účel práce: studovat zařízení úrovně a principy jeho používání .
Zařízení, nástroje a materiály: optická úroveň H-3, pravítka, tužky, papír formátu A4.
Obecná informace
Vyrovnání je jedním z typů terénních geodetických měření k určení výšek (výškových rozdílů) mezi body. Geometrické vyrovnání se provádí pomocí vyrovnávací a vyrovnávací lišty. Geometrická nivelace spočívá v přímém určení výškového rozdílu dvou bodů pomocí horizontálního zaměřovacího paprsku získaného zařízením - úrovní.
Vyrovnávání se používá při studiu reliéfů, stavbě a provozu staveb a dalších geodetických pracích. V závislosti na přesnosti měření nadmořské výšky je nivelace rozdělena do tříd: I, II, III, IV a technické nivelace.
Nejběžnějším typem úrovně jsou optické úrovně. Úrovně jsou klasifikovány podle přesnosti a designu.
Pokud jde o přesnost, úrovně se vyrábějí:
Vysoká přesnost-hladina H-05 má chybu nejvýše 0,5 mm na 1 km jízdy;
Přesné-úrovně N-3, N-3L, N-3K, N-3KL-udávají chybu nejvýše 3 mm na 1 km jízdy;
Technické-úrovně N-5, N-10, N-10KL-ne více než 10 mm na 1 km jízdy.
Podle návrhu jsou všechny typy úrovní vyráběny ve dvou verzích: s válcovou úrovní a s kompenzátorem. Pokud je hladina s kompenzátorem, přidá se k názvu zařízení písmeno „K“, například H-3K.
Vysoce přesné a přesné optické úrovně (podle GOST) lze vyrábět ve dvou verzích: s válcovou úrovní s dalekohledem a s kompenzátorem; technické optické úrovně s kompenzátorem. V tuto chvíli mají téměř všechny přesné optické úrovně kompenzátor.
Přesné a technické optické úrovně jsou vyrobeny s přímým obrazovým teleskopem s vysokou přesností - dopředu i dozadu ...
Cvičení 1. Prostudovat zařízení optické úrovně H-3 a kolejnic používaných ve třídě IV a technické nivelace
Vyrovnávací zařízení s válcovou úrovní
Uvažujme zařízení úrovní s válcovými úrovněmi pomocí příkladu úrovně H-3 (obrázek 15, a).
Obrázek 15 Optické vodováhy Н-3
a) - hlavní části úrovně H -3;
b) - zorné pole dalekohledu úrovně H -3
Н-3 je přesná úroveň s válcovou úrovní a elevačním šroubem. Horní otočná část se skládá z dalekohledu (1), válcové úrovně pevně spojené s trubicí, kruhové úrovně (5), upevňovacího prvku (3) a vodicích (4) trubkových šroubů a elevačního šroubu (6).
Spodní část tvoří stojan se třemi zvedacími šrouby (tribrach) a přítlačnou deskou. Přístroj se uvede do pracovní polohy otáčením zvedacích šroubů tribrachu po kruhové úrovni.
Dalekohled je teleskopický systém skládající se z čočky, zaostřovací čočky (rohatky), mřížky a okuláru. Obraz konců bubliny válcové úrovně je přenášen pomocí systému hranolů do zorného pole dalekohledu (obr. 1, b). Bublina válcové úrovně je vynesena do středu elevačním šroubem (6). Ostrosti obrazu nivelační tyče je dosaženo otáčením šroubu (2) zaostřovací čočky. Poté se odečet provede po kolejnici (na obrázku 15, b, počet je 1250).
Vyrovnávací latě
Vyrovnávací lišty jsou vyrobeny z dřevěného bloku I-profilu o tloušťce 2-3 cm, délky 4m, 3m, 1,5m. 1,2 m a kratší, skládací a jednodílné (obrázek 16, a). Hlavní stupnice (černá strana) se skládá ze střídajících se černobílých centimetrových dílků. Dělení jsou počítána od nuly, zarovnaná se základnou kolejnice, nazývanou „pata“. Na další stupnici (červená strana) je počáteční počet vyjádřen jako konkrétní číslo. Rozdíl ve čtení na hlavní a doplňkové stupnici personálu by měl vždy zůstat konstantní, což slouží jako kontrola správnosti odečtu hodnot na štábu na stanici. Sada pro rovné potrubí obsahuje kolejnice s rovnými štítky.
Pro pohodlí a rychlost instalace jsou nivelační tyče někdy vybaveny kulatými úrovněmi. Kolejnice jsou označeny následovně: například RN-10P-3000S, což znamená, že tato kolejnice je vyrovnávací, v měřítku 10 mm, s přímým nápisem čísel, 3000 mm dlouhá, skládací.
Při výrobě nivelačních tříd I a II se používají čárkované invarové tyče (obrázek 16, b).
Během provozu jsou lamely umístěny na boty (obrázek 16, d), berle (obrázek 16, c) nebo dřevěné kůly.
Obrázek 16 Vyrovnávací tyče
a - kolejnice RN -10; b - kolejnice invar RN -05 v zorném poli potrubí;
в - berle; g - bota
Úroveň- geodetický výškoměr pro určení výšek horizontální linie pohledu (GOST 21830-76).
Úroveň- geodetický nástroj pro vyrovnání, tj. určování výškového rozdílu mezi několika velkými a malými buňkami zemského povrchu vzhledem k podmíněné úrovni, tj. určování nadmořské výšky.
Moderní úrovně jsou podle designu rozděleny do tří typů:
Každý z typů má svůj vlastní Designové vlastnosti, rozsah použití a přesnost měření. Optické a digitální úrovně jsou zpravidla navrženy pro použití speciálně vyškolenými umělci, kteří představují podstatu procesu a mají určité profesionální dovednosti. Laserové vodováhy jsou na druhé straně navrženy tak, aby je mohl používat kdokoli pro nejrůznější úkoly. Úroveň automatizace a viditelnost laserových hladin jsou takové, že jejich použití ve většině případů nevyžaduje speciální školení. Je jich mnoho různé modely laserové úrovně, které se liší designem, účelem a přesností práce.
Nejrozšířenější laserové úrovně se získávají ve stavebnictví při montáži a dokončovací práce, nahrazením obvyklých úrovní, řetězců atd.
Úrovně jsou klasifikovány podle dvou kritérií: přesnost a způsob nastavení paprsku ve vodorovné poloze.
Prvním znamením jsou úrovně rozděleny do skupin:
- Vysoká přesnost- střední kvadratická chyba na 1 km dvojitého zdvihu - 0,5 mm. Poznámka: Při práci s těmito úrovněmi je povolena délka paží (vzdálenost od úrovně k hůlce) až 50 metrů.
- Přesný- střední kvadratická chyba na 1 km dvojité nivelace 3 mm. Poznámka: Jsou povoleny délky ramen až 75 - 100 metrů.
- Technický- chyba 10 mm na 1 km dvojitého zdvihu. Poznámka: Délka ramen je povolena až 100 - 150 metrů.
Přesné a technické úrovně lze provádět pomocí teleskopů pro dopředné nebo zpětné zobrazení, je povoleno provádět vodorovnou končetinu. Čísla v kódu nivelace udávají přípustnou chybu odmocniny získanou při vyrovnání dvojitého zdvihu na 1 km v mm.
Čísla před písmenem H jsou čísly následujících modelů. V přítomnosti kompenzátoru je index K přidán k úrovni šifry, například H - 3K. Úrovně typů Н - 3 a Н - 10 lze provést pomocí číselníku pro měření horizontálních úhlů s přesností 5 ". Pokud existuje číselník, do kódu úrovně se přidá index,, například Н - 10КЛ.
Konvenční označení nivelační tyče se skládá z písmenného označení PH, digitálního označení skupiny úrovní, pro kterou je určena (pro vysoce přesné úrovně - číslo 05, přesné - 3, technické - 10) a jmenovité délky tyč. V označení sklopných kolejnic a (nebo) kolejnic s přímým obrazem digitalizace vah po označení nominální délky přidejte písmeno C respektive (nebo) P. Příklad symbol nivelační tyč pro technické úrovně, nominální délka 4000 mm, skládací, s přímým obrazem digitalizace váhy: RN -10 - 4000 SP.
Tento článek je věnován nástrojům, které měří takový parametr, jako je výška. Než však přistoupíme k popisu samotného nástroje, pojďme zjistit, co tento samotný indikátor představuje.
Koncept výšky
Uvedený parametr je relativní hodnota, tj danou hodnotu je vždy k něčemu relativní. Nejčastěji se měří vzhledem k hladině moře, což znamená, že čára hladiny moře je brána jako referenční bod.
Takový systém připomíná stanovení stupně vody ve stupních Celsia, kdy referenčním bodem je teplota přechodu vody z kapalného stavu do pevné látky a naopak. Podobně při měření nadmořské výšky je hodnota nad hladinou moře považována za kladnou a hodnota pod hladinou moře je považována za zápornou. Ve zvláštních případech lze jako referenční bod vybrat jakýkoli jiný povrch. Nikdo například nebude měřit výšku domu vzhledem k hladině moře, zde je referenční bod, na kterém je budova postavena. Všechny speciální případy se měří podle stejného principu: výška stromu, konstrukce atd. Ale výška hory nebo jakéhokoli bodu, jakož i objektu létajícího v atmosféře (letadlo, helikoptéra atd.) ) se měří relativně k hladině moře. Čtenář si může položit otázku: „Jaké zařízení se obvykle používá k měření relativní výšky?“ Odpověď na tuto otázku najdete, pokud si přečtete článek až do konce.
Zařízení pro měření relativní výšky: historie vývoje a hlavní typy
Od pradávna lidé používali takový nástroj jako úroveň k vybudování a určení úlevy. Toto zařízení se také stalo základem pro moderní měřicí mechanismus. Ke starověké hladině byla připevněna trubice, a tak se ukázal nejelementárnější přístroj pro měření relativní výšky, kterému se říkalo hladina, což znamená „vyrovnávání“. Elementární úroveň je vodorovná lišta a svislá lišta, ke které je připojena olovnice. S rozvojem vědy se však zdokonalují i nástroje. Výškoměr nebyl výjimkou. Moderní úrovně lze tedy rozdělit do tří hlavních skupin. První je nejběžnější, který zahrnuje zařízení založená na vysoce kvalitní optice. Druhou skupinou jsou laserová zařízení. Tato zařízení jsou charakterizována. A třetí - „nejmladší“ - to jsou digitální úrovně.
Optické měřicí přístroje
Takovým zařízením je válcová úroveň (nebo kompenzátor) a optický systém, který je umístěn v kovovém pouzdře (trubce). Úroveň je nutná k nastavení vodorovné polohy zaměřovací osy.
Pro měření je hladina instalována na stativ s podpůrnou plošinou. Válcová hladina je ampulka s kapalinou (ether, alkohol). Část prostoru naplněná parami alkoholu se nazývá hladinová bublina. Na horním povrchu ampule je stupnice s krokem dva milimetry, její střední bod se nazývá nulová čára.
Laserová hladina
V těchto zařízeních kromě optických systémů přišly laserové LED diody, ale ve skutečnosti se jmenované zařízení příliš neliší od optického. Jeho hlavním rysem je velmi tenký, dokonale rovnoměrný paprsek promítaný na měřený povrch. To výrazně zjednodušuje proces určování výšky.
Digitální přístroj pro měření relativní výšky
Tento nástroj se výrazně liší od svých předchůdců. Změnil nejen svůj vzhled a vnitřní strukturu, ale také výrazně rozšířil své schopnosti. Digitální úroveň je měřicí zařízení, které je schopno nejen měřit, ale také promítat paprsky, letadla na jakýkoli povrch. Tento nástroj je při provádění stavby jednoduše nenahraditelný renovační práce... Uvedené zařízení se vyznačuje vysokou a snadnou obsluhou, takový nástroj může používat i začátečník.
Jak funguje digitální úroveň
Základem uvažovaného zařízení je elektromagnetický kyvadlový systém a LED (laserový) optický systém, který je navržen tak, aby promítal laserové paprsky ve formě bodů nebo čar. Jedno takové zařízení může promítat několik letadel najednou, což je pro stavbu velmi výhodné. Aby byla zajištěna přesnost měření, je použito kovové kyvadlo, které srovná celou elektronickou a optickou část zařízení s ohledem na úroveň země. I když je zařízení během provozu nepřesné nebo se s ním pohne, kyvadlo zarovná obvod rovnoběžně se zemí a promítnutý povrch zůstane přesný. Podívejme se, jak se to stane. Pod kyvadlem je několik elektrických nebo přírodních magnetů. Vytvořené magnetické pole zabraňuje kolísání kyvadla při změně úrovně. Při instalaci zařízení se tento prvek může volně otáčet. Při průchodu materiálem (kovem) se však indukuje elektrické pole, které se transformuje na tepelnou energii, což zpomalí celý systém.
Optický systém zařízení je založen na LED diodách, které vytvářejí horizontální, vertikální a diagonální paprsky. Při průchodu systémem čoček se převádějí na čáry, které se promítají na měřené povrchy.
Výhody a nevýhody digitálních úrovní
Hlavní výhodou takového zařízení je jeho jednoduchost a srozumitelnost a také schopnost pracovat se základní rovinou v několika bodech současně. Rovněž je třeba zmínit možnost konstrukce horizontálních a vertikálních rovin a současně v různých směrech.
Nevýhodou tohoto zařízení jsou jeho vysoké náklady. Ze všech jsou pouze zařízení třetí třídy cenově přiměřená optickým úrovním. Lze je použít pouze při opravách uvnitř, kde vysoká přesnost nehraje velkou roli. Například pro označování podlah, stěn, stropů. A pro provádění geodetických měření a pro značení grandiózních objektů ve výstavbě jsou zapotřebí přístroje první nebo druhé třídy přesnosti. Rozsah použití takových nástrojů je však stále omezen na 600 metrů. Pokud jsou požadována měření na dlouhé vzdálenosti, měly by být použity optické vodováhy.
Klasifikace digitálních úrovní
1. Bodové zařízení pro měření výšky. Připomíná laserové ukazovátko, to znamená, že promítá jeden nebo více bodů na měřený povrch.
2. Statická nebo poziční digitální úroveň. Toto zařízení má dva zdroje promítající laserové paprsky na kolmo umístěné hranoly, které je převádějí do dvou viditelných rovin. Výsledkem jsou dvě roviny protínající se křížem. V případě použití komplexních optických systémů obsahujících více než tři polovodičové diody je možné promítat velké množství rovin, což je velmi výhodné při práci s vícerozměrnými objekty. Navíc čím více letadel, tím více řemeslníků si poradí s opravou resp konstrukční práce... Poziční úrovně jsou také vybaveny funkcí „laserová olovnice“. Jedná se o přídavné diody, díky kterým můžete paprsek směrovat na podlahu i strop současně.
3. Rotační digitální úroveň. V takovém zařízení je laser připevněn k hřídeli elektromotoru, to znamená, že se může otáčet o 360 stupňů. Navíc taková zařízení (místo hranolu) používají zaostřovací čočku. Výsledkem je, že místo letadla vidí člověk malou tečku, ale po zapnutí celou pracovní oblast nebo oblast místnosti, promítá se souvislá čára.
Úroveň - geodetické zařízení pro určování výšek mezi body terénu pomocí horizontálního zaměřovacího paprsku.
Úrovně se liší ve dvou hlavních rysech: v přesnosti a ve způsobu uvedení osy zaměřovače do vodorovné polohy.
Podle způsobu nastavení osy pozorování ve vodorovné poloze existují dva typy úrovní:
Úrovně s úrovní s dalekohledem (Н-05, Н-3, Н-10);
Úrovně s kompenzátory (N-05K, N-3K, N-10K).
Čísla v kódu každého typu úrovně znamenají chybu odmocniny při určování přebytku (v mm) na 1 km dvojitého zdvihu. V prvním typu úrovní jsou teleskop a válcová úroveň připevněny k sobě a pomocí elevačního šroubu je lze naklonit pod malým úhlem vzhledem k podpěře zařízení.
Podle přesnosti jsou úrovně rozděleny do tří typů:
Vysoce přesný Н-05 pro vyrovnávání tříd I a II;
Přesné H-3 pro nivelační třídy III a IV;
Technická N-5 pro zdůvodnění topografických průzkumů, určování výšek bodů v inženýrských a geodetických průzkumech a stavbě.
9. Podstata a metody nivelace.
Pro zobrazení reliéfu na plánech a mapách, jakož i při návrhu, stavbě a provozu inženýrských staveb je nutné znát výšky bodů terénu a struktur.
Nazývá se stanovení rozdílu výšek (výšek) bodů terénu vyrovnání... Po vyrovnání se vypočítají výšky všech ostatních bodů pomocí známých výšek ukotvených bodů (benchmarků) a výšek.
Rapper- bod upevněný na terénu nebo struktuře se známou nadmořskou výškou.
Základní metody nivelace:
1. Geometrický. Při geometrickém vyrovnání se výška mezi body terénu určuje pomocí horizontálního zaměřovacího paprsku. Horizontální zaměřovací paprsek je realizován speciálním geodetickým zařízením - úrovní. Kromě toho lze použít teodolit nebo kipregel, pokud mají úroveň s trubkou pro instalaci ve vodorovné poloze.
2. Trigonometrický. Výšky bodů se určují pomocí šikmé linie pohledu. V tomto případě se měří úhel sklonu paprsku a nakloněná vzdálenost mezi body (méně přesné kvůli vlivu lomu).
3. Barometrický... Na základě fyzikálního zákona redukce atmosférický tlak s výškou. Používá se v horských podmínkách. Přesnost - ne více než 0,5 m.
4. Hydrostatický... Na základě zákona o rovnosti hladin kapalin v komunikujících nádobách, bez ohledu na výšky bodů, kde jsou tyto nádoby instalovány. Přesnost až 8 mikronů je nejvyšší. Navíc přenos značek přes vodní překážky. (Například značka z pevniny byla přenesena na ostrov Sachalin přes ropovod a poté byla v BS vyvinuta síť.)
10. Obraz zemského povrchu v rovině v Gaussově-Krugerově projekci.
Geometrická interpretace Gauss -Krugerovy projekce je následující. Povrch zemského elipsoidu je konvenčně rozdělen poledníky na zóny odpovídající 6 ° délky. Střední poledník zóny se nazývá osový poledník. Poté se elipsoid vejde do příčně umístěného válce, takže rovina jeho rovníku je zarovnána s osou válce a jeden z osových meridiánů je tečný k jeho boční ploše. Tato zóna a poté další, podle určitého matematického zákona, se promítají na vnitřní boční povrch válce (obr. A). Po projekci se povrch válce změní na rovinu rozříznutím válce podél linií generatrix dotýkajících se zemských pólů. Zóny promítané podobným způsobem postupně jeden po druhém se navzájem dotýkají v bodech umístěných podél rovníkové čáry, jak je znázorněno na obr. 5, A.
Rýže. 4. Schéma vzniku Gauss-Krugerovy projekce:
A- geometrické znázornění získávání obrazu zóny; b- promítá na plochu obraz zóny (----- skutečné rozměry zóny,-- rozměry zóny v projekci)
Ukazuje se, že celý povrch Země je rozdělen do 60 zón, počítáno od počátečního - greenwichského poledníku (0 °). Přímočarý osový poledník zón prochází každou zónou od severního k jižnímu pólu. Zeměpisná délka osového poledníku n-th zóna je (6 n- 3) °. Zóny jsou očíslovány od západu na východ, počínaje greenwichským poledníkem.
11. Vyrovnávací tyče. Berle Přesnost čtení zaměstnanců.
Každá úroveň je vybavena nejméně dvěma stejnými typy nivelačních tyčí.
Vyrovnávací tyč (obr. A) skládá se ze dvou tyčí I-profilu, spojených kovovým kováním. To umožňuje skládání kolejnice pro přepravu.
Kolejnice je na obou stranách odstupňována. Centimetrová kontrola se aplikuje po celé délce kolejnice s chybou 0,5 mm a digitalizuje se po 1 dm. Výška podepsaných čísel je nejméně 40 mm. Na hlavní straně stojanu jsou dáma černá na bílém pozadí, na druhé straně ovládací strany jsou na bílém pozadí červená. Na každé straně kolejnice jsou svislým pruhem spojeny tři barevné dílky z každého decimetrového intervalu, což odpovídá 5 cm úseku. Pro ovládání při čtení na dvou stranách osnovy je začátek prvního digitalizovaného intervalu decimetru řídicí strany posunut vzhledem k začátku prvního digitalizovaného intervalu decimetru hlavní strany.
Lamely jsou označeny následovně: například značka RN-10P-ZOOOS znamená, že se jedná o vyrovnávací lištu, s chybou při měření nivelace na 1 km délky nepřesahující 10 mm, 3000 mm dlouhou, skládací. Po délce osazenstva pro přesné a technické práce 3- a
4 metry vysoký.
Berle (obr. b)- kovová tyč se špičatým koncem na jedné straně a kulovou hlavou na druhé straně. K zatlačení berle do země je na její horní konec nasazen kryt.
Boty (obr. proti)- tlustá kulatá nebo trojúhelníková kovová deska se třemi nohami. Ve středu desky je upevněna tyč s kulovou hlavou, na které jsou uloženy vyrovnávací lišty.
12. Filomentový teodolitový dálkoměr.
filamenty dálkoměru, procházející objektivem a přední ohnisko F, přejde kolejnici v bodech proti a n... Na kusu na kolejnici n = n-in(rozdíl ve čtení podél vláken dálkoměru) a malý úhel b volala paralaxa, problém je vyřešen určením vzdálenosti D: D = D '+ c; D '= (n / 2) ctg (b / 2) = (n / 2) / tan (b / 2) = nr ¢ / b ¢ = K n; D = Kn + c, kde s- vzdálenost od osy zařízení k přednímu ohnisku F, (konstanta dálkoměru, malá hodnota), К = r ¢ / b ¢- volala součinitel dálkoměru, r ¢ = 3438 ¢.
U teodolitů dálkoměrná vlákna proti a n jsou aplikovány na síť nití symetricky ke střednímu niti proti tak, aby úhel paralaxy b = 34,38¢ a konstantní člen s = 0. Pak ta vzdálenost D = K n, kde je součinitel dálkoměru K = 100, což je výhodné pro výpočet vzdáleností: 1 cm na kolejnici odpovídá 1 m vzdálenosti. D = Kn je obvyklé nazývat vzdálenost dálkoměru.
Vzorec D = K n odvozeno pro případ, kdy je zaměřovací osa potrubí kolmá na kolejnici. V praxi tato podmínka není splněna kvůli sklonu měřené přímky AB. V úhlech sklonu n ≥ 3 0 horizontální vzdálenost d vypočteno podle vzorce: d = D cos 2 n.
Přesnost měření pomocí dálkoměru s vláknem závisí na přesnosti čtení dálkoměru n.Při příznivých podmínkách měření pro vzdálenosti 100 m ( n = 100 cm) chyba stanovení n bude 3 mm a relativní chyba při určování vzdálenosti m D / D = 1/300... Přesnost měření vzdáleností pomocí filamentového dálkoměru je tedy řádově nižší než přesnost měření pomocí pásků a svinovacích měřidel. Proto je použití dálkoměru s vláknem omezeno na průzkum (při fotografování situace a reliéfu při sestavování topografických
13. Čtecí zařízení teodolitů. Přesnost počítání s nimi.
Končetiny optických teodolitů se čtou pomocí mikroskopů, jejichž zvětšení je 10 - 70 × a více. V tomto případě se obraz obou končetin zmenší na jedno zorné pole. Mikroskopy používané v teodolitech se dělí na tři typy: liniové, stupnicové a mikrometry (obr. 29). U prvního typu je hodnota dělení co nejnižší, hodnocení desetin dělení se provádí okem tahem na destičku v zorném poli mikroskopu. U mikroskopů s měřítkem je v zorném poli měřítko, jehož délka se rovná délce nejmenšího dělení na končetině přenášeného do zorného pole mikroskopu. Počítání se skládá z počítání celých intervalů na číselníku (vzhledem k nule stupnice) a počítání na stupnici, odříznuté tahem číselníku umístěného na stupnici. Mikroskopy - mikrometry se používají v přesných a přesných teodolitech. V jejich zorném poli je buď bisector, nebo opačný obraz stejného limbusu. Počítání se skládá z počítání celých intervalů podél číselníku a počítání podél mikrometrického bubnu po zarovnání sečny s určitým tahem nebo binárním dělením číselníku.
Takže pro jakýkoli způsob počítání podle končetin může být počítání vyjádřeno vzorcem:
kde Νλ je počítání celých dělení podél končetiny k nulovému zdvihu, λ je dělení stupnice končetiny, tj. počet úhlových jednotek obsažených v jedné z jejích divizí, Δλ je čtení zlomkové části divize.
14. Obraz terénu na plánech a mapách.
Úleva nazývaný soubor terénních nerovností přírodního původu... Na topografických mapách je reliéf naznačen pomocí vrstevnic. Horizontální Je souvislá zakřivená čára spojující terénní body, které jsou ve stejné výšce. Každá vodorovná čára může být znázorněna jako stopa části reliéfu terénu rovným povrchem. Obvykle se takové úseky provádějí v určitém výškovém intervalu. h, které se říká výška reliéfní sekce. Obrysové výšky H jsou počítány z povrchu počáteční (nulové) úrovně a jsou všude násobky h... Vzdálenost mezi obrysy v plánu se nazývá počátek A, klesá na plánu, jak se zvyšuje strmost svahu.
Nazývá se středová čára spojující nejvyšší body hřebene rozvodí... A nazývá se středová čára prohlubně, podél které stéká voda dolů thalweg (jezová čára)... Bergstrichy jsou umístěny na horizontálech ve směru pádu svahu.
15. hlavní části úrovní. Úrovně s kompenzátorem.
N ivel a r - geodetické zařízení, které poskytuje během provozu vodorovnou viditelnost. Jedná se o kombinaci dalekohledu buď s válcovou úrovní, nebo s kompenzátorem. Hladina i kompenzátor slouží k uvedení teleskopu do vodorovné polohy.
16. měřítko. Numerické a grafické způsoby vyjadřování měřítka. Přesnost měřítka.
Měřítko je poměr délky s čáry ve výkresu, plánu, mapě k délce S horizontální polohy odpovídající linii v přírodě. Měřítko je znázorněno buď jako zlomek, nebo jako graf obrázků. Numerická stupnice - označená 1 / M a je pravidelným zlomkem, ve kterém je čitatel 1 a jmenovatel ukazuje, kolikrát byly linie terénu zmenšeny při jejich zobrazení v plánu.
Při řešení problémů na mapě nebo plánu pomocí číselného měřítka musíte provést spoustu výpočtů. Abyste tomu zabránili, použijte grafické měřítka. Lineární stupnice je stupnice s dělením odpovídajícím dané numerické stupnici. Vybudovat lineární měřítko. Na přímce je několikrát vykreslena vzdálenost nazývaná základna stupnice. Délka základny je rovna 1-2,5 cm, první základna je rozdělena na 10 stejných částí a její nula je napsána na pravém konci.
Příčná stupnice se používá pro měření a konstrukce se zvláštní přesností. Na kovových deskách, pravítkách nebo úhloměrech je zpravidla vyryto příčné měřítko. Pro dané číselné měřítko jej lze vykreslit na výkres. Příčné měřítko je konstruováno následovně. Na přímce, jako při konstrukci lineárního měřítka, je první segment dělen 10. Značky zaškrtnutí jsou označeny stejným způsobem jako při konstrukci lineárního měřítka. Z každého bodu podepsané divize jsou obnoveny kolmice, na které je položeno deset segmentů rovných desetině základny.
Přesnost měřítka. Vodorovnou vzdálenost na zemi odpovídající 0,1 mm v plánu lze použít k určení, který z místních objektů se známými rozměry lze v daném měřítku znázornit. Měli byste nastavit měřítko, ve kterém chcete vytvořit plán nebo mapu, aby byly zobrazeny potřebné objekty a detaily terénu.
17. Geometrické vyrovnání metodou od středu.
Vyrovnávání ze středu- hlavní cesta. K měření výšky bodu B přes bod A(obr. 9.1 A) úroveň je instalována uprostřed mezi body (zpravidla ve stejných vzdálenostech) a její zaměřovací osa je uvedena do vodorovné polohy. Na body A a PROTI nainstalujte vyrovnávací lišty. Vezměte odpočítávání A zpětný pohled a odpočítávání b na přední kolejnici. Přebytek se vypočítá podle vzorce
h= a - b
Obvykle se pro kontrolu přebytek měří dvakrát - podél černé a červené strany kolejnic. Průměr je brán jako konečný výsledek.
Pokud je známá výška H A body A, pak výška H B body PROTI vypočteno podle vzorce
H B= H A+ h AB . (9.1)
18. Geometrické vyrovnání metodou vpřed.
Na vyrovnávání vpřed(obr. 9.1 b) úroveň je nainstalována nad bodem A a změřte (obvykle kolejnicí) výšku zařízení k... Na místě B, jejíž výšku chcete určit, nainstalujte kolejnici. Přesuňte zaměřovací osu úrovně do vodorovné polohy a proveďte čtení b na černé straně kolejnice. Výpočet přebytku
h= k - b,
podle vzorce (9.1) najděte výšku bodu PROTI.
Na staveništi, kde je při zemních pracích, pokládce betonu nebo asfaltu atd. Nutné určit výšky mnoha bodů z jednoho parkovacího místa, nejprve vypočítat výšku společnou pro všechny body H GI horizontu nástroje, tj. Výšky zaměřovací osy úrovně
H GI = H A+ k,
a potom - výšky bodů, které mají být určeny
H 1 = H GI - b 1 , H 2 = H GI - b 2 , …,
kde 1, 2, ... jsou počty bodů, které mají být určeny.
