Полная версия

Главная arrow География arrow Геодезическое обеспечение строительства

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Теодолиты

Теодолиты предназначены для измерения горизонтальных и вертикальных углов, длин линий, выполнения тригонометрического, а иногда и геометрического нивелирования. Теодолиты могут применяться на всех стадиях строительства, а также при выполнении инженерных изысканий:

  • - в создании геодезической сети и разбивочной основы;
  • - в выносе в натуру осей здания или сооружения;
  • - в передаче осей на монтажные горизонты;
  • - в установке строительных конструкций;
  • - при выполнении исполнительной съемки;
  • - в осуществлении геодезического контроля за состоянием несущих конструкций при эксплуатации зданий и сооружений.

Согласно ГОСТ 10529-96 теодолиты в зависимости от точности измерения горизонтальных углов подразделяются на:

  • - высокоточные Т1, предназначенью для измерения углов со средней квадратической погрешностью 0,5 - 2";
  • - точные Т2, предназначенью для измерения углов со средней квадратической погрешностью 2 — 5";
  • - технические Т15 и Т30, предназначенью для измерения углов со средней квадратической погрешностью 10 - 30".

Кроме классификации по точности, теодолиты подразделяются по области применения (геодезические, астрономические, гидрометеорологические, макшедерские и т.д.), по физической природе носителя информации (механические, оптические, электронные, кодовые) и по конструкции (простые, повторительные, с уровнем при вертикальном круге или с компенсатором).

В сегменте «теодолиты» на российском рынке достаточно широко представлены ведущие мировые производители: Leica (Швейцария), Trimble (США), Spectra Precision, Sokkia, Nicon и Topcon (Япония), Carl Zeiss (Германия), Geotronics (Швеция), South (Корея), Sercel (Франция), Vega (Китай) и другие. Уральский оптико-механический завод (Россия) также поставляет на рынок теодолиты различных классов и назначения. Выбор геодезических приборов в настоящее время дело достаточно не простое. Но при этом можно пользоваться простым правилом. Какие работы планируется выполнять, и какую цену готов заплатить потребитель? Цена приборов зависит от их класса точности и бренда.

Оптические теодолиты - это приборы, которые оснащены оптическим отсчетным устройством (оптическая визирная труба), позволяющим производить отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам при помощи одного микроскопа, расположенного рядом с окуляром зрительной трубы. Оптические теодолиты относят к более ранним моделям теодолитов и имеют еще достаточно широкое распространение. Они имеют свои достоинства и недостатки. К достоинствам можно отнести:

  • - достаточно высокая надежность, проверенная временем;
  • - широкий диапазон рабочих температур;
  • - работает без аккумулятора (если не требуется подсветка);
  • - относительно невысокая цена по сравнению с электронными теодолитами и тахеометрами;
  • - широкий спектр выполняемых работ.

К недостаткам можно отнести:

  • - для обеспечения высокой точности работ требуется соответствующая квалификация исполнителей;
  • - все измерения и вычисления осуществляются в ручном режиме;
  • - измерения и обработка результатов занимают более продолжительное время по сравнению с работами, производимые с помощью электронных теодолитов и тахеометров.

При возведении зданий и сооружений необходимую точность раз- бивочных работ и создания планово-высотного обоснования сетей можно обеспечить точными теодолитами класса типа Т2 или Т5, а осуществлять строительно-монтажные работы с помощью технических теодолитов типа Т15 или ТЗО.

Внешний вид оптических теодолитов ЗТ2КП и 4Т30П

Рис. 1.5. Внешний вид оптических теодолитов ЗТ2КП и 4Т30П

Теодолит ЗТ2КП является базовой моделью унифицированной серии ЗТ и представляет дальнейшую модификацию теодолита 2Т2. В нем использован модульный принцип построения, при котором конструкция разделена на ряд отдельных модулей (зрительная труба, вертикальная ось с горизонтальным кругом, отсчетная система вертикального круга, колонка с горизонтальной осью, микрометр), которые можно собирать, юстировать и заменять отдельно. Данная модель теодолита отличается от предшествующих моделей более совершенной конструкцией и надежностью.

