- •§ 1. Задачи геодезии
- •§ 3. Краткие сведения об истории геодезии
- •§ 4. Организационные формы геодезической службы СССР
- •§ 5. Сведения о фигуре Земли
- •§ 6. Системы координат, применяемые в геодезии
- •§ 7. Учет кривизны земной поверхности при измерении горизонтальных расстояний и высот
- •§ 9. Истинные азимуты и дирекционные углы
- •§ 10. Магнитные азимуты
- •§ 12. Масштабы
- •§ 13. Номенклатура топографических планов и карт
- •§ 14. Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах
- •§ 15. Определение крутизны скатов. Масштаб заложений
- •§ 16. Условные знаки топографических карт
- •§ 19. Краткие сведения о перечерчивании карт и планов
- •§ 20. Классификация ошибок измерений. Свойства случайных ошибок
- •§ 21. Принцип арифметической средины
- •§ 22. Средняя квадратическая и предельная ошибки одного измерения. Средняя квадратическая ошибка арифметической средины
- •§ 23. Формула Бесселя для средней квадратической ошибки
- •§ 24. Средняя квадратическая ошибка функций измеренных величин
- •§ 25. Понятие о двойных измерениях
- •§ 26. Неравноточные измерения
- •§ 28. Вводные сведения
- •§ 29. Методы построения геодезических сетей
- •§ 30. Основные положения и принципы развития геодезических сетей
- •§ 31. Общие сведения о точности геодезических измерений
- •§ 32. Формулы для вычислений основных геодезических задач. Прямая и обратная геодезические задачи
- •§ 33. Оценка точности геодезических построений
- •§ 34. Общие сведения. Схема измерения горизонтального угла
- •§ 35. Зрительная труба
- •§ 36. Уровни, их устройство
- •§ 37. Отсчетные приспособления
- •§ 38. Типы теодолитов
- •§ 39. Инструментальные погрешности
- •§ 40. Поверки и юстировка теодолита
- •§ 41. О влиянии неправильной установки вертикальной оси инструмента на измеряемые направления и углы
- •§ 43. Измерение горизонтальных углов
- •§ 44. Точность измерения горизонтальных углов
- •§ 45. Измерение вертикальных углов
- •§ 46. Общие сведения. Подготовка линий к измерению
- •§ 47. Приборы для непосредственного измерения линий; компарирование мерных приборов
- •§ 48. Измерение линий стальной штриховой лентой. Эклиметр
- •§ 49. Вычисление длины линий
- •§ 50. Точность измерения расстояний стальной лентой
- •§ 51. Оптические дальномеры. Общие сведения
- •§ 54. Способы геометрического нивелирования
- •§ 55. Нивелирные знаки
- •§ 57. Поверки и юстировка нивелиров
- •§ 58. Основные источники ошибок нивелирования
- •§ 59. Нивелирование IV класса
- •§ 60. Техническое нивелирование
- •§ 61. Основные сведения о нивелировании III класса
- •§ 62. Влияние кривизны Земли и рефракции на результаты нивелирования
- •§ 63. Тригонометрическое нивелирование
- •§ 65. Общие сведения
- •§ 66. Схема построения государственной плановой геодезической сети в СССР
- •§ 67. Схема построения государственной высотной (нивелирной) геодезической сети
- •§ 71. Общие сведения
- •§ 72. Теодолитные ходы
- •§ 73. Аналитические сети
- •§ 74. Ходы высотного съемочного обоснования
- •§ 75. Виды съемок и некоторые сведения об их выполнении
- •§ 77. Способы съемки ситуации. Съемка рельефа
- •§ 79. Журнал измерений. Абрис
- •§ 80. Вспомогательные инструменты, применяемые при производстве съемки
- •§ 81. Вычисление координат вершин полигона, построение координатной сетки и накладка точек
- •§ 82. Построение на плане ситуации. Оформление плана
- •§ 83. Особенности съемки застроенной территории
- •§ 84. Сущность тахеометрической съемки. Инструменты
- •§ 87. Производство тахеометрической съемки
- •§ 88. Кроки. Тахеометрический журнал
- •§ 90. О точности плана тахеометрической съемки
- •§ 91. Нивелирование поверхности
- •§ 92. Сущность мензульной съемки. Инструменты
- •§ 93. Поверки мензульного комплекта
- •§ 94. Подготовка планшета
- •§ 95. Установка мензулы на станции
- •§ 96. Прямая и обратная мензульные засечки
- •§ 97. Плановое и высотное обоснование мензульной съемки
- •§ 98. Съемка ситуации и рельефа
- •§ 99. Общие сведения
- •§ 100. Аэрофототопографическая съемка
- •§ 102. Основные сведения о применении фотограмметрических методов при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений
- •§ 103. Общие сведения. Виды и задачи инженерно-геодезических изысканий
- •§ 104. О масштабах и видах топографических съемок, выполняемых при изысканиях
- •§ 105. Геодезические работы при изысканиях сооружений линейного типа
- •§ 106. Проектирование оси сооружения линейного типа
- •§ 107. Расчет и разбивка горизонтальных кривых
