Проектирование лесовозной автодороги Vкатегории в условиях Тайского лесничества

    Эклиметр

    Эклиметр  – прибор, предназначенный для  измерения вертикальных углов. Для  эклиметра выполняется только одна поверка. Поверку эклиметра производят двукратным измерением вертикального  угла одной и той же линии местности  в прямом и обратном направлениях. Если оба результата одинаковы с противоположными знаками, то эклиметр верен. При разных результатах нужно переместить груз. Для измерения вертикального угла визируют на наблюдаемую точку, находящуюся на высоте прибора (эклиметра), и нажатием кнопки тормоза освобождают градусное кольцо. После того, как кольцо перестанет качаться, против нити предметного диоптра отсчитывают величину угла наклона. Точность измерения вертикального угла при помощи эклиметра составляет ±20' - 30'. 

    Нивелиры  и нивелирные рейки 

    При производстве изыскательских и разбивочных  работ сооружаемой дороги  используют главным образом геометрическое нивелирование нивелирами Н-3, Н-3К, Н-10.

    Нивелиры  должны удовлетворять следующим  требованиям: становой и подъемные  винты, а также зажимной, наводящий и элевационный винты должны плавно вращаться в гнездах и не быть погнутыми.

    Труба нивелира должна свободно и плавно вращаться вокруг вертикальной оси, уровень должен быть прочно соединен с прибором, а его винты быть исправными. Зрительное поле трубы должно быть чистым с резко видимой сеткой нитей, изображения должны быть четкими, ясными, правильными и не иметь радужного ореола. Диафрагма с сеткой нитей должна быть прочно закреплена исправительными винтами.

    При наведении на резкость изображение рейки не должно перемещаться в вертикальной плоскости, окулярная трубочка должна плавно вращаться в окулярном колене.

    Наблюдателю в поле зрения трубы одновременно видны рейка и концы половинок  пузырька уровня. В коробке уровня со стороны окуляра имеются четыре исправительных винта, закрытые подвижной пластинкой. Зрительная труба имеет внутреннюю фокусировку, которая производится кремальерным винтом.

    Для точной установки визирной оси в  горизонтальное положение нивелир  снабжен элевационным винтом. Установка визирной оси в горизонтальное положение элевационным винтом производится перед каждым отсчетом по рейке.

    При техническом нивелировании применяют  цельные, раздвижные и складные рейки  длиной 3-4 м. Складные рейки получили наибольшее распространение вследствие их портативности при транспортировке. Как правило, рейки изготавливают двухсторонними с окраской оцифровки и делений в черный (рабочая сторона) и красный (контрольная сторона) цвета. Надпись делений возрастает от нижнего конца (пятки) рейки. Оцифровку наносят в перевернутом виде для того, чтобы в поле зрения трубы изображения цифр были прямыми. По черной стороне рейки нуль делений совмещают с пяткой рейки, по красной - с пяткой рейки совмещают отсчет 4685 или 4785.

    Отсчеты по рейке производят при пузырьке уровня, приведенном на середину, по средней горизонтальной нити. Отсчеты выражают в мм. 

    Поверки нивелиров с цилиндрическими  уровнями Н-3, Н-10

    Ось круглого уровня должна  быть параллельна  оси вращения  нивелира.

    Для поверки приводят подъемными винтами   пузырек круглого уровня в центр кружка и поворачивают  верхнюю часть нивелира вокруг  его оси  на 1800.

    Если  пузырек останется в центре, то условие выполнено. Если нет, то исправительными  винтами при уровне перемещают пузырек  к центру на половину его отклонения. Поверку повторяют несколько раз.

    После поверки и юстировки круглого уровня с его помощью, перед последующими поверками, устанавливают ось вращения нивелира в отвесное положение, устанавливая подъемными винтами пузырек уровня на середину в нуль-пункт.

    Горизонтальная  нить сетки должна быть перпендикулярна  к оси вращения нивелира.

    Для выполнения этого условия наводят  горизонтальную нить сетки на точку  и наводящим винтом вращают трубу  в стороны. Если точка наблюдения остается на нити сетки, то условие выполнено. Если нет, то ослабляют крепежные винты окулярной части зрительной трубы и после поворота сетки за счет люфта в отверстиях винтов, удерживающих оправу сетки в корпусе трубы, добиваются  соблюдения условия поверки.

    Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси трубы.

    Поверка выполняется двойным нивелированием одного и того же участка линии. При  двойном нивелировании по способу  вперед выбирают на местности две  точки, отстоящие друг от друга примерно на 50 м. В одной точке ставят нивелир, а в другой – рейку, как показано на рисунке 1.

    Измерив высоту прибора ί1, и приведя пузырек  цилиндрического уровня элевационным винтом на середину ампулы, берут первый отсчет по рейке b1, затем меняют местами  нивелир и рейку. В новом положении  вновь измеряют высоту прибора ί2 и, приведя пузырек уровня на середину (на контакт изображения), делают по рейке второй отсчет b2. 

    Рисунок 1 – Определение параллельности визирной оси

      и оси цилиндрического уровня  нивелира 

    Если  визирная ось не параллельна оси  уровня, то вместо правильного отсчета b1' и b2' были прочитаны отсчеты b1 и b2, содержащие ошибку x. Ошибка, вызванная не параллельностью визирной оси и оси цилиндрического уровня, вычисляется по формуле:

          (5)

    Ошибка x не должна превышать ± 4 мм. Найдя  погрешность x, вычисляют верный отсчет по формуле b2' = b2 - x и, действуя элевационным винтом прибора, наводят перекрестие  нитей  сетки на этот отсчет. При  этом пузырек цилиндрического уровня уходит с контакта. Далее, действуя вертикальными исправительными винтами уровня, устанавливают пузырек уровня на середину ампулы (на контакт). Поверку повторяют до устранения погрешности.

    Перед юстировкой этой поверки у самоустанавливающихся  нивелиров, например у Н3К, необходимо убедиться в работе оптического компенсатора. Для этого на рейке намечают отсчет и слегка нажимают рукой  на штатив, нарушив нивелирование прибора. Если после колебаний перекрестие сетки нитей установится на прежнем отсчете, то юстировку поверки осуществляют также, как и нивелиров с уровнем на трубе – установкой горизонтальной нити сетки на отсчет, соответствующий горизонтальному положению визирной оси. 

2. Полевые работы.

    Полевое трассирование ведут на стадии рабочего проектирование для поиска местных улучшений трассы, ее окончательного перенесения на местности. Основой для полевого трассирования служат материалы камерального трассирования. Проект трассы, разработанный в камеральных условиях, выносят в натуру ( на местность)  по данным привязкам углов поворота к пунктам геодезической основы или ближайшим контурам местности. Предпочтение отдают выносу точек трассы от пунктов геодезической основы как более надежному и точному.

    В поле начинают с нахождения необходимых  геодезических или контурных точек, от которых производят соответствующие угловые и линейные построения для определения положения исходных точек трассы, в том числе и начальной.  На точках трассы, найденных на местности, устанавливают вехи и обследуют намеченные направления, в частности, переходы через водотоки  и овраги, пересечения существующих магистралей и другие сложные места. Иногда приходится несколько смещать провешенную линию и передвигать вершины углов поворота, чтобы  удобнее разместить элементы плана и профиля трассы и обеспечить минимальный объем строительных работ. 

    Окончательно  выбранное положение вершин углов  поворота закрепляют на местности деревянными  или железобетонными столбами и  составляют абрис привязки этих точек  к местным предметам. Между закрепленными  вершинами углов ВУ (рис.1) поворота трассы прокладывают теодолитных ход, измеряя по ходу углы β₁,  β₂, и т.д. и длины сторон L₁, L₂,  и т.д. Углы поворота φ1 трассы определяют как дополнение правого угла до 180⁰. При повороте линии вправо φ_п=180⁰- β; при повороте влево φ_л=β-180⁰. углы измеряют одним приемом со средней квадратической погрешностью 0,5^/. 

Рисунок 1. Измерение горизонтальных углов на трассе.

    Для контроля угловых измерений одновременно по буссоли измеряют прямые и обратные магнитные азимуты сторон трассы. На длинных прямых участках в пределах непосредственной видимости через 500-800 метров устанавливают створные точки (дополнительные углы), которые дают отложением угла 180⁰  при двух кругах  теодолита. Угол хода на створной точке также измеряют одним приемом. Он не должен отличаться от 180⁰ более чем 1^/. В противном случае створную точку перемещают на местности. Расстояние между вершинами углов поворота и створными точками измеряют мерной лентой, рулеткой или дальномерами с предельной относительной погрешностью 1/1000….1/2000. на участках трассы с наклоном более 2⁰ непосредственно измеренные длины вводя поправки за наклон со знаком (+) . по результатам измерений углов и линий и данным плановым привязке трассы пунктам геодезической основы вычисляют координаты вершин углов поворота.

    При полевом трассировании разбивают  пикетаж трассы. Начальная точка  трассы служит нулевым пикетом.  Ее фиксируют, как все пикеты и  плюсовые точки.  С помощью кола диаметром 30мм, длиной 150мм, которые  забивают почти вровень с землей. Рядом с колом на расстоянии 200 мм по направления хода забивают сторожок – кол длинной 300….500 мм. На сторожке пишут номер пикета, так чтобы надпись была обращена назад по ходу к точке пикета. Пикет окапывают канавкой.

    Для разбивки пикетажа каждую линию трассы провешивают с помощью теодолита. Разбивку пикетажа ведут с применением стальной лентой или рулетки. Пикеты разбивают через 100 метров для более детального отражения профиля дополнительно фиксируют плюсовые точки.  Для того, чтобы избежать измерения углов наклона и введение поправок за наклон, на наклонных участках ведут разбивку пикетажа, укладывая ленту горизонтально и проектируя отвесом на землю приподнятый конец мерного прибора.

    Часто вместо измерения угла наклона и  введения  поправки горизонтальное проложение, равное 100.00 м, между пикетами определяют способом ватерпасовки (рисунок 2). 

Рисунок 2. Ветерпасовка.

    В этом случае при измерении отрезка  линии ленту располагают горизонтально  на глаз, а ее приподнятый конец над землей проектируют отвесом. Перед началом работы члены бригады распределяют между собой обязанности на пикетажиста, двух мерщиков и подносчика. Пикетажист ведет пикетажный журнал и отвечает за выполнение всех видов работ на данном участке. Два мерщика (передний и задний) производят измерение линий как по трассе, так и при съемке ситуации. Подносчик забивает и подписывает колышки со сторожками. Разбивку пикетажа начинают с ПК0. задний мерщик закрепляет шпилькой штрих начала ленты с ПК0 и устанавливает переднего мерщика в створе линии. Шпилька, вдетая в вырез конца ленты, когда она вытянута, должна закрывать собой вершину угла поворота. В таком положении конец ленты закрепляется. Если в пределах данной ленты надо обозначить промежуточную точку, то в этой точке забивают колышек со сторожком и делают соответствующую надпись. Съемку ситуации производят по обе стороны от оси трассы. Ширину полосы съемки устанавливает преподаватель. По завершению съемки, ленту перемещают вперед и укладывают в створе линии второй раз и т.д. при уложении в створе линии 5-й ленты задний мерщик передает переднему пять шпилек, а вместо закрепленной передним мерщиком шпильки забивают ПК1 с соответствующей надписью на сторожке. Пикетажист все данные по закреплению промежуточных точек, пикетов и съемки ситуации своевременно заносит в пикетажный журнал (рисунок 3). Уложив ленту, в пределах которой находится вершина угла поворота, и определив его пикетажное проложение, разбивку пикетажа приостанавливают и приступают к определению и закреплению на местности главных точек кривой.

    Рисунок 3. Пикетажный журнал                  

    3.Обработка журнала геометрического нивелирования.

    Рассмотрим  обработку журнала геометрического  нивелирования трассы, проложенной  от Rp 59 до Rр 60. Нивелирование выполнено нивелиром Н-3 двухсторонними рейками (разность между отсчётами по красной и черной сторонами рейки равна -321мм и -321мм, среднее превышение -321мм). Во избежании ошибок в журнале, на каждой странице подсчитываются разности отчёта по обеим сторонам рейки. Все разности должны отличатся друг от друга не более чем на 5 мм. После проверки полевых данных вычисляют превышения между связующими точками.