Лабораторна робота 2 теодолітна зйомка (бригада – 4 студенти)

Прилади і належності: теодоліт 2Т30М, штатив, висок, рулетка металева, ліхтар для підсвічування, папір для записів вимірів.

Підземна теодолітна зйомка являє собою сукупність кутових і лінійних вимірів з наступним обчисленням координат X, Y системи пунктів і побудови планів гірничих виробок.

Послідовність виконання

1 На заданій викладачем ділянці зйомки (у коридорі VI навчального корпусу) виберіть точки 1-3 знімального обґрунтування, відзначте їх олівцем (чи крейдою) і в точці 2 установіть теодоліт у робоче положення.

2 Замірте теодолітом лівий горизонтальний кут у точці 2 (, рис. 1.4) способом повторень, для чого:

− обертаючи теодоліт при КЛ, установіть на горизонтальному колі відлік, близький 0⁰, і, користуючись важелем 3 фіксатору 4 (рис. 1.2), скріпіть лімб і алідаду;

β₂

1 2 3

Рисунок 1.4 – Схема теодолітної зйомки

− наведіть зорову трубу на точку 1 (перетинанням сітки ниток), натисканням фіксатора звільніть лімб, візьміть і запишіть відлік по горизонтальному колу ;

− відкріпіть алідаду і наведіть зорову трубу на точку 3, візьміть і запишіть відлік по горизонтальному колу ;

− важелем 3 фіксатору 4 скріпіть лімб і алідаду, поверніть зорову трубу через зеніт і знову при КП наведіть зорову трубу на точку 1 і фіксатором 4 звільніть лімб;

− відкріпіть алідаду, наведіть перехрестям сітки ниток зорової труби на точку 2, візьміть і запишіть відлік по горизонтальному колу ;

− обчисліть горизонтальний кут , контрольний кут. Якщо різниця між значеннямиібільше 45", то вимір повторіть.

3 Металевою рулеткою в прямому і зворотному напрямках вимірюйте відстань між точками . Припустима різниця двох вимірів однієї і тієї ж сторони в підземних опорних мережах не повинна перевищувати 1/3000 її довжини, а в теодолітних ходах знімальних мереж – 1/1000.

4 Одним з відомих способів (прямокутних координат чи полярним) щодо вершин теодолітного ходу виконайте зйомку подробиць (коридор, двері аудиторії і т. і.), і запишіть результати вимірів на абрисі (рис. 1.4).

4. Зберіть і здайте в препараторську прилади.

5. У масштабі 1:500 зробіть план, оформіть його відповідно до ДСТ і захистіть лабораторну роботу.

6. Підготуйтеся до лабораторної роботи 3, накресліть таблиці 1.1, 1.2 (вихідні дані, відомість обчислення координат).

Лабораторна робота 3 камеральна обробка теодолітної зйомки

Заняття 1. Обчисліть координати вершин теодолітного ходу.

В пристовбурних виробках прокладено теодолітний хід як знімальне обґрунтування теодолітної зйомки, обмірені ліві горизонтальні кути способом повторень, а відстані між точками обмірені металевою 30-метровою компарованою рулеткою в прямому і зворотному напрямках, уведені виправлення в їхні середні значення. Вихідні дані приведені в таблиці 1.1.

Послідовність математичної обробки геодезичних вимірів замкнутого теодолітного ходу:

1 У зошиті лабораторних робіт (чи на окремому листі формату А4, 210х297 мм) накресліть відомість обчислення координат вершин теодолітного ходу (табл. 1.2), із таблиці 1.1 випишіть до неї середні значення обмірюваних лівих внутрішніх кутів і горизонтальних проложень між вершинами.

2 Обчисліть кутову нев'язку теодолітного ходу по формулі

(1.1)

де – сума вимірюваних внутрішніх кутів замкнутого теодолітного ходу;

–теоретична сума внутрішніх кутів замкнутого ходу, рівна , де – кількість кутів теодолітного ходу.

3. Обчисліть припустиму кутову нев'язку по формулі

, (1.2)

де − середня квадратична похибка виміру кутів повним повторенням (30").

Якщо фактична нев'язка менше припустимої, то якість кутових вимірів варто визнати задовільним. У противному випадку повторюють польові виміри.

4 Розподіліть припустиму кутову нев'язку на всі обмірювані кути нарівно зі зворотним знаком. Виправлення в кожен кут, рівні виписують зі своїм знаком у відомість над значенням обмірюваних кутів. Якщо нев'язкане поділяється без залишку на

число кутів , то великі виправлення вводять у кути з короткими

Таблиця 1.1 – Вихідні дані

№		сторона		Л	П
1	181^020'2			0,7	3,4
		1-2	50,86
2	210^031'9			1,6	2,5
		2-3	27,43
3	59^022'1				0,8
		3-4	44,07
4	125^002'5				0,5
		4-5	24,91
5	143^051,8			3	1,1
		5-6	69,44
6	178^037'3			3,1	1,0
		6-7	56,32
7	124^057'0			3,6	0,5
		7-8	25,07
8	116^030'4			3,7	0,4
		8-9	24,59
9	119^045'8			3,5	0,6
		9-1	72,45
		=	=	=

сторонами. (Дозволяється в даному завданні увести виправлення так, щоб у виправлених кутах уникнути десятих частків хвилин).

Контроль: сума виправлень повинна дорівнювати кутовій нев'язці зі зворотним знаком, тобто .

5 Обчисліть виправлені кути шляхом алгебраїчного додавання виправлень до обмірюваних кутів.

. (1.3)

Контролем правильності обробки кутових вимірів є рівність

. (1.4)

6 По вихідному дирекційному куті першої сторони (, табл. 1.3) обчисліть дирекційні кути інших сторін теодолітного ходу по формулі

(1.5)

де – дирекційний кут попередньої сторони;

−лівий по ходу виправлений кут між попередньою і шуканою сторонами.

Приклад:

Контролем правильності обчислення дирекційних кутів сторін полігона є одержання дирекційного кута початкової сторони.

. Обчислені значення занесіть у підготовлену таблицю 1.2.

7 По дирекційних кутах обчисліть табличні кути (румби, ) сторін теодолітного ходу в залежності від чверті, у якій лежить даний напрямок (табл. 1.4). Румб – гострий горизонтальний кут, відлічуваний від найближчого напрямку меридіана до даної лінії (рис. 1.5).

8 Обчисліть прирощення координат і по відповідним румбам і горизонтальним проложеннямсторін теодолітного ходу по формулах прямої геодезичної задачі

. (1.6)

Таблиця 1.3 – Вихідні дані з маркшейдерської справи для студентів спеціальності 6.090307 "Маркшейдерська справа"

№ варта, рівн. № по списку
1	10	210	410	-201	5^010'	+201
2	20	220	420	-202	10^020'	+202
3	30	230	430	-203	15^030'	+203
4	40	240	440	-204	20^040'	+204
5	50	250	450	-205	25^050'	+205
6	60	260	460	-206	26^000'	+206
7	70	270	470	-207	30^010'	+207
8	80	280	480	-208	35^020	+208
9	100	300	500	-209	40^030'	+209
10	110	310	510	-210	45^040'	+210
11	120	320	520	-211	50^050'	+211
12	130	330	530	-212	60^000'	+212
13	140	340	540	-213	65^010'	+213
14	150	350	550	-214	70^020'	+214
15	160	360	560	-215	75^030'	+215
16	170	370	570	-216	80^040'	+216
17	190	390	590	-217	85^050'	+217
18	200	400	600	-218	96^000'	+218
19	210	410	610	-219	100^010'	+219
20	220	420	620	-220	110^020'	+220
21	230	430	630	-221	120^030'	+221
22	240	440	640	-222	130^040'	+222
23	250	450	650	-223	135^050'	+223
24	260	460	660	-224	140^000'	+224
25	280	480	680	-225	145^010'	+225
26	290	490	690	-226	150^020^'	+226
27	300	500	700	-277	160^030'	+227

Прирощення координат можна обчислити, користуючись мікрокалькуляторами, п'ятизначними таблицями натуральних значень тригонометричних функцій, таблицями збільшень координат чи по програмі на ЕОМ. Розрахунки ведіть до міліметрів.

Знаки збільшення координат визначте в залежності від значень дирекційних кутів по табл. 1.4 і проставте їх перед збільшеннями.

9 Обчисліть нев'язкі в прирощеннях координат замкненого теодолітного ходу як суму збільшень координат.

Абсолютну (лінійну) нев'язку обчисліть по формулі

(1.7)

(1.8)

Точність вимірів у теодолітному ході оцініть по величині відносної нев'язкі.

(1.9)

де – припустима нев'язка, величина якої установлюється відповідними інструкціями в залежності від масштабу зйомки й умов вимірів (прийміть= 1:3000);

–периметр ходу.

10 Якщо відносна нев'язка менше припустимої, то зробіть ув'язування (зрівняння) збільшень координат роздільно по абсцисах і ординатах. Нев'язки і розподіліть по обчислених збільшеннях координат пропорційно довжинам сторін зі зворотним знаком. Виправлення в збільшення координат визначте по формулах

Таблиця 1.4 – Залежність між дирекційними кутами і румбами

Чверть	Назва чверті	Значення	Залежність від	Знаки прирощень
I II III IV	СВ ЮВ ЮЗ СЗ	0-90^0 90^0-180^0 180^0-270^0 270^0-360^0		+ - - +	+ + - -

Х Північ

IV ПЗ 360^o 0^o I ПC

α_II

r_IV r_I=α_I

Захід

α_IV 90^o Y

270^o Схід

α_III r_II

r_III

180^o II ПС

III ПЗ Південь

Рисунок 1.5 – Схема до визначення залежності румбів і

дирекційних кутів α

(1.10)

Округливши виправлення до міліметра, запишіть їх у відомість над відповідними обчисленими збільшеннями координат червоним кольором.

Контроль: суми виправлень і повинні бути рівними відповідним нев'язкам зі зворотним знаком, тобто .

11 Визначте виправлені збільшення координат по обчисленим збільшенням і виправленням:

(1.11)

Контроль: суми виправлених прирощень координат замкнутого теодолітного ходу повинні дорівнювати нулю

(1.12)

12 По вихідних координатах першої точки (див. табл. 1.3) і виправленим збільшенням послідовно обчисліть координати усіх вершин теодолітного ходу

(1.13)

Приклад:

Для контролю обчислень координат визначте координати і початкової точки замкнутого теодолітного ходу (повинні точно одержати вихідні значення)

(1.14)

Приклад обчислення координат вершин замкнутого теодолітного ходу наведений у відомості (див. табл. 1.2).

13 По обчислених координатах і результатам маркшейдерських вимірів побудуйте план місцевості в масштабі 1:500 у такій послідовності:

13.1 На листі креслярського паперу формату А2 (594х420 мм) побудуйте координатну сітку зі стороною квадрата 100 мм і підпишіть її відповідно до обчислених координат вершин теодолітного ходу і масштабу 1:500.

13.2 По координатах X, Y послідовно нанесіть вершини теодолітного ходу на план. Для контролю замірте на плані довжини сторін і порівняйте їх з фактичними. Розбіжність – не більш 1 мм на плані.

13.3 Відповідно до результатів маркшейдерських вимірів і абрису (рис. 1.6) щодо вершин теодолітного ходу, користаючись лінійкою і транспортиром, нанесіть на план ситуацію – стінки виробок пристовбурного двору, допоміжний стовбур і додаткові камери відповідно до ДСТ [3].

13.4 Оформіть план пристовбурного двору відповідно до ДСТ [3], дотримуючи розмірів и коліру, і захистіть лабораторну роботу.

14 Підготуйтеся до лабораторної роботи № 4.

Рисунок 1.6 – Абрис приствольних виробок (альбомн.)