Жұмыс кезеңдері. Құрал - жабдықтар

Қолданылып жүрген теодолиттер дәлдігі, есептеу құрылғыларының түрі, горизонталь дөңгелегінің вертикаль осьтері жүйесінің конструкциясы және атқаратын міндеті жағынан әр түрлі текке бөлінеді.

Теодолиттерді горизонталь бұрыштарды өлшеу дәлдігіне байланысты 3 түрге бөлуге болады:

1. 1 және 2-класты триангуляция мен полигонометриядағы бұрыштарды өлшеуге арналған жоғары дәлдікті Т1 теодолиті.

2. Дәл теодолит Т2-3-және 4-класты триангуляция мен полигонометриядағы бұрыштарды өлшеуге арналған; Т5-1-және 2-разрядтық триангуляциялық жүйелер мен полигонометриядағы бұрыштарды өлшеу және жер бетіндегі маркшейдерлік жұмыстарды жүргізу үшін қолданылады.

3. Техникалық Т15, ТЗО және Т60 - теодолиттік және тахеометриялық жүрістерде және түсіргі жүйелерінде, сондай-ақ жер бетіндегі және жер асты қазбаларындағы маркшейдерлік жұмыстарды атқару кезіндегі бұрыштарды өлшеуге арналған.

Теодолиттердің шартты белгілеріндегі цифр горизонталь бұрышты бір тәсілмен өлшеудің секундтық орташа квадраттық қателігін білдіреді; Т5 теодолиті үшін т β = 5 ", ТЗО үшін т β =і = 30" және т. с. с

Дөңгелегінің жасалу және есептеу құрылғысының құрылысы жағынан теодолиттер екі топқа бөлінеді: металл және шыны лимбалылар (оптикалық теодолиттер).

Вертикаль дөңгелегі, ара қашықтық өлшеуге арналған құрылғысы және буссолі бар теодолит тахеометр деп аталады. Қазіргі уақытта шығарылатын техникалық теодолиттер тахеометрлер болып табылады.

Теодолиттің (28-сурет) лимб деп аталатын металл немесе шыны дөңгелегі бар, оның қиғаш шетіне 0°-тан З60°-қа дейінгі бөліктер түсірілген. Бөліктерді есептеу сағат тілінің бағыты бойымен дәл келеді. Лимбаның центрі өлшенілетін бұрыштың төбесі арқылы өтетін тік сызыққа орналастырылады. Лимбаның жазықтығына өлшенілетін бұрыштың жақтары проекцияланады. Бұл кезде лимб жылжымайтын әрі горизонталь болуы тиіс.

Лимбаның үстінде тік сызықтың төңірегінде айналатын тео­долиттің жоғары бөлігі орналастырылған, бұл бөліктің ішінде алидада және дүрбі (4) бар. Дүрбі тұғырыкқа (2) горизонталь болатын НН1 осінің төңірегінде айналғанда, онда коллимациялық деп аталатын жазықтықтары түсіріледі. Лимба мен алидаданың осьтері сәйкес келуі керек, бұл арада алидаданың ҒҒ1 айналу осі аспаптың негізгі немесе вертикаль осі деп аталады.

Алидада да көрсеткіш бар, ол алидаданың лимба шкаласындағы орнын белгілеуге мүмкіндік береді және санаудың дәлдігін арттыру үшін арнайы есептеу құрылғысымен қосақтала жасалған. Лимба мен алидада алидадаға бекітілген металл қаптамамен жабылған.

Теодолиттің негізгі осі цилиндрлік деңгей (5) арқылы үш көтеру винттерінің (1) көмегімен вертикаль жағдайға келтіріледі. Теодолиттің дүрбісі горизонталь осі маңайында 180°-қа айналдырылуы, яғни зенит арқылы ауыстырылуы мүмкін. Дүрбінің айналу осінің бір жағында вертикаль дөңгелек (3) бекітілген, ол осьпен берік жалғанған, әрі онымен бірге айналады. Негізінде вертикаль дөңгелек горизонталь дөңгелек тәрізді жасалған; ол вертикаль бұрыштарды (көлбеу бұрыштарды) өлшеуге арналған. Егер теодолитке окуляр жағынан қарасақ вертикаль дөңгелек дүрбінің оң немесе сол жағында орналасуы мүмкін. Бірінші орны «он дөңгелек» (OD), екіншісі - «сол дөңгелек» (CD) деп ата­лады.

28 - сурет

Теодолит буссоль, штатив және тіктеуіштен тұрады. Буссоль магниттік азимутты өлшеу үшін қолданылады. Үш сирақты штативтің бас жағы металдан жасалады. Теодолит штативтің басына стан винттің көмегімен бекітіледі. Тіктеуіш теодолит нүктенің үстіне центрлеу үшін, яғни лимбаның центрін өлшенілетін бұрыштың төбесіне орналастыру үшін қолданылады.

Теодолиттің айналатын бөліктерін қозғалмайтын жағдайда келтіру қысу винттерімен, ал бірқалыпты немесе баяу айналдыру микрометрлік (жетекші) винттермен жасалады.

Белгілі бір жер территориясыньщ жай-жапсарын 1:500 - 1:5000 масштабтағы пландарда жер бедерінсіз кескіндеу үшін жүргізілетін горизонталь түсіріс теодолиттік түсіріс деп аталады.

Осы жұмыстарда бұрыш өлшеуіш аспабы ретінде теодолит қолданылады, ал ара қашықтықты өлшеу үшін ленталар (рулеткалар) және оптикалық қашықтық өлшеуіштер пайдаланылады. Теодолитік түсірілім геологиялық барлауда, тау – кен ісінде, ауыл шаруашылығында, құрылыста т. с. с. пайдаланылатын мәліметтерді алу үшін жүргізіледі.

Теодолиттік түсіріс үшін тірек жүйесі әдетте теодолиттік жүрістер жүйесі түрінде құрылады да, олардың нүктелерінен ситуацияны түсіре отырып, қажетті нүктелердің орнын полярлық әдіспен, перпендикулярлар және жарма әдістерімен, сонымен қатар әр түрлі бұрыштық және ұзындық қиыстырулар көмегімен анықтайды.

Теодолиттік түсіріс дайындық, далалық және ғылыми өңдеу жұмыстарынан тұрады.

Дайындық жұмыстары кезінде жергілікті жердің жай-жапсарын кескіндеудің қажетті дәлдігіне сүйеніп, түсірістің мас­штабын таңдайлы да, қолдағы бар картографиялық материалдарды (планды, картаны және профильді) мұқият қайта қарап зерттейді. Егер түсіріс жүргізілетін ауданда геодезиялық тірек жүйесінің пункттері болса, онда олардың орналасқан жерінің схехмасын жасап, каталогтан координаталарын жазып алады.

Далалық жұмыстардың құрамына мынадай жұмыстар енеді: 1) жергілікті жерді рекогносцировкалау және пункттерді бекіту; 2) түсірістің пландық негіздеуін жасаған кезде бұрыштарды және сызықтардың ұзындығын өлшеу; 3) жергілікті жердің контурын түсіру; 4) түсіріс негіздеуінің пункттерін мемлекеттік немесе жергілікті жүйе пункттеріне байланыстыру.

Рекогносцировка кезінде геодезиялық тірек жүйесінің пункттері ізделініп табылады және жургізілетін теодолиттік жүрістердің неғұрлым қолайлы орындары белгіленеді. Рекогносцировканың нәтижесін ірі масштабтағы немесе жұмыс барысында жасалған схемаға түсіреді.

Теодолиттік жүрістер тұйықталған, тұйықталмаған және бір жағы байланыстырылған болуы мүмкін. Тұйықталған теодолиттік жүріс әдетте, геодезиялық негіздеудің пунктіне байланысқан тұйық көпбұрыш түрінде болады. Тұйықталмаған жүрістер басы мен аяғында геодезиялық негіздеудің координаталары белгілі пункттеріне тірелуі тиіс. Бір шеті геодезиялық негіздеудің пунктіне байланыстырылып, ал екінші шеті еркін қалса бұл жүріс бір жағы байланыстырылған жүріс деп аталады.

