Στόχος της εργασίας: μελετήστε τη συσκευή του επιπέδου και τις αρχές χρήσης της .
Συσκευές, εργαλεία και υλικά:οπτικό επίπεδο Ν-3, χάρακες, μολύβια, χαρτί Α4.
Γενικές πληροφορίες
Η ισοπέδωση είναι ένας από τους τύπους γεωδαιτικών μετρήσεων πεδίου για τον προσδιορισμό των υψομέτρων (διαφορές στα υψόμετρα) μεταξύ σημείων. Χρησιμοποιώντας ένα επίπεδο και ράβδους ισοπέδωσης, πραγματοποιείται γεωμετρική ισοπέδωση. Γεωμετρική ισοπέδωσησυνίσταται στον άμεσο προσδιορισμό της διαφοράς ύψους δύο σημείων χρησιμοποιώντας μια οριζόντια δέσμη παρακολούθησης που λαμβάνεται από μια συσκευή - ένα επίπεδο.
Η ισοπέδωση χρησιμοποιείται στη μελέτη γεωμορφών, κατασκευή και λειτουργία κατασκευών και άλλα γεωδαιτικές εργασίες. Ανάλογα με την ακρίβεια των προσδιορισμών ύψους, η ισοπέδωση χωρίζεται σε κατηγορίες: I, II, III, IV και τεχνική ισοπέδωση.
Ο πιο συνηθισμένος τύπος επιπέδων είναι τα οπτικά επίπεδα. Τα επίπεδα ταξινομούνται με βάση την ακρίβεια και το σχεδιασμό.
Όσον αφορά την ακρίβεια, παράγονται επίπεδα:
Υψηλή ακρίβεια - το επίπεδο N-05 έχει σφάλμα όχι μεγαλύτερο από 0,5 mm ανά 1 km διαδρομής.
Τα ακριβή επίπεδα - N-3, N-3L, N-3K, N-3KL - δίνουν σφάλμα όχι μεγαλύτερο από 3 mm ανά 1 km διαδρομής.
Τεχνικά - επίπεδα N-5, N-10, N-10KL - όχι περισσότερο από 10 mm ανά 1 km διαδρομής.
Σχεδιαστικά, τα επίπεδα όλων των τύπων διατίθενται σε δύο εκδόσεις: με κυλινδρικό επίπεδο και με αντισταθμιστή. Εάν το επίπεδο είναι με αντισταθμιστή, το γράμμα "K" προστίθεται στο όνομα της συσκευής, για παράδειγμα, N-3K.
Τα οπτικά επίπεδα υψηλής ακρίβειας και ακριβείας (σύμφωνα με το GOST) μπορούν να κατασκευαστούν σε δύο εκδόσεις: με κυλινδρικό επίπεδο με τηλεσκόπιο και με αντισταθμιστή. τεχνικά οπτικά επίπεδα με αντισταθμιστή. Επί του παρόντος, σχεδόν όλα τα οπτικά επίπεδα ακριβείας διαθέτουν αντισταθμιστή.
Τα οπτικά επίπεδα ακριβείας και τεχνικά κατασκευάζονται με τηλεσκόπιο άμεσης εικόνας, υψηλής ακρίβειας - τόσο άμεση όσο και αντίστροφη.
Ασκηση 1.Μελετήστε τη σχεδίαση του οπτικού επιπέδου N-3 και των πτερυγίων που χρησιμοποιούνται στην κατηγορία IV και στην τεχνική ισοπέδωση
Συσκευή επιπέδου με κυλινδρικό επίπεδο
Ας εξετάσουμε το σχεδιασμό επιπέδων με κυλινδρικά επίπεδα χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του επιπέδου N-3 (Εικ. 15, α).
Εικόνα 15 Σχεδιασμός του οπτικού επιπέδου N-3
α) - κύρια μέρη του επιπέδου N-3.
β) - οπτικό πεδίο του τηλεσκοπίου του επιπέδου Ν-3
Το N-3 είναι ένα επίπεδο ακριβείας με κυλινδρικό επίπεδο και ανυψωτική βίδα. Το άνω περιστρεφόμενο τμήμα αποτελείται από ένα τηλεσκόπιο (1), ένα κυλινδρικό επίπεδο άκαμπτα προσαρτημένο στον σωλήνα, ένα στρογγυλό επίπεδο (5), στερέωσης (3) και σκόπευσης (4) βίδες του σωλήνα και μια ανυψωτική βίδα (6).
Το κάτω μέρος αποτελείται από μια βάση με τρεις βίδες ανύψωσης (τριβραχιαίος) και μια πλάκα πίεσης. Η συσκευή φέρεται σε θέση εργασίας περιστρέφοντας τις βίδες ανύψωσης τρίβραχου κατά μήκος ενός κυκλικού επιπέδου.
Το τηλεσκόπιο είναι ένα τηλεσκοπικό σύστημα που αποτελείται από έναν φακό, έναν φακό εστίασης (cremallier), ένα σταυρό και έναν προσοφθάλμιο φακό. Η εικόνα των άκρων της κυλινδρικής φυσαλίδας στάθμης μεταδίδεται στο οπτικό πεδίο του τηλεσκοπίου χρησιμοποιώντας ένα σύστημα πρισμάτων (Εικ. 1, β). Η κυλινδρική φυσαλίδα στάθμης οδηγείται στη μέση με μια βίδα ανύψωσης (6). Η ευκρίνεια της εικόνας του στελέχους ισοπέδωσης επιτυγχάνεται με την περιστροφή της βίδας (2) του φακού εστίασης. Στη συνέχεια γίνεται ανάγνωση κατά μήκος του ραβδιού (στην Εικόνα 15, β, ανάγνωση 1250).
Επιτελεία ισοπέδωσης
Οι ράγες ισοπέδωσης είναι κατασκευασμένες από ξύλινο μπλοκ διατομής I, πάχους 2-3 cm, μήκους 4 m, 3 m, 1,5 m. 1,2 m και μικρότερο, αναδιπλούμενο και συμπαγές (Εικόνα 16, α). Η κύρια κλίμακα (μαύρη πλευρά) αποτελείται από εναλλασσόμενες ασπρόμαυρες διαιρέσεις εκατοστών. Τα τμήματα μετρώνται από το μηδέν, ευθυγραμμισμένα με τη βάση του ραβδιού, που ονομάζεται «τακούνι». Στην πρόσθετη κλίμακα (κόκκινη πλευρά) η αρχική μέτρηση εκφράζεται με έναν ορισμένο αριθμό. Η διαφορά στις μετρήσεις στην κύρια και πρόσθετη κλίμακα προσωπικού πρέπει να παραμένει πάντα σταθερή, γεγονός που χρησιμεύει ως έλεγχος για την ορθότητα των μετρήσεων στο προσωπικό στο σταθμό. Το κιτ στάθμης ευθύγραμμου σωλήνα περιλαμβάνει πηχάκια με άμεσες επιγραφές.
Για ευκολία και ταχύτητα εγκατάστασης, οι ράγες ισοπέδωσης είναι μερικές φορές εξοπλισμένες με στρογγυλά επίπεδα. Τα πηχάκια επισημαίνονται ως εξής: για παράδειγμα, RN-10P-3000S, που σημαίνει ότι αυτή η ράγα είναι ισοπεδωτική, με κλίμακα βαθμολόγησης 10 mm, άμεση επιγραφή αριθμών, μήκους 3000 mm, αναδιπλούμενη.
Κατά την ισοπέδωση των τάξεων I και II, χρησιμοποιούνται επενδεδυμένες λωρίδες invar (Εικόνα 16, β).
Κατά τη λειτουργία, τα πηχάκια τοποθετούνται σε παπούτσια (Εικόνα 16, δ), πατερίτσες (Εικόνα 16, γ) ή ξύλινους πασσάλους.
Εικόνα 16 Επιτελεία ισοπέδωσης
α – σιδηροτροχιά RN-10; β – Λωρίδα Invar RN-05 στο οπτικό πεδίο του σωλήνα.
γ – δεκανίκι; ζ -- παπούτσι
Σύμφωνα με τις τρέχουσες GOST, τα επίπεδα κατασκευάζονται σε τρεις τύπους: υψηλής ακρίβειας - N-05. ακριβής - N-3; τεχνικό - Ν-10.
Στο όνομα του επιπέδου, ο αριθμός στα δεξιά του γράμματος H υποδεικνύει το επιτρεπόμενο μέσο τετραγωνικό σφάλμα ρίζας στη μέτρηση της υπέρβασης ανά 1 km μιας διαδρομής διπλής ισοπέδωσης.
Ανάλογα με τον τρόπο εγκατάστασης της δέσμης παρακολούθησης σε οριζόντια θέση, τα επίπεδα κατασκευάζονται σε δύο εκδόσεις: - με κυλινδρικό επίπεδο στο τηλεσκόπιο, με τη βοήθεια του οποίου ισοπεδώνεται η δέσμη παρακολούθησης (Εικ. 63). - με αντισταθμιστή - ένα ελεύθερα αναρτημένο οπτικο-μηχανικό σύστημα που φέρνει τη δέσμη παρακολούθησης σε οριζόντια θέση. Στο όνομα του επιπέδου, το γράμμα K υποδηλώνει έναν αντισταθμιστή (N-3K, N-3KL), όπου το L είναι ένα άκρο (Εικ. 64). Στο Σχ. Το 65 δείχνει ένα τεχνικό επίπεδο δεύτερης γενιάς με αντισταθμιστή και καντράν 2N-10KL
Ρύζι. 63. Επίπεδο ακριβείας N-3 με κυλινδρικό επίπεδο με τηλεσκόπιο: 1 – βίδες ανύψωσης. 2 - στρογγυλό επίπεδο. 3 – ανυψωτική βίδα. 4 – προσοφθάλμιος τηλεσκοπίου με δακτύλιο διόπτρας. 5 – όραση; 6 – καστάνια? 7 – φακός τηλεσκοπίου. 8 – βίδα στερέωσης. 9 – βίδα οδηγός. 10 – κυλινδρικό επίπεδο επαφής. 11 – κυλινδρικές βίδες ρύθμισης στάθμης
ZN-3KL
Ρύζι. 64. Επίπεδο ακριβείας ZN-3KL με αντισταθμιστή και καντράν: 1 – καντράν; 2 – βίδα οδηγός. 3 – καστάνια? 4 – όραση. ZN-3KL
2Ν-10ΚΛ
Ρύζι. 65. Τεχνικό επίπεδο 2Ν-10ΚΛ
Επίπεδα ξένης κατασκευής
Trimble ηλεκτρονικό επίπεδο
Επίπεδο λέιζερ
7.4. Επιτελεία ισοπέδωσης
Ισοπεδωτικά επιτελεία για ισοπέδωση III– Η κατηγορία IV και η τεχνική κατασκευάζονται από ξύλινα δοκάρια διατομής I με πλάτος 8–10 και πάχος 2–3 cm.
