Измерение горизонтальных и вертикальных углов

Горизонтальный угол на местности измеряют так. В вер­шине измеряемого угла устанавливают теодолит. Головку штатива располагают примерно над знаком, а верхнюю площадку головки приводят в горизонтальное положение. Наконечники ножек штати-•ва вдавливают в грунт.

Теодолит центрируют над точкой и по уровню на алидаде гори­зонтального круга приводят с помощью подъемных винтов ось вра­щения теодолита в вертикальное положение.

На точках, фиксирующих направления, угол между которыми измеряется, устанавливают визирные цели: марки, вехи, шпильки •и т. п.

Устанавливают сетку нитей трубы в соответствии со зрением наблюдателя. Для этого наводят трубу на светлый фон (небо, бе­лую стену) и, вращая окулярное кольцо, добиваются в поле зре­ния трубы четкого изображения сетки нитей.

Глядя поверх трубы, совмещают крест визира с визирной целью — визирная цель должна появиться в поле зрения трубы. По­сле попадания в поле зрения трубы визирной цели фиксируют на-

равление, зажимая закрепительные винты алидады и трубы. Вра­щением фокусирующей кремальеры добиваются резкого изображе­ния визирной цели. Наводящими винтами алидады и трубы совмещают центр сетки с изображением визирной цели.

Существуют несколько способов измерения углов. Наиболее простой способ — измеряют углы совмещением нулей лимба и али­дады или «от нуля». В этом случае нуль алидады совмещают с нулем лимба. Закрепляют алидаду, оставляя не закрепленным лимб. Трубу наводят на визирную цель и после этого закрепляют лимб. Открепляют алидаду и наводят трубу на другую визирную цель. Закрепляют алидаду. Отсчет на лимбе даст величину изме­ряемого угла. Отсчеты по лимбу, как правило, производят дважды.

Описанный способ прост, но не достаточно точен, поэтому чаще применяют способ приемов. В этом случае совмещение трубы с первой визирной целью производят при произвольном отсчете по лимбу.

Измерение угла при одном положении круга называют полу­приемом. Обычно работу по измерению угла на точке оканчивают полным приемом: измерением при правом КП и левом КЛ положе­ниях вертикального круга. Более точных результатов можно до­стичь, если измерения выполнить несколькими приемами. Резуль­таты измерений записывают в полевой журнал (табл. 5). Из по­лученных отсчетов (например, на левую точку 14) 163°18',6 и 18',8 берут среднее— 163° 18',7. На правую точку (16) получают сред­ний отсчет 318°42^/,2. Разность средних отсчетов, КП минус КЛ, является измеренной величиной угла 155°23',5. Расхождение зна­чений измеренного угла в полуприемах не должно превышать полу­торной точности отсчета.

Таблица 5

 

 

Станция	Точка наблюде­ния	Отсчеты	Углы
	2	средние	в полуприе­мах	среднее
КЛ
	14 16	163°18',6 318°42',3	18',8 42', 2	163°18',7 318°42/,2	155°23',5	155°23',2
КП
	14 16	250°44',8 46°07',7	44 ',8 07', 4	250°44',8 46°07',6	155°22',8

Если измерения производят несколькими (п) приемами, то лимб между ними переставляют на угол у* у= 180°/п.

В вертикальной плоскости (вертикальные уг­лы) теодолитом измеряют углы наклона и зенитные расстояния.

Углы наклона принято различать положительные и отрицатель­ные. Положительный угол образуется разностью между направле-

ниеЦ на предмет, располагаемым выше уровня горизонтальной оси вращения трубы, и направлением, соответствующим горизонтально­му положению визирной оси. Отрицательный угол образуется меж­ду горизонтальным положением визирной оси трубы и направлением на точку, располагаемую ниже горизонтальной оси вращения трубы.

При измерении вертикальных углов (рис. 57, а) исходным (ос­новным) направлением является горизонтальное. Отсчеты ведут по

 

Рис. 57. Схема измерения вертикальных углов (а)

и подпись делений на вертикальном круге (б):

/ — окуляр, 2 — вертикальный круг, 3 — объектив, 4 — отсчетный

индекс, 5 — уровень, 6 — оцифровка; НН — горизонтальная ось,

VV — вертикальная ось

шкалам, нанесенным на вертикальный круг 2 теодолита (на вер­тикальном круге (рис. 57, б) показана подпись делений от 0° до 360°). У некоторых типов теодолитов подпись шкал на вертикаль­ном круге иная, но во всех случаях с горизонтальным направлением визирной оси трубы совпадает целое число градусов: 0°; 90°. У тео­долитов ТЗО начальный индекс, относительно которого производят­ся отсчеты по вертикальному кругу, приводится в горизонтальное положение уровнем при горизонтальном круге. Уровень скреплен с алидадой так, что его ось установлена параллельно коллимацион­ной плоскости зрительной трубы.