Теодолиттік жүрістерді жүргізу кезінде мына жұмыстар істеледі:

• 
  теодолиттік жүрістердің бұрылу нүктелерін қазықшамен, шегемен, үлкен шегемен, металл трубалармен және бағаналармен бекітеді, олардың жанындағы белгілерде нүкте нөмірлері, жұмысты жүргізіп отырған мекеме аты мен орындаған жылы көрсетіледі;
  
• 
  бұрыштарды Т15, ТЗО, 2Т30 және т. б. техникалық теодолиттердің көмегімен бір толық тәсілдер жолымен 30" дәлдікпен өлшейді. Теодолитті орнату нүктесінің үстіне дәлдігі (5—10) мм қателікпен центрлейді. Нысаналау кезінде дүрбіні қаданың көрініп тұрған ең төмен бөлігіне бағыттайды, қабырғаларының көлбеулік бұрыштары v>±2° болса, онда олардың горизонталь ұзындықтарын есептеп шығарады. Горизонталь бұрыштарды бір толық тәсілдер жолымен өлшегенде жартылай тәсілдер арасында лимбаның орнын 90°-қа ауыстырады;
  
• 
  сызықтың ұзындықтарын 20 м-лік өлшеуіш лентамен не­месе рулеткамен тура және кері бағытта өлшейді: өлшеудің екі нәтижесін және олардың орта мәнін арнайы дайындалған жур­налға жазады. Әрбір қабырғаның екі рет өлшенген ұзындығының арасындағы айырмашылығы 1-разрядты жүрістерде ұзындық 1: 2000-нан, ал 2-разрядты жүрістер де - 1:1000-нан аспауы керек.
  

29 - сурет

1. Теодолитті түсіріс дегеніміз не?

2. Теодолиттің қандай түрлері бар?

3. Теодолиттің бөліктерін ата.

4. Теодолитті түсірісті жүргізгенде қолданылатын әдістер.

Ұсынылатын әдебиеттер: 1,2,3,4

№ 7 дәріс. Биіктікті анықтаудағы түсірілім (нивелирлеу).

2. 
   Нивелирлер мен нивелирлік рейкалар.
   
3. 
   Техникалық нивелирлеу.
   

Нүктелердің биіктігін техникалық нивелирлеуді қолданып геометриялық нивелирлеумен анықтайды. Геометриялық нивелирлеу ортадан және алға қарай нивелирлеу әдістері болып бөлінеді.

Ортадан нивелирлеуде нивелир А және В (30-сурет) нүктелерінің дәл ортасындағы С нүктесіне орнатылады, ал нүктелерге бірдей рейкалар қойылады. Дүрбінің нысаналау осін гори­зонталь жағдайына келтіреді де, нивелирдің дүрбісін біртіндеп рейкаларға нысаналайды. Бұдан кейін 3 және П есептеулерін алады, олар нысаналау сәулесінен А және В нүктелеріне дейінгі кесінділер болып саналады. Мұнда А және В нүктелерінің арасындағы салыстырмалы биіктік (Һ) мына формула бойынша есептеліп шығарылады:

Һ=3—П

30 - сурет

Егер «артқа есептеу» 3«алға есептеуден» П артық болса (3>П), онда салыстырмалы биіктік Һ оң болады, яғни В нүктесі А нүктесінен биік орналасады. Ал «артқа есептеу» 3 «алға есептеуден» П кем болса (3<Л), онда салыстырмалы биіктік теріс болады, яғни В нүктесі А нүктесінен төмен орналасады.

Егер А нүктесінің биіктік белгісінің мәні На белгілі болса, онда келесі В нүктесінің биіктік белгісінің мәні Нв бұрынғы нүктенің биіктік белгісінің мәні На мен олардың арасындағы салыстырмалы биіктігінің қосындысына тең болады

Нв= На + Һ.

Нивелирдін нысаналау сәулесінің теңіз денгейінен биіктігі аспаптың горизонты АГ деп аталып, былайша анықталады:

АГ = Н_А+3 = Нв+П.

Егер рейканы аралықтағы бір нүктеге (D) қойып, одан d есептеуін алатын болсак, онда оның биіктігі

H_D = АГ - d,

яғни кез келген нүктенің биіктік белгісінің мәні аспаптың горизонтымен осы нүктеге қойылған рейкадан алынған есептеудің айырымына тең.

Алға қарай нивелирлеуде (31-сурет) бастапқы А нүктесіне ни­велир орнатылады да, ал алдыңғы В нүктесіне рейка қойылады. Содан кейін рейкадан есептеуді П алады да, А нүктесінен нивелир дүрбісінің окулярының центріне дейінгі вертикаль ара қашықтықты, яғни нивелирдің биіктігі болып саналатын қашықтықты өлшейді. 68-суреттен көрініп тұрғандай, А және В нүктелерінің арасындағы салыстырмалы биіктік (Һ) мынаған тең болады

Һ =і - П.

Ортадан нивелирлеудің алға қарай нивелирлеумен салыстырғанда мынадай артықшылықтары болады: еңбектің өнімділігі 2 есе жоғары; нивелирлеуге әсерін тигізетін кейбір қателіктер жойылады.

31 - сурет

Едәуір ара қашықтықта орналасқан А және D нүктелерінің (32-сурет) арасындағы салыстырмалы биіктікті анықтау кезінде, егер нивелирдің орналасқан жерінен осы екі нүктенің арасындағы салыстырмалы биіктікті анықтау мүмкін болмаса, онда жүйелі нивелирлеу қолданылады. Ол үшін шеткі нүктелердің ара қашықтығын ортадан ннвелирлеуге мүмкіндік беретін бірнеше тең кесінділерге бөледі. Осы байланыстыру нүктелерінің арасындағы салыстырмалы биіктіктерді жүйелі анықтап, олардың қосындысын тауып, бастапқы А және соңғы Д нүктелерінің арасындағы салыстырмалы биіктікті анықтайды. Екі нүктенің арасындағы салыстырмалы биіктік байланыстыру нүктелері арасындағы салыстырмалы биіктіктердің алгебралық қосындысы болып саналады. Нивелирдің екі шектес орналасуына ортақ нүктелерді байланыстыру нүктелері деп атайды.

J1 станциясына нивелирді орнатады да артқы 3₁ және алдыңғы П1 рейкалардан есептеулер алады. Содан кейін А нүктесіндегі рейканы B1 нүктесіне апарып қояды да J2 станциясынан 3₂ және П₂ есептеулерін алады, осылайша жүйелі түрде барлық жүрісте нивелирлеуді жүргізеді.

32 - сурет

Шеткі А жэне D нүктелерінің арасындағы салыстырмалы биіктік (Һад )

Һад = Һ1+ Һ2+ Һ3+... Һn = (3₁ - П1) + (3₂ – П2) + (3₃ – П3) +…(3n – Пn)

n n n

Һад = ∑ Һi = ∑ 3 -∑ П

1 1 1

Егер байланыстыру нүктелерінің биіктік белгілерінің мәнін анықтаудың қажеті болмаса, онда соңғы Д нүктесінің биіктік белгісінің мәнін мына формуламен анықтайды:

Геометриялық нивелирлеу мейлінше дәл тәсіл болып табылады, сондықтан бұл тәсіл еліміздің барлық территориясында тірек пункттерінің биіктік жүйелерін жасауда және де әр түрлі инженерлік-техникалық есептерді шешуде кеңінен қолданылады.

Өндірісте нивелирдің мынадай түрлері жасалып шығарылады:

Н-10, 2Н-10Л, Н-10К, Н-10КЛ нивелирлері — техникалық, 1 км-лік екі мәрте жүрісте салыстырмалы биіктікті 10 мм-ден аспайтын орташа квадраттық қателіктен анықтауға арналған техникалық нивелирлер. Олар құрылыста, инженерлік-геодезиялық зерттеулерде және топографиялық түсірістерде биіктік шама негіздерімен қамтамасыз ету үшін колданылады.

Қазіргі кездегі нивелир аспаптарында дүрбінің осін гори­зонталь жағдайға келтіру деңгейдің көмегімен тексеріледі немесе авторедукциялық компенсаторлардың көмегімен өзінен-өзі жасалады.

Инженерлік-техникалық нивелирлеу кезінде кеңінен қолданылатын техникалық Н-3 иивелирін (33-сурет) қарастыралық.

Нивелирдің негізгі бөліктеріне цилиндрлік деңгей (6), жапсырылған дүрбі (5), осі бар тірек алаңы (10), көтеру винттері бар (14) тұғырық (1), тесігі және стан винті үшін оймасы бар серіппелі пластинка (8) жатады.

33 - сурет

Бөліктер құны 15" цилиндрлік деңгей қорапта (6) орналасқан, ондағы призмалық құрылғы арқылы деңгей үлбіреуігінің шеткі кескіндері екі жартылай түрде дүрбінің көру алаңына беріледі (33, б-сурет). Дүрбінің нысаналау осін горизонталь жағдайға дәл келтіру элевациялық винтпен (2) орындалады, ол деңгей үлбіреуігінің шеткі кескіндерін сәйкестендіруден тұрады. Цилиндрлік деңгейдің қақпақпен жабылғаи төрт түзету винттері болады.

Нивелирдің вертикаль осін шамамен тік жағдайға келтіруге арналған дөңгелек (12) үш түзету винттерімен жабдықталған. Нивелир дүрбісін горизонталь жазықтықта жобалай айналдыру қыспа винттің (10) босатылған кезінде қолмен жасалынады да, ал дәл затты нысана­лау қыспа винт бекітулі кезде жетекші винтпен (11) жүргізіледі. Жіптер торының айқын кескінделуін окулярдын диоптриялық сақинасын (3), ал рейканың айқын кескінделуін фокустау құрылғысының маховигін (9) айналдыру арқылы келтіріледі. Дүрбіні жобалай нысаналау қарауылдың (7) көмегімен жасалынады. Нивелирлеу үшін тұтас немесе бүктемелі ағаш рейкалар (34-сурет) қолданы­лады, олар ұзындығы 3—4 метр, ені 10 см және қалыңдығы 2—3 см бітеу тұтас тақтай ағаш болып табылады. Тақтайлар ақ майлы бояумен боялады және оларға сантиметрлік торкөз бөліктер түсіріледі. Онда әрбір дециметр жазылады, ал санметрлік бөліктер есептеулерді жеңілдету үшін 5 см сайын топтарға біріктіріледі Рейканың ең кішкене бөлігінің сандық шамасы рейка бөлігінің бағасы деп аталады. Тұтас рейканың ең үлкен ұзындығы 3 м – ге тең. Рейканы төменгі жағына рейканы тез тозудан қорғайтын болат пластинкадан тақа қағылып қойылады.

34 - сурет

Рейкалар бір жақты немесе екі жақты болуы мүмкін, екіншісінде оның бір жағында қара бөліктер, екінші жағында қызыл бөліктер болады. Осыған орай рейканың жақтары қызыл және қара болып бөлінеді. Рейканың қара жағындағы нөлге тең есептеу, оның тақасымен дәл келеді, ал қызыл жағындағы тақаға сәйкес келетін есептеу нөлге тең.

Жұмыс бсталмай тұрып рейкаларды тексеріп алған жөн. Ол үшін рейканы горизонталь күйінде жатқызып, оған тексеру метрін қойып, оның әрбір метрі мен дециметрін өлшейді. Оның дециметрлік бөліктерінің кездейсоқ қателіктері ±1 мм – ден, ал рейканың барлық ұзындығындағы қателік ±2 мм – ден аспауы керек.

Техникалық нивелирлеу 1:500 – 1:5000 масштабтардағы топографиялық түсірістердің биіктік негіздеулерін құру мақсатында, сондай –ақ барлау, жобалау және әр түрлі инженерлік құрылыстарды салу үшін жасалады.

Топографиялық түсірістердің биіктік негіздеуін жасағанда техникалық нивелирлеу жүрісінің ұзындығы жер бедері қимасының берілген биіктігіне байланысты болады (2-кесте).