Η ράγα RN-3 (Εικ. 66) έχει μήκος 3 m. Οι διαιρέσεις σημειώνονται ανά 1 cm.
Η κύρια ζυγαριά έχει ασπρόμαυρες διαιρέσεις, το μηδέν ευθυγραμμίζεται με τη φτέρνα του ραβδιού. Μια πρόσθετη κλίμακα στην άλλη πλευρά του επιτελείου έχει εναλλασσόμενα ερυθρόλευκα τμήματα. Η ένδειξη άνω των 4000 mm συνδυάζεται με τη φτέρνα του ραβδιού. Συχνά υπάρχουν σετ πηχάκια στα οποία οι ενδείξεις των 4687 και 4787 mm συμπίπτουν με τα τακούνια των κόκκινων πλευρών. Επομένως, οι υπερβολές που μετρώνται στις κόκκινες πλευρές των πτερυγίων θα είναι 100 mm μεγαλύτερες ή μικρότερες από αυτές που μετρώνται στις μαύρες πλευρές των πτερυγίων.
Ρύζι. 66. Ράβδος ισοπέδωσης (α) και οπτικό πεδίο τηλεσκοπίου επιπέδου με κυλινδρικό επίπεδο (β)
7.5. Η επίδραση της καμπυλότητας της Γης και της διάθλασης στα αποτελέσματα της ισοπέδωσης
Κατά την εξαγωγή τύπων για μεθόδους ισοπέδωσης από τη μέση και προς τα εμπρός, θεωρείται ότι η επίπεδη επιφάνεια είναι ένα επίπεδο, η δέσμη παρακολούθησης είναι ευθύγραμμη και οριζόντια και οι ράγες που είναι εγκατεστημένες σε σημεία είναι παράλληλες μεταξύ τους.
Στην πραγματικότητα, η επίπεδη επιφάνεια δεν είναι επίπεδο και οι λωρίδες που είναι εγκατεστημένες στα σημεία Α και Β κάθετα στην επιφάνεια δεν είναι παράλληλες μεταξύ τους (Εικ. 67), επομένως οι ενδείξεις ΖΚαι Πυπερβολική από το ποσό των διορθώσεων για την καμπυλότητα της Γης CM = Κ 1 Και DN = Κ 2 .
Ρύζι. 67. Η επίδραση της καμπυλότητας της Γης και της διάθλασης στα αποτελέσματα της γεωμετρικής ισοπέδωσης
Οι διορθώσεις για την καμπυλότητα της Γης είναι ίσες με:
,
Οπου μικρό 1 , μικρό 2 - απόσταση από το επίπεδο έως τα πηχάκια. R– ακτίνα της Γης.
Επιπλέον, είναι γνωστό ότι μια δέσμη φωτός διαδίδεται ευθύγραμμα μόνο σε ένα ομοιογενές μέσο. Στην πραγματική ατμόσφαιρα, της οποίας η πυκνότητα αυξάνεται καθώς πλησιάζει την επιφάνεια της Γης, μια ακτίνα φωτός ακολουθεί μια συγκεκριμένη καμπύλη που ονομάζεται διαθλαστική καμπύλη. Ως αποτέλεσμα, η δέσμη όρασης έχει το σχήμα μιας διαθλαστικής καμπύλης ακτίνας R 1 και τέμνει τις λωρίδες στα σημεία C" και D". Επομένως, οι αναφορές προσωπικού μειώνονται κατά το ποσό της διόρθωσης για διάθλαση: CC" = r 1 και ΔΔ"=ρ 2, τα οποία καθορίζονται από τον τύπο
Η ακτίνα της διαθλαστικής καμπύλης εξαρτάται από τη θερμοκρασία, την πυκνότητα, την υγρασία του αέρα κ.λπ. Ο λόγος της ακτίνας της Γης Rστην ακτίνα της διαθλαστικής καμπύλης R 1 ονομάζεται συντελεστής επίγειας διάθλασης, του οποίου λαμβάνεται η μέση τιμή
Ας υποδηλώσουμε
Οπου φά 1 και φά 2 – οι διορθώσεις για την καμπυλότητα της Γης και τη διάθλαση είναι ίσες
Επομένως, η υπέρβαση μεταξύ των σημείων Α και Β, λαμβάνοντας υπόψη τις διορθώσεις για την καμπυλότητα της Γης και τη διάθλαση, είναι ίση με
Η ανάγκη να ληφθεί υπόψη η διόρθωση εξαρτάται από την απαιτούμενη ακρίβεια μέτρησης.
Από τον τύπο προκύπτει ότι εάν οι αποστάσεις από το επίπεδο έως τα πηχάκια είναι ίσες και οι συνθήκες είναι περίπου ίδιες, μπορούμε να υποθέσουμε ότι φά 1 = φά 2 και η = Ζ – Π. Έτσι, όταν ισοπεδώνετε από τη μέση διατηρώντας την ισότητα των ώμων, η επίδραση της καμπυλότητας της Γης και της διάθλασης πρακτικά εξαλείφεται.
Διάλεξη 8. Γεωδαιτικά δίκτυα
Η ταξινόμηση των επιπέδων γίνεται:
Σύμφωνα με την ακρίβεια, υπάρχουν τρεις τύποι - υψηλής ακρίβειας N - 05, ακριβής N - 3 και τεχνικός N - 10. Ο αριθμός υποδεικνύει την τιμή του μέσου τετραγωνικού σφάλματος σε mm για τον προσδιορισμό υπερβολών ανά 1 km διπλής διαδρομής, δηλ. 0,5 mm, 3 mm, 10 mm.
Σύμφωνα με τη σχεδίαση (μέθοδος φέρνοντας τον άξονα παρατήρησης σε οριζόντια θέση) επίπεδα με επίπεδο στον σωλήνα και επίπεδα με αντισταθμιστή. Εάν υπάρχει αντισταθμιστής, τότε το γράμμα K προστίθεται στον προσδιορισμό και εάν υπάρχει επίσης καντράν, τότε L: N -10KL.
Έχει διαπιστωθεί ότι η χρήση συσκευών με αντισταθμιστές αυξάνει την παραγωγικότητα κατά 10-15% και ως εκ τούτου υπάρχει μια τάση αντικατάστασης επιπέδων με επίπεδα με επίπεδα με αντισταθμιστές. Ωστόσο, τα επίπεδα υψηλής ακρίβειας εξακολουθούν να παράγονται με επίπεδα.
Τα κύρια μέρη των επιπέδων: τηλεσκόπιο με εσωτερική εστίαση με μεγέθυνση 20-50 x. ράφι; βίδες στερέωσης και καθοδήγησης. στρογγυλό επίπεδο? είτε ένας αντισταθμιστής είτε ένα κυλινδρικό επίπεδο σφιχτά στερεωμένο στον σωλήνα. Στη συνέχεια, υπάρχει μια ανυψωτική βίδα για να φέρει τη φυσαλίδα στάθμης στο σημείο μηδέν. Η εικόνα των μισών φυσαλίδων μεταδίδεται στο οπτικό πεδίο του σωλήνα.
Πριν από τη λήψη μετρήσεων, η φυσαλίδα φέρεται στο σημείο μηδέν με μια ανυψωτική βίδα (Εικ. 4.5). Όταν εργάζεστε με ένα επίπεδο με έναν αντισταθμιστή, η συσκευή πρέπει πρώτα να τοποθετηθεί σε οριζόντια θέση χρησιμοποιώντας ένα επαληθευμένο κυκλικό επίπεδο.
Ρύζι. 4.5. Οπτικό πεδίο ενός επίπεδου σωλήνα με κυλινδρικό
επίπεδο επαφής.
Πριν ξεκινήσετε τις εργασίες παραγωγής με το επίπεδο, είναι απαραίτητο να πραγματοποιήσετε έρευνα, επαλήθευση και, εάν είναι απαραίτητο, προσαρμογή. Η διαδικασία διεξαγωγής έρευνας, επαλήθευσης και προσαρμογής δίνεται στα διαβατήρια του οργάνου.
Επιτελεία ισοπέδωσης
Τα ισοπεδωτικά πηχάκια είναι ξύλινα μπλοκ πλάτους έως 10 cm, πάχους 2-3 cm και ύψους 3-4 m (Εικ. 4.6). Συνήθως τα πηχάκια είναι πτυσσόμενα σε μεντεσέδες ή συρόμενα. Υπάρχουν όμως και μασίφ πηχάκια (για ακριβή ισοπέδωση). Το κάτω μέρος του ραβδιού ονομάζεται φτέρνα - η καταμέτρηση της διαίρεσης ξεκινά από εκεί. Τα πηχάκια είναι διπλής όψης: στη μία πλευρά υπάρχουν μαύρα τμήματα (μαύρη πλευρά), από την άλλη - κόκκινα (κόκκινη πλευρά).
Ρύζι. 4.6. Ισοπεδωτικά πηχάκια. ένα ολόκληρο; β) – αναδίπλωση. V) -
ολίσθηση
Στη μαύρη πλευρά το μηδέν είναι ευθυγραμμισμένο με τη φτέρνα, στην κόκκινη πλευρά το τακούνι έχει μια συγκεκριμένη ένδειξη μεγαλύτερη από 4 m (μέγιστο ύψος των πηχών). Συνήθως είναι 4687 ή 4787 χλστ. Κατά την ισοπέδωση, η μαύρη πλευρά είναι η κύρια πλευρά και η κόκκινη πλευρά είναι η πλευρά ελέγχου. Η διαφορά στις ενδείξεις στη μαύρη και κόκκινη πλευρά του ραβδιού πρέπει να είναι ίση με τη διαφορά στα τακούνια. Η απόκλιση στη διαφορά στις ενδείξεις επιτρέπεται εντός των ορίων ακρίβειας ισοπέδωσης (για τεχνικά 5 mm). Τα πηχάκια έχουν λαβές για συγκράτηση και μερικές φορές στρογγυλά επίπεδα για να τα φέρνουν ακριβώς σε κάθετη θέση.
Εκδόθηκε τους παρακάτω τύπουςράφι:
RN-05 invar μονής όψης, τριών μέτρων, διαιρέσεις κάθε 0,5 cm - για ισοπέδωση υψηλής ακρίβειας.
RN-3 ξύλινο διπλής όψης, μήκους 1500, 3000, 4000 mm για ισοπέδωση με σφάλμα 3 mm ανά 1 km διαδρομής.
RN-10 ξύλινο διπλής όψης, μήκους 4000 mm, για ισοπέδωση με σφάλμα 10 mm ανά 1 km διαδρομής. Κατά την ισοπέδωση, τα πηχάκια τοποθετούνται στο επάνω μέρος, ακόμη και σε κομμένα ξύλινα πασσάλους που έχουν χωθεί στο έδαφος, μεταλλικά παπούτσια, πατερίτσες ή σε «σκληρά» σημεία του εδάφους (ράγες, κράσπεδα κ.λπ.).
Λέιζερ και συσκευές κωδικοποίησηςγια γεωμετρικά
ισοπέδωση
Επίπεδα λέιζερ - οραματιστείτε τη δέσμη όρασης, σχηματίζοντας ένα επίπεδο περιστροφής του επιπέδου (Εικ. 4.7). Όταν το επίπεδο περιστροφής τέμνει μια κατακόρυφη ειδική ράβδο, εμφανίζεται μια οριζόντια γραμμή από την οποία υπολογίζονται οι υπερβάσεις. Χρησιμοποιείται οπτική ή φωτοηλεκτρική ένδειξη. Ένα επίπεδο εξυπηρετεί πολλά πηχάκια ταυτόχρονα. Διαθέσιμο: σκοπευτικό λέιζερ LV5M, προσάρτημα λέιζερ PL-1, επίπεδο λέιζερ με περιστρεφόμενη δέσμη Geoplan 300 (ταχύτητα 12 σ.α.λ.).
Τα κωδικοποιημένα επίπεδα διαθέτουν ενσωματωμένο μικροϋπολογιστή και χρησιμοποιούν επιτελεία με κωδικοποιημένα τμήματα. Αφού εισαγάγετε πληροφορίες στον υπολογιστή σχετικά με τα σημάδια των αρχικών και τελικών σημείων αναφοράς, τοποθετήστε το δείκτη στις ράγες και πατήστε το πλήκτρο "count", μετά από το οποίο εκτελούνται αυτόματα όλοι οι υπολογισμοί. Χρησιμοποιείται το επίπεδο κωδικού RENI 002A. Σφάλμα 0,2 mm ανά 1 km διαδρομής.
Ρύζι. 4.7. Επίπεδο λέιζερ. ΕΝΑ) – γενική μορφή; σι)– βασίζονται στο προσωπικό· V)– θέση του επιπέδου για τη σάρωση του οριζόντιου επιπέδου.
Τα επίπεδα χωρίζονται σε 3 τύπους:
Deaf n., Laser n. και ν. Με αντισταθμιστή.
Επίπεδο τυφλού: το τηλεσκόπιο, το επίπεδο και η βάση συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε η σχετική τους θέση να μπορεί να αλλάξει μόνο με τη βοήθεια βιδών διόρθωσης.
Επίπεδο λέιζερ: μια συσκευή που βασίζεται στη χρήση ακτινοβολίας λέιζερ για τη δημιουργία μιας οριζόντιας φωτεινής γραμμής ή επιπέδου, σε σχέση με το οποίο μπορούν να προσδιοριστούν οι υπερβολές χρησιμοποιώντας μια ράβδο ισοπέδωσης.
N. με αντιστάθμιση: επίπεδο στο οποίο η οπτική γωνία παίρνει αυτόματα οριζόντια θέση αφού πρώτα ρυθμιστεί ο άξονας περιστροφής σε θέση βάθους κατά μήκος ενός κυκλικού επιπέδου. (Δεν μπορείτε να μετρήσετε προς τα εμπρός επειδή δεν υπάρχει ύψος της συσκευής)
Σύμφωνα με το GOST 10528 - 76, στη χώρα μας παράγονται τρεις τύποι επιπέδων: υψηλής ακρίβειας με σφάλμα μέτρησης που δεν υπερβαίνει τα 0,5 mm ανά 1 km διαδρομής, ακριβές με σφάλμα μέτρησης άνω των 3 mm ανά 1 km διαδρομής και τεχνικό με σφάλμα μέτρησης άνω των 10 mm ανά 1 km διαδρομής.
Τα επίπεδα όλων των τύπων μπορούν να παραχθούν είτε με στάθμη προσαρμοσμένη στον σωλήνα, είτε με αντισταθμιστή για την κλίση της γραμμής παρατήρησης του σωλήνα. Εάν υπάρχει αντισταθμιστής, το γράμμα K προστίθεται στον κωδικό επιπέδου, για παράδειγμα, N-3K. Τα επίπεδα Ν-3 και Ν-10 επιτρέπεται να έχουν οριζόντιο άκρο. σε αυτήν την περίπτωση, το γράμμα L προστίθεται στον κωδικό επιπέδου, για παράδειγμα, N-10L.
Ένα επίπεδο με ένα επίπεδο συνδεδεμένο σε έναν σωλήνα φαίνεται στο Σχ. 4.33.
Το τηλεσκόπιο και το επίπεδο που είναι προσαρτημένο σε αυτό είναι τα πιο σημαντικά μέρη του επιπέδου.
Η ανυψωτική βίδα χρησιμοποιείται για να φέρει την οπτική γραμμή του σωλήνα σε οριζόντια θέση. Χρησιμοποιείται για την ανύψωση ή τη μείωση του οφθαλμικού άκρου του σωλήνα. Σε αυτήν την περίπτωση, η φυσαλίδα στάθμης μετακινείται και όταν βρίσκεται ακριβώς στο μηδέν, η γραμμή όρασης πρέπει να ρυθμιστεί οριζόντια.
1 - εμβέλεια κηλίδων. 2 - κυλινδρικό επίπεδο με σωλήνα.