Для вычисления значений углов наклона определяют место нуля МО. Место нуля — это отсчет по вертикальному кругу, соответст­вующий горизонтальному положению визирной оси и положению уровня при алидаде вертикального круга в нуль-пункте или гори­зонтальности отсчетного индекса у теодолитов с компенсатором при вертикальном круге.

МО определяют следующим образом. Устанавливают теодолит, приводят его в рабочее положение, находят хорошо видимую точку и наводят на нее трубу при КЛ. При наличии уровня при верти­кальном круге приводят пузырек его в нуль-пункт и берут отсчет по вертикальному кругу. Трубу переворачивают через зенит, тео-

 

долит — на 180° и вновь, теперь уже при КП, наводят крест сетки нитей на ту же точку. Вновь приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут второй отсчет по вертикальному кругу.

При работе с теодолитом ТЗО МО вычисляют по формуле М0 = = (КП + КЛ + 180°)/2, где КП и КЛ —отсчеты по вертикальному кругу теодолита при КП и КЛ соответственно.

При работе с теодолитом 2Т5 МО вычисляют по формуле М0 = = (КП + КЛ)/2, а при работе с теодолитами 2Т2, ТН, ТТ5 — по формуле МО- (КП + КЛ±360°)/2.

Результаты измерения записывают в журнал (табл. 6).

Таблица б»

 

 

 

		Отсчеты
Станция	Точка наблюде-		МО
КП	КЛ
	ния
		0			г		V
А							01,5

МО может иметь любое значение. Важно, чтобы при измере­нии вертикальных углов его величина оставалась постоянной. Для удобства вычислений желательно, чтобы МО было близким, а еще лучше равным нулю.

Постоянство величины МО определяют наблюдением с одной станции нескольких точек. Если МО постоянно, то это гарантирует правильность измерений вертикальных углов. Если МО непостоян­но, его исправляют так. После определения МО вращением трубы теодолита при КЛ устанавливают отсчет по вертикальному кругу., равный вычисленному углу наклона. В этом случае средняя гори­зонтальная нить сетки сойдет с изображения точки. Вертикальными: исправительными винтами сетки среднюю горизонтальную нить на­водят на точку.

Измерение вертикальных углов основано на конструктивной осо­бенности теодолита, лимб вертикального круга которого жестко скреплен с трубой. С визирной осью трубы совпадают направления на лимбе вертикального круга: 0°—180° или 90°—270°. Лимб, вра­щаясь вместе с трубой, подводит к отсчетным индексам различные отсчеты. Разность отсчетов: между двумя направлениями, между направлением и горизонтальным отсчетным индексом даст вели­чину вертикального угла v или величину угла от горизонта до из­меряемого направления.

Для решения некоторых инженерных задач требуется опреде­лить зенитное расстояние, которое является дополнением угла наклона до 90°: 2 = 90°—v. Зенитное расстояние образуется визир­ной линией и отвесной линией, называемой направлением на точку зенита. При измерении зенитных расстояний вместо МО определяют место зенита МЗ. Отсчеты по вертикальному кругу производят при.

 

положении пузырька уровня при вертикальном круге в нуль-пункте,, что означает приведение отсчетного индекса в горизонтальное по­ложение. Если теодолиты снабжены компенсатором, то отсчетный: индекс автоматически приводится в горизонтальное положение^ Если у теодолита нет уровня при вертикальном круге и компенса­тора (например, теодолиты типа ТЗО), то перед отсчетом по вер­тикальному кругу приводится в нуль-пункт уровень при горизон­тальном круге.

Хотя оцифровка делений на вертикальных кругах различных ти­пов теодолитов различна, правила придания знаков вертикальным углам общие: поднятие визирной оси трубы над горизонтом обра­зует положительные углы наклона. В связи с этим при определении угла наклона разными теодолитами его вычисляют по формулам:

2ТЗО^ = КЛ-МО; у=МО-КП-180°; *=(КЛ-КП- 180)/2.

 

2Т5К, 2Т5П;у=КЛ-МО; у = МО-КП; _у==(КЛ-КП)/2. ТТ5, ТН, 2Т2; у = КП-МО; _{У =} МО-КЛ; V=(КП-КЛ)/2

 

Если из уменьшаемого отсчета нельзя вычесть вычитаемое, то к отсчету, меньшему 90°, надо прибавить 360°.

