устройство теодолитов - Электронная библиотека ПГУ им.С

Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет им. С.Торайгырова
Архитектурно – строительный факультет
Кафедра инженерных систем и геотехнических сооружений
ТЕОДОЛИТЫ, ИХ УСТРОЙСТВО
Методические указания к практическим и лабораторным
занятиям для студентов строительных специальностей
Павлодар
3
УДК 528.521(07)
ББК 38.115-5я7
Т33
Рекомендовано Ученым советом ПГУ им. С Торайгырова
Рецензенты:
кандидат технических наук, доцент Бейсембаев М.К.
Составители: Л.А. Варламова, К.С. Баймульдинова
Т33 Теодолиты, их устройство: методические указания к
практическим и лабораторным занятиям для студентов
строительных специальностей/ сост. Л.А. Варламова, К.С.
Баймульдинова.– Павлодар, 2006. – 22 с.
Методические указания предназначены для углубленного
изучения на практических и лабораторных занятиях устройства
теодолитов, производства их поверок и работы с ними при измерении
горизонтальных и вертикальных углов, измерении расстояний с
помощью нитяного дальномера зрительной трубы.
Методические указания разработаны в соответствии с ГОСО РК
3.07.321 – 2002 для специальности «Строительство автомобильных
дорог и аэродромов», ГОСО РК 3.08.359 – 2002 и ГОСО РК 3.08.104 –
2004 для специальности «Строительство», ГОСО РК 3.07.147 – 2001
для специальности «Водоснабжение, водоотведение и охрана водных
ресурсов», ГОСО РК 3.07.056 – 2001 и ГОСО РК 3.08.051 – 2004 для
специальности «Архитектура», ГОСО РК 3.08.116 – 2004 для
специальности «Организация перевозок, движения и эксплуатация
транспорта»
УДК528.521(07)
ББК38.115-5я7
© Варламова Л.А., Баймульдинова К.С., 2006
© Павлодарский государственный университет
им. С.Торайгырова, 2006
4
Рецензия
Методические указания «Теодолиты, их устройство»,
составленные старшими преподавателями кафедры «Инженерные
системы и геотехнические сооружения» Варламовой Л.А. и
Баймульдиновой К.С. служат хорошим пособием в проведении
практических и лабораторных занятий для студентов строительных
специальностей всех форм обучения. Они предназначены для
закрепления теоретических знаний, полученных на лекциях.
На практических и лабораторных занятиях студенты, пользуясь
этими методическими указаниями, имеют возможность углубленно
изучить устройство теодолитов, порядок производства их поверок и
работы с ними при измерении горизонтальных и вертикальных углов,
измерении расстояний с помощью нитяного дальномера зрительной
трубы.
Материал изложен в доступной форме, оснащен необходимыми
рисунками, формулами
и пояснениями к ним. В приложении
приведены рекомендуемые формы ведения полевых журналов при
проведении поверок и юстировки теодолитов, журналов измерения
горизонтальных и вертикальных углов.
Рекомендую издание в НИЦ ПГУ им. С.Торайгырова
методических указаний к практическим и лабораторным занятиям
«Теодолиты, их устройство».
Кандидат технических наук
Бейсембаев М.К.
5
Введение
Геодезические
работы
предшествуют
и
сопутствуют
инженерным изысканиям, проектированию, строительству и
эксплуатации зданий и инженерных сооружений. Все промышленные
и гражданские здания и сооружения строят по заранее разработанным
проектам.
Перед началом строительства любого сооружения, наряду с
проектированием генерального плана, разрабатывается проект
производства геодезических работ (ППГР). В нем освещаются общие
принципы организации геодезических работ на строительной
площадке с указанием видов геодезических измерений, графиком
использования геодезических инструментов и оборудования. Также
содержатся сведения о выполнении основных геодезических работ со
схемами построения плановой и высотной сетей для разбивки
сооружения и способы закрепления их пунктов, выбор и обоснование
методов измерений и обработки их результатов и геодезического
обслуживания нулевого цикла строительства. В процессе возведения
объектов выполняют контрольные геодезические измерения.
После окончания строительства производят исполнительную
съемку законченных объектов и составляют исполнительный
генеральный план, который используют при эксплуатации зданий и
сооружений. При эксплуатации зданий и сооружений ведут
систематические геодезические наблюдения за их устойчивостью и
прочностью.
Методические указания к практическим и лабораторным
работам для студентов строительных специальностей по дисциплинам
«Инженерная геодезия» и «Геодезия» предназначены для закрепления
теоретических знаний, полученных на лекциях, углубленного
освоения практической стороны изучаемого материала, приобретения
навыков в оценке работы с геодезическими приборами и в обработке
геодезической проектной документации.
6
1 Общие сведения
Оптические
теодолиты
предназначены
для
измерения
горизонтальных и вертикальных углов в теодолитных и
тахеометрических ходах, разбивки плановых и высотных съемочных
сетей, измерения расстояний и превышений с помощью нитяного
дальномера зрительной трубы, нивелирования горизонтальным лучом
с помощью уровня на трубе.
Теодолиты так же применятся для проведения геодезических
измерений при изысканиях, строительстве и эксплуатации зданий и
сооружений.
2 Цели и задачи выполнения практических и лабораторных
работ
2.1 Целью практических и лабораторных занятий является
изучение устройства технических теодолитов Т30, 2Т30, 4Т30П и
3Т5КП, проведение поверок и измерение ими горизонтальных и
вертикальных углов, расстояний и превышений.
В результате проработки заданий студент должен:
- знать устройство теодолита
- уметь производить поверку и юстировку прибора
- уметь измерять горизонтальные и вертикальные углы, расстояния и превышения.
2.2 Задание:
а) зарисовать схему теодолита и обозначить цифрами основные
его части;
б) выполнить поверки и юстировку теодолита. Разграфить лист
по форме таблицы А.1, в которой перечислить названия и назначение
основных частей теодолита;
в) измерить горизонтальный и вертикальный углы, полученные
данные занести в таблицы А.2 и А.3;
г) определить расстояния и превышения между заданными
точками.
7
3 Устройство теодолитов
Несмотря на разнообразие типов теодолитов, все они создаются
по одной схеме, основанной на принципе раздельного измерения
горизонтальных и вертикальных углов.
При
выполнении
инженерно-геодезических
работ
в
строительстве в основном применяются технические теодолиты типа
ТЗО, 2ТЗО, 4ТЗОП, Т15, 3Т5КП и т.д.
3.1 Теодолиты ТЗО и 2Т30
В теодолитах этого класса применен шкаловый микроскоп с
точностью отсчета 30". Средняя квадратическая ошибка измерения
горизонтального угла одним приемом теодолитом 2ТЗО составляет
20", вертикального угла 30". Теодолит может быть использован как
нивелир, для чего к зрительной трубе может быть прикреплен
цилиндрический уровень с ценой деления 20". С помощью этого
уровня труба, при необходимости, приводится в горизонтальное
положение. Коэффициент дальномера К = 100 ± 0,5. Изображение –
прямое. Увеличение зрительной трубы – 20х. Поле зрения
зрительной трубы – 2о.
Подставка теодолита с помощью пластинчатой пружины
скреплена с основанием упаковочного футляра. Основание футляра
устанавливается на головку штатива и закрепляется становым
винтом. Такая конструкция позволяет закрывать теодолит футляром,
не отсоединяя его от штатива, и переносить с точки на точку с
закрытым футляром.
Вертикальную ось теодолита устанавливают в отвесное
положение вращением трех подъемных винтов 17 подставки с
фиксированием по цилиндрическому уровню, расположенному на
корпусе алидады, параллельно коллимационной плоскости зрительной
трубы, т. е, плоскости, образуемой визирной осью при вращении трубы
вокруг ее оси вращения. Для юстировки, т. е. исправления положения
оси уровня относительно вертикальной оси прибора, уровень снабжен
исправительными винтами 14.
С помощью колонок 6 с корпусом алидады скрепляется
зрительная труба 8, которая может вращаться вокруг горизонтальной
оси на 360°. Со зрительной трубой связан вертикальный круг 7,
располагающийся в плоскости одной из колонок. Фокусирование
зрительной трубы по предмету осуществляется вращением
кремальеры 11.
8
Установка резкости изображения сетки нитей по глазу
наблюдателя проводится вращением диоптрийного кольца 12. Под
колпачком у окуляра зрительной трубы находятся исправительные
винты сетки нитей.
1- основание футляра; 2 – подставка; 3 - винт лимба наводящий;4 окуляр микроскопа; 5 – зеркало подсветки; 6 - колонка; 7 вертикальный круг; 8 - зрительная труба; 9 - оптический визир; 10
- закрепительный винт зрительной трубы; 11 – кремальера; 12 диоптрийное кольцо; уровень; 13 - наводящий винт зрительной
трубы; 14 - исправительные винты уровня; 15 - наводящий винт
алидады;16 - исправительные винт лимба; 17 - винты подъемные.
Рисунок 1 – Устройство теодолитов Т30 и 2Т30
Для грубой наводки зрительной трубы на предмет служат два
оптических визира 9, прикрепленных к зрительной трубе с обеих
сторон. Оптический визир состоит из линзы и сетки. Сетка
представляет собой светлый крест на черном фоне. При использовании
визира глаз располагают на 25 - 30 см от него, и наблюдатель видит
9
светлое перекрестие, выходящее за пределы оптического визира, и
одновременно пространство, в котором находится точка наведения.
Для закрепления вращающихся частей теодолита имеются
закрепительные винты: закрепительный винт лимба, закрепительный
винт алидады и закрепительный винт зрительной трубы. Точное
наведение зрительной трубы на предмет в горизонтальной плоскости
осуществляется наводящим винтом алидады 15, в вертикальной
плоскости - наводящим винтом зрительной трубы 13. Микрометренное
вращение теодолита вместе с лимбом проводят наводящим винтом
лимба 3. Все наводящие винты работают только при зажатом
соответствующем закрепительном винте.
3.2 Теодолит 4Т30П
В теодолитах этого класса применен шкаловый микроскоп с
точностью отсчета 30". Средняя квадратическая ошибка измерения
горизонтального угла одним приемом теодолитом составляет 20",
вертикального угла - 30". Теодолит может быть использован как
нивелир, для чего к зрительной трубе прикрепляется
цилиндрический уровень с ценой деления 20". С помощью этого
уровня труба, при необходимости, приводится в горизонтальное
положение. Коэффициент дальномера К = 100 ± 0,5. Изображение –
прямое. Увеличение зрительной трубы 20х. Поле зрения зрительной
трубы – 2о.
Корпус зрительной трубы представляет единое целое с
горизонтальной осью, установленной в лагерах колонки 6.
Коллиматорные визиры 4 и 16 предназначены для грубой
наводки на цель. При пользовании визиром глаз должен быть на
расстоянии 25 - 30 см от него.
Точное наведение зрительной трубы на предмет в
горизонтальной плоскости осуществляется наводящим винтом 14
после закрепления алидады винтом 9, в вертикальной плоскости наводящим винтом 15 после закрепления винтом 2.
Зрительная труба обоими концами переводится через зенит.
Фокусирование ее на цель осуществляется вращением кремальеры 1
Вращением диоптрийного кольца 11 окуляр устанавливают по
глазу до резкой видимости изображения сетки нитей.
Горизонтальный и вертикальный круги разделены через 1°.
Горизонтальный круг имеет круговую оцифровку от 0 º до 359º, а
вертикальный - секторную от 0º до 75º и от - 0º до - 75º.
Изображения штрихов и цифр обоих кругов передаются в поле
зрения микроскопа, окуляр 3 которого устанавливают по глазу до
10
появления четкого изображения шкал вращением диоптрийного
кольца. Отсчет по кругам производят по соответствующим шкалам
микроскопа.
1
2
1
22
1- кремальера; 2 - винт трубы закрепительный; 3 - окуляр микроскопа;
4, 16 – коллиматорные визиры; 5 - зеркало подсветки; 6 - колонка; 7 подставка; 8 - рукоятка перевода лимба; 9 - винт алидады
закрепительный; 10 - винт юстировочный; 11 - кольцо окуляра
диоптрийное; 12 - колпачок; 13 -уровень при алидаде; 14 - винт
алидады наводящий; 15 - винт трубы наводящий
Рисунок 2 – Устройство теодолита 4Т30П
Поворотом и наклоном зеркала 5 достигают оптимального
освещения поля зрения.
Перестановку участков горизонтального круга между приемами
проводят рукояткой 8 после нажатия на нее вдоль оси вращения.
11
Уровень, входящий в комплект, устанавливают на зрительную
трубу теодолита вместо коллиматорного визира 4 для установки
визирной оси зрительной трубы горизонтально при выполнении
нивелирования
3.3 Теодолит 3Т5КП
Теодолит 3Т5КП – оптический прибор со шкаловым отсчетным
микроскопом самоустанавливающимся компенсатором вертикального
круга.
В теодолитах этого класса применен шкаловый микроскоп с
точностью отсчета 30". Средняя квадратическая ошибка измерения
горизонтального угла одним приемом теодолитом составляет 5",
вертикального угла - 5". Теодолит может быть использован как
нивелир. Цена деления уровней: цилиндрического - 30",
горизонтального - 5´. Коэффициент дальномера К = 100 ± 0,5.
Изображение – прямое. Увеличение зрительной трубы 30х. Поле
зрения зрительной трубы – 1о 35´´.
Благодаря секторной оцифровке вертикального круга и
устройству автоматического изменения знаков отчеты по величине и
знаку соответствуют измеренному вертикальному кругу без
дополнительных вычислений независимо от того, при каком
положении теодолита (круг слева или справа) проводились измерения.
Теодолит снабжен устройством для точной установки отсчета
по горизонтальному кругу.
Круг-искатель позволяет точно установить теодолит по
заданному направлению.
Наводящие винты зрительной трубы и алидады горизонтального
круга соосны с существующими закрепительными винтами куркового
типа. Обе пары винтов расположены с одной стороны теодолита для
удобства перехода от наведения зрительной трубы по азимуту к
наведению в вертикальной (коллимационной) плоскости.
Основными узлами теодолита являются зрительная труба
прямого изображения, вертикальная ось с горизонтальным кругом,
модуль отсчетной системы, отсчетный микроскоп, отсчетные
устройства.
Зрительная труба прямого изображения обоими концами
переводится через зенит и фокусируется вращением кремальеры.
Окуляр устанавливается по глазу вращением диоптрийного
кольца до появления четкого изображения штрихов сетки нитей.
Для устранения коллимационной погрешности между корпусом
трубы и осью расположено клиновое кольцо, вращением которого
12
устраняют коллимационную погрешность, изменяя направление
визирной оси относительно горизонтальной оси вращения.
1 - боковая крышка; 2, 4 - закрепительные винты; 3, 5 - наводящие
винты; 6 - юстировочный винт цилиндрического уровня; 7 –
цилиндрический уровень 8 - круглый уровень; 9 - юстировочный
винт круглого уровня; 10 - микроскоп; 11 - окуляр зрительной
трубы; 12 - колпачок; 13 - кремальера; 14 - горизонтальная ось; 15визир
Рисунок 3 - Устройство теодолита 3Т5КП
При предварительном наведении на цель пользуются
коллиматорными визирами при открепленных винтах 2 и 4. Точную
наводку осуществляют наводящими винтами 3 и 5 при закрепленных
винтах 2 и 4.
Горизонтальный и вертикальный круги разделены и
оцифрованы через 1о. Изображения штрихов и цифр проецируется на
плоскость отсчетных шкал микроскопа. Изображение шкалы
вертикального круга оттенено голубым фоном, горизонтального желтым. Поворотом и наклоном зеркала на окне микроскопа достигают
оптимального освещения поля зрения отсчетного устройства.
Вращением диоптрийного кольца окуляр микроскопа устанавливают
по глазу до появления четкого изображения шкал.
13
В стойке колонки со стороны вертикального круга расположен
отсчетный модуль с маятниковым компенсатором, обеспечивающий
автоматическое приведение к горизонту отсчетного индекса вертикального
круга при отклонении вертикальной оси теодолита от отвесного положения.
Теодолит имеет устройство точного приведения места нуля к нулю.
Окуляр оптического центрира устанавливают по глазу вращением
диоптрийного кольца до получения четкого изображения сетки нитей в виде
концентрических окружностей. Продольным перемещением окулярного
колена центрир фокусируется на точку местности.
Вращением подъемных винтов вертикальную ось теодолита
устанавливают по уровню в отвесное положение
Ручка прибора служит для переноски теодолита и придает колонке
дополнительную жесткость.
Теодолит крепится подставкой к штативу установочным винтом.
4 Подготовка теодолита к работе
В комплекте каждого теодолита имеется штатив, с помощью
которого теодолит устанавливается над точкой местности. Штатив
состоит из трех ножек, шарнирно соединенных с головкой, на которую
с помощью станового винта прикрепляется теодолит. Ножки штатива
чаще всего раздвижные, что позволяет изменять высоту штатива и,
кроме того, создает удобства при его переноске. Для придания
устойчивого положения штативу во время работы наконечники
штатива вдавливаются в грунт с помощью специальных упоров,
находящихся в нижней части штатива. Для работы с теодолитами
обычно используются металлические или деревянные штативы.
Установку
и
центрирование
необходимо
производить
следующим образом:
- установить штатив над точкой так, чтобы плоскость его
головки расположилась горизонтально, а высота соответствовала
росту наблюдателя;
- закрепить теодолит на штативе и подъемными винтами
подставки установить уровень в среднее положение;
- проверить правильность юстировки уровня и устойчивость
штатива и подставки;
- с помощью отвеса из комплекта штатива или оптического
центрира произвести центрирование теодолита над точкой,
обозначающей вершину измеряемого угла.
14
5 Поверки и юстировка теодолита
В исправном теодолите в процессе работы расположение осей
должно отвечать следующим условиям:
- вертикальная ось теодолита должна быть отвесной;
- ось вращения зрительной трубы должна быть горизонтальной;
- коллимационная плоскость должна совпадать с вертикальной
осью прибора и должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы.
Для
угловых
измерений
соблюдения
перечисленных
геометрических условий имеет существенное значение, поскольку
правильное расположение осей может быть легко нарушено в
процессе работы и транспортировки теодолита. Этим объясняется
необходимость производства регулярных поверок теодолита,
выполняемых в определенной последовательности.
Установив теодолит на штативе, умеренно закрепляют его
становым винтом так, чтобы подъемные винты вращались без усилий.
Вращение верхней части теодолита вокруг основной оси и
зрительной трубы вокруг ее оси должны быть плавными, не тугим и
без заеданий.
Все закрепительные винты надо закреплять без излишних
усилий. При поворотах верхней части теодолита следует браться
руками за алидадную часть у места расположения закрепительных
винтов. Запрещается поворачивать верхнюю часть теодолита,
взявшись рукой за трубу.
Нельзя допускать прикосновения пальцев рук к оптике
зрительной трубы и отсчетного микроскопа.
Следует обратить внимание на исправность уровней, наводящих
и закрепительных устройств.
Вращая верхнюю часть теодолита при открепленной алидаде,
необходимо проследить за взаимным положением краев лимба и шкал
микроскопов, они должны прилегать друг к другу.
Аналогичный осмотр взаимного положения лимба и шкал
вертикального круга производится плавным вращением трубы вокруг
ее оси.
Поверки теодолита заключаются в установлении правильности
выполнения ряда геометрических условий, предъявляемых к
прибору. При обнаружении невыполнения каких-либо условий
производят исправление, называемое юстировкой.
Поверка 1. Ось цилиндрического уровня при алидаде
горизонтального круга I–I должна быть перпендикулярна к
вертикальной оси теодолита II-II.
15
Для поверки устанавливают уровень по направлению двух
подъемных винтов и, вращая их в разные стороны, приводят
пузырек уровня на середину трубки. Замечают отсчет по лимбу и
поворачивают алидаду вместе с уровнем на 180°. Если поставленное
условие соблюдено, то есть пузырек уровня останется на середине,
то прибор готов к работе.
I-I – ось уровня при алидаде горизонтального круга; II-II –
вертикальная ось теодолита; III-III – ось вращения зрительной трубы;
IV-IV – визирная ось зрительной трубы; V-V – ось оптического
визира
Рисунок 4 – Главные оси теодолита
Предположим, что это условие в приборе не соблюдается, то
есть ось уровня не перпендикулярна вертикальной оси прибора и не
составляет с ней угол 90°. Тогда, при повороте алидады с уровнем
на 180°, ось уровня займет такое положение при котором пузырек
уровня сместится на n делений. Это смещение будет соответствовать
16
углу, который равен 180° - (90°-n). Следовательно, для того,
чтобы ось уровня заняла положение, перпендикулярное
вертикальной оси прибора, необходимо сместить пузырек уровня на
половину отклонения, то есть на n/2 деления. Это перемещение
выполняется исправительными винтами уровня. Для контроля
поверку повторяют. Если при повторном повороте алидады на 180°
пузырек уровня снова отклонится от середины трубки более чем на
одно деление, снова проводят исправление.
Перед
выполнением
следующих
поверок
приводят
вертикальную ось теодолита в отвесное положение. Для этого
уровень ставят параллельно двум подъемным винтам и с их
помощью приводят пузырек уровня на середину. Поворачивают
алидаду на 90° и третьим подъемным винтом вновь приводят
пузырек уровня в нуль-пункт. Если на алидаде горизонтального
круга имеются два уровня, расположенные под прямым углом
друг к другу, поворот алидады на 90° не проводят, а выводят
пузырек второго уровня на середину третьим подъемным винтом.
Поверка 2. Одна из нитей сетки должна быть вертикальна,
другая – горизонтальна.
Приводят ось теодолита в отвесное положение и в 5 - 6 м от него
подвешивают отвес. Вертикальную нить сетки наводят на нить
отвеса. Если нить сетки точно совпала с нитью отвеса, условие
выполнено. В противном случае необходимо ослабить винты,
скрепляющие окуляр с корпусом трубы, и повернуть окуляр вместе с
сеткой нитей.
Для поверки горизонтальной нити наводят эту нить на хорошо
видимую точку местности. При перемещении трубы в горизонтальной
плоскости изображение точки не должно сходить с нити.
Поверка 3. Визирная ось зрительной трубы V-V должна быть
перпендикулярна к оси вращения трубы III-III.
Угол с отклонения визирной оси от перпендикуляра к оси
вращения трубы называется коллимационной ошибкой. Для
выявления коллимационной ошибки выбирают удаленную, хорошо
видимую точку, расположенную так, чтобы линия визирования была
примерно горизонтальна. Наводят трубу на эту точку при
положении вертикального круга справа от трубы и берут отсчет по
горизонтальному кругу ( КП ). Переведя трубу через зенит, то есть
повернув трубу на 180° в вертикальной плоскости, наводят ее на ту же
точку и снова берут отсчет ( КЛ ).
17
Величина коллимационной ошибки найдется как
с  КП  КЛ  180 
(1)
Если величина ошибки будет превышать удвоенную точность
отсчетного устройства прибора, вычисляют среднее из минут,
полученных при КП и КЛ , и устанавливают средний отсчет с
помощью наводящего винта алидады. При этом произойдет смещение
перекрестия сетки нитей относительно изображения наблюдаемого
предмета. Ослабив предварительно вертикальные винты сетки нитей,
боковыми винтами передвигают сетку до точного совмещения
перекрестия с изображением предмета. Для контроля поверку
повторяют.
При поверках оптических теодолитов с односторонним
отсчитыванием (ТЗО, Т15 и др.) для исключения влияния
эксцентриситета определение коллимационной ошибки делается
дважды с поворотом лимба после первого определения на 180°.
Величину коллимационной ошибки в этом случае вычисляют по
формуле
с  КЛ  КП  180 
(2)
Для устранения коллимационной ошибки в этом случае
вычисляют отсчет, исправленный за величину ошибки
(3)
КЛ  КЛ 2  с
КП  КП2  с
(4)
и устанавливают этот отсчет с помощью наводящего винта алидады.
Смещение сетки нитей с точки устраняют также боковыми
исправительными винтами сетки нитей.
Поверка 4. Ось вращения зрительной трубы должна быть
перпендикулярна к вертикальной оси теодолита.
Наводят трубу на высоко расположенную точку М,
находящуюся на стене какого-либо здания. Наклоняют трубу до
примерно горизонтального положения и отмечают на стене точку
т 1 , в которую проектируется перекрестие сетки нитей. Повернув
трубу через зенит, повторяют то же действие при другом
положении вертикального круга, отмечая точку т2. Если при этом
проекция точки М попала в ту же точку, то условие выполнено.
18
Если проекции т1 и т2 не совпали, то условие нарушено, что
объясняется неравенством подставок трубы. В современных
теодолитах соблюдение рассматриваемого условия гарантируется
заводом, если же оно нарушается, то исправление необходимо
выполнять в специальной мастерской или на заводе.
Поверка 5. Ось оптического визира должна быть параллельна
визирной оси зрительной трубы.
Для проверки этого условия зрительную трубу наводят на
удаленный, хорошо видимый, предмет местности. Затем наблюдают
этот же предмет через оптический визир. Если его визирная линия
отклоняется от наблюдаемого предмета, то необходимо сделать
поворот визира. Для этого открепляют винты, крепящие визир к
корпусу трубы, поворотом визира направляют визирную линию на
наблюдаемый предмет, после чего винты снова закрепляют.
Повернув трубу через зенит, проверяют также второй визир.
6 Измерение горизонтальных и вертикальных углов
Измерению
горизонтального
и
вертикального
углов
предшествует установка теодолита в рабочее положение, которая
складывается из следующих действий:
а) центрирование прибора;
б) приведение плоскости лимба в горизонтальное положение;
в) установка трубы для наблюдений.
Центрирование теодолита заключается в установлении центра
угломерного круга над вершиной измеряемого угла. Выполняется
центрирование при помощи нитяного отвеса. Перемещением штатива
вместе с теодолитом добиваются, чтобы отвес находился примерно
над точкой, обозначающей вершину измеряемого угла. После этого,
нажимая ногой на упоры, имеющиеся в нижней части штатива,
уточняют положение отвеса, одновременно следя за тем, чтобы
головка штатива была примерно горизонтальна. Окончательного
совмещения острия отвеса с точкой достигают перемещением
теодолита по головке штатива, открепив предварительно становой
винт, после чего этот винт снова закрепляют.
Наименьшей погрешности при измерении углов можно достичь
при выполнении измерений полными приемами (при двух
положениях вертикального круга – КП и КЛ ). Количество приемов
зависит от требуемой точности измерений и влияния внешних
условий.
19
Горизонтальный угол  , вертикальный угол  и место нуля
МО вычисляют по формулам
  ав
(5)
  КП  МО
(6)
  КЛ  МО
(7)
МО  КЛ 
(8)
где а и в - отчеты по лимбу горизонтального круга при
наведении на первую и вторую снимаемые точки;
КП и КЛ - отчеты по лимбу при наведении на точку при
двух положениях вертикального круга.
Данные измерений записать в таблицы А.2 и А.3.
7 Измерение расстояний и превышений
Расстояния и превышения измеряют с помощью нитяного
дальномера по вертикальной рейке с сантиметровыми делениями,
определяя длину l отрезка рейки, заключенного между дальномерными
штрихами сетки. Дальномерные нити – это верхняя и нижняя нити сетки
нитей теодолита.
а) Горизонтальные проложения линий вычисляют по формуле
S  К  l  cos 2  ,
(9)
где К - коэффициент дальномера;
 - вертикальный угол, измеренный после наведения на
рейку.
При К  100 формула (8) может быть представлена в виде
S  L. cos 2  ,
(10)
или
S  L    S
где L - число сантиметровых
дальномерными штрихами сетки нитей;
20
(11)
делений
рейки
между
S - поправка на наклон измеренной линии к горизонту,
вычисленная по формуле
S  L  sin 2 
(12)
При углах наклона  =2о…3о поправку на наклон измеренной
линии к горизонту можно не учитывать ввиду ее малости.
б) Превышения между точками можно вычислить по формуле
h  0.5  L  sin 2  I  ,
(13)
где I - высота теодолита;
 - длина отрезка рейки от ее основания до штриха,
совпадающего с горизонтальным штрихом перекрестия сетки нитей
зрительной трубу теодолита.
8 Вопросы для самоконтроля
1 Назовите основные части теодолита.
2 Что называется ценой деления лимба?
3 Какие существуют отсчетные приспособления?
4 Как производятся отсчеты по шкаловому микроскопу?
5 Какие бывают уровни и каково их устройство?
6 Что называется ценой деления уровня?
7 Что называется осью уровня?
8 Назовите основные части зрительной трубы.
9 Что называется визирной осью зрительной трубы?
10 Для чего выполняются поверки теодолита?
11 Как и в какой последовательности выполняются поверки?
12 Когда необходимо выполнять юстировку теодолита?
13 Какие действия нужно произвести для установки теодолита в рабочее
положение?
14 Назовите последовательность действий при измерении горизонтального
угла.
15 Назовите последовательность действий при измерении вертикального
угла.
16 Для чего и в какой последовательности определяется место нуля МО?
17 Как определить горизонтальное проложение и превышение между
точками?
21
Литература
1 Новак В.Е.Практикум по инженерной геодезии. – М.: Недра,
1987. – 334 с.
2 Кулешов Д.А., Стрельников Г.Е. Инженерная геодезия для
строителей. – М.: Недра, 1990. – 254 с.
3 Багратуни Г.В., Ганьшин В.Н. и др. Инженерная геодезия. –
М.: Недра, 1984. – 343 с.
22
Приложение А
(рекомендуемое)
Таблица А.1 - Основные части теодолита и их назначение
№
Название
Назначение
1
2
3
Таблица А.2 – Журнал проведения поверок и юстировки теодолита
Условие Порядок выполнения
Юстировка
поверки
поверки
1
2
3
Таблица А.3 – Журнал измерения горизонтальных углов
№
№
Отсчет по
точек
точек
горизонтальному
Угол
визиро
стояния
кругу
вания
А
С
В
А
С
Среднее
значение
угла
Таблица А.4 – Журнал измерения вертикальных углов
№
№
Отсчет по
Среднее
точек
точек
вертикальному
КП
КЛ
значение
визиро
стояния
кругу
угла
вания
А
С
В
А
С
23
Содержание
Введение
1 Общие сведения
2 Цель и задачи выполнения работы
3 Устройство теодолитов
3.1 Теодолиты ТЗО и 2Т30
3.2 Теодолит 4Т30П
3.3 Теодолит 3Т5КП
4 Подготовка теодолита к работе
5 Поверки и юстировка теодолита
6 Измерение горизонтальных и вертикальных углов
7 Измерение расстояний и превышений
Вопросы для самоконтроля
Список использованных источников
Приложение А
24
3
4
4
5
5
7
9
11
12
16
17
19
20
21