Для чего нужен визирный цилиндр (2 видео)

Каждый пункт геодезической сети закрепляют на местности заложенным в грунт центром, несущим металлическую марку с указанием точки, к которой, относятся координаты пункта. Над центром пункта сооружают геодезический знак требуемой высоты, несущий визирный цилиндр и имеющий столик для установки измерительных приборов, а также площадку для наблюдателя.

Рис. 27. Тур на геодезическом пункте Рис. 28. Простая пирамида (а) и пирамида со штативом (б)

В геодезических сетях применяют знаки следующих типов: тур, пирамида (простая и со штативом), простой сигнал и сложный сигнал.

Туры (рис. 27) применяют на остроконечных вершинах гор, если видимость по всем направлениям открывается с Земли, а скальный грунт расположен на глубине не более 1,5 м (размеры на рисунках в см). Над туром устанавливают простую пирамиду с визирным цилиндром. Если построить пирамиду невозможно, то визирный цилиндр устанавливают непосредственно на тур.

Простые пирамиды (рис. ,28, а) строят в том случае, когда наблюдения по всем направлениям можно вести с тура или штатива. Если для обеспечения видимости на соседние пункты прибор требуется поднять над землей на 2—3 м, используют пирамиду с изолированным от нее штативом для установки приборов (рис. 28, б). Площадку для наблюдателя крепят к столбам пирамиды, изолируя ее от штатива. Пирамиды строят как деревянные, так и металлические высотой 5—8 м.

Простой сигнал (рис. 29) состоит из двух изолированных друг от друга пирамид: внешней 1, несущей визирный цилиндр и площадку для наблюдателя, и внутренней 2 со столиком для установки приборов. Внутренняя пирамида имеет трехгранную форму, а внешняя трехгранную или четырехгранную. Расстояние между основными столбами в основании внешней пирамиды принимают на 2 м больше Vs высоты до площадки наблюдателя.

Рис. 29. Простой сигнал Рис. 30. Сложный сигнал: 1 — якорь основания столба сигнала;

2 — основные столбы сигнала; 3 — венец; 4 — крестовина;

5 — болванка; 6 — стойка внутренней пирамиды;

7 — площадка для наблюдателя; 8 — столик; 9 — крыша;

10 — визирный цилиндр; 11— промежуточный столб

Простые сигналы строят высотой до 10 м; они могут быть деревянными и металлическими, постоянными и разборными. Разборные знаки применяют в районах с благоприятными условиями для переездов на автотранспорте. Нередко внутренняя пирамида является постоянной на пункте, а внешняя разборной, которую перевозят с пункта на пункт.

Сложный сигнал (рис. 30) по конструкции отличается от простого тем, что внутренняя пирамида, несущая столик для установки приборов, опирается не на землю, а на основные столбы сигнала (на 6 м ниже площадки для наблюдателя). Промежуточные столбы знака улучшают качество постройки сигнала. Сложные сигналы строят высотой от 11 до 40 м. Они имеют трехгранную конструкцию, их собирают на земле (в горизонтальном положении), а затем устанавливают вертикально в полностью завершенном виде. В этом случае не возникает необходимости в выполнении опасных верхолазных работ, а также повышается производительность труда при постройке знаков.

Ширина треугольного основания внешней пирамиды, сложного сигнала равна 1/4 его высоты до площадки наблюдателя плюс 2 м.

Основные требования к геодезическим сигналам. Геодезические сигналы (простые и сложные) должны способствовать достижению высокой точности измерений и обеспечивать безопасное ведение работ. Геодезический сигнал должен быть прочным, устойчивым и жестким.

Под прочностью сигнала понимают его способность сопротивляться действующим на него постоянным (масса деталей сигнала) и временным нагрузкам (напор ветра, масса приборов и людей, находящихся на сигнале, и т. п.), под воздействием которых могут деформироваться отдельные детали и узлы сигнала. Сигнал считается прочным, если он не разрушается и в нем не возникают практически значимые остаточные деформации.

Устойчивость сигнала — это его способность сохранять свое положение неизменным при действии на сигнал ветровой нагрузки. Ветер может опрокинуть сигнал, если его конструкция неудачна, а основание плохо закреплено в грунте. Устойчивость сигнала обеспечивается необходимой шириной его основания и глубиной заложения якорей основных столбов сигнала. Ширина основания сигнала больше на 2 м Vs—’А высоты до площадки наблюдателя, о чем было сказано выше. Глубина ям для установки основных столбов сигналов в районах сезонного промерзания грунта следующая (в м):

Читайте также: Рабочего цилиндра сцепления автомобиля газель

Сложные сигналы более 25 м

Основные столбы в нижней части снабжают якорями и устанавливают на прочные щиты (помосты), укладываемые на дно ям; ямы засыпают грунтом, который плотно утрамбовывают.

Под жесткостью сигнала понимают его способность сопротивляться возможным деформациям, возникающим в результате воздействия внешних факторов, и восстанавливать свое первоначальное положение после прекращения действия этих сил. Ветровая нагрузка на сигнал вызывает не только опрокидывание сигнала, но еще и его изгиб и колебание. Жесткость сигнала характеризуется величиной изгиба и частотой его колебаний. Изгиб обусловливает линейное перемещение и небольшой поворот верхней части сигнала в плоскости горизонта, а вибрация увеличивает амплитуду колебаний изображений визирных целей в поле зрения трубы теодолита. Жестким считается сигнал, возможное смещение столика которого в плоскости горизонта не превышает 1 см и угловые измерения возможны при скорости ветра до 5 м/с.

Рис. 31. График кручения геодезического сигнала Рис. 32. Малофазный визирный цилиндр Шишкина (размеры в см)

Расчет конструкций геодезических сигналов на прочность, устойчивость и жесткость выполняют на основе положений строительной механики и сопротивления материалов.

Кручение сигнала. Под воздействием внешних факторов (температуры, влажности воздуха, ветра и т. п.) верхняя часть сигнала несколько деформируется. В результате этого столик сигнала вместе с установленным на нем теодолитом постепенно поворачивается по азимуту. Это явление принято называть кручением сигнала. Величина и знак кручения сигнала изменяются в течение каждых суток (рис. 31), причем без какой-либо четко выраженной закономерности. Исследования, выполненные М. Н. Соколовым, показали, что азимутальный разворот столика высокого сигнала при неблагоприятных обстоятельствах может достичь в течение дня нескольких угловых минут. Например, за 10 мин времени—10″. В качестве примера приведен график кручения одного из сигналов высотой 25 м по наблюдениям Е. Г. Ларченко. