Кочетова е

Нівелір 2Н-3Л відноситься до точних нівелірам. Нівелір 2Н-3Л - 2-е покоління нівеліра Н-3 - точний, з рівнем, елеваціонним гвинтом і лімбом, призначений для вимірювання перевищень, відстаней і горизонтальних кутів. Середня квадратична похибка вимірювання перевищення на 1 км подвійного ходу 2,5 мм. Відрізняється від попередніх марок нівелірів (НВ-1, Н-3) відсутністю закріплюючо гвинта труби, наявністю лімба, має трубу прямого зображення, сучасний дизайн.

Мал. 60. Поле зору зорової труби

Відлік по рейці 1,150 м. Відстань S = (1,236-1,064) · 100 = 17,2 м

В даний час широке застосування знаходять геодезичні прилади (нівеліри, теодоліти і ін.), В яких рівень замінюється автоматичним пристроєм - компенсатором нахилу візирної осі, або «регулятором» положення візирної осі. Нівелір забезпечується тільки круглим рівнем для грубого приведення візирної осі в горизонтальне положення, горизонтальність лінії візування забезпечується з необхідною точністю автоматичним компенсатором нахилу. Компенсатори нахилу дозволяють підвищити точність і продуктивність праці, дають можливість працювати на нестійких грунтах. Суть роботи компенсатора полягає в наступному.

При горизонтальному положенні візирної осі труби по середній нитці сітки виробляють правильний відлік А, відповідний горизонту інструменту (рис. 61). При нахилі зорової труби на кут γ горизонтальний промінь, відповідний відліку А, зміщується вгору або вниз щодо середньої нитки сітки на величину С 0 С 1 = Δ = f · sinγ≈f · γ / ρ ". Для того щоб відлік А по середній нитці сітки не змінювався, потрібно або змінити положення сітки ниток з положення С 0 в С 1 (механічний компенсатор, рис. 61, б), або змінити напрямок горизонтального променя, відповідного відліку А так, щоб цей промінь знову потрапив на середню нитку сітки (оптико -механічний компенсатор, рис. 61, в).

Мал. 61. Принцип роботи компенсатора

Зсув сітки ниток або зміна положення променя візування здійснюється за допомогою розташованого в точці В спеціального пристрою - компенсатора нахилу зорової труби на величину Δ = S · sinβ.

Звідси випливає основне рівняння компенсації: f · sinγ = S · sinβ. Існує ще одна група компенсаторів - рідинні, засновані на

властивості поверхні рідини під дією сили тяжіння встановлюватися нормально до прямовисної лінії. В геодезичних приладах рідинні компенсатори застосовують рідко. Вони діють також за схемою оптікомеханіческіх компенсаторів. Кут β відхилення променя і місце розташування точки В розраховуються таким чином, щоб задовольнялося основне рівняння компенсації. Ставлення f / S = β / γ = n називається кутовим збільшенням компенсатора. Для того щоб геометричні розміри компенсатора були невеликі, точку В прагнуть розташувати всередині зорової труби (n≥1).

Компенсатори нахилу містять рухливий елемент, що знаходиться в певному положенні під дією сили тяжіння, нерухомий оптичний елемент (наприклад, відхиляє призму) і демпфуючий пристрій (демпфер) повітряного або магнітного типу. Рідинні демпфери не використовуються в нівелірах з компенсатором.

У геодезії найбільш широко застосовуються оптико-механічні компенсатори маятникового типу, які, в свою чергу, поділяються на лінзові, дзеркальні, призьменні. У світі випущено більше 70 типів компенсаторів, тому вищенаведене поділ на види досить умовно.

Все компенсатори можна згрупувати відповідно до їх розташуванням в нівелір:

- з компенсатором перед об'єктивом - НСМ-2А (СРСР);

- з рухомим об'єктивом або сіткою ниток - Сальмойраш 5172 і 5173 (Італія);

- з компенсатором між основним і фокусує компонентами телеоб'єктива - Ni-002 (НДР), Ni-А31 (ВНР), Никон (Японія) та ін .;

- з компенсатором між фокусує лінзою і сіткою ниток - Ni-025, Ni-007 (НДР), Ni-В3 (ВНР), НС-3 (СРСР) і ін .;

-з компенсатором, службовцям фокусирующим компонентом - Н-10кл. Механічним компенсатором є коливається сітка на трьох ме-

левих нитках, що має довжину, рівну f (f = S, n = 1). Під дією сили тяжіння перехрестя сітки ниток займає таке положення, що візирна вісь системи стрімкі.