3 - ανυψωτική βίδα. 4 - εγκατάσταση στρογγυλό επίπεδο (δεν φαίνεται στο σχήμα).
5,6 - στερέωση και μικρομετρικές βίδες αζιμουθιακής περιστροφής.
8 - βάση με τρεις βίδες ανύψωσης.
Ένα κυλινδρικό επίπεδο είναι συνήθως ένα επίπεδο επαφής. η εικόνα των επαφών της φυσαλίδας μεταδίδεται από ένα σύστημα πρισμάτων στο οπτικό πεδίο του σωλήνα, το οποίο είναι πολύ βολικό, αφού ο παρατηρητής βλέπει τόσο τη ράβδο όσο και το επίπεδο ταυτόχρονα.
Για ένα επίπεδο με επίπεδο συνδεδεμένο σε σωλήνα, πραγματοποιούνται τρεις επαληθεύσεις.
1. Ο άξονας του κυλινδρικού επιπέδου και η οπτική γραμμή του σωλήνα πρέπει να είναι παράλληλοι και να βρίσκονται σε παράλληλα κατακόρυφα επίπεδα - αυτή η κατάσταση ονομάζεται κύρια κατάσταση ενός επιπέδου με επίπεδο σωλήνα. Το πρώτο μέρος της κύριας κατάστασης ελέγχεται με διπλή ισοπέδωση προς τα εμπρός. Δύο μανταλάκια οδηγούνται στην περιοχή σε απόσταση περίπου 50 μέτρων το ένα από το άλλο. Η στάθμη τοποθετείται πάνω από το σημείο Α έτσι ώστε ο προσοφθάλμιος του σωλήνα να βρίσκεται στην ίδια κάθετη γραμμή με το σημείο (Εικ. 4.34-α). Από το μανταλάκι μέχρι το κέντρο του προσοφθάλμιου φακού, μετράται το ύψος του οργάνου i 1. Στη συνέχεια, το ραβδί τοποθετείται στο σημείο Β, ο σωλήνας στάθμης είναι στραμμένος σε αυτό, η φυσαλίδα στάθμης φέρεται στο σημείο μηδέν και λαμβάνεται μια ένδειξη κατά μήκος του στελέχους b 1. Στη συνέχεια, η στάθμη και η ράβδος ανταλλάσσονται, μετράται το ύψος του εργαλείου i 2, η φυσαλίδα στάθμης φέρεται στο σημείο μηδέν και λαμβάνεται μια ένδειξη κατά μήκος της ράβδου b 2 (Εικ. 4.34b).
Ας μην πληρούται η κύρια προϋπόθεση του επιπέδου και όταν η φυσαλίδα στάθμης είναι τοποθετημένη στο μηδέν, η γραμμή θέασης δεν είναι οριζόντια, αλλά κάνει μια συγκεκριμένη γωνία i με τον άξονα στάθμης. Στη συνέχεια, αντί για τη σωστή ένδειξη b 0 1, το αποτέλεσμα είναι ένα λάθος - b 1. Ας υποδηλώσουμε το σφάλμα μέτρησης με x και η υπέρβαση του σημείου Β σε σχέση με το σημείο Α θα είναι ίση με:
h = i 1 - (b 1 + x).
Όταν το επίπεδο είναι τοποθετημένο στο σημείο Β, η υπέρβαση του σημείου Α σε σχέση με το σημείο Β:
h" = i 2 - (b 2 + x).
Αλλά η = - η», έτσι
i 1 - (b 1 + x) = - .
Από εδώ παίρνουμε:
x = 0,5*(i 1 + i 2) - 0,5*(b 1 + b 2). (4,59)
Εάν το x είναι μεγαλύτερο από 4 mm, είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε το επίπεδο, δηλ. εξάλειψη γωνίας i. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε μια βίδα ανύψωσης για να γείρετε τον σωλήνα στάθμης έως ότου η ένδειξη στο ραβδί είναι ίση με τη σωστή ένδειξη:
b 0 2 = b 2 + x,
Σε αυτήν την περίπτωση, η φυσαλίδα στάθμης θα αφήσει το σημείο μηδέν. Χρησιμοποιώντας τις διορθωτικές βίδες στάθμης, φέρτε τη φούσκα στο σημείο μηδέν και επαναλάβετε ξανά την επαλήθευση. Πλήρες πρόγραμμαο έλεγχος της κύριας κατάστασης περιλαμβάνει επίσης έλεγχο παραλληλισμού κατακόρυφα επίπεδα, τραβηγμένη μέσω της οπτικής γραμμής του σωλήνα και του άξονα στάθμης. Η διαδικασία για αυτόν τον έλεγχο περιγράφεται στη σελίδα 62.
Κατά την ισοπέδωση αυστηρά από τη μέση, το σφάλμα ανάγνωσης κατά μήκος της ράβδου λόγω αποτυχίας εκπλήρωσης της κύριας συνθήκης της στάθμης δεν επηρεάζει την τιμή της μετρούμενης υπέρβασης (Εικ. 4.35)
2. Ο άξονας του κυκλικού επιπέδου πρέπει να είναι παράλληλος προς τον άξονα περιστροφής του επιπέδου. Φέρτε τη φυσαλίδα κυκλικής στάθμης στο σημείο μηδέν και, στη συνέχεια, περιστρέψτε τη στάθμη σε αζιμούθιο κατά 180 o. Εάν η φυσαλίδα έχει αποκλίνει από το σημείο μηδέν, τότε μετακινείται κατά το ήμισυ της απόκλισης χρησιμοποιώντας βίδες ανύψωσης και κατά το ήμισυ με διορθωτικές βίδες στρογγυλού επιπέδου.
Υπάρχει ένα άλλο, περισσότερο αξιόπιστο τρόποέλεγχος του στρογγυλού επιπέδου: πρώτα, ρυθμίστε προσεκτικά τον άξονα περιστροφής του επιπέδου σε κατακόρυφη θέση χρησιμοποιώντας μια ανυψωτική βίδα και ένα κυλινδρικό επίπεδο στον σωλήνα και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε τις διορθωτικές βίδες του στρογγυλού επιπέδου για να φέρετε τη φυσαλίδα του στο σημείο μηδέν.
3. Το οριζόντιο νήμα του πλέγματος πρέπει να είναι κάθετο στον άξονα περιστροφής του επιπέδου, δηλ. να είναι οριζόντια. Το ραβδί τοποθετείται 30 - 40 m από το επίπεδο και ασφαλίζεται έτσι ώστε να μην ταλαντεύεται. Στη συνέχεια, λαμβάνονται μετρήσεις από το προσωπικό σε τρεις θέσεις της εικόνας του: στο κέντρο του οπτικού πεδίου, στα αριστερά του κέντρου και στα δεξιά. Εάν οι ενδείξεις διαφέρουν μεταξύ τους κατά περισσότερο από 1 mm, τότε το πλέγμα των νημάτων πρέπει να επεκταθεί.
Υποθέτοντας ότι τα πλέγματα του νήματος είναι αυστηρά κάθετα, μπορείτε να ελέγξετε την κατακόρυφοτητα του κάθετου νήματος. Για να το κάνετε αυτό, κρεμάστε ένα βαρέλι 20 m από το επίπεδο, τοποθετήστε έναν σωλήνα σε αυτό και ελέγξτε τη σύμπτωση του κατακόρυφου νήματος του πλέγματος με το νήμα της γραμμής υδραυλικού σωλήνα.
Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του επιπέδου που καθορίζουν την ακρίβεια μέτρησης των υπερβολών είναι η μεγέθυνση του τηλεσκοπίου και η τιμή διαίρεσης του κυλινδρικού επιπέδου με το τηλεσκόπιο. Με βάση αυτά τα χαρακτηριστικά, καθορίζει την καταλληλότητα του επιπέδου για την εκτέλεση εργασιών δεδομένης ακρίβειας. Για να ληφθούν οι αριθμητικές τιμές της αύξησης του σωλήνα και της τιμής διαίρεσης στάθμης, πραγματοποιούνται κατάλληλες μελέτες επιπέδου.
Επίπεδο.
Σκοπός και συσκευή.
Δουλεύοντας με το nevilir.
ισοπέδωση είναι ένα σύνολο μετρήσεων στο έδαφος, με αποτέλεσμα να προσδιορίζονται τα υψόμετρα μεταξύ των σημείων του εδάφους με τον μετέπειτα υπολογισμό των υψών τους σε σχέση με την αποδεκτή επιφάνεια. Στην επικράτεια Ρωσική Ομοσπονδίαη επιφάνεια εκκίνησης είναι το επίπεδο Βαλτική θάλασσα(Baltic Height System), δηλ. μηδέν του ποδιού της Κρονστάνδης.Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι ισοπέδωσης: γεωμετρική? τριγωνομετρικο? φυσικός; μηχανικός; στερεοφωτογραμμετρικό.
Γεωμετρικός Η ισοπέδωση συνίσταται στον άμεσο προσδιορισμό της διαφοράς ύψους δύο σημείων με τη χρήση οριζόντιας δέσμης παρατήρησης. Γίνεται γεωμετρική ισοπέδωση ειδικές συσκευές– επίπεδα που διασφαλίζουν την οριζόντια θέση της οπτικής γωνίας κατά τη διαδικασία μέτρησης.
Η εργαστηριακή εργασία επιδιώκει τους ακόλουθους στόχους:
Μελετήστε τη συσκευή των επιπέδων.
Μάθετε πώς να ελέγχετε και να προσαρμόζετε τα επίπεδα.
Αποκτήστε πρακτικές δεξιότητες στην εργασία με ένα επίπεδο, να είστε σε θέση να προσδιορίσετε τις υπερβολές χρησιμοποιώντας ένα επίπεδο.
Με βάση τα αποτελέσματα των εργασιών που εκτελέστηκαν, συντάσσεται έκθεση, συμπεριλαμβανομένης μιας σύντομης επεξηγηματικό σημείωμαμε διαγράμματα, σχέδια και αποτελέσματα μετρήσεων. Η αναφορά υπόκειται σε προστασία.
Κατά τη διαδικασία εκτέλεσης εργαστηριακών εργασιών, ο μαθητής πρέπει να μελετήσει τη δομή τόσο του εσωτερικού όσο και του ξένου επιπέδου, να μπορεί να εργαστεί με επίπεδα με επίπεδο σωλήνα και με αντισταθμιστή. πραγματοποιεί ανεξάρτητα όλες τις μετρήσεις και τους υπολογισμούς, παρακολουθεί αυστηρά την πληρότητα και την ακρίβεια της συμπλήρωσης αρχείων καταγραφής, την εκτέλεση επαληθεύσεων και την εκτέλεση υπολογιστικών εργασιών με ιδιαίτερη προσοχή.