19. Princip měření horizontálních a vertikálních úhlů.
Horizontální úhel je ortogonální projekce prostorového úhlu na horizontální rovinu. Svislý úhel nebo úhel náklonu je úhel mezi šikmými a vodorovnými čarami. Princip měření horizontální úhel (Obr. 8.1, a) je následující. Ve vrcholu A měřeného úhlu BAC je instalován teodolit, jehož hlavní částí je kruh s dělením. Kruh je umístěn vodorovně, tj. rovnoběžný s rovným povrchem a jeho střed je zarovnán s bodem A. Projekce směrů AB a AC, jejichž úhel se měří, překročí kruhovou stupnici při čtení (rozdělení) b a c. Rozdíl mezi těmito údaji dává požadovaný úhel ß = BAC = c - b.
Svislý úhel měřeno podél svislého kruhu (obrázek 8.1, b) stejným způsobem, ale jedním ze směrů je pevná vodorovná čára. Pozorovaný bod se nachází nad horizontem, pak je svislý úhel (+ v) kladný, pokud je pod ním záporný (-v).
Rýže. 8.1. Měření úhlů teodolitem. a - horizontální; b - svislý;
20. práce v terénu při vyrovnávání povrchu ve čtvercích.
Vyrovnání povrchu čtverci jsou prováděny
Výšky vrcholů čtverců a plusových bodů jsou určeny metodou geometrického vyrovnání. Při délce strany čtverce 50 m nebo menší jsou všechny body, které je třeba určit, vyrovnány z jedné stanice, je -li to možné. Vzdálenost od úrovně k osazenstvu by neměla být větší než 100 ... 150 m. Při délce čtvercové strany 100 m je úroveň instalována ve středu každého čtverce.
21. Theodolit a jeho hlavní části .. Klasifikace teodolitů.
Uvádíme hlavní části teodolitu (obrázek 4.4):
Končetina - goniometrický kruh s dělením od 0o do 360o; při měření úhlů je končetina pracovní mírou (není znázorněna na obrázku 4.4).
Alidada je pohyblivá část teodolitu nesoucí systém počítání podél končetiny a zaměřovací zařízení - dalekohled. Obvykle se celá rotující část teodolitu nazývá alidádová část nebo jednoduše alidáda (2 na obrázku 4.4).
Dalekohled je upevněn na stojanech na alidádové části (3).
Systém os - zajišťuje otáčení alidádové části a číselníku kolem svislé osy.
Svislý kruh se používá k měření svislých úhlů (4).
Stojan se třemi zvedacími šrouby (5).
Upínací a vodicí šrouby rotujících částí teodolitu: končetina (8,9), alidades (6,7), trubky (10,11); upínací šrouby se také nazývají upevňovací a zajišťovací šrouby a vodicí šrouby se nazývají mikrometry.
Stativ s olověným hákem, platforma pro instalaci stojanu teodolitu a upevňovací šroub.
12 - šroub pro permutaci končetiny;
13 - úroveň na alidádě vodorovného kruhu;
14 - úroveň svislého kruhu;
15 - šroub pro zaostření trubice;
16 - mikroskopický okulár čtecího zařízení.
V současné době jsou teodolity čtyř typů vyráběny tuzemskými továrnami v souladu s aktuální GOST 10529 - 96: T05, T1, T2, T5 a T30.
K označení teodolitového modelu se používá písmeno „T“ a čísla udávající sekundy oblouku střední kvadratické chyby jediného měření horizontálního úhlu.
Z hlediska přesnosti jsou teodolity rozděleny do tří skupin:
· Technický T30, určený k měření úhlů se středními čtvercovými chybami do ± 30 ";
· Přesné T2 a T5 - až do ± 2 "a ± 5";
· Vysoká přesnost Т05 a Т1 - až do ± 1 “.
22. Navrhování zemského povrchu v rovině. Tepografický plán.
Centrální projekce
K zobrazení volumetrického objektu na plochém výkresu se používá projekční metoda. Mezi nejjednodušší projekce patří centrální a ortogonální projekce.
Se středovou projekcí (obr. 1,5-a) se návrh provádí s čarami sestupnými z jednoho bodu, který se nazývá střed projekce. Předpokládejme, že je nutné získat centrální projekci čtyřbokého ABCD na projekční rovinu P; střed projekce - bod S.
Nakreslíme projekční čáry do průsečíku s projekční rovinou, získáme body a, b, c, d, což jsou projekce bodů A, B, C, D. Projekční rovina a předmět mohou být umístěny na opačných stranách projekční centrum; takže při fotografování je středem projekce optický střed objektivu a rovina projekce je fotografická deska nebo fotografický film.
1.4.2. Ortografická projekce
V ortografické projekci jsou projekční čáry kolmé na projekční rovinu. Nakreslete body A, B, C, D přímkami kolmými na projekční rovinu P; v jejich průsečíku s rovinou P získáme ortogonální projekce a, b, c, d odpovídajících bodů (obrázek 1.5-b)
Chcete -li zobrazit graf zemského povrchu na papíře, musíte provést dvě operace: nejprve promítněte všechny body grafu na referenční povrch (na povrch rotačního elipsoidu nebo na povrch koule) a poté nakreslete referenční plochu na rovinu. Pokud je plocha terénu malá, pak lze odpovídající oblast koule nebo povrchu elipsoidu nahradit rovinou a předpokládá se, že návrh se provádí přímo na rovinu.
Topografický plán - je to zmenšená pravopisná projekce terénu do horizontální roviny.
23. Metody určování ploch, jejich podstata. Případy použití.
Analytická metoda. Plochy jsou vypočítány z výsledků měření přímek a úhlů na zemi pomocí vzorců geometrie, trigonometrie a analytické geometrie. Například při zohlednění ploch obsazených budovami, pozemky, ornou půdou, plodinami jsou při přidělování malých pozemků rozděleny na jednoduché geometrické tvary, převážně trojúhelníky, obdélníky, méně často lichoběžníky a plochy pozemků jsou určeny jako součty ploch jednotlivých obrazců vypočtené geometrickými vzorci. Když vezmeme v úvahu plochu orné půdy, plodin, sklizeň je určena délkou trasy jednotky a šířkou jejího zachycení.
Plochy velkých ploch, celé využití půdy se počítají z výsledků měření přímek a úhlů na zemi (pomocí trigonometrických vzorců) nebo podle jejich funkcí - přírůstky souřadnic a souřadnic vrcholů polygonu.
Vzorec pro jakýkoli n-gon vypadá takto
2P = S (x k + x k + 1) (y k + 1 - y k)
Tito. zdvojnásobená plocha mnohoúhelníku se rovná součtu součinů každé vodorovné osy rozdílem mezi souřadnicemi dalšího a předchozího bodu.
Před výpočtem plochy lze hodnoty souřadnic zaokrouhlit na 0,1 m, a pokud je plocha mnohoúhelníku větší než 200 hektarů, pak až 1 m, toto zaokrouhlení zjednodušuje výpočty bez znatelného snížení přesnosti .
Grafický způsob. Plochy se počítají z výsledků měření čar podle plánu (mapy), kdy je plocha znázorněná na plánu rozdělena na jednoduché geometrické tvary, hlavně trojúhelníky, méně často na obdélníky a lichoběžníky. Na každém obrázku v plánu je změřena výška a základna, podle které se vypočítá plocha. Součet ploch na obrázcích udává plochu pozemku. Grafická metoda zahrnuje určení plochy pomocí palet.
K určení oblastí malých oblastí se zakřivenými obrysy v plánu se používají přímočaré a zakřivené palety. Známé a nejběžnější čtvercové a rovnoběžné palety jsou označovány jako přímočaré.
Nevýhodou jeho použití, kromě skutečnosti, že oblasti laloků buněk rozřezaných obrysem musí být hodnoceny okem, je to, že počítání počtu celých buněk je často doprovázeno hrubými chybami.
Takovéto nevýhody nejsou při určování při určování oblastí pomocí rovnoběžné palety, což je vrstva průhledného celuloidu nebo vosku, na které jsou nakresleny rovnoběžné čáry tažené hlavně 2 mm od sebe, pozorovány.
24. Vyrovnávání povrchu ve čtvercích. Interpolační metody vrstevnic.
Vyrovnání povrchu čtverci jsou prováděny položením na zem pomocí teodolitu a měřicí pásky mřížky čtverců se stranou 20 m při střelbě v měřítku 1: 500 a 1: 1000, 40 m a 100 m - při střelbě v měřítku 1: 2000, respektive 1: 5000.
Současně s rozdělením mřížky čtverců se zjišťuje situace terénu a kreslí se obrys. Pro snímání situace se používají stejné metody jako při průzkumu teodolitu. Kromě vrcholů čtverců jsou na terénu upevněny charakteristické body reliéfu - plusové body: okraje a dno jámy, základna a vrchol kopce, body na liniích rozvodí a jezu atd. .
Filmové ospravedlnění se vytváří pokládáním vnější strany mřížky čtverců teodolitu a vyrovnávací pohyby, které jsou svázány s body státní sítě.
Interpolace(lat.) - vložte dovnitř. Interpolací v matematice se rozumí jakýkoli způsob, který můžete najít z tabulky mezivýsledky které nejsou přímo v tabulce.
Při kreslení obrysů na plány se používají následující metody interpolace:
„Oko“ (vizuální)
 | |||
|
|
2. Analytické, který stanoví určování vzdálenosti od vrstevnic z přímo úměrného vztahu mezi výškou a horizontální vzdáleností mezi body s výškami podepsanými na plánu. Obrázek 18b ukazuje, že vzdálenost od bodu A k vodorovným čarám s výškami 202 a 203 d 1 = h 1. d ab / h ab, d 2 = h 2. d ab / h ab, kde h 1 a h 2 jsou výšky mezi vrstevnicemi se značkami 202 a 203 a bodem A se značkou 201,35 (0,65 a 1,65 m); d ab - vzdálenost měřená na plánu mezi body demonstrace;
Grafický způsob zajišťuje použití palety, což je průhledný list papíru nebo plastu s řadou rovnoběžných čar (vodorovných) aplikovaných každých 5 ... 10 mm od sebe. Po podepsání značek obrysových čar, které je třeba nakreslit na paletu, a otáčením palety v plánu zarovnejte body se značkami s horizontálkami na paletě, zatlačte je na plán tužkou (obr. 18c).
25. Prvky kruhové křivky.
.Kruhová křivka Je kruhový oblouk vepsaný v úhlu tvořeném dvěma sousedními liniemi dráhy. Kruhová křivka má tři hlavní body a šest prvků.
Hlavní bod a kruhová křivka jsou Start kruhová křivka (NCC), konec kruhová křivka (CCC) a střední kruhová křivka (CCC).
Na plánu a na zemi lze tyto body získat, pokud jsou známy následující prvky křivky:
1 - úhel otočení dráhy (φ);
2 - poloměr kruhové křivky ( R.);
3 - vzdálenost od vrcholu úhlu otáčení (VUP) k začátku nebo konci křivky, která se nazývá tangenta (T);
4 - délka křivky, vzdálenost od jejího začátku do konce (K);
5 - vzdálenost od vrcholu úhlu otáčení ke středu křivky, která se nazývá půlící křivka (B);
6 - Domer, ukazuje, jak velká je cesta od začátku do konce křivky
tangenciálněji než křivka (D).
26. Pojem tacheometrický průzkum.
Tacheometrie - rychlé měření se provádí pomocí tachometru a v současné době je nejběžnějším typem průzkumu nezastavěných oblastí, oblastí architektonických souborů a také úzkých pásů terénu během průzkumů pro návrh a konstrukci automobilů a železnice, potrubí, kanály atd. Zavedení automatických tachometru do výroby výrazně zkracuje dobu průzkumu a zlepšuje kvalitu práce.
Použití automatických tachometrů vám umožňuje získat digitální model terénu - základ pro systémy návrhu podporované počítačem. Při měření architektonických struktur se používají také techniky a metody tacheometrického průzkumu.
V procesu tachyometrického průzkumu se situace a reliéf natáčí současně, terénní plán se sestavuje v kancelářských podmínkách.
Totální stanice jsou určeny k měření horizontálních a vertikálních úhlů, vzdáleností a výšek.
27. Kamerové trasování.
Náplň práce pro trasování kanceláře je následující:
1. 1. Rozložení stopy na mapě.
2. 2. Měření úhlů otáčení a výběr poloměrů křivek.