Найбільш часто використовуються оптико-механічні компенсатори у вигляді вільно підвішених дзеркал, призм, лінз. Якщо дзеркало підвісити на маятнику так, щоб воно складало з горизонтальною площиною завжди однаковий кут, то його можна використовувати в якості компенсатора, у якого f = 2S, отже, n = 2.

Мал. 62. Принципова схема (а) і схема дії (б)

1 - об'єктив; 2 - фокусуються лінза; 3 - призма-компенсатор; 4 - берилієві нитки; 5 - призма АР-90 °; 6 - сітка ниток; 7 - окуляр; 8 - повітряний демпфер

Цю схему використовують в точних нівелірах типу Н-3К. Тут До м (n) <-1. При наклоне зрительной трубы на угол g перекрестие сетки нитей С смещается в положение С 1. Компенсатор сдвигает изображение правильного отсчета П в новое положение перекрестия сетки нитей на значение:

Вважають, що, через малість кута нахилу γ. зміна відстаней l і S мало, і записують рівняння компенсації у вигляді:

ƒ 'γ = 2lK M γ + 2S α (K M +1)

Переймаючись значеннями ƒ. S і l, обчислюють геометричні розміри підвіски компенсатора. Для нівеліра Н-ЗК значення Км = 2,62 ÷ 3,143. При складанні приладу змінюють значення S до тих пір, поки похибка компенсації не буде мінімальна.

На цьому принципі розроблена схема нівеліра 3Н-3кл (рис. 63).

Мал. 63. Принципова оптико-механічна схема нівеліра 3Н-3кл:

1 - об'єктив; 2 - фокусуються лінза; 3 - призма-компенсатор АР-60 ", 4 - призма

БКУ-60 °; 5 - сітка ниток; 6 - окуляр; 7 - рухливі опори; 8 - берилієві нитки; 9,15 - магнітоіндукційні демпфер (поз. 15 одночасно виконує роль балансира); 10 - важки; 11 - гвинт; 12 - маятник; 13 - гвинт; 14 - прокладка

В даний час поряд з оптичними нівелірами випускають цифрові і лазери, які знайшли широке застосування при вирішенні інженерно-геодезичних задач в народному господарстві. Застосування цих приладів в кілька разів підвищує продуктивність праці.

Існують лазери і теодоліти, що задають світлову площину і лінію (рис. 65). Лазери діляться на прилади для виконання внутрішніх робіт і прилади для виконання зовнішніх робіт.

Мал. 64. Структурні схеми передавачів

На малюнку: 1 - лазер, 2 - коліматор, 4 - блок розгортки променя в площину (наприклад, у вигляді обертової пентапризми). Лазерний промінь може встановлюватися в строго вертикальне положення точним циліндричним рівнем 3, круглим рівнем 7 та шарніром 5, круглим рівнем і компенсатором 8. У системах з похилою опорною площиною (кут нахилу ε змінний) між коллиматором або компенсатором і блоком розгортки встановлюється блок 6 формування кута нахилу. Лазер і коліматор можуть розташовуватися горизонтально, але тоді потрібен додатковий оптичний елемент, що змінює напрямок лазерного променя з горизонтального на вертикальне.

Для формування горизонтальної опорної площини необхідно направити йде строго вертикально лазерний промінь на що обертається навколо вертикальної осі, що збігається з променем, призму (прямокутну або пентапризму), що змінює його напрямок на 90 °.

Способи формування опорної площини зі змінним кутом нахилу ε (або ухилом i) можна розділити на дві групи: оптико-механічні та електрооптичні. Одним з найбільш поширених способів завдання похилій площині є спосіб, який використовує властивість обертається прямокутної (рідко) призми або пентапризми, тобто такий призми, яка може змінювати вертикальний напрямок входить променя на горизонтальне, розгортати промінь, відхилений від вертикалі на кут ε, в площину, нахилену до горизонту на той же кут ε (для пентапризми) або 2ε (для прямокутної призми). Якщо змінювати кут відхилення променя від вертикалі, то в просторі буде змінюватися кут нахилу площини.

Для додання лазерному променю певного кута відхилення від вертикалі, тобто для управління цим променем, є ряд пристроїв.

Мал. 66. Схема основних осей нівеліра з циліндричним рівнем

ГО - головна вісь обертання приладу; uu - вісь циліндричного рівня; VV - візирна вісь зорової труби; u'u '- вісь круглого рівня, mm - середня горизонтальна нитка сітки.

Повірки виконують після приведення приладу в робоче положення і перевіряють виконання наступних умов:

1. Вісь круглого рівня повинна бути паралельна основний осі обертання нівеліра. Рівень розташовують між двома підйомними гвинтами, обертаючи їх одночасно в різні боки, приводять бульбашку круглого рівня на середину. Потім повертають трубу на 180º і спостерігають за переміщенням бульбашки. Якщо бульбашка круглого рівня залишився в нульпункта, умова повірки виконано, в іншому випадку виробляють юстування. За допомогою виправних гвинтів круглого рівня переміщають пляшечку у напрямку до нульпункта на половину сходу. Остаточно повертають пляшечку на середину підйомними гвинтами. Після виправлення перевірку повторюють.

2. Середня горизонтальна нитка сітки ниток повинна бути перпендикулярна осі обертання інструменту. Наводять трубу на рейку, розташовану не менше ніж в 30 метрах від нівеліра. Працюють навідні гвинтом труби, переміщаючи зображення рейки спочатку в праве положення поля зору труби, потім в ліве, кожен раз при цьому беруть відлік по рейці. У разі збігу відліків а КП і а КЛ умова повірки виконано, в іншому випадку потрібно развер-

нуть сітку ниток на величину а КП + а КЛ.

3. Вісь циліндричного рівня повинна бути паралельна візирної осі зорової труби. Ця перевірка вважається основною повіркою нівеліра. Один із способів її виконання - нівелювання «вперед» двох точок (рис. 67).

Те ж виходить при нівелюванні «з середини» при рівних плечах. Якщо х> 4 мм, то необхідно провести юстування:

1. Обчислюють вірний відлік по рейці а 0 = а - х.

2. елеваціонний гвинтом нахиляють зорову трубу і встановлюють на

рейці відлік а 0. При цьому бульбашка циліндричного рівня зміститься з середини.

3. Виправними гвинтами циліндричного рівня пухирець рівня повертають на середину.

4. Повторюють перевірку.

10. Поздовжнє нівелювання траси

Траса - це вісь лінійного споруди типу: дороги, трубопроводи, лінійні прискорювачі часток, ЛЕП та інші (рис. 68).

Трасування - комплекс робіт для отримання оптимального варіанту траси по відношенню до ландшафту місцевості, рельєфу, в економічному відношенні. Розділяють камеральноє і польове трасування. Камеральное трасування полягає в попередньому виборі оптимального варіанту траси з використанням карт дрібного, а потім більшого масштабів. Виконується воно способами спроб, побудови лінії заданого ухилу, по стереомодель місцевості і автоматизованим методом.

Польове трасування виконують або без попереднього вибору траси на карті, або виносять в натуру обраний на мапі варіант траси. Всі роботи при цьому поділяються на польові та камеральні.

10.1. Польові роботи.

1. Розвідка - огляд місцевості і закріплення головних точок траси початку траси (НТ), кінця траси (КТ), створних точок (СТ), вершин кутів повороту траси (ВУ) (рис. 68) дерев'яними або бетонними стовпами висотою близько одного метра.

На стовпах олійною фарбою підписують назви і номера точок.

2. Вимірювання кутів повороту траси - кута між попереднім і подальшим направленням траси. Теодолітом вимірюють праві по ходу горизонтальні кути і обчислюють кути повороту траси. Якщо траса поворачіва-

ет вправо, то φ 1 = 180º- β 1. кут повороту траси вліво обчислюють таким чином φ 2 = β 2 - 180º.

3. Розбивка траси: розчищення і закріплення головних точок кривих, пікетів, плюсових точок, діаметрів. Після обчислення кутів повороту траси вибирають з «Таблиць для розбивки кругових кривих» або обчислюють за формулами елементи кривих: тангенс (дотична до кривої, Т), бісектрису (Б), довжину кривої (К), домер (Д) (рис. 69) .