Теодолит ЗТ2КП применяется для измерения углов в триангуляции, полигонометрии, в геодезических сетях сгущения, в прикладной геодезии и в других областях геодезии. На все теодолиты серии ЗТ можно устанавливать светодальномеры различных конструкций производства УОМЗ. Прибор может комплектоваться геодезическим штативом типа ШР-160.

Стандартный комплект поставки: прибор, кейс, ЗИП, инструкция на русском языке, свидетельство о метрологической аттестации.

Таблица 1.4

Технические характеристики ЗТ2КП

Технические характеристики

Параметры

Увеличение зрительной трубы

зох

Поле зрения

1°35'

Световой диаметр объектива

40 мм

Наименьшее расстояние визирования

0,9 м

Среднеквадратическая погрешность измерения горизонтального угла

2"

Среднеквадратическая погрешность измерения вертикального угла

2,4"

Цена деления шкалы отсчетного микроскопа

1"

Температурный диапазон работы

от -40 до +50°

Вес теодолита с подставкой

4,7 кг

Г арантийный срок

2 года

Теодолит 4Т30П выпускается по ГОСТ Р 53340-2009, ГОСТ 10529-96 и техническим условиям ТУ 3-3.115-80 и предназначен для измерения углов при теодолитных съемках, изыскательских работах, в геодезических сетях сгущения и съемочных сетях, в прикладной геодезии, инженерно-строительных работах.

Теодолит 4Т30П относится к оптическим шкаловым теодолитам технической точности. В зависимости от цены деления шкалы микроскопа теодолит изготавливается в двух вариантах исполнения. Теодолиты 4Т30П выполнены в виде единого оптико-механического блока, включающего в себя зрительную трубу прямого изображения с нитяным дальномером, совмещенную систему отсчета горизонтальных и вертикальных углов, жидкостные уровни для установки прибора в рабочее положение. Теодолит снабжен съемной подставкой со встроенным центриром, механизмом перевода горизонтального круга. Уровень при зрительной трубе позволяет выполнять с технической точностью нивелирные работы.

Таблица 1.5

Технические характеристики 4Т30П

Технические характеристики

Параметры

Увеличение зрительной трубы

20Х

Поле зрения

Наружный диаметр оправы объектива

38 мм

Изображение

прямое

Коэффициент нитяного дальномера

100±0,5

Наименьшее расстояние визирования

1,2 м

Среднеквадратическая погрешность измерения горизонтального угла

30"

Среднеквадратическая погрешность измерения вертикального угла

30"

Цена деления шкалы отсчетного микроскопа

5' или Г

Температурный диапазон работы

от -40 до +50°

Вес теодолита с подставкой

2,3 кг

Гарантийный срок

2 года

Цена - качество данного прибора вполне сопоставима, отличается высокой надежностью, простотой и удобством работы и как нельзя лучше подходит к условиям строительной площадки.

Электронные теодолиты - предназначены для автоматизации угловых измерений. Роль наблюдателя при этом сводится к визированию не наблюдаемую цель, анализу и оценке точности измерений. Электронный теодолит представляет собой устройство, в котором считывание угловых величин происходит автоматически с последующим преобразованием в электрические сигналы с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП).

В конструкциях электронных теодолитов может использоваться один из двух типов АЦП, отличающихся методами получения информации о величине измеряемого угла: кодовые и инкрементальные (цифровые или дигитальные).

Внешний вид электронных и лазерных теодолитов Vega ТЕО-20 и RGK Т-0,5

Рис. 1.6. Внешний вид электронных и лазерных теодолитов Vega ТЕО-20 и RGK Т-0,5

При кодовом методе лимб теодолита представляет собой стеклянный диск, на котором нанесена кодовая маска в виде концентрических кодовых дорожек с прозрачными и непрозрачными зонами, обеспечивающих при считывании создание сигналов в двоичной системе 0 и 1. Рисунок кодовой маски отображает принятый в преобразователе цифровой код, который считывается с помощью фото- приемного устройства.

Устройство одно-и многооборотного энкодера

Рис. 1.7. Устройство одно-и многооборотного энкодера

Количество кодовых дорожек (разрядов) определяется точностью считывания с угломерного круга. Например, кодовый диск с разрешающей способностью 1" должен иметь 20 кодовых дорожек.