- •§ 108. Расчет вертикальных кривых
- •§ 109. Некоторые сведения о вертикальной планировке
- •§ 110. Подготовка к перенесению объектов генерального плана на местность
- •§ 111. Оси инженерных сооружений и их привязка к опорным пунктам
- •§ 112. Строительные допуски и геодезическая основа разбивочных работ
- •§ 113. Строительная координатная сетка
- •§ 114. Основные элементы разбивочных работ
- •§ 115. Разбивка основных точек сооружений
- •§ 117. Передача осей и отметок по вертикали
- •§ 118. Разбивки при устройстве сборных фундаментов
- •§ 119. Геодезические разбивки при монтаже колонн
- •§ 120. Разбивочные работы при монтаже балок
- •§ 121. Особенности подготовки фундаментов под стальные колонны
- •§ 122. Разбивочные работы при монтаже технологического оборудования
- •§ 123. Исполнительные съемки
- •§ 124. Съемка инженерных подземных коммуникаций индукционными методами
- •§ 126. Виды и причины смещений и деформаций сооружений
- •§ 127. Цель и содержание работы по наблюдению за смещением и деформациями сооружений
- •§ 128. Наблюдения за осадками сооружений
- •§ 129. Наблюдение за креном сооружений
- •§ 130. Изучение деформаций сооружений
- •§ 131. Общие сведения. Элементарная теория гироскопа
- •§ 132. Суточное вращение Земли и определение «полезной составляющей» этого вращения
- •§ 134. Общие сведения
- •§ 135. Элементы теории подвесных мерных приборов
- •§ 137. Принципиальная схема светодальномера с синхронной демодуляцией светового потока
- •§ 141. Методы точных угловых измерений
- •§ 142. Особенности точных угловых измерений при инженерно-геодезических работах
- •§ 143. Общие сведения
- •§ 145. Рейки для точного нивелирования
- •§ 146. Источники ошибок и методика точного нивелирования
- •§ 147. Элементы теории геометрического нивелирования
- •§ 151. Специальные геодезические устройства и инструменты, применяемые при монтаже оборудования
- •§ 152. Специальные геодезические приборы, применяемые при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений
- •§ 153. Лучевые геометрические приборы и их применение
- •§ 154. Лучевые интерференционные приборы и их применение
- •§ 155. Общие сведения. Масштабы топографических съемок для строительства ГЭС
- •§ 157. Геодезические работы при гидрологических изысканиях
- •§ 158. Назначение продольного профиля реки и его точность
При рассматривании изображения предмета в зрительную трубу ошибка визирования уменьшается пропорционально увеличению трубы V и будет равна
(УП.4)
В последнее время в геодезических инструментах начинают применяться трубы с зеркально-линзовыми объективами системы Д. Д. Максутова.
Применение зеркально-линзовых объективов позволяет при большом диаметре выходного отверстия освободиться от влияния хроматической аберрации; кроме того, такие трубы имеют малую длину (около 210 мм) и большое увеличение (до 65х).
§36. УРОВНИ, ИХ УСТРОЙСТВО
Вгеодезических инструментах применяются уровни двух типов: цилиндрические и круглые.
Ц и л и н д р и ч е с к и й у р о в е н ь (рис. УИ.7, а) представляет собой стеклянную трубку, верхняя внутренняя поверхность ко-
торой |
отшлифована |
по |
дуге |
||||
определенного радиуса. Радиус |
|||||||
кривизны |
в зависимости от на- |
||||||
значения уровня |
бывает от 3,5 |
||||||
до 200 м. Стеклянная трубка |
|||||||
заполняется |
нагретым |
до +60° |
|||||
спиртом или эфиром и запаи- |
|||||||
вается. После охлаждения жид- |
|||||||
кость |
сжимается, |
и |
в |
трубке |
|||
образуется |
небольшое |
|
про- |
||||
странство, заполненное |
парами |
||||||
спирта или эфира, которое на- |
|||||||
зывают п у з ы р ь к о м |
|
уро - |
|||||
в н я . |
Трубка помещается в ме- |
||||||
таллическую |
оправу. |
Для ре- |
|||||
гулирования |
уровень |
снабжен |
|||||
исправительным |
винтом |
М. |
|||||
На |
наружной |
поверхности |
|||||
трубки нанесены деления через |
|||||||
2 мм. Точка О в средней |
части |
||||||
ампулы |
называется |
|
н у л ь - |
п у н к т о м |
у р о в н я . |
|
|
Прямая |
иикасательная |
к |
внутренней поверхности уровня в его |
нульпункте, |
называется о с ь ю |
уровня. |
П у з ы р е к уровня всегда стремится занять наивысшее положение, поэтому когда концы пузырька расположены симметрично относительно нульпункта, ось уровня занимает горизонтальное положение. Этим свойством пользуются для приведения отдельных частей инструмента в горизонтальное положение. Уровни различаются в зависимости от цены деления, чувствительности и конструкции.
6 Заказ 495
Ц е н о й |
д е л е н и я у р о в н я |
т (рис. VII.7, б) называют угол, |
|
на который наклонится ось уровня, если пузырек |
сместится на одно де- |
||
ление. |
величина одного деления |
данного |
уровня ОО постоянна, |
Линейная |
поэтому его цена зависит от радиуса Я дуги внутренней поверхности трубки.
Чем больше радиус, |
тем цена |
деления |
уровня меньше и тем |
уровень |
||||||
|
|
чувствительнее и наоборот. Под |
ч у в с т в и т е л ь - |
|||||||
|
|
н о с т ь ю |
|
уровня понимают наименьший угол, на |
||||||
|
|
который необходимо наклонить |
его ось, чтобы пу- |
|||||||
|
|
зырек переместился на едва заметную невооружен- |
||||||||
а |
б |
ным глазом |
величину. |
Чувствительность |
уровня |
|||||
должна |
соответствовать |
точности |
инструмента. |
|||||||
Рис. VII.8. |
Контакт- |
|||||||||
В технических теодолитах |
цена деления уровней ко- |
|||||||||
ный уровень |
леблется в пределах |
15—60". |
|
|
|
|||||
Для |
более точной установки |
пузырька в нульпункт, |
а также для |
|||||||
большего удобства в работе применяются к о н т а к т н ы е |
у р о в н и . |
В них над уровнем устанавливается система призм, через которую изображение концов пузырька передается в поле зрения глаза наблюдателя. При перемещении пузырька к нульпункту изображения его концов движутся навстречу друг другу (рис. VII.8, а). Когда пузырек уровня будет находиться в нульпункте, изображения его концов совместятся (рис. VII.8, б). Точность установки пузырька в нульпункт в контактном уровне в 2—3 раза выше, чем у обычных уровней.
|
Ш2ШГШ |
а |
и, |
Рис. VI 1.9. Круглый уровень
а — общий вид; б — раэрез
Для регулирования длины пузырька на одном из концов уровня имеется запасная камера, в которую можно перегонять часть жидкости из ампулы и наоборот.
К р у г л ы й у р о в е н ь (рис. VII.9, а) представляет с^бой стеклянную ампулу, помещенную в оправу, отшлифованную по внутренней сферической поверхности определенного радиуса. За нульпункт О круглого уровня (рис. VII.9, б) принимается центр окружности, выгравированной в середине ампулы. Осью круглого уровня является нормаль ииг, проходящая через нульпункт О, перпендикулярно к плоскости, касательной внутренней поверхности уровня в его нульпункте. Кругльш уровень
имеет, как правило, небольшую чувствительность (порядка 3—5') и применяется там, где не требуется большая точность, а также для предварительной установки инструмента.
