Что такое теодолитный ход?

Теодолитным ходом называется ломанная линия, в которой измерены все стороны и углы между ними. По форме теодолитные ходы могут быть замкнутыми, разомкнутыми или представлять собой систему ходов с одной или несколькими узловыми точками (рис.7.9).

Теодолитные ходы являются одним из наиболее распространенных методов создания съемочного обоснования в закрытой местности. Для проложения теодолитного хода на местности намечают и закрепляют геодезическими знаками вершины углов поворота. После этого теодолитом измеряют горизонтальные углы при двух положениях вертикального круга и длины сторон рулетками, лентами землемерными или дальномерами с относительной погрешностью не меньше 1:2000. При камеральной обработке результатов полевых измерений в теодолитном ходе получают плановое положение (Х и У) пунктов съемочного обоснования.

Рис.7.9. Схема съемочного обоснования в виде системы теодолитных ходов

 

7.14. Назовите состав полевых работ при проложении теодолитных ходов?

1. Составление проекта. Проект составляют на имеющихся крупномасштабных картах или планах. Длины сторон в теодолитных ходах не должны быть более 350м и менее 40м. На этой же стадии составляют смету на выполнение съемочных работ.

2. Рекогносцировка местности выполняется с целью уточнения положения пунктов запроектированных теодолитных ходов. Пункты теодолитного хода следует располагать в местах, удобных как для производства угловых и линейных измерений, так и для съемки местности. Такими местами являются обочины тротуаров и дорог, крышки смотровых колодцев и т. д. Во время рекогносцировки обследуют состояние пунктов опорной геодезической сети. Желательно, чтобы с каждого пункта хода были видны основания вех, установленных на соседних пунктах. В процессе рекогносцировки составляют схематический чертеж теодолитного хода. Длины ходов зависят от масштаба съемки. Их ориентировочные значения для застроенной территории приведены в табл. 7.4.

3. Закрепление пунктов теодолитного хода выполняют временными знаками. На застроенной территории можно закреплять краской на асфальте или крышках смотровых люков, а также деревянными кольями или металлическими штырями. Центры пунктов отмечают гвоздями, забиваемыми в торцевую часть кола или крестообразной насечкой на металлических частях. На все закрепленные точки составляют абрис для облегчения их отыскания при съемочных работах.

4. Угловые измерения выполняют теодолитами технической точности способом отдельных приемов. Центрирование теодолита выполняют, как правило, с помощью нитяного отвеса с точностью 5 мм. Горизонтирование выполняют с помощью цилиндрического уровня. Отклонение пузырька уровня от нуль пункта не должно превышать двух делений. Расхождение измеренного угла между полуприемами не должно превышать двойной точности теодолита.

5. Линейные измерения выполняют или стальными мерными лентами, или стальными рулетками, или светодальномерами. Измерения всегда выполняют в прямом и обратном направлениях. Расхождение результатов в относительной мере не должно превышать 1:2000. В отдельных случаях, при проложении сгущающих теодолитных ходов, измерение длин линий допускается производить нитяными дальномерами. Для приведения длин линий на горизонтальную плоскость измеряют или их углы наклона, или превышения между закрепленными точками.

7.15. Какие факторы влияют на выбор метода создания съемочного обоснования?

Выбор метода создания съемочного обоснования зависит прежде всего от технико – экономических соображений, а также учитываются физико – географические условия района работ, площадь строительной площадки, наличие геодезических приборов, квалификации исполнителей.

Обычно в открытых всхолмленных малозастроенных районах выгоднее создавать сети микротриангуляции или микротрилатерации. В равнинных застроенных районах выгоднее прокладывать теодолитные ходы и геометрическое нивелирование. Наличие электронных тахеометров позволяет создавать сеть съемочного обоснования с более редким закреплением точек. В этом случае возможно одновременное определение плановых и высотных координат с довольно высокой точностью. В любом случае в проекте производства работ должны быть приведены расчеты, подтверждающие правильность выбора способа создания съемочной сети.

 

7.16. Почему при проложении теодолитных ходов длины сторон должны быть больше 40 м ?

Это связано прежде всего с погрешностью центрирования теодолита и визирных целей. Эти погрешности оказывают самое существенное влияние на точность измерения горизонтальных углов.

Центрировать теодолит идеально невозможно, поэтому в любом случае центр лимба будет находиться не над точкой О, а над точкой О₁ на расстоянии е (линейный элемент центрирования) от точки О. Так при центрировании нитяным отвесом величина е достигает 5 мм., а оптическим отвесом 2 мм.

 

Рис.7.10. Погрешность центрирования теодолита

 

Вторым элементом погрешности центрирования является угол Θ (угловой элемент центрирования). Оба элемента (е и θ ) являются случайными величинами и подчиняются нормальному закону распределения при условии, что приспособление для центрирования хорошо выверено и юстировано.

Таким образом, вместо угла АОВ (β) всегда измеряем угол АО₁В (β'). Разность

η_ц.т. = β'–β (7.8)

является погрешностью измерения горизонтального угла, которая зависит от точности центрирования теодолита. Формулу (7.8) можно записать в виде

η_ц.т. = x_B - x_А (7.9)

В формуле (7.9) x_B и x_А есть значения погрешностей направлений ОВ и ОА, вызванные погрешностью центрирования. Они зависят от величины линейного элемента центрирования е; длин сторон S_В и S_A; угла ориентирования линейного элемента θ, а также величины угла β. Их аналитические выражения, применительно к рис 7.8, имеют вид

x_А= (е/ S_А ) ρ sinβ, (7.10)

x_B= (е/ S_В ) ρ sin(θ+β), (7.11)

где ρ – число секунд в радиане (206265″).

Если принять S_C = S_А= S, то окончательное выражение погрешности измерения угла из-за погрешности центрирования примет вид

η_ц.т= (е/ S ) ρ( sin(θ+β) – sinβ)). (7.12)

Анализ данного выражения на экстремальные значения позволяет сделать заключение что η_ц.т→0 при S→;

и η_ц.т→max=(е/S)ρ при β = 180⁰ и θ =90⁰. (7.13)

Из формулы (7.13) имеем

S = (е/ η_ц.т)ρ (7.14)

Принимая предельную погрешность центрирования равной точности теодолита η_ц.т= m_β, а е = 5 мм, получим S = 34 м.

Таким образом, при центрировании теодолита нитяным отвесом при длине стороны 34 м погрешность центрирования соизмерима с точностью прибора, поэтому длина сторон хода должна быть больше 40 м.

7.17. Что такое рекогносцировка местности?

Рекогносцировка (от лат.recognosco - осматриваю) – осмотр и обследование местности с целью уточнения проекта производства геодезических работ, уточнения местоположения пунктов геодезического обоснования, проверки взаимной видимости между соседними пунктами и условий для проведения измерений.

7.18. Как измерить горизонтальный угол в теодолитном ходе?

Существует несколько способов измерения горизонтальных углов. В теодолитных ходах чаще всего применяют способ приемов. Его всегда применяют в тех случаях, когда в вершине угла сходится только два направления. Вершина угла О (рис.7.11) и концы направлений точки A и B должны быть на местности закреплены, а по линиям ОА и ОВ должна быть прямая видимость. Измерения начинают, как правило, с круга лево (КЛ) и выполняют в следующей последовательности.

Рис.7.11.Схема измерения горизонтального угла

β

Теодолит устанавливают над вершиной О и приводят его в рабочее положение, т.е.

· центрируют с помощью нитяного отвеса или оптического отвеса;

· нивелируют с помощью цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга;

· устанавливают по глазу сетку нитей;

Непосредственно процесс измерения сводится к следующему:

· открепляют алидаду горизонтального круга и зрительную трубу и, отведя алидаду на 30-40° влево от направления ОА, наводят на визирную цель, установленную в точке А. Наведение осуществляют сначала от руки так, чтобы она оказалась справа от биссектора. В этом положении алидаду закрепляют и, вращая наводящий винт алидады по ходу часовой стрелки (на ввинчивание), вводят визирную цель в биссектор. Закрепив зрительную трубу, наводящим винтом зрительной трубы вводят визирную цель как можно ближе к перекрестию сетки нитей.

· снимают отсчет по шкале микроскопа (35°13'30″) и записывают его в журнал измерения горизонтальных углов (табл.7.5);

· открепляют алидаду и зрительную трубу и наводят трубу на визирную цель, установленную в точке В, сначала от руки, затем после закрепления винта алидады и зрительной трубы наводящими винтами на ввинчивание вводят визирную цель в биссектор;

· снимают отсчет по шкале микроскопа (88° 26'00″) и записывают его в журнал измерения горизонтальных углов на свое место;

· вычисляют значение горизонтального угла, вычитая из отсчета на правое направление левое, т.е. β = 88° 26'00″ - 35°13'30″ = 53°12' 30″.

Получили значение угла из одного полуприема, т.е. необходимое измерение.

β3

Для получения избыточного (контрольного) измерения тот же самый угол измеряют при другом положении вертикального круга.

Последовательность действий при измерении совершенно аналогична методике, изложенной выше. Однако, если при круге лево начинали измерение с левого направления (точка А), то при круге право рекомендуется измерение начинать с наведения на правую точку В. Два таких полуприема составляют полный прием.

 

Таблица 7. 5. Журнал измерения горизонтальных углов способом приемов