Результаты измерений и вычисления записывают в полевых: журналах (табл. 7).

Таблица Т

Дата: Погода: облачно, /=+26° С

Наблюдатель Теодолит: 2ТЗО № 0285Р

		Отсчет	(КП+КЛ)/2
Станция	Точка							^ м	Абрис
				о	'		'
	2
									Прямо
	КП								154,07
I								47,5	Обратно
									154,16
	КЛ								Среднее 154,12

Вычислял: Проверил:

Теодолитные ходы

Теодолитным, ходом (рис. 58) называются закрепленные в нату­ре точки, например 1,45, координаты которых определены из из­мерения углов р и расстояний О.

Теодолитный ход начинают создавать с осмотра местности -рекогносцировки, цель которой — определить наиболее благопри­ятные места для закрепления вершин теодолитного хода и створов

Общепринятая погрешность измерения сторон в теодолитных
ходах: от 1: 1000 до 1:2000. Это означает, что если, например, из­
мерена линия длиной 154 м, то при заданной предельной относи­
тельной погрешности измерения 1: 1000 результат измерения пря­
мо может отличаться от результата измерения «обратно» не бо­
лее чем на 154 м: 1000=15 см. Результаты измерений записывают
в графу 9 табл. 8. /'

Рис. 60. Дальномерная насадка ДН-08 (а), базисная рейка (б) к ней, поле зрения насадки (в, г):,

1,3 — винты, 2 — окуляр, 4—6 — марки, 7 — визир, 8 — уровень

Измерение горизонтальных углов между точками теодолитного хода (либо левые, либо правые по ходу продвижения) выполняют теодолитами.

В зависимости от применяемых теодолитов правильность изме­рений контролируют-по разности углов между полуприемами (КП и КЛ графы 5, 6 табл. 7), которая не должна превышать 2^, где ^ — точность отсчета по горизонтальному кругу теодолита.

В журнале измерения горизонтальных углов часть места отво­дят для схематической зарисовки (абриса) положения точек тео­долитного хода и пояснительных записей (графа 10). Абрис слу­жит основным документом, по которому находят на местности точ-:ки теодолитного хода.

Таблица 8

 

 

 

 

 

 

 

Станци\ \	Точка	Отсчеты	Угол	(КП + КЛ)/2	О, м	Абрис	Примечание
о	г	о	Г	«	г
					6
	КЛ	II
									115,89
								43,5	115,91
I	КП	II							115,90
		III
	КП								182,92
		I						17,5	182,84
		III							182,88
	КЛ
		I									В линии
	КЛ								147,47		Ш-4 из-
									147,43		мерен верти-
									147,45		кальный
		II						06,5	146,40		угол v = = 6°5Г
	КП	II		II
III
		III
	КП				ЮГ
									95,98
								58,5	95,94
		III							95,96
	КЛ				ЮГ
	КЛ
		I							88,67
								52,5	88,69
	КП								88,68
		I

. Для передачи координат на точки теодолитных ходов произ­водят привязку их к геодезическим пунктам более высокого 'клас­са. Привязка состоит в том, что определяют положение хотя бы одной точки хода относительно точек более высокого класса: из­меряют между ними расстояние и примычный угол. Плановую привязку называют передачей координат и дирекционных углов с пунктов привязки на точки ходов. В зависимости от количества шунктбв государственной геодезической сети, удаленности их от

 

Рис, 61. Схема привязки теодолитного хода

точек теодолитного хода привязку производят разными способами. Например, один из способе^ (рис. 61), состоит в том, что пункты го­сударственной геодезической се­ти II, III включают в теодолит­ный ход и измеряют примычные' углы р! и Рг и линии Ои-\, Дш-4.

4. При /р_п <С/в _п невязку распределяют поровну на все углы введением поправок. Поправки V^ вычисляют по формуле •г>,-=/р_прак,_г//г и вводят с обратным знаком в значения изме­ренных углов, получая исправленные углы (графа 3).

Поправки, как правило, вводят с округлением до десятых до­лей минуты, если углы измерены с точностью до минут. Если из­мерения более точные, то при округлении удерживают один лиш­ний знак по отношению к измерен­ным углам. Если невязку нельзя разделить поровну на все углы, то в этом случае большую поправку вво­дят в углы, образованные более ко­роткими сторонами.

Рис.

62. Схема для вычисления дирекционных углов

5. По исходному дирекционному углу, который, например, для сторо­ны //... /// равен 260°52,5', вычисля­ют дирекционные углы (рис. 62) всех остальных сторон теодолитно­го хода. Вычисления ведут по пра­вилу: дирекционный угол последую­щей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180° и минус горизонтальный угол, ле­жащий справа по ходу: ал/_₄ = = ш/_///+180°—|Зш-4. Если при вы­числении уменьшаемый угол ока­жется меньше вычитаемого, то к уменьшаемому прибавляют 360°. Ес­ли вычисленный дирекционный угол окажется больше 360°, то вз него вычитают 360°.

Если измерены левые углы, то дирекционный угол последую­щей стороны вычисляют по формуле а_Посл = а_Пред+Р—180°.

6. Вычисляют значения румбов г и записывают их в графу 5.

7. Вычисляют горизонтальные проложения длины линий и за­
писывают в графу 9 их значения. Горизонтальные п-роложения
вычисляют по формуле й=О —Д<4, где А — горизонтальное про-
ложение линии; О — измеренная длина стороны; Дс?л — поправка
в измеренную длину за наклон к горизонту.

8. В графе 6 подсчитывают длину теодолитного хода 1,0.

9. Используя таблицы приращений- координат, вычисляют Ал: и
Аг/ по формулам: Ах = О соз г; &у=О зт г.

В таблицах приращений координат помещены произведения синусов и косинусов углов от 0 до 90° через Г на горизонтальные проложения, кратные 10, 20,..., 90 м. Приращения координат вы­бирают из таблиц, сохраняя второй знак после запятой.

Вычисление приращений координат можно вести на ЭВМ, арифмометре, с помощью таблиц натуральных значений тригоно­метрических функций и таблиц логарифмов.

10. Подсчитывают алгебраическую сумму положительных и |отрицательных значений приращений координат 2Длг_Пр_акт ^и

(.^ДУцпакт-

11. Из каталогов координат выписывают в графы 11 и 12 коор-
|динаты X и У пунктов II и III государственной геодезической се­
ти. Подсчитывают теоретические суммы приращений координат:

2Дя_Те₀р = Яконеч— Хяа.ч = Хц — Хщ', 2Д*/теор ⁼ Уковеч — Унач ⁼ Уп — Ут-

12. С учетом знаков находят абсолютные невязки /_х и /_у
хода по осям х и у: /_ж=2ДЯщ>_акт—ЗДЯтеор', /_а=2Аг/практ—2Дг/_Теор-

13. Определяют абсолютную невязку /в хода / ₀—У / _х> -{- /'_у*.
«записывают в ведомость с погрешностью до сотых долей метра.

14. Вычисляют относительную линейную невязку д' (21) —

сумма длин сторон хода). Она выражается простой дробью с еди­ницей в числителе. Для ее нахождения сумму длин сторон хода делят на абсолютную линейную невязку.

15. Если относительная невязка меньше 1/2000, то невязки 1_Х
я 1_У распределяют, вводя поправки в вычисленные значения коор­
динат. Поправки вычисляют по формулам: Дл;,-^-^- Д,-; Дг//=

2л 1^)

где ДдГг, Дг/г — поправки в вычисленные значения ко-

динат, вводимые с обратным невязкам знаком.

Исправленные значения приращений записывают в графах 9 и 10. Алгебраическая сумма координат по каждой оси должна быть равна ЕДдСтеор и 2Дг/_те0р.

16. Координаты вершины теодолитного хода получают после­довательным алгебраическим сложением координат предыдущей точки хода с соответствующим исправленными приращениями:

Последние выражения: хц, у_1Т являются контролем правиль­ности вычислений.

Чтобы.избежать ошибок при обработке результатов угловых и линейных измерений, нужно учитывать следующее.

Нельзя механически выполнять вычисления, не вникая в смысл действий. Выписывая и вписывая данные, нужно следить, чтобы надписи были в соответ­ствующей графе журнала или ведомости.

Прежде чем пользоваться таблицами и вычислительной техникой, рекомен­дуется усвоить правила пользования ими.

При переводе дирекционных углов в румбы следует помнить о шестеричности градусного счисления: в окружности— 360°, в градусе — 60', в минуте — 60", но десять десятых.

При определении знака приращения рекомендуется иметь перед собой чер­теж, схему для вычисления дирекционных углов (см. рис. 62).

Наиболее действенный контроль при вычислении координат теодолитного хода — дублирование вычислений вторым специалистом, а также замена способа вычислений.

ГЛАВА XI

ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: