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
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 |
+ 30б) — (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 _ |
(З 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