Бақылау станциясының қада белгілерін тригонометриялық нивелирлеу Жарық-қашықтық өлшеуішпен арақашықтықтарды өлшеу

6-қосымша

Кескіндік желіні 120-150 м ұзындықтағы секцияларға әрбір секцияда 6-10 қада белгі бойынша рефракция әсерін азайту үшін бөледі. Секция ішінде қада белгілер арасындағы тік бұрыштар мен қашықтықты екі тәсілмен (1-сурет) өлшейді: қашықтықты және тік бұрыштарды тәуелсіз өлшеу немесе бұрыштық және желілік өлшеулерді бірізді жасау арқылы, яғни жарық-қашықтық өлшеуішпен және теодолитпен өзара алмастыру арқылы өлшеуге болады.

1-сурет. Секция ішінде қада белгілері

арасындағы қашықтық пен тік бұрыштарды өлшеу сұлбасы.
Бірінші жағдайда жарық қашықтық өлшеуіш А нүктесінде орнатылған, i_c биіктігінде L қашықтықты В нүктесінде орнатылған шағылдырғышқа D дейін өлшейді. Шағылдырғыш құрылғының биіктігі-υ_с. Зенит қашықтығын Z өлшеуді теодолит биіктігі i_т мен υ_т сигнал болғанда жасайды. Көлденең салыну мен А және В нүктелерінің арасындағы артық мақсатқа сай теодолиттің көріну сәулесіне дейінгі өлшенген қашықтыққа алып келе алады. Бұл үшін қосалқы h шамасын (1-сурет) анықтайды:
h = i_c - i_т - (υ_c - υ_т). (10)
Өлшенген қашықтыққа түзету ΔL:
ΔL = hcos Z - , (11)
Ал артық ΔН пен көлденең S мына формулалар бойынша анықталады:
ΔН = (L + ΔL) cos Z + i_т – υ_т; (12)
S = (L + ΔL) sin Z. (13)
Екінші тәсілмен желілік және бұрыштарды өлшеуді бақылағанда мына ретте орындалады. Жарық-қашықтық өлшеуішпен қада белгілер арасындағы арақашықтықты өлшейді, содан кейін сол орныққа теодолитті орнатады, яғни теодолиттің автоцентрленуін қолданады және шағылдырғыш центрінде зенитті қашықтықты Z өлшейді. υ_c = υ_т, болғандықтан, (10)-формула мына түрде болады:
h = i_c - i_т. (14)
Мұнда h мәні жарық қашықтық өлшеуіш үшін тұрақты болып, теодолит үшін өріс жұмыстарын бастағанға дейін нақты анықталуы мүмкін.

ΔL анықтау қажет болмайды, егер зенитті қашықтықты өлшегенде көру нүктесі мен шағылдырғыш центрі теодолит пен жарық қашықтық өлшегіштің көлденең осьтері сияқты шамаға ауыстырылған болса. Бұл қатты салымды пайдаланғанда және шағылдырғышты қолданғанда арнайы саптаманы қолданғанда мүмкін (2-сурет). Саптама екі бөліктен тұрады-жоғарғы 6) және төменгі 2), олар өзара бұрамалар мен гайкалармен 3) бекітілген. Төменгі бөлікті қатты салымның 1) түтігіне кигізеді де, бұрамамен 7) бекітіп қояды. Жоғары бөлік саңылауында жарық қашықтығын өлшеуішті 4) орналастырады да, бұрамамен 5) бекітеді. Салым центріне қатысты шағылдырғышты орнатқанда көру биіктігінде бұрыштық өлшеулерді жасағанда қатты салым түтігі бойынша ауысатын болады. Ауысу шегі 110 бастап 160 мм дейін, кез келген теодолиттердің бұрыштық өлшеулері үшін қолданылуы мүмкін. Шағылдырғыштың орнатылу биіктігінде белгілеу ыңғайлы болу үшін саптаманың төменгі бөлігіне 8)-сызғыш бекітілген.

Тригонометриялық нивелирлеудің екінші тәсілінің кемшілігі-теодолит пен жарық қашықтығын өлшеу үшін әрдайым орын алмастыру қажеттілігі. Тригонометриялық нивелирлеудің бірінші және екінші тәсілдері үшін m_s және m_ΔΗ қателері мына формулалар бойынша анықталады:
;

,

мұнда -еңіс ұзындықтың өлшеу қатесі; -анықтау қатесі немесе прибор биіктіктерінің орнатылу айырмашылықтары; -зенитті қашықтықты өлшеу қатесі; R-Жердің орташа радиусы; -тік рефракциядан болған қате.

2-сурет. Шағылдырғышты центрлеу үшін ОЖ-3 саптамасы.