3. Výpočet základních prvků křivek.
4. Výpočet staničních hodnot hlavních bodů křivek a vytyčování staničení.
5. Sestavení seznamu úhlů otáčení, přímek a křivek.
6. Vypracování plánu a profilů trasy (podélné a příčné).
Kamerové směrování lineárních struktur lze provádět metodou pokusů nebo metodou sestrojení přímky daného sklonu.
Metoda pokusů platí pouze pro rovné plochy a je následující. Mezi pevnými body je na mapě vyznačena nejkratší trasa a podél ní je zakreslen podélný profil terénu. Poté jsou podél podélného profilu identifikovány oblasti, ve kterých je vhodné trasu posunout doleva nebo doprava, aby se značky terénu přiblížily značkám návrhu. Upravené oblasti jsou přesměrovány a je vytvořen nový vylepšený profil.
Metoda pro konstrukci čáry daného sklonu zahrnuje konstrukci nulové stavební čáry na topografické mapě. Čára je konstruována následovně: z počátečního bodu trati, dodržující daný směr, je nejbližší vodorovná čára označena otvorem kompasu, který se rovná poloze. Ze získaného bodu je sousední vodorovná čára označena stejným řešením atd. Při přecházení roklí nebo řek nescházejí dolů na thalweg, ale přesouvají se na druhou stranu, snaží se překonávat překážky přibližně kolmo na směr řeky nebo rokle.
28. Složení a postup při zpracování projektů železničních tratí.
Aby vypracoval projekt UTP, vlastník neveřejné železniční trati před zahájením prací předkládá komisi:
Rozsáhlé schéma cesty neveřejného použití;
Seznam lokomotiv (s uvedením lokomotiv pracovní flotily, jejich řad a specializace);
Seznam nakládacích a vykládacích zařízení a mechanismů, opatření pro obnovení tekutosti zboží a zařízení pro profylaxi proti zmrazení zboží;
Seznam vybavení, vážení, dávkování a dalších zařízení a zařízení spojených s nakládkou, vykládkou a pohybem vozů a charakteristik těchto zařízení a zařízení;
Objemy příjezdu a odjezdu zboží ve vagonech jako celku a s rozdělením podle druhů zboží a podle přepravních bodů;
Rovnováha kolejových vozidel s příchozím a odchozím zbožím, udávající místa nakládky, vykládky;
Pokyn k postupu při obsluze a organizaci provozu na neveřejné železniční trati;
Výpisy z technických a administrativních úkonů průmyslových stanic na neveřejných železničních tratích;
Schéma operativního řízení provozu neveřejné železniční trati;
Kontaktní plány (v případech jejich aplikace pro organizaci technologické dopravy);
Seznam dostupnosti a postupu při používání vozového parku, který nepatří přepravci;
Profilový a přepravní plán, plán neveřejné železniční trati s vyznačenými body nakládky a vykládky a uvedením specializace železničních tratí, skladů a mechanismů a v případě potřeby profil neveřejné železniční trati;
Nezbytná projektová dokumentace;
Informace o informačních systémech používaných na neveřejné železniční trati.
5.6 Vlastník infrastruktury poskytuje Komisi následující informace nezbytné pro rozvoj UTP:
Schéma opěrné stanice;
Výpis z jízdního řádu vlaku v částech sousedících se stanicí;
Informace o minimální a maximální velikosti příjezdu, odjezdu, nakládky a vykládky za analyzované období;
Načítání dat podle dnů v týdnu pro analyzované období;
Seznam a pořadí použití technická zařízení stanice související s údržbou této neveřejné dráhy;
Informace o informačních systémech používaných na spojovací stanici .
5.7 ETP je vyhotoveno ve dvou vyhotoveních.
29. Sestavení plánu. Interpolační metody vrstevnic.
Okem “(vizuálně)... Předpokládejme, že v plánu jsou tři sousední body se signovanými výškami 201,35, 203,30, 200,75. Je nutné nakreslit horizontály s výškou reliéfního profilu 1,0 m, tj. najděte vizuálně plánovanou polohu čar s výškami 201, 202 a 203 m.
Obr. 18a. Interpolace a kreslení vrstevnic „od oka“
2. Analytické, který stanoví určování vzdálenosti od vrstevnic z přímo úměrného vztahu mezi výškou a horizontální vzdáleností mezi body s výškami podepsanými na plánu. Obrázek 18b ukazuje, že vzdálenost od bodu A k vodorovným čarám s výškami 202 a 203 d 1 = h 1. d ab / h ab, d 2 = h 2. d ab / h ab,
kde h 1 a h 2 jsou výšky mezi vrstevnicemi se značkami 202 a 203 a bodem A se značkou 201,35 (0,65 a 1,65 m);
d ab - vzdálenost měřená na plánu mezi body demonstrace;
h ab - výška mezi body A a B (203,30 - 201,35 = 1,95 m)
Obr. 18b. Analytická metoda pro interpolaci vrstevnic
3.Grafický způsob zajišťuje použití palety, což je průhledný list papíru nebo plastu s řadou rovnoběžných čar (vodorovných) nanesených 5 ... 10 mm od sebe. Po podepsání značek obrysových čar, které je třeba nakreslit na paletu, a otáčením palety v plánu zarovnejte body se značkami s horizontálkami na paletě, zatlačte je na plán tužkou (obr. 18c).
Obr. 18c. Grafický způsob interpolace obrysů
Vlastnosti obrysu a vlastnosti jejich implementace:
1. Horizontální - čára stejných výšek, tj. všechny jeho body mají stejnou výšku;
2. Horizontální by měla být souvislá hladká čára;
3. Vodorovné čáry se nemohou rozdvojovat a protínat;
4. Vzdálenost mezi vrstevnicemi (počátek) charakterizuje strmost svahu. Čím menší vzdálenost, tím strmější svah;
5. Dělící čáry a záchytné linie se protínají vodorovně v pravém úhlu;
6. V případech, kdy pokládka přesahuje 25 mm, nakreslete další horizontály (poloviční horizontály) ve formě přerušované čáry (délka tahu 5-6 mm, vzdálenost mezi tahy 1-2 mm);
7. Při finalizaci plánu se provádí určité vyhlazení obrysů v souladu s obecná povahaúleva