конспект лекций по геодезии

расстояние от теодолита до сооружения вычисляется по формуле

d mвvx cos ,

202

где vx - увеличение трубы; - угол наклона.

В процессе исследований М.И.Лобовым получена эмпирическая формула наклонного проектирования для разных типов теодолитов, так для теодолита Т 5

она равна

mн.п 0,011d 0,015 0,054,

При возведении высотных и сложных сооружений проектирование осей на монтажные горизонты осуществляется способом вертикального проектирования.

Для этого над осевыми знаками или пунктами внутренней разбивочной сети в перекрытиях предусматриваются отверстия 150x150 мм или вертикальные трубные проходки (АЭС).

Проектирование осуществляется зенит-приборами или лазерными надир-

центрирами ( ЛЗЦ ), центрируемыми над центрами пунктов плановой внутренней сети. На монтажном горизонте над отверстием проходки устанавливается специальная прозрачная палетка в виде сетки квадратов, стороны которых принимаются за координатные оси. Горизонтальная нить прибора устанавливается параллельно одной из осей, на горизонтальном круге устанавливается отсчет О и снимается отсчет относительно оцифрованных линий координатной сетки палетки. Далее прибор поворачивают на 180 и снова берут отсчет. Аналогично производят отсчитывание при положениях прибора 90 и

270 . Средние значения из каждой пары отчетов дают координаты проектируемой точки на палетке, которая переносит и закрепляется на монтажном горизонте.

После перенесения осей или пунктов внутренней разбивочной сети на монтажный горизонт проводят контрольные измерения расстояний между смежными точками. Сравнивая их со сторонами сети исходного горизонта вычисляют погрешности, которые не должны превышать заданной точности.

Средняя квадратическая погрешность вертикального проектирования при использовании сквозных проходок высотой до 0,3 м может быть рассчитана по формуле С.П.Войтенко

111

mh 0.27 0.0141 H

а для трубчатых проходок высотой до 3 м по формуле М.И.Лобова

mh 0.29 0.0161 H

где Н - высота монтажного горизонта.

Высотная сеть на монтажном горизонте создается методом геометрического нивелирования относительно реперов исходного горизонта. С

исходного на монтажный горизонт с помощью двух нивелиов и рулетки передаются отметки не менее трех реперов по такой же технологии, как на дно котлована (рис.13.4). Закрепление реперов на монтажном горизонте производится путем бетонирования стержня или уголка на перекрытии. Контроль передачи отметок на монтажные горизонты осуществляется нивелированием при двух горизонтах инструмента. Вычисление в производят по

формуле:в r a (m n) пр

Рис. 13.4. Передача проектной отметки на монтажные горизонты

13.6 Геодезические работы при монтаже строительных конструкций

При возведении надземной части зданий и сооружений технология геодезических работ определяется их конструктивными особенностями и технологией строительства. Одним из основных этапов геодезического обеспечения строительства является контроль монтажа строительных конструкций. От точности установки сборных строительных конструкций в проектное положение зависит прочность и долговечность сооружений. При проведении геодезических измерений в процессе монтажа конструкций

112

руководствуются соответствующими нормативными документами,

регламентирующими точность установки конструкций в проектное положение

(строительные допуски ) .

Используя принцип ничтожно малого влияния погрешностей геодезических работ в общем строительном процессе, величина погрешности не должна превышать

mr 0.2 .

Геодезические работы при монтаже строительных конструкций в процессе возведения зданий и сооружений можно разбить на следующие операции:

входной контроль геодезических параметров и разметка элементов конструкций;

детальные разбивочные работы; контроль монтажа конструкций в плане и по высоте; составление исполнительной документации.

Контроль геометрических параметров конструкций выполняется при поступлении их на строительный объект, а иногда по завершении сборки на стенде ( металлоконструкции АЭС, телебашен и др.), с целью установления их фактических размеров и имеющих место отклонений. Для измерений используются металлические рулетки, линейки, угольники, теодолит, нивелир,

нивелирная 2м рейка.

При контроле геометрических параметров плоских железобетонных конструкций ( стен, панелей ) измеряют длину l, ширину ( высоту ) h , толщину р

, длины диагоналей d (рис. 13.5). Определение изгибов производится нивелированием в 5 точках на пересечении диагоналей и по углам ( в 300 мм от краев ) Одновременно производится маркировка этих точек

При контроле геометрических параметров колонн определяют их длину и размеры поперечного сечения, изгиб и штопорность проверяются нивелированием в 5 точках одной грани. Одновременно производят разметку колонн. Для этого на верхней и нижней частях проводят карандашом осевые риски, дополнительно в нижней части колонны наносят горизонтальную черту и от нее измеряют расстояния до консолей и верха колонны, которые заносятся в формуляр конструкции или в журнал.

При контроле геометрических параметров металлических цилиндрических

113

конструкций (царги) измерение параметров производится в двух взаимно перпендикулярных сечениях (по главным осям).Измеряются длины l1,l2 ,l3,l4 ,

диаметры нижнего и верхнего сечений di , отклонения от прямолинейности в средних частях р1, р2 , р3, р4 ,. Одновременно производят разметку главных осей в нижнем и верхнем сечениях прочерчиванием вертикальных рисок (рис. 13.5.г.).

При контроле геометрических параметров значительных металлических конструкций, например элементы цилиндрических оболочек реакторных отделений АЭС, измерения выполняются на сборочном или специальном стенде.

Измерению подлежат : длины конструкции по краям и в среднем сечении ,

отклонения от прямолинейности р, длины дуг окружности в верхнем и нижнем сечениях - d, . Одновременно наносятся рисками в верхнем и нижнем сечениях положение монтажных осей, а на высоте I м от основания в трех точках наносится положение горизонтальной плоскости (перпендикулярно вертикальной оси конструкции). Результаты контроля заносятся в паспорт конструкции.

Детальные разбивочные работы при монтаже конструкций заключаются в нанесении на фундамент или перекрытие установочных рисок, фиксирующих проектное положение конструкций. Разбивку выполняют на каждом монтажном горизонте относительно параллелей осей или пунктов плановой разбивочной сети. Одновременно производят разбивку опорных элементов по высоте,

осуществляя заливку специальных закладных деталей бетоном на уровне проектных отметок. Детальная разбивка выполняется с помощью теодолита,

рулетки и нивелира с рейкой. Для колонн установочные риски прочерчиваются с четырех сторон по направлениям осей, для панелей прочерчиваются две риски,

соответствующие проектному положению внутренней грани, которые наносятся промером от параллели оси. При монтаже цилиндрических конструкций выносится от геометрического центра положение главных осей с помощью теодолита, а при монтаже укрупненных конструкций АЭС производится установка специальных закладных деталей или фиксаторов для принудительной установки конструкций методом линейных засечек от пунктов плановой разбивочной сети.

114

а)

б)

в)

г)

Рис. 13.5. Геодезический контроль геометрических параметров конструкций: а - панелей ; б - колонн ; в - металлических конструкций круглого сечения ; г - укрупненных металлических конструкций

Установка конструкций в проектное положение должна сопровождаться геодезическим контролем, по результатам которого составляется исполнительный чертеж. Контролируются положение конструкции в плане, по высоте и относительно вертикали.

При установке колонн в плане добиваются совмещения установочных рисок с разбивочными осями. Если основания колонн устанавливают в стаканы,

добиваются совмещения установочных: рисок с соответствующими осями,

нанесенными на верхнюю поверхность стакана. Перемещение низа колонны осуществляется домкратом или клиньями.

Установку колонн в вертикальное положение производят при высоте до 6 м

115

тяжелыми отвесами, при большей высоте способом наклонного проектирования с помощью двух теодолитов, устанавливаешь на двух взаимно перпендикулярных осях, на расстояниях не менее высоты колонны (рис. 13.6 )Трубы теодолитов наводят на установочные риски внизу колонн, а затем наводят трубу на верх колонны. Перемещая верх колоны, добиваются совмещения верхних рисок с пересечениями сеток труб теодолитов. Проверку выполняют при другом положении вертикального круга. Контроль точности установки колонны в вертикальное положение выполняется с помощью линейки, горизонтально уложенной в основании, на которую при двух кругах проектируются нижние и верхние риски и производятся отсчеты по линейке. Разность средних отсчетов дает величину отклонения колонны от вертикали, которая не должна превышать

0,001 Н.

Рис.13.6 Схема установки колонн в вертикальное положение способом наклонного проектирования.

Выверку вертикальности ряда колонн можно производить способом бокового нивелирования. В этом случае теодолит устанавливается на параллели оси, относительно которой устанавливают горизонтально рейку внизу и вверху колонны

(перпендикулярно створу) и берут отсчеты. Данный способ применим,

если имеется возможность передвижения вдоль верха колонн.

Допускаемое смещение осей колонн в нижнем сечении от разбивочных осей

5 мм. Высотное положение колонн контролируется геометрическим нивелированием от ближайшего репера.

Установку панелей и блоков производят по установочным рискам, начиная с угловых. Затем устанавливают маячные панели. После тщательной выверки по вертикали в замаркированных точках (рис.13.5), по верху панелей натягивается проволока и выполняется монтаж остальных конструкций. Вертикальность

116

панелей проверяется теодолитом способом бокового нивелирования или рейкой-

отвесом. Допускаемое отклонение низа панели или блока от проектного положения 5 мм. Отклонение плоскостей панелей стен и перегородок от верти-

кали ( в верхнем сечении ) не должно превышать + 5 мм. Для правильной установки панелей и блоков по высоте используют маяки -подкладки,

закрепленные бетоном до проектного уровня с помощью нивелира. Под каждый элемент устанавливается не менее двух маяков. После монтажа панелей производится нивелирование верхних торцов каждой конструкции.

Установку металлических конструкций цилиндрической формы производят по четырем установочным рискам. Главным условием является обеспечение вертикальности . При высоте сооружения до 100 м контроль вертикальности осуществляется с двух станций теодолитами способом наклонного проектирования или способом измерения малых углов при наведении на образующие конструкции в нижнем и верхнем сечениях. Возможно применение прибора вертикального проектирования, устанавливаемого на двух точках на исходном горизонте. На царге устанавливается шаблон с двумя мишенями или ко-

ординатными прозрачными палетками. Контроль производится аналогично передаче пунктов сети на монтажные горизонты. При монтаже укрупненных конструкций, имеющих место на строительстве АЭС и металлургических заводах,

широко используется принудительный безвыверочный монтаж. В этом случае конструкция устанавливается на фиксаторы, установленные на опорной поверхности от пунктов разбивочной сети способом линейных засечек.

Установка конструкции в вертикальное положение производится с помощью прибора вертикального проектирования. Возможна установка и с помощью нивелира, когда путем наклона конструкции добиваются совмещения установочных меток внизу с горизонтальной плоскостью.

117

Рис. 13.7 Шаблон для установки царг способом вертикального проектирования.

При монтаже конструкций высотных сооружений башенного типа практикуется предварительная сборка и выверка их на стенде, где опорные элементы имеют отметки, соответствующие отметкам верха конструкции на монтажном горизонте, определенным методом геометрического нивелирования.

Стальные конструкции, которые применяются в зданиях с большими пролетами или при больших нагрузках проверяются так же, как и железобетонные.

13.7 Геодезические работы при монтаже подкрановых путей

После установки и выверки подкрановых колонн укладывают на консоли балки. Положение проектных осей наносится предварительно на консоли. Для этого от осей крайних колонн одного ряда откладывают линейные промеры и закрепляют на консолях две точки проектной оси. Натянув проволоку, разбивают положение оси на остальных консолях. Перпендикулярно этой оси в крайних точках измеряют рулеткой ширину пролета и закрепляют две точки на консолях противоположного ряда колонн. Аналогично выполняют закрепление проектной оси на консолях второго ряда колонн. Установка балок в плане производится совмещением установочных рисок с проектными осями на консолях колонн.

Выверка балок по высоте выполняется с помощью нивелира, установленного на одной из балок в середине пути. При необходимости производится их выравнивание подкладкой металлических пластин. Перед укладкой рельсов на балки переносится положение проектных осей с помощью теодолита или способом струнного створа. Для контроля перед укладкой рельсов выполняется

118

измерение ширины колеи между проектными осями, закрепленными на балках.

Предварительную установку рельсов выполняют, используя струнные оси.

Установив теодолит и центрировав его над осью в начале пути, наводят трубу на точку, закрепляющую конец оси, получают оптический створ. Используя две струбцины с вертикальными стержнями, соответствующими положению оси рельса, производят рихтовку рельса до совмещения вертикальных стержней с коллимационной плоскостью. После завершения монтажа пути измеряют его ширину рулеткой в начале, середине и конце пути. Допускается отклонение от проектных размеров + 10 мм . Затем производится исполнительная съемка, при которой определяются плановое положение осей балок, рельсов, колонн и высотное положение ( через 5 - 6 м ) балок и колонн. По полученным результатам измерений строятся профили. Съемка может выполняться обычными геодезическими приборами или с помощью различных лазерных приборов и устройств.

13.8. Геодезические работы при прокладке подземных трубопроводов.

По характеру укладки подземные инженерные коммуникации могут размещаться индивидуально и в общих коллекторах. Нормальная эксплуатация подземных сетей зависит от соблюдения технических условий при их прокладке.

Наиболее распространенный способ прокладки сетей - открытый, при котором трубы укладываются в траншеях. Для закрепления оси трассы и центров колодцев, особенно для канализационных сетей, устраивается обноска скамеечного типа, на которую теодолитом переносится продольная ось трассы.

Контроль глубины и уклона траншеи осуществляют с помощью постоянных и ходовых визирок ( Рис. 13.8) Для этого к доске каждой обноски прибивается Т-

образная визирка, относительно которой контролируется глубина траншеи, а для укладки труб применяется переносная визирка с башмаком. Длина ходовой визирки выбирается так, чтобы при установки ее на дно траншеи она возвышалась над поверхностью земли не менее I м.

119

Рис. 13.8. Схема укладки трубопровода с помощью ходовых и постоянных визирок.

Постоянные визирки между смежными обносками должны быть установлены параллельно проектной оси, т.е. с проектным уклоном. Длина постоянной визирки lп . на каждой обноске зависит от длины ходовой визиркиlx ,

отметки верхнего среза обноски Н и равна lп п lx пол

Выемка грунта производится землеройными машинами и не доходя 100 - 150 мм до проектной отметки прекращается. Зачистку дна траншеи производят вручную, постоянно контролируя уровень дна, с помощью ходовой визирки,

перемещал ее вдоль траншеи и визируя глазом через ребра соседних постоянных визирок, добиваются, чтобы она находилась на линии визирования.

Укладка трубопроводов в плане производится по отвесам, перемещаемым вдоль проволочной оси на обноске. Установка трубопроводов по высоте может осуществляться с помощью визирок с точностью I - 2 см. Если ходовая визирка,

установленная на трубе,лежит на одной визирной линии с постоянными,

положение трубы соответствует проектному уклону. При установке самотечных трубопроводов, когда погрешность высотного положения не должна превышать 5

мм, применяется геометрическое нивелирование труб на каждом стыке, т.е.

решается относительно рабочего репера задача передачи проектной отметки.

При укладке труб большого диаметра эффективно применение лазерных визиров. Для этого в траншее устанавливается над продольной осью на штативе лазерный визир, высота визирной оси которого должна соответствовать проектной отметке оси трубопровода. На расстоянии 200 - 250 м устанавливают на штативе марку-мишень, положение которой также должно соответствовать

120