Файл: Мовчан С.Ф. Геодезические работы при монтаже строительных конструкций учеб. пособие для проф.-техн. учеб. заведений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 103

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

через горизонт инструмента находят отметки и проме­ жуточных точек. Так, для вычисления горизонта инст­ румента {ГИ) на станции 2 к отметке точки Х\, равной 150,704 м , прибавили отсчет 1249 (1,249 м) по черной стороне установленной на ней рейки. Записав получен­ ное значение 151,953 м горизонта инструмента в соот­ ветствующую графу, вычислили отметку промежуточ­ ной точки /, для чего из ГИ отняли отсчет по рейке, стоявшей на этой точке:

151,953 — 1,980, = 149,973 м .

В процессе сложного нивелирования

особое

внима­

ние должно быть обращено на установку

реек

на свя­

зующих

точках. Для того чтобы они не вдавливались

в- грунт,

что может привести к накоплению ошибок в

передаче превышения, при установке реек используют переносные фиксаторы (рис. 22) костыли или баш-

Рис. 22. Переносные фиксаторы для реек

маки. В качестве фиксаторов можно использовать прочно забиваемые в землю деревянные колья.

При нивелировании рейки должны устанавливаться отвесно, что легко достигается с помощью круглого уровня, которым снабжают рейки, предназначенные для нивелирования повышенной точности. Рейки, применяе­

мые при техническом нивелировании,

обычно

уровней

не имеют и устанавливают их в вертикальное

положе­

ние на глаз. Для ослабления ошибки

в отсчете из-за

отклонения рейки от вертикального положения

реечник

должен плавно покачивать рейку вдоль линии

визиро-

ваігня: вперед — к инструменту — и назад — на себя. Из всех видимых при этом отсчетов нивелировщик берет наименьший, соответствующий вертикальному положе­ нию рейки. Однако при отсчетах, меньших 1000 мм, рейку качать не следует, так как в этом случае из-за толщины рейки в ее пятке наименьший отсчет не будет соответствовать вертикальному положению рейки.

§ 1 1 . Физическое нивелирование

Все описанные ранее инструменты для геометричес­ кого нивелирования, несмотря на их достоинства, обла­ дают существенными недостатками:

необходимость прямой видимости между инструмен­ том и нивелируемыми точками и хорошей освещенности нивелирных реек;

невозможность применения на некоторых строитель­ ных объектах из-за громоздкости реек и отсутствия сво­ бодных удобных площадок для установки инструмента и работы наблюдателя;

наличие предела фокусирования зрительной трубы, который составляет 2ч-3 м, делая инструменты со зри­ тельными трубами абсолютно не пригодными для рабо­ ты в тесных закрытых помещениях;

подверженность оптических нивелиров разъюстировкам, что заставляет постоянно выполнять довольно сложные поверки;

искажение результатов геометрического нивелирова­ ния влияниями рефракции, которые учесть крайне труд­ но.

Перечисленные недостатки ограничивают область применения геометрического нивелирования. В тех слу­ чаях, когда последнее применить невозможно, выполня­ ют гидростатическое или гидромеханическое нивелиро­ вание, которые являются подвидами физического ниве­ лирования. Шланговые нивелиры, применяемые при этих видах нивелирования, не имеют .перечисленных не­ достатков: они не требуют сложных поверок, просты в обращении и обеспечивают быстрое определение превы­ шения.

Гидростатическое нивелирование. Гидростатическое нивелирование основано на законе сообщающихся сосу­ дов, в которых свободная поверхность жидкости — не­ зависимо от массы жидкости и поперечных сечений со-

49



судов — располагается на одном уровне. Нивелирова­ ние этого вида выполняют с помощью гидростатическо­ го нивелира, который представляет собой стеклянные цилиндры с миллиметровыми шкалами на стенках, за­ ключенные в металлические оправы и соединенные гиб­ ким шлангом.

Чтобы определить превышение h с помощью гидро­ статического нивелира, необходимо зиать относптель-

1

Рис. 23. Схема определения превы­

шения с

помощью

гидростатического

 

нивелира:

 

а — при

прямом

положении

сосудов,

б — при

обратном

положении

сосудов;

 

1 и 2 сосуды

 

ные высоты ZIA над точкой

А (рис. 23,а)

и Z2B над

точ­

кой В уровня жидкости в

измерительных

головках

(со­

судах). Тогда превышение h между точками А я В мо­ жет быть определено:

 

h

= Z\A — Z2B-

(14)

В соответствии

с

рисунком, выполненным

примени­

тельно к моделям

гидростатических нивелиров, в к о т о -

50

рых нулевой штрих располагается в нижней части нане­ сенной на стенке сосуда шкалы,

или

 

А = (Si +

Зпр) (sa

+ Я п р ) ,

 

 

 

h = ( З п р Я п р ) (s2 — sj),

 

(15)

 

 

 

где 3П р и Япр отсчеты, фиксирующие уровень

жидко­

 

 

сти в заднем и переднем сосудах при их

 

Si

и S2

прямом положении

(1—*2);

 

 

высоты

нулевых

штрихов

измеритель­

 

 

 

ных шкал

над опорными

плоскостями

 

 

сосудов.

 

 

 

 

 

 

Для

 

конкретной

пары

сосудов

разность

высот

( s 2 — S i )

их «нулей»

является постоянной величиной, на­

зываемой

местом

нуля

гидростатического

 

нивелира.

Обозначим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s2 s1

= MO,

 

 

(16)

тогда формулу (15)

можно записать

так:

 

 

 

 

 

п =

( З я

р - Л п р ) - Д Ю .

 

(17)

Если

в формулу

(17)

подставить значение

А = 0 , то

станет

ясно, что

место

нуля

прибора

представляет

собой разность отсчетов уровня жидкости в сосудах при установке их на горизонтальной поверхности.

В уравнении (17) два неизвестных — h и МО. Для определения этих неизвестных необходимо иметь второе

уравнение,

которое можно

получить, поменяв местами

сосуды (рис. 23, б). Тогда,

взяв отсчеты

30 б и П0б, фик­

сирующие уровень жидкости в сосудах при их обратном

положении

(2—М), можно записать

 

h = z2 A ZiB =

(s2

+ 3) (Sx 4-

n.j6)

или

Л = (30 б -

Л,*) + (sa-sO,

(18)

 

а с учетом

(16)

 

 

 

 

h = (3o6-no6)+M0.

(19)

Суммируя .и вычитая

выражения (17)

и (.19), полу­

чим формулы для нахождения превышения и значения

места нуля:

ч

 

 

и _

п р — Япр) + (Зоб — Яо б )

(2U)

» —

2

.

yi/fO (^пр — ^пр) — (Зрб

Аэб)

(21)

~2

51


Описанную методику двойного нивелирования со вза­ имной перестановкой сосудов применяют для высокоточ­ ных измерений. Она автоматически исключает влияние места нуля и ослабляет влияние на гидростатическую систему перепадов температуры, но малопроизводитель­ на. Поэтому в тех случаях, когда ие требуется особо вы­

сокой

точности,

предварительно

определяют

величину

МО и нивелирование

выполняют

в одном направлении

(1>-2 или 2 — И)

без перестановок,

учитывая

место

ну­

ля по

формуле (17)

или (19). При

нивелировании

по­

верхностей выполняют «полярное» нивелирование от од­ ной исходной точки (полюса), па которой оставляют неподвижным один пз сосудов, в то время как другой по­ следовательно устанавливают в разных местах нивели­

руемой поверхности.

 

 

 

 

 

 

Одним из простых и удобных в работе

инструментов

для гидростатического

нивелирования

является ш л а

н-

г о в ы й т е X и и ч е с к и й

и и в е л и р

H Ш Т - 1 ,

ко­

торый выпускает Харьковский

завод

маркшейдерских

инструментов. Прибор

обеспечивает

определение

пре­

вышений в пределах ±200 мм;

его применяют в

строи­

тельстве для нивелирования фундаментов, для передачи нулевых горизонтов в смежные помещения, а также при монтаже санитарно-технических устройств и отделочных работах.

Нивелир НШТ-1 представляет собой легкую перенос­ ную систему, состоящую из двух одинаковых взаимоза­ меняемых измерительных головок / и 2 (рис. 24, а), сое­ диненных гибким резиновым шлангом 3 длиной 10 м, внутренний диаметр которого 9 мм. Каждая измеритель­ ная головка, присоединяемая к шлангу с помощью шту­ цера 18 (рис. 24, б), состоит из стеклянного цилиндра 11 с нанесенной на нем миллиметровой шкалой, который заключен в металлическую оправу 13. Концы стеклян­ ного цилиндра закрываются пробками. Верхняя пробка имеет ручной и автоматический клапаны. Ручной кла­ пан 6 используется для герметизации стеклянного сосу­ да при транспортировании. Автоматический клапан,сос­ тоящий из свинцового грузика 5 и подвешенного к нему

на капроновой жилке 9

клапана-поплавка 10, обеспечи­

вает свободный пропуск

воздуха

и предотвращает выли­

вание

жидкости при внезапном

повышении

ее

уровня

или в

случае опрокидывания сосуда. При

повышении

уровня

жидкости клапан-поплавок 10 всплывает

и, при-

52


 

 

a)

 

 

 

 

S)

 

 

Рис.

24.

Шланговый

технический

нивелир НШТ-1:

 

 

а — общий вид, б — измерительная

головка;

/

и 2 — измерительные

головки,

3 — резиновый

шланг, Л — верхняя опорная

пятка,

5 — рамка,

в — ручной

кла­

пан, 7— конусообразная деталь,

8 — грузик,

У — капроновая

жнлча,

10 —

кла­

пан-поплавок,

/ / — стеклянный

цилиндр, 12

поплавок с кольцевой

риской,

13 — металлическая

оправа, 14 —

кран, 15 — нижняя

опорная

пятка,

IS — ост­

рие,

17 — навинчивающаяся

плоская

пятка. 13 — штуцер

 

 

жимаясь выталкивающей силой жидкости к плоским краям отверстия в конусообразной детали 7, герметиче­ ски перекрывает его, не пропуская жидкость вверх.

Верхняя часть металлической оправы оканчивается рамкой 5, в которой на резьбе помещена двусторонняя опорная пятка 4. Если измерительный сосуд надо при­ ставить к нивелируемой точке снизу, используют верх­ нюю плоскость опорной пятки. При подвеске прибора на' стенной репер прибор опирается на него нижней плос­ костью верхней пятки 4, а при установке на грунтовые репера — острием 16 'і-іижней опорной пятки 15. Ес­ ли прибор устанавливают на фундаменте или другой поверхности, снизу навинчивают вторую пятку 17 — плоскую.

Расставив измерительные головки на нивелируемые точки, наблюдатели открывают краны 14 и клапаны б нивелира и — после остановки поплавков 12 — одно­ временно фиксируют глубины жидкости в обоих сосу­ дах, производя отсчеты по красным кольцевым рискам иа внешних цилиндрических поверхностях поплавков 12. Каждый поплавок — пустотелый, кольцевой формы с двусторонним конусообразным сужением центрального отверстия; такая конструкция наилучшим образом обес­ печивает пропуск пузырькрв воздуха и постоянство вы­ соты поплавка над жидкостью. После отсчета глубины жидкости в сосудах крапы и клапаны перекрывают и нивелир переносят на следующую станцию, где действу­ ют в такой же последовательности.

Для работы при положительных температурах возду­ ха систему нивелира заполняют дистиллированной или кипяченой мягкой водой. Зимой для работы при отрица­ тельных температурах до — 30°С в нивелир заливают какой-либо антифриз 1 (20-=-25 %-ный водный раствор хлористого кальция, денатурат, 50%-ный водный раст­ вор ацетона).

Погрешности определения превышения с помощью ни­ велира НШТ-1 составляют, мм:

при двойном, нивелировании

со взаимной

переста­

+0,6

новкой сосудов

 

 

 

при нивелировании в одном

направлении

(без пе­

+1,0

рестановки сосудов) с

учетом места нуля . . .

при «полярном» нивелировании от одной исходной

+2,0

точки

 

 

 

1 А н т и ф р и з — жидкость

с

низкой температурой

замерзания

54