Методические указания разработаны д.т.н., профессором Г.Г. Асташенковым, к.т.н., доцентом Ю.С. Обидиным, ст. преподавателем С.А. Дроздецким

Составители

Геннадий Григорьевич Асташенков

Юрий Степанович Обидин Сергей Александрович Дроздецкий

Под общей редакцией д.т.н., профессора Г.Г. Асташенкова

Утверждены методической комиссией ИОБО 10 июля 2001 года

ТЕОДОЛИТНЫЕ РАБОТЫ

Методические указания

к выполнению лабораторной работы № 2

для студентов всех специальностей и форм обучения

Рецензенты:

Г.А. Уставич, д.т.н., профессор кафедры инженерной геодезии СГГА; В.Д. Астраханцев, к.т.н., доцент кафедры инженерной геодезии НГАСУ

Новосибирский государственный

архитектурно-строительный университет, 2001

Редактор И.Э. Спирина

Компьютерная верстка и графика А.А. Филимонов, М.С. Тодоров

Подписано к печати 12.10.2001. Формат 60x84 1/16 д.л.

Бумага газетная. Ризография.

Объём 2,0 п.л. Тираж 210 экз. Заказ № 10.9

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет630008, Новосибирск, ул. Ленинградская, 113

Отпечатано мастерской оперативной полиграфии НГАСУ

На алидаде с помощью подставок (4) крепится зрительная труба (5), которая может вращаться вокруг свей оси НН₁ На одном из концов оси зрительной- трубы расположен вертикальный круг, состоящий из лимба (6) и алидады (7). Он предназначен для измерения углов наклона. При повороте зрительной трубы вокруг своей оси (это действие называется переводом зрительной трубы через зенит) вертикальный круг может располагаться справа или слева от нее. Первое положение называется «круг право» и при измерениях обозначается КП, второе - «круг лево», обозначаемое КЛ. Для приведения плоскости лимба (2) в горизонтальное поло-жение на горизонтальном круге укреплен цилиндрический уро-вень (8).

Теодолит имеет следующие основные оси и плоскости:

Основная ось (ось вращения) теодолита ZZ₁ - линия, перпен-дикулярная к горизонтальному кругу и проходящая через его центр.

Визирная ось - воображаемая прямая, соединяющая пересе-чение нитей сетки и оптический центр объектива.

Ось Цилиндрического уровня UU₁ - касательная к внутренней поверхности ампулы уровня в нульпункте (нульпункт уровня - наивысшая точка ампулы, середина делений на ампуле).

Ось вращения трубы НН1 - линия, вокруг которой вращается зрительная труба в вертикальной плоскости.

Плоскость лимба - плоскость, проходящая через внутренние концы делений лимба.

Коллимационная (визирная) плоскость - плоскость, образо-ванная визирной осью при вращении зрительной трубы вокруг оси

На рис. 1.2 изображен общий вид теодолита 2ТЗО, дано на-звание его частей.

Контрольные вопросы

1. Для чего предназначен теодолит?

2. Основные части теодолита.

3. Назначение лимба и алидады.

4. Что называется ценой деления лимба и как ее определить?

5. Что называется точностью прибора и как она определяется?

6. Для чего служит уровень теодолита?

7. Что называется осью цилиндрического уровня?

8. Сетка нитей зрительной трубы, ее исправительные винты.

9. Что называется визирной осью зрительной трубы?

10. Установка зрительной трубы для наблюдений.

11. Назначение закрепительных и наводящих винтов теодолита.

12. Поверки теодолита, последовательность их выполнения.

13. Как выполняется поверка перпендикулярности оси цилинд-рического уровня к основной оси теодолита?

14. Поверка правильности установки сетки нитей.

15. Как выполняется поверка перпендикулярности визирной оситрубы к оси вращения трубы?

16. Как выполняется поверка перпендикулярности оси вращениятрубы к оси вращения теодолита?

] 7. Как производится установка теодолита в рабочее положение?

18. Изменение горизонтального угла полным приемом, точность.

19. Допустимое расхождение между значениями угла в полу-приемах.

20. Определение места нуля вертикального круга.

21. Измерение угла наклона, формулы для его вычисления.

22. Съемочное обоснование теодолитной съемки.

23. В чем сущность съемки ситуации способом перпендикуля-ров?

24. В чем сущность полярного способа съемки ситуации?

25. Способы линейных и угловых засечек при съемке ситуации.

26. Что называется абрисом?

27. Как вычисляется угловая невязка замкнутого теодолитногохода? Ее допустимость и распределение.

28. Сумма исправленных углов в замкнутом теодолитном ходе.

27

29. Как вычисляется угловая невязка разомкнутого теодолитногохода? Ее допустимость и распределение.

30. Сумма исправленных углов в разомкнутом теодолитном ходе.

31. Как вычисляются дирекционные углы сторон замкнутоготеодолитного хода? Контроль правильности их вычисления.

32. Как вычисляются дирекционные углы сторон разомкнутоготеодолитного хода? Контроль правильности их вычисления.

33. Переход от дирекционных углов к румбам.

34. В чем заключается прямая геодезическая задача?

35. По каким формулам вычисляются приращения координат?

36. Как вычисляется невязка в приращениях координат замкну-того теодолитного хода? Ее допустимость и распределение.

37. Чему равна сумма исправленных приращений координат взамкнутом теодолитном ходе?

38. Как вычисляются невязки в приращениях координат разомк-нутого теодолитного хода? Их допустимость и распределение.

39. Чему равна сумма исправленных приращений координат вразомкнутом теодолитном ходе?

40. Как вычисляются координаты точек замкнутого и разомкну-того теодолитных ходов? Контроль вычислений.

41. Построение координатной сетки. Контроль ее построения.

42. Как наносятся по координатам на план вершины теодолитныхходов и как контролируется правильность их нанесения?

43. Нанесение на план точек, снятых способом перпендикуляров.

44. Нанесение на план точек, снятых полярным способом.

45. Нанесение на план точек, снятых способом угловой засечки.

46. Нанесение на план точек, снятых способом линейной засечки.

47. Какие существуют способы определения площади?

48. Для чего служит планиметр?

49. Как определяется цена деления планиметра?

50. Как определяется площадь участка полярным планиметром?

51. Точность определения площади полярным планиметром.

28

1. Изучение теодолита. Измерение горизонтальных углов и углов наклона

Теодолит - это геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных углов, углов наклона и расстояний. Кафедра инженерной геодезии имеет для учебных занятий теодолиты 2ТЗО.

1.1, Устройство теодолита 2тзо, название и назначениеего частей

Теодолит, независимо от модели, имеет принципиальную схему, приведенную на рис. 1.1.

2

Рис. 1.1. Принципиальная схема теодолита

На подставке (1) с тремя подъемными винтами (9) крепится угломерный круг (2), на котором нанесены деления от 0 до 360° с возрастанием отсчетов по ходу часовой стрелки, называемый лимбом.

Над лимбом, соосно с ним, расположен второй круг - алидада (3), несущий отсчетное устройство. Лимб и алидада вместе называются горизонтальным кругом. Он предназначен для измерения горизонтальных углов.

1

Рис. 1.3. Поле зрения отсчетного микроскопа теодолита 2ТЗО:

а - отсчет по вертикальному кругу - 0° 35,0'; отсчет по горизонтальному кругу + 125°06,0';

б - отсчет по вертикальному кругу +3° 45,5';

отсчет по горизонтальному кругу + 74° 27,5'. На обоих кругах нанесены только градусные штрихи. Каждый градусный штрих подписан. Следовательно, цена деления лимбов составляет 1°. На алидады кругов нанесены отсчетные шкалы с ценой деления 5'. Эти шкалы выведены в поле зрения микроскопа. Начальное деление шкалы горизонтального круга обозначено цифрой 0, а конечное - цифрой 6, что означает 60'. Шкала вертикального круга имеет два ряда цифр. В верхнем ряду начальный штрих, обозначенный цифрой 0, расположен слева, а конечный, обозначенный цифрой 6, расположен справа. В ниж­нем ряду оцифровка выполнена наоборот и цифры имеют знак минус. Отсчет по горизонтальному кругу производится в следующем порядке. Сначала считывается с лимба число градусов (по штриху лимба, попадающему на отсчетную шкалу), затем по отсчетной шкале берется отсчет с точностью деления 0,1, что со­ответствует 0,5'. Индексом для отсчитывания минут служит штрих градусного деления лимба, находящийся на отсчетной шкале. На рис. 1.3 а отсчет по горизонтальному кругу равен 125°06,0'.

При отсчитывании по вертикальному кругу число градусов считывается так же, как и по горизонтальному кругу. При этом градусные деления вертикального круга имеют знаки либо "плюс", либо "минус". Если в пределах шкалы находится штрих

3.2. Определение цены деления планиметра

Ценой деления планиметра С называется площадь, соответствующая одному Делению планиметра в масштабе плана. Цена деления планиметра зависит от длины обводного рычага и определяется по участку на плане, площадь которого известна, например по квадрату координатной сетки. Для небольших участков (как в лабораторной работе № 2) целесообразно длину рычага R установить на деление 150. Для каждого планиметра при одной и той же длине рычага цена деления различна, поэтому необходимо указывать К. и номер планиметра, для которых определяется С. Цена деления вычисляется по формуле:

C = П₀/(U₂ – U₁)

где п_о - площадь квадрата координатной сетки для плана масштаба 1:2000, равная 40000 м²; u1 - отсчет по планиметру до обвода квадрата; u₂ - отсчет по планиметру после обвода квадрата.

Цена деления планиметра определяется дважды. Расхождение не должно превышать 1/200 определяемой площади. При определении цены деления планиметр устанавливают на плане так, чтобы счетное колесико при обводке квадрата не сходило с листа, на котором изображен план, а угол между рычагами при обведении был не меньше 30° и не больше 150°.

Обводную иглу или точку, нанесенную на круглом стекле, устанавливают над одной из вершин квадрата координатной сетки и берут отсчет u1 по счетному механизму. Отсчет должен содержать четыре цифры. Первая из них берется со счетчика числа оборотов счетного колеса (циферблата), две последующие - со счетного колесика до нуля верньера, четвертая - по верньеру, путем определения номера штриха верньера, совпадающего со штрихом счетного колесика. Например (рис. 3.2): отсчет по ци­ферблату - цифра 4, отсчет по счетному колесу до нуля верньера - цифры 5 и 6, отсчет по верньеру - цифра 5. Полный отсчет u2 будет 4565. Затем обводят квадрат по ходу часовой стрелки и, возвратившись в исходную вершину, производят отсчет U₂.

25

Для контроля смещают последний отсчет, обводят квадрат еще раз по часовой стрелке и берут отсчеты u₃ и u₄. Таким обра-зом получаются два значения площади квадрата в делениях пла-ниметра: u₂ – u₁ и u₄ - u₃, которые не должны различаться более чем на 5 единиц на 1000 делений планиметра. Из двух разностей берут среднее и по нему вычисляют С (м²) с округлением до 0,01 м².