§ 37. ОТСЧЕТНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Отсчетные приспособления служат для оценки долей делений лшиба. В качестве отсчетных приспособлений используются: верньеры, штриховые и шкаловые микроскопы, микроскопы-микрометры и оптические
микрометры. |
Рассмотрим |
устройство |
|
|
7ср.чьгр |
|
|
|
|||||||
отсчетных приспособлений первых трех |
|
5 4 |
О |
|
|
||||||||||
типов, обычно используемых в теодоли- |
|
3 |
2 |
1 |
|
г |
|||||||||
|
| |
^ |
| |
I |
^ |
\ |
|||||||||
тах малой |
и |
средней |
точности. Схема |
|
I |
|
|||||||||
и принцип работы микроскопов-микро- |
|
$$ |
а |
|
|
/ |
50 |
|
|||||||
метров и оптических микрометров, изло- |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
жены |
в главе |
XXV. |
|
следующим |
|
Верньео |
|
|
|
|
|||||
В е р н ь е р |
устроен |
|
|
|
|
|
|||||||||
образом. Возьмем на лимбе (рис. VII. 10) |
6 |
$ 4 |
|
^ |
1 |
о |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
" • ^ У ^ - Н г ^ Г ^ |
пикб |
|||||||
|
|
|
п-г1 делений |
|
|
|
55 |
^ |
|
|
|
50 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Верньер |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
5'4 |
^ |
г |
/ |
о |
|
|
|
|
п делений |
|
|
|
|
54 |
|
0 |
|
|
50 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Рис. VII.10 |
|
Рис. VII.! 1. |
Отсчитываете по |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
верньеру |
|
|
|||
дугу |
АВ, |
равную |
п |
делениям. Перенесем |
ее |
на |
алидадный |
круг |
|||||||
и разделим |
на |
п + |
1 |
частей. Полученная |
таким образом |
на алидаде |
шкала и называется верньером. Угловая величина дуги, равная одному делению на алидаде, называется ц е н о й ^ д е л е н и я а л и д а д ы , а на лимбе — ц е н о й / д е л е н и я л и м б а . Разность ^ между ценой
деления лимба и ценой деления алидады называется |
т о ч н о с т ь ю |
в е р н ь е р а , т. е. |
|
I =Л — V. |
(УИ.5) |
Величина дуги АВ на лимбе равна 1п, а величина дуги СИ на алидаде V - (п + 1). По построению АВ — СО, следовательно, 1п = V • (п + 1),
отсюда V — ^ ^ . Подставляя |
выражение для V в формулу |
(VII.5), |
|
получим |
1п |
__ I (]п-\-\) — 1ть |
|
, 7 |
|
||
или |
п+1 |
п+1 |
|
|
|
|
|
|
1 = |
7Г+Т' |
(УИ.б) |
т. е. точность верньера равна цене деления лимба, деленной на число делений верньера. Индексом верньера служит его нулевой штрих.
Рассмотрим порядок отсчитывания по лимбу с помощью верньера. Положим, что первый штрих верньера совпадает с одним пз штрихов лимба (например, со штрихом 52) (рис. VI1.11, а), тогда отсчет по лимбу
будет
Если совпадет второй штрих верньера, то из рис. VII.11, б
При совпадении третьего |
штриха (рис. VI 1.11, в) |
|
|
|
||||
|
|
|
4Я = 51° + 3*. |
|
|
|||
|
|
Следовательно, общая |
формула |
|||||
|
|
отсчета |
будет |
|
|
|
||
|
|
|
А1 = А° + и, |
|
{ШЛ) |
|||
|
|
где А/ — отсчеты по |
лимбу; |
|||||
|
|
А° — значение |
ближайшего |
|||||
|
|
|
(младшего) штриха |
лимба; |
||||
|
|
I — номер совпадающего штри- |
||||||
|
|
|
ха |
верньера; |
|
|
||
а |
б |
I — точность верньера. |
|
|||||
Таким образом, чтобы произвести |
||||||||
|
|
|||||||
Рис. VII. 12. Микроскопы |
отсчет, |
надо |
сначала |
отсчитать |
||||
а — штриховой; |
б — шкаловой |
число целых делений на лимбе, пред- |
||||||
|
|
шествующих |
нулевому |
|
штриху |
|||
верньера, и к нему прибавить произведение |
порядкового |
номера |
совпа- |
|||||
дающего штриха |
верньера на |
точность верньера. |
|
|
|
Вместо порядковых номеров штрихов верньера подписывают произведения этих номеров на точность верньера. Штрихи верньера имеют
оцифровку, возрастающую |
в |
направлении |
увеличивающихся надписей |
|
делений лимба. Так, в приведенном нами примере (см. рис. VII.10) точ- |
||||
* |
|
60' |
Л / |
|
ность верньера I — к+1 |
= |
— |
= 15 ; |
соответственно этому сде- |
ланы и надписи штрихов верньера. В употребляемых ныне в инженерной
практике |
теодолитах I равна 30" пли |
1\ |
Соответственно |
для |
теодолита |
30-секундной точности I = 20' и п = |
39; |
для теодолита |
одноминутной |
||
точности I = 20', п = 19. |
|
|
|
м и к р о - |
|
На рис. VII.12, а показано поле зрения ш т р и х о в о г о |
|||||
с к о п а |
с изображением штриха п лпмба с ценой деления в 10'. Оцени- |
вая десятые доли деления лимба на глаз, можно сделать отсчет по штриху микроскопа с точностью до 1'.
Большую точность отсчета дают ш к а л о в ы е м и к р о с к о п ы . На рис. VII.12, б представлено поле зрения шкалового микроскопа с ценой деления лимба в 207. Длина шкалы, нарезанной на стекле, равна одному делению лимба. Шкала разделена на 10 делений, следовательно,