Техникалық нивелирлеу жүрісінің мүмкін ұзындығы, км

3 - ке с т е

1) артқы рейканың қара және қызыл жақтарынан есептеулер алу;

2) алдыңғы рейканың қара және қызыл жақтарынан есеп­теулер алу.

Жұмыс кезінде бір жақты рейкаларды да қолдануға болады. Бұл жағдайда станциядағы жұмыс атқару реті мынадай болуы тиіс:

1) артқы рейкадан есептеу;

2) алдыңғы рейкадан есептеу;

4) қайтадан алдыңғы рейкадан есептеу;

5) қайтадан артқы рейкадан есептеу.

Станциядағы салыстырмалы биіктіктің айырмашылығы екі немесе бір жақты рейкаларды қолданғанда 5 мм-ден аспауы тиіс.

Жүрістердегі қиыспаушылық ±50√L мм – ден аспауы тиіс, мұндағы L — жүрістің км-лік ұзындығы.

Барлау траншеясының трассасын нивелирлеу кезіндегі станциядағы жұмыс атқару ретін қарастырып көрелік. Нивелирді шамамен N: 0 пикет пен R10 байланыстыру нүктелерінен бірдей қашыктыққа орналастырады; ал байланыстыру нүктелеріне екі жақты рейкаларды қояды. Аспапты жұмыс жағдайына келтіріп, дүрбіні соңғы нүктеге нысаналайды да рейканың қара жағынан 0902- (1) есептеуін алады, содан кейін дүрбіні алдыңғы нүктеге нысаналап, рейканың қара жағынан 1731(2) есептеуін алады. Есептеулерді нивелирлеу журналына енгізеді. Осыдан кейін рейкашылар рамкаларының қызыл жақтарын бақылаушыға қарай айналдырады, бұл кезде бақылаушы 6418(3) және 5587(4) есептеулерін алады. Қара 0902—1731=829(5) және қы­зыл 5587 – 6418 = —831(6) есептеулерінің айырымы +4 мм-ден аспауы тиіс. Енді салыстырмалы биіктіктің 1 мм-ге дейін дөңгелектеніп алынған (—830 мм) орташа мәні 7-графаға жазылады.

Бұдан кейін артқы рейкашы № 1 пикетке, ал бақылаушы 2-станцияға көшеді, № 0 пикетте тұрған рейкашы рейканың қа­ра жағын нивелирге қарай қаратады. Нивелирді горизонталь жағдайға келтіргеннен кейін рейканың қара жақтары бойынша есептеулер алынады; ал соңғы 0509(7) және алдыңғы 2532(8) рейкалардың қызыл жақтарын бақылаушыға қаратқаннан кейін, бақылаушы 721(9) және 5198(10) есептеулерін алады. Осыдан кейін салыстырмалы биіктікті қара 0509 - 2532 = - 2023 және қызыл 5198 - 7219 = - 2021 есептеулермен шығарады да, айырмашылығы +4 мм-ден аспайтынына көзі жеткеннен кейін орташа салыстырмалы биіктік —2022-ні тауып, оны 7-графаға жазады. Одан кейін № 0 пикетте тұрған рейкашы +26 аралық нүктеге көшіп, оған рейканы қойып, қара жағын нивелирге қаратады. Бақылаушы рейкадан 0929 (11) есептеуін алады. Аралық нүктеден ( + 26) рейкашы № 2 пикетке көшеді, бақылаушы нивелирді 3-станцияға апарады, ал № 1 пикетте тұрған рейкашы рейканың қара жағын бақылаушыға қаратады және т. с. с. жалғаса береді.

Әр станциядағы жұмыс салыстырмалы биіктікті есептеп шығарумен және оларды 3-кестенің 7-графасына жазумен аяқталады. Бақылаушы есептеулер мен есептеп шығарулардың дұрыстығына көзі жеткенде ғана станцияны тастап кетеді.

1. Нивелирлеу дегеніміз не?

2. Нивелирлеудің қандай түрлері бар?

3. Нивелирдің бөліктерін ата.

4. Техникалық нивелирлеу дегеніміз не?

Ұсынылатын әдебиеттер: 1,2,3,4