Εργαστηριακή εργασία Νο 1 Σκοπός και συσκευή του επιπέδου
Εργοεκτέλεση εργαστηριακές εργασίες– μελετήστε τη συσκευή ενός επιπέδου με έναν αντισταθμιστή.
Τα επίπεδα και η ταξινόμηση τους
Το επίπεδο είναι ένα γεωδαιτικό όργανο για τον προσδιορισμό των υψομέτρων μεταξύ των σημείων του εδάφους χρησιμοποιώντας μια οριζόντια δέσμη παρατήρησης.
Τα επίπεδα διαφέρουν σε δύο βασικά χαρακτηριστικά: την ακρίβεια και τη μέθοδο τοποθέτησης του άξονα παρατήρησης σε οριζόντια θέση.
Σύμφωνα με την ακρίβεια, τα επίπεδα χωρίζονται σε τρεις τύπους:
Υψηλής ακρίβειας N-05 για ισοπέδωση κλάσεων I και II.
Ακρίβεια N-3 για ισοπέδωση κατηγορίες III και IV.
Τεχνικό Ν-5 για τεκμηρίωση τοπογραφικών ερευνών, προσδιορισμό υψών σημείων κατά τις μηχανολογικές και γεωδαιτικές έρευνες και κατασκευές.
Σύμφωνα με τη μέθοδο ρύθμισης του άξονα παρατήρησης σε οριζόντια θέση, διακρίνονται δύο τύποι επιπέδων:
Επίπεδα με επίπεδο με τηλεσκόπιο (N-05, N-3, N-10).
Επίπεδα με αντισταθμιστές (N-05K, N-3K, N-10K).
Οι αριθμοί στον κωδικό για κάθε τύπο στάθμης υποδεικνύουν το μέσο τετραγωνικό σφάλμα στον προσδιορισμό της υπέρβασης (σε mm) ανά 1 km διπλής διαδρομής. Για τα επίπεδα του πρώτου τύπου, το τηλεσκόπιο και το κυλινδρικό επίπεδο στερεώνονται μεταξύ τους και μπορούν να γείρουν σε μικρή γωνία σε σχέση με τη βάση της συσκευής χρησιμοποιώντας μια ανυψωτική βίδα.
Εικόνα 1. Επίπεδο με επίπεδο χρησιμοποιώντας τηλεσκόπιο.
1 – Βίδες ανύψωσης.
2 – Στρογγυλό επίπεδο.
3 – Γείσος.
4 – Φακός τηλεσκοπίου.
5 – Προσοφθάλμιος τηλεσκοπίου με δακτύλιο διόπτρας.
6 – Κυλινδρικό επίπεδο επαφής.
7 – Κυλινδρικές βίδες ρύθμισης στάθμης
8 – Βίδα στερέωσης.
9 – Μολύβδινη βίδα.
10 – Ανυψωτική βίδα.
11 – Cremaliera;
12 – Στάση.
Σε επίπεδα "σε επίπεδο σωλήνα", το τηλεσκόπιο και το κυλινδρικό επίπεδο στερεώνονται μεταξύ τους και μπορούν να γείρουν σε μικρή γωνία σε σχέση με τη βάση της συσκευής χρησιμοποιώντας μια ανυψωτική βίδα, η οποία διευκολύνει τη μεταφορά του άξονα παρατήρησης σε οριζόντια θέση κατά μήκος του κυλινδρικού επιπέδου . Η κύρια προϋπόθεση για τέτοια επίπεδα είναι ο αμοιβαίος παραλληλισμός της γραμμής παρατήρησης Άξονες V-Vκαι τον κυλινδρικό άξονα στάθμης U-U (Εικ. 1). Εάν πληρούται αυτή η προϋπόθεση, ο άξονας παρατήρησης του τηλεσκοπίου 1 θα πάρει οριζόντια θέση μετά την εγκατάσταση της φυσαλίδας του κυλινδρικού επιπέδου 2 στο σημείο μηδέν.
Για επίπεδα με αντισταθμιστές (με αυτοευθυγραμμισμένη οπτική γραμμή), η κατά προσέγγιση ρύθμιση του άξονα περιστροφής της συσκευής γίνεται χρησιμοποιώντας ένα κυκλικό επίπεδο. Μετά από αυτό, ενεργοποιείται ο αντισταθμιστής, ο οποίος φέρνει αυτόματα τον άξονα παρατήρησης σε οριζόντια θέση.
Η κύρια προϋπόθεση για επίπεδα αυτού του τύπου είναι η οριζόντια θέση του άξονα παρατήρησης εντός των ορίων των γωνιών σταθεροποίησης του αντισταθμιστή (±8-25"). Επίπεδα με αντισταθμιστές σε τα τελευταία χρόνιαέχουν γίνει ευρέως διαδεδομένες στη μηχανική και τη γεωδαιτική πρακτική, καθώς παρέχουν υψηλότερη παραγωγικότητα εργασίας, ειδικά όταν εργάζονται σε ασταθή εδάφη.
Τα επίπεδα ακριβείας και τεχνικά μπορούν επίσης να κατασκευαστούν με καντράν για τη μέτρηση οριζόντιων γωνιών. Σε αυτήν την περίπτωση, το γράμμα "L" προστίθεται στον κωδικό επιπέδου (για παράδειγμα, 3N-5L).
Στη γεωδαιτική πρακτική, τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα επίπεδα ακριβείας είναι τα N-3, και τα τεχνικά 3N-5L, NS-4, καθώς και ξένες τροποποιήσεις των επιπέδων SETL DSZ-3, VEGA L24 και άλλοι.