Файл: Новая геодезическая техника и ее применение в строительстве учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 93
Скачиваний: 0
в |
Москве. Точность контроля на расстоянии до 200 м находилась |
в |
пределах погрешности, равной 1 см [V. 1]. |
Лазерный визир, как датчик створа, применялся для разбив ки трассы ленточного конвейера комплекса КТТО-2 Михайловско го комбината Курской магнитной аномалии [V. 11] для ориенти рования движущихся агрегатов в условиях карьера; выверки вра
щающихся |
цементных |
|
печей; съемки подкрановых |
путей |
||
Луганской |
ГРЭС и |
Красносулинский |
металлургический |
завод |
||
[V. 12]. |
|
|
|
|
|
|
Лазерный визир |
ЛВ- |
5 |
(рис. V. 9) |
создан на базе |
лазера |
ОКГ-13. Источник света устанавливается в корпусе, образующем вместе с двумя полуосями горизонтальную ось вращения прибо ра, покоящуюся на колонках (подставках) 5. Коллиматор 2 уста новлен в оправе, связанной с корпусом лазера посредством котировочных винтов. Поворот источника света в вертикальной плоскости осуществляется в пределах 10°, а в горизонтальной плоскости — на 360°. Для плавного и точного наведения прибо ра на объект используются микрометренные винты 3. Приведе ние вертикальной оси прибора в отвесное положение произво-' дится подъемными винтами подставки. Прибор снабжен контакт ным уровнем с ценой деления 20" на 2 мм дуги. Питание прибора комбинированное: или от сети переменного тока пли от аккуму ляторов напряжением 12 В. Потребляемая мощность около 20 Вт.
Лазерный визир ЛВ-5 применялся как датчик створа при раз бивке эстакады через железнодорожные пути у Рижского вокза ла в Москве [V. 24]; для контроля ровности поверхности (в соче тании со специальной «светочувствительной рейкой») взлетнопосадочной полосы Адлерского аэродрома и на других объектах.
§ |
V. 3. Автоматизация геодезического контроля |
с |
помощью прибора управления лучом (ПУЛ) |
При производстве глубинных и планировочных земляных ра бот и земляных сооружений линейного типа требуется обеспечить заданный уклон и ровность поверхности. Для этого перед нача лом земляных работ и в процессе их выполнения производится вертикальная геодезическая разбивка сооружений. Поскольку существующие землеройные машины не приспособлены к взаимо действию с высотными знаками, то оценку толщины срезки или досыпки грунта машинист землеройной машины определяет на глаз; в результате необходимая ровность участка или заданный уклон поверхности достигается многократной проходкой маши ны при частом повторном геодезическом контроле с помощью нивелира.
Большая трудоемкость геодезического контроля, затраты на создание и восстановление сети геодезических точек при выпол нении земляных работ, а также непрерывно возрастающие темпы и объемы строительства служат основанием для разработки и
200
постепенного перехода к полуавтоматическому и автоматическо му геодезическому контролю на основе дистанционного управ ления рабочим органом землеройной машины. Одно из решений
этой |
задачи — использование так |
называемых лучевых |
прибо |
||||
ров, |
где в качестве |
опорной линии |
или |
плоскости, от которой ве |
|||
дется |
измерение превышения, служит |
направленный |
световой |
||||
луч. Прибор, изготовленный на этом принципе, получил |
название |
||||||
прибор |
управления |
лучом |
(ПУЛ), |
одна из моделей |
которого |
||
(ПУЛ-3] выпущена |
малой |
серией |
и входит в комплект |
двухро- |
Рис. |
V.10. |
Схема |
действия |
прибора |
управления |
лучом: |
|
/ — рабочий |
орган |
машины; 2 — |
фотоприемник; |
3 — линия з а д а н н о г о уклона; |
|||
|
4 — поперечное |
сечение |
луча; 5 — прожектор |
|
|||
торного экскаватора |
ЭДР-122 |
конструкции |
ВНИИземмаша. |
ПУЛ-3 используется также и на других землеройных и планиро вочных машинах при выполнении опытно-производственных работ.
Геодезический контроль эффективен при срезке грунта рабо чим органом землеройной машины. При недостатке грунта тре буется его предварительная подсыпка до уровня, превышающего , проектный. ПУЛ-3 предназначен для обеспечения заданного ук лона, сооружений линейного типа (водоотводных канав, трубо проводов, земляного полотна шоссейных дорог и т. п.). Он состо ит (рис. V. 10) из прожектора 5 (направляющей станции) и фо топриемника 2 (приемной станции).
Прожектор устанавливается на земле. С его помощью фор мируется узконаправленный луч, который может быть ориенти рован в пространстве в соответствии с требованиями проектного уклона на объекте работ. Фотоприемник помещается на рабочем органе землеройной машины; его задача — прием информации, передаваемой направляющей станцией и выработка команд для управления вертикальным перемещением рабочего органа маши ны с целью удержания установленного на нем фотоприемника на оси луча прожектора. Рабочий орган землеройной машины по вторяет уклоны, задаваемые световым лучом. Наиболее эффек тивно применение ПУЛ-3 на землеройном агрегате, имеющем гидравлическую подвеску рабочего органа (ножа, отвала, струга и т. п.).
201
Направляющая станция включает прожектор и обтюратор с мотором, модулирующий инфракрасный луч. С помощью биприз
мы луч |
прожектора |
разделен |
симметрично |
равно |
сигнальной |
||
зоной (РСЗ), |
на |
две |
части. Верхняя часть луча модулируется |
||||
частотой |
900 |
Гц, |
н и ж н я я — 1500 |
Гц. Телесный |
угол |
луча равен |
1°10', а вертикальный раствор РСЗ составляет 2 мм на расстоя нии 100 м и около 10 мм на расстоянии 500—600 м. Прожектор установлен на алидаде, что позволяет осуществлять вращение его в горизонтальной плоскости на 360° и производить установку в заданном направлении. Вертикальный винт прожектора дает воз-
Рис. V.11. Принципиальная схема фотоприемника ПУЛ и управ ления гидравлическим приводом рабочего органа машины:
/ — усилитель; |
2— |
частотный |
фильтр; 3— |
электромагнитный привод з о |
|
лотника; 4— |
золотник; 5 — гидравлический |
насос; |
6 — фотоэлемент; 7 — |
||
|
луч |
прожектора; |
8 — рабочий |
орган |
машины |
можность изменять наклон луча и придавать РСЗ" заданный ук лон а. В оптическую систему прожектора включены два свето
фильтра— красный и синий. Граница |
раздела |
светофильтров |
|
установлена вертикально — перпендикулярно РСЗ |
луча. Это |
да |
|
ет возможность водителю землеройной |
машины по видимой |
ок |
|
раске луча судить о положении машины |
относительно оси луча. |
Таким образом, луч прожектора создает в пространстве две взаимно перпендикулярные плоскости, одна из которых исполь зуется для ориентировки движения машины в плане, а другая (РСЗ) — для ведения рабочего органа по проектному уклону. На деленный такими свойствами луч устраняет необходимость уста новки плановых и высотных знаков детальной геодезической раз бивки в зоне производства земляных работ.
Приемная станция включает |
фотоприемник, усилитель и |
пульт управления. Функциональная |
схема автоматического уп |
равления рабочим органом машины дана на рис. V. 11. Фотопри-
202
емник 6 устанавливается непосредственно на рабочий орган ма шины, а усилитель 1 и пульт управления 2 — в кабине машиниста. При отступлении рабочего органа с линии заданного уклона фо топриемник попадает в одну из зон модулированного светового луча. В этом случае с фотоприемиика снимается электрический сигнал преобладающей частоты, который затем усиливается, по ступает в пульт управления и на электромагнит 3 сервозолотника 4 гидравлического привода. В зависимости от частоты моду лированного света сервозолотник перемещается в ту или иную сторону и тем самым открывает путь для подачи рабочей жидко сти гидросистемы в поршневую или штоковую полости гидроци линдра. Синхронная работа гпдроцнлиндров возвращает рабо чий орган на линию заданного уклона, а фотоприемник — в РСЗ луча. Так как фотоприемник жестко связан с рабочим органом, то последний копирует профиль, задаваемый РСЗ при движении машины.
С помощью ПУЛ-3 были выполнены опытно-производствен ные работы по профилированию прямых с заданным уклоном, разбивке вертикальных и плановых круговых кривых, отрывке дренажных канав, планировке взлетно-посадочных полос грунто вых аэродромов и др. Для работы в автоматическом режиме применялся прицепной струг-метатель непрерывного действия. Приемная станция была подключена к электрозолотниковым распределителям управления вертикальным перемещением ра бочего органа машины с таким расчетом, чтобы оба гидроцилинд ра его подвески работали синхронно на подъем или опускание в зависимости от команд пульта управления. Фотоприемник кре пился непосредственно к кронштейну, связанному с ножом ма шины.
Геодезическое |
обслуживание |
ПУЛ а заключается |
в следую |
щем. До начала |
производства |
работ устанавливается |
направ |
ляющая станция на оси будущего земляного сооружения в 10— 40 м от землеройного агрегата. С помощью нивелира определяет ся отметка РСЗ' луча непосредственно у выхода из прожектора. Найденная отметка РСЗ сравнивается с проектной отметкой оси земляного сооружения в месте установки направляющей станции. Полученная разность определяет высоту установки фотоприем ника над режущей плоскостью рабочего органа машины. Изме нение горизонта РСЗ'возможно путем изменения высоты штати ва, а также путем поднятия или опускания корпуса прожектора на алидаде. После наведения прожектора на фотоприемник на шкале барабанчика устанавливается проектное значения уклона.
Точная установка приемника в РСЗ и необходимое заглуб ление рабочего органа машины производится полуавтоматиче ски при помощи кнопок «вверх» и «вниз» после начала движе ния машины. Затем включается тумблер «автомат» и контроль заданного уклона осуществляется автоматически непрерывно. Задачей водителя является лишь удержание машины в заданном
203
направлении. Система ПУЛ работает уверенно днем и ночью на расстоянии до 750 м при отклонении оптической оси фотоприем ника от направления луча до 6°, но при условии, что фотоприем ник не выходит из луча.
а)
Н,м |
r £ j S 24- |
|
IS |
24 |
|
|
|
|
|
|
61 |
|
|
v |
'Z2<f |
32 IS |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
/6 |
|
|
|
|||
66 |
|
|
|
|
|
if |
|
3383l |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
65 |
|
|
|
|
|
|
26 |
IS |
|
|
54 |
0 |
wo |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
S,M |
||
5) |
|
|
|
|
|
5) |
|
|
|
|
Н,м |
|
|
|
|
H,M |
|
|
|
|
|
68 |
; 8 ( |
|
|
|
11,4 |
|
24 |
|
|
|
|
27 |
|
|
|
|
|
||||
51 |
2 ^ \ ъ |
л |
20 |
|
/2,2 |
|
|
23 |
|
|
44 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
66 |
|
|
|
ЗБ |
|
12,0 |
|
|
|
|
|
|
|
ч |
|
23 |
|
|
|
||
|
|
|
|
ir *28 |
l!,B |
|
|
|
||
65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
10— |
|
|
|
|
|
64 |
0 |
WO |
200 |
5, м |
11,6 |
|
100 |
200 |
S, м |
|
|
|
|
||||||||
Рис. V.12.. Профили, |
полученные с |
помощью |
ПУЛа: |
|||||||
а — прямой |
|
участок; б — плановая |
кривая; е — вертикальная |
|||||||
кривая. Сплошной линией показан фактический |
профиль; |
|||||||||
штриховой — проектный; |
цифрами |
вдоль |
профиля — отклоне |
|||||||
ние фактического профиля от |
проектного в миллиметрах |
На рис. V. 12, а представлен профиль прямой длиной 680 м с уклоном 6,4, полученный с помощью ПУЛа за один проход ма шины. Для определения точности выравнивания поверхности по следу режущего органа машины выполнена нивелировка по точ кам через 10 м. На рисунке выписаны отклонения в миллиметрах фактического профиля от проектного. Среднеквадратичная ошиб ка выравнивания составляет 18 мм. Такую точность автоматиче ского выравнивания поверхности следует считать удовлетвори тельной, имея в виду, что нормативная точность составляла 50 мм. При геодезическом контроле с помощью нивелира норма тивная точность выравнивания достигается, обычно, за 3—6 про ходов машины.
На рис. V. 12, в дан профиль вертикальной кривой с радиусом кривизны 20 км. Для ведения рабочего органа по дуге верти кальной кривой ' был применен следующий метод. Для ряда то чек через 10 м по дальности для заданного значения радиуса кривизны и уклона РСЗ на исходной точке были вычислены-зна чения уклонов. Расстояние до фотоприемника в процессе движе ния машины измерялось внутрибазовым дальномером типа ДВ-20. Изменение наклона луча прожектора производилось
204