Тригонометриялық нивелирлеу кескіндік желілердің орташа қашықтығында 150-170 м болғанда 80 м дейін биіктігі артқанда соңғы қада белгіні анықтағанда орта квадратты мәнді қамтамасыз ету керек m_z≤±10 мм. Мына формуладан:

мұнда, арту мәніне көбінесе өлшеу дәлдігі де әсер етеді екен: бұрыш - m_δ; желі - m_l; құрал биіктігі мен көру биіктігі - m_і, m_υ.

Соңғы қада белгінің орта квадратты мәнін алу үшін m_z ≤ ± 10 мм қажет:

тік бұрыштарды ± 5" аспайтын бір тәсілмен орта квадратты өлшеу мәнімен өлшеу қажет;

кескінді желілердің арасындағы қашықтық салмағына қарай болат рулеткамен өлшеу, онда миллиметрлік бөлігі бар, тіреулер міндетті түрде қолданылады, оны динамометрмен әрдайым созған сайын (Р = 100 Н) әрбір аралықта ауа температурасы 1° дейін, өлшеудің салыстырмалы қатесі (1/10 000) ÷ (1/13 000) қамтамасыз етілетін аралықтар ұзындығын міндетті түрде сақтау;

құрал биіктігін 1 мм дейін дәлдікпен өлшеу, ол теодолит жиынтығына кіретін қатты салым, не болмаса рулетканың көмегімен арнайы деңгейде (3-қосымша);

қада белгіні көргенде сигнал биіктігі немесе қатты салымды 1 мм дейінгі дәлдікпен өлшеу;

кескіндік желілердің қада белгілерінде тригонометриялық нивелирлеуді өткізу реті мынадай (3-сурет):

кескіндік желінің тіреу қада белгісінде немесе еңіс алдында орналасқан қада белгіде 1 теодолитті орнатады, ол байланысатын қада белгіні 5)-көрінеді, бақылаушы рулеткадағы ұзындықта теодолиттен қашық;

сәуле бұрышын көру құбырдың екі жағдайында өлшенеді;

сәуле бойынша байланыстырушы қада белгісінің 5) центріне дейін теодолиттің құбырының айналу осінен бастап көрінуді өлшейді;

3-сурет. Баурайдағы кескінді желі бойынша тригонометриялық нивелирлеу сұлбасы.

құралдың биіктігін өлшейді, яғни қада белгі төбесінен құралдың айналу осіне дейінгі қашықтықты өлшейді, ал арнайы көлем көмегімен өлшегенде (5-сурет, 3-қосымша)-құбырды көру желісіне дейін;

теодолитті байланыстырушы қада белгіге 5) ауыстырады, артық қада белгіге 1)-желі ұзындығы мен еңіс бұрышын өлшейді, ал содан соң-алдыңғы байланыстырушы қада белгіге 9);

бастапқы қада белгі (1-5 аралықта) сияқты, алдыңғы байланыстырушы қада белгі жағына (5-9 аралықта) сияқты барлық аралық қада белгілердің центрлеріне дейін еңіс бұрышынан бастап өлшейді.

Осылайша, қада белгілер арасында асып кету екі рет «алдыға» және «артқа» көргенде анықтайды. Егер жер жағдайлары қада белгілерінің центрлеріне қарай көруге мүмкіндік бермесе, онда қада белгілердің центрлеріне берілген сигналдарға көздейді. Сигнал ретінде белгілі өзек ұзындығын пайдаланған жөн.

Жер асты тау қазбаларында және олардың биіктігі 2-2,5 м болғанда тригонометриялық нивелирлеуді мақсатқа сай берілген әдістеме бойынша 15^о артық емес еңіс бұрышында өткізген дұрыс. Бұрыштарды беттерді өлшегендей өлшейді, ал желі ұзындығын өлшегенде өлшеу дәлдігі мен оны тездету үшін 2, б-суретте көрсетілген, 3-қосымшадағы құрылғы ұсынылады. Қатты салмалардың ұзындығын 0,1 мм дейінгі дәлдікпен санауыш айлабұйымның көмегімен (1, в-сурет, 3-қосымша) өлшейді. Құрал биіктігін өлшеудегі қате 1 мм аспайды.

Тригонометриялық нивелирлеуді өткізудің ұсынылып отырған әдістемесі жер асты тау-кен қазбаларында 150-170 м кескіндік желі ұзындығында соңғы қада белгіні анықтаудың орта квадратты мәнін қамтамасыз етеді m_z≤ ± 10 мм.
1. Жарық-қашықтық өлшеуішті қолданғанда кескіндік желілердің ұзындығын өлшеу және теңестіру сұлбалары
Желілік өлшеулерде жарық-қашықтықты өлшеуішті қолдану жұмыс өнімділігін арттырып, олардың дәлдігін ұлғайтады.

Аралық ұзындықтарын өлшеу МСД-1М жарық-қашықтық өлшеуішпен немесе оған дәлдік жағынан ұқсас приборлармен жасайды. Бір жиілікте қашықтықты өлшеудің орта квадратты қатесі орташа алғанда 1-4 мм құраса, толық күйінде 1-2 мм.

Жарық-қашықтық өлшеуіштердің кварцты генераторларының жиілік эталоны жылына 1-2 рет өтеді. Жарық-қашықтық өлшеуіштердің болжамды түзетулері базиста әрбір бақылау сериясы басталар алдында немесе аяқталған соң, барлық комбинацияда кесінділерді өлшеумен анықталады. Түзетуді анықтау қатесі аралықты өлшеудің орта квадратты қатесінің жартысынан артпайды. Қашықтықтарды өлшегенде ауа температурасын 1^оС дейінгі дәлдікпен белгілейді және атмосфералық қысым 400 Па (3-4 сынап бағаны) аспайды. Қысымды ауыстырмалы барометр-анероид көмегімен немесе метеостанция мен жұмыс учаскесінің биіктік белгілерінің есепке алынған ерекшеліктері бар метеостанция деректері бойынша анықталады. Ашық ауа райында қабылдап таратқыш қолшатырмен қорғалады.

Бақылау кезінде қада белгілер арасындағы қашықтық бірнеше рет өлшенетінін ескере отырып, олардың өзгерістерін ғана қолданады. Қайта өлшеулер мақсатқа сай ІІІ жиілікте өткізіледі, себебі өлшенетін қашықтықтың тек жарты метріне дейін ғана есептеледі. Өлшеу кезінде арнайы алмалы-салмалы саптамасы бар қатты салымдарды қолданады (2-сурет), бұл өлшеу ұзақтығын бір қашықтықта 2-3 минутқа қысқартады. Секциялардағы қада белгілер арасындағы қашықтықты өлшеу екі сұлбаның бірі бойынша орындайды (4 а, б-сурет), олар өлшеуге сенімді бақылауды қамтамасыз етеді және жүйелі қателердің кетпеуіне мүмкіндік береді. Осы сұлбалар бойынша бақылауларда артық өлшеудің болуы теңестіруді керек етеді, ол екі тәсілмен жасалуы мүмкін:

тек кездейсоқ өлшеу қателерін ескеріп;

жүйелі қателерді анықтаумен және оларды болдырмаумен.

Тәсілді таңдау кездейсоқ және жүйелі қателердің мәндерінің ара қатынасына байланысты. Бірінші сұлба үшін Θ – коэффициентін есептейді, ол секциядағы аралық сандарына байланысты:

Θ = 1,5,

мұнда n – секциядағы аралықтар саны; m_D – қашықтықты өлшеудің кездейсоқ қатесі (МСД-1М жарық-қашықтық өлшеуіш үшін m_D = 1,5 мм).




4-сурет. Жарық-қашықтық өлшеуішті қолданғанда кескіндік желілерді өлшеу және теңестіру сұлбасы.
Жеке өлшенген аралықтардың көлденең ұзындықтарын бірізді қосқанда секция ұзындығы L' табады, ал содан кейін жүйелі қатені табады:

δ_к = ,

мұнда S – секцияның шеткі қада белгілерінің арасындағы өлшенген қашықтық.

|δ_к| > Θ болғанда секцияның бірінші қада белгісінен барлық басқа қада белгілерге L_i дейінгі теңестірілген қашықтық мәндері мына формула бойынша анықталады:

' +

мұнда L_i' – анықталатын нүктеге дейінгі алынған өлшенген нүктеге дейінгі қашықтық.

|δ_к| < Θ болғанда:

L_i = L_i' + .

Екінші сұлба үшін:

Θ = m_D ;

δ_к = ,

мұнда S_1,(n+1) – тіке бағыттағы секцияның өлшенген ұзындығы; S_(n+1),1 – бұл да сол кері бағытта; S_1,i – бірінші қада белгіден тіке бағытта келесіге дейінгі өлшенген қашықтық; S_(n+1),i – бұл да сол кері бағытта.

Егер белгілесек:

онда

Секцияның теңестірілген ұзындық мәні |δ_к| > Θ мына формула бойынша есептейді:

мұнда |δ_к| < Θ

Бірінші қада белгіден келесілерге дейінгі теңестірілген қашықтық мәндері |δ_к| > Θ және |δ_к| < Θ болғанда мына формуламен есептейді:

__________________