузырек ушел из середины, подправляют уровень подъемными винтами, поворачивают алидаду на 180° и проверяют положение пузырька.

Установка трубы по глазу наблюдателя. Для этого вращением диоптрийного кольца окуляра добиваются четкого изображения сетки нитей, а вращением диоптрийного кольца микроскопа — изображения делений оцифровки на лимбах вертикального и горизонтального кругов.

Порядок выполнения поверок

1. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна вертикальной оси теодолита.

Для поверки этого условия поворачивают алидаду так, чтобы ось уровня расположилась приблизительно параллельно прямой, соединяющей два подъемных винта подставки, и вращением этих винтов выводят пузырек уровня в нуль-пункт. Затем поворачивают алидаду на 90° и третьим винтов устанавливают пузырек опять на середину. Поворотом алидады па 180° оценивают смещение пузырька от среднего положения. Если пузырек отклонило более чем на одно деление, выполняется юстировка. В этом случае, действуя, подъемными винтами, перемещают пузырек уровня на половину делений отклонения и исправительными винтами приводят уровень в нуль-пункт.

2. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна ее горизонтальной оси вращения.

Угол С отклонения визирной оси от перпендикуляра к оси вращения трубы называется коллимационной ошибкой (рис.4). Для выявления коллимационной ошибки удаленную, выбирают хорошо видимую точку, расположенную так, чтобы линия визирования была примерно горизонтальна. Наводят трубу эту точку при двух положениях вертикального круга, берут отсчеты по лимбу горизонтального круга.

Определение коллимационной ошибки делается дважды с поворотом лимба после первого определения на 180°. Величина коллимационной ошибки с определяется по формуле:

КЛ1=348°20’

КП1=168°12’

КЛ2=257°20’

КП2=77°19’

Если значение С превышает точность отсчетного устройства (для ТЗО t=1’, то есть |с| <= 2t), вычислить исправленные показания для горизонтального круга по формуле КЛиспр, = КЛ — с (или КПиспр =КП + с) и с помощью наводящего винта алидады устанавливают их. В этом случае произойдет смещение перекрестия сетки нитей относительно наблюдаемой точки. Предварительно ослабив вертикальные винты сетки нитей, боковыми винтами передвигают сетку до точного совмещения перекрестия с изображением предмета. Поверку следует повторить.

3. Горизонтальная ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси теодолита.

Для поверки этого условия теодолит на штативе устанавливают по уровню на расстоянии 10 — 20 м от стены (рис. 5). Выбирают и отмечают на стене точку М (или укрепляют марку) под углом 25 — 30° к горизонту. Наводят на эту точку зрительную трубу и при круге лево и право проектируют точку М вниз отмечают точки m1

и
т2.
Значение наклона горизонтальной оси i не должно быть более 1’. Если указанные условия не выполнены, то прибор подлежит ремонту в мастерской.

4. Вертикальная нить сетки должна выть установлена отвесно, то есть находиться в коллимационной плоскости.

Теодолит устанавливают на штативе и приводят вертикальную ось в отвесное положение. Зрительную трубу наводят на визирную цель и совмещают изображение цели с левым концом горизонтального штриха сетки нитей. Затем, вращая прибор наводящим винтом алидады, следят, не сходит ли изображение цели с правого конца штриха сетки нитей. Если оно сходит более чем на три ширины штриха, то необходимо снять защитный колпачок сетки нитей, ослабить четыре крепежных винта окуляра и повернуть окуляр так, чтобы средний штрих сетки расположился горизонтально. После этого окуляр закрепляют, а защитный колпачок устанавливают на место.

Тахеометрическую съемку целесообразно выполнять электронными или номограммными тахеометрами, позволяющими автоматически получать превышения и горизонтальные проложения.

При съемке прибор устанавливают над опорной точкой (точкой съемочного обоснования), приводят его в рабочее положение, т. е. центрируют, горизонтируют, устанавливают зрительную трубу «по глазу» и «по предмету». Лимб ориентируют по одной из сторон тахеометрического хода (съемочной сети), примыкающей к данной станции. Рулеткой или рейкой измеряют с точностью до 0,01 м высоту прибора i. Намечают пикеты, расстояния между которыми для различных масштабов не должны превышать величин. Пикеты, или реечные точки, должны располагаться на характерных точках рельефа данной станции. Рейку поочередно устанавливают на пикеты, по рейке при одном положении вертикального круга определяют дальномерное расстояние D и берут отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам (при круге П и Л) и записывают их в журнал тахеометрической съемки. При измерении вертикального угла перекрестие нитей сетки наводят на отмечанную на рейке высоту прибора i или на верх рейки. Если пикет является только контурной точкой, то вертикальный угол не измеряют.

При съемке равнинной местности целесообразно отметки пикетов определять методом геометрического нивелирования, для чего на зрительную трубу прикрепляют уровень, путем поверки и юстировки визирную ось трубы устанавливают параллельно оси цилиндрического уровня. Иногда рядом с теодолитом устанавливают нивелир, теодолитом определяют плановое поло-жжение пикетов, а нивелиром — их отметки, при этом определяют горизонт прибора(нивелира)

ГП = Нсm. + αс’,

где Нсm. — отметка станции; ас — отсчет по рейке, установленной на станции. В этом случае

Н = ГП — α, где α — отсчёт по рейке, установленной на пикете.

Превышение h определяют по дальномерному расстоянию и углу наклона v, используя формулу .

Ход работы

При тахеометрической съемке, первоначально намечается точки на местности ,которые закрепляются колышками. На сторонке подписывается номер точки при наличии геодезических пунктов делается привязка к 1 точке с геодезического пункта измеряется угол между одним из геодезических пунктов и точкой. В нашем случае не требуется высотная точность привязки. Мы определяем с точки 1 на точку 2 магнитный азимут, который равен 245 градусов и 46 минут. Вводим поправку за магнитное склонение и сближение меридиан, она равна 7 градусов, дирекционный угол равен 245,46-7=238,46. При измерениях, измеряем углы на нашем плановом высотном ходе. Для этого теодолит устанавливаем над точкой, горизонтируем (приводим пузырек в нольпункт), центрируем (совмещаем отвес), фокусируем сетку нитей и наблюдаемый предмет. На точках устанваливается вешка. Измерение углов ведется при КП и КЛ, расхождение углов двух полуприемов не должно расходиться не более 50 сек.. Между вершинами углов расстояние измеряется рулеткой до одного сантиметра с точностью в сантиметр. Расстояние измеряется дважды, в прямом и в обратном ходе, если измерения расходятся, то заново. При завершении измерении вычисляется теоритическая сумма углов ∑β=β1+ β2+…+ βn, ∑ β теор=180(n-2). Допустимая невязка вычисляется по формуле 30 корней из n. Одновременно с измерением горизонтальных углов измеряется вертикальные, определяется вместо нуля и вычисляется угол. По завершении вычисления вычисляется координаты точек и высот по формуле h2=D*tgV, где — расстояние между точками, V- угол наклона, h- превышения между точками.

H2=H1+h2 Одновременно с развитием планово-высотного обоснования снимаемой площадки, производится сьемка ситуации. Мы выполнили сьемку ситуации полярным способом и способом промеров. При полярном способе измеряется от одного из направлений горизонтальный угол, вертикальный угол и расстояние берется по нитяному дальномеру теодолита.

На каждой точке сьемочной сети составляется абрис журнала, где показываются все элементы снимаемой ситуации и высоты. После завершения полярных работ составляется план участка местности в масштабе с сечением горизонталей через 0,25 м

Журнал тахеометрической съёмки.

Заключение

Работа над практикой позволила раскрыть сущность и важность топографо-геодезических работ. Ведь ни установление границ, проведение инвентаризации, кадастр земель и другие земелеустроительные процессы не могли существовать, если бы люди не умели точно и правильно измерять поверхность Земли. Геодезия, картография и другие точные науки имеют своей целью возвысить человечество над природой. Наверное, у каждого возникало чувство полёта, когда стоишь над картой и разглядываешь все подробности рельефа, изгиб рек, широту долин и плоскогорий. У каждого школьника на парте стоит маленький глобус- модель земли.

Работа геодезиста и землеустроителя, на мой взгляд, занимает достойную нишу в сфере деятельности человека. С развитием технического прогресса новшества в науке и технике, все больше и больше используются в работе землеустроительных отделах и органах государственного контроля за земельными ресурсами, тем самым, повышая точность измерений и размеры территории, связанной в единой информационной системе.

Съемка местности и изготовление планов и карт является первым и самым важным видом работ. Обеспечивая других работников землеустроительных служб работой по регистрации, мониторингу и изменению земельных ресурсов.

После всех проделанных работ по измерению углов, вычисления высот мы получили план выделенной нам площадки. Освоили ход работы с приборами.. и т.д. научились работать с приборами, бережно и правильно обращаться с ними, получили план парка «50 лет СССР» в масштабе

Список используемой литературы

1. Баканова В.В. и др. Практикум по геодезии. М.: Недра, 1983, стр. 332-354.

2. Баканова В.В. и др. Практикум по геодезии. – М.: Недра, 1983.– 240 с.

3. А. В. Маслов. Геодезия. М.: Колос, 2006

Вертикальные углы.

При измерении вертикальных углов направление угла наклона от горизонта является единственным, поэтому работа с теодолитом выполняется проще. Прибор должен быть установлен на ровной площадке и отрегулирован по горизонтали. Центр креста на сетке наводится на опорную точку визира. Далее следует – первый отсчёт (вертикальный круг) «по кругу лево», труба переводится на опорную цель через зенит. Выполняется отсчёт «по кругу право». Производится оценка постоянства местоположения «нуля» данного вертикального круга. Обязательно учитывается высота используемого инструмента.