Кодовый метод является абсолютным, каждому угловому направлению соответствует определенный кодированный выходной сигнал: углы вычисляются как разности двух направлений.

Инкрементальный метод основан на использовании штрихового растра высокой плотности (до нескольких сотен штрихов на 1 мм), представляющий собой систему радиальных штрихов, которые наносятся на внешний край лимба или алидады. Штрихи и равные им по толщине интервалы образуют последовательность элементов «да-нет», называемых инкрементами. Инкрементальный метод относится к относительным методам, при котором определяется изменение углового положения круга, т.е. измеряются непосредственно углы.

Многие современные модели электронных теодолитов снабжаются датчиками угла наклона (электронным уровнем), который автоматически компенсирует наклон на вертикальной оси прибора в диапазоне 3-5'. Высокоточные теодолиты для контроля угла наклона вертикальной оси прибора по двум направлениям снабжаются аналогичным датчиком, ось уровня которого перпендикулярна первому. Функция исправления коллимационной погрешности автоматически вводит коррекцию в измеряемые направления, что позволяет выполнять угловые измерения при одном положении круга без потери точности результатов.

Среди высокоточных теодолитов в нашей стране наибольшее распространение получил теодолит Vega ТЕО-5. Отечественной промышленностью освоен выпуск электронного теодолита 2Т5ЭН1, являющегося дальнейшей модификацией теодолита 2Т5Э.

Электронный теодолит 2Т5ЭН1 сконструирован в виде единого электронно-оптического блока. Зрительная труба прямого изображения, при работе в темное время суток или при недостаточном освещении сетка нитей подсвечивается светодиодом. Горизонтирование теодолита выполняется подъемными винтами с помощью круглого уровня на подставке и цилиндрического уровня. Предварительная установка теодолита над точкой осуществляется с помощью отвеса, а окончательная установка - с помощью лазерного центрира. Угломерное устройство теодолита выполнено на основе накопительных датчиков фотоэлектрического типа. Датчик угла имеет стеклянный лимб с дорожками грубого и точного отсчета, считывающую диафрагму и фотоприемное устройство. Наклон вертикальной оси теодолита учитывается автоматически при помощи электронного однокоординатного жидкостного датчика наклона (электронного уровня), работающего в диапазоне от -5' до +5'. Электрическое питание прибора осуществляется от аккумулятора (элементов) напряжением 6,0 В. Продолжительность работы теодолита около 10 часов.

Новым направлением дальнейшего совершенствования геодезических приборов является создание лазерных теодолитов.

Лазерный теодолит объединяет в едином конструктивном исполнении стандартный электронный теодолит и лазерный визир (или лазерную насадку). Узконаправленный пучок света используется в качестве указателя, а полученные измерения отображаются на жидкокристаллическом дисплее. По внешнему виду лазерные теодолиты мало чем отличаются от электронных теодолитов. Наравне с оптическими, лазерные теодолиты широко используются для решения целого ряда важных задач:

  • - при топографической съемке местности;
  • - выполнения съемки построенных зданий, торговых центров, производственных объектов и прочих объектов с целью контроля возможных деформаций и осадок;
  • - выносе проекта в натуру при возведении зданий и сооружений различного назначения и межевании земельных участков.

Лазерный луч, применение которого уменьшает влияние человеческого фактора и наличие в конструкции жидкокристаллического дисплея, существенно повышает точность замеров и исключает случайную ошибку оператора, т.к. отснятые данные автоматически отображаются на экране.

Целевая аудитория этой разновидности теодолитов состоит из специалистов, задействованных в области строительства дорог, мостов, тоннелей и шахт, слабая освещенность не влияет на работу прибора - в любых условиях он демонстрирует качественные характеристики.

К недостаткам лазерного теодолита можно отнести работу от аккумуляторной батареи, что не всегда приемлемо при длительных полевых изысканиях без возможности подзарядки. Эта же зависимость от источника питания и электронная начинка не позволяют использовать лазерные и цифровые приборы в условиях низких температур, зато оптические выдержат суровые погодные испытания.

Альтернативой этому виду теодолитов может быть обычный оптический или электронный теодолит с отдельно приобретенной лазерной насадкой. В случае, если цена прибора является не принципиальной для покупателя, наилучшим вариантом является именно теодолит со встроенным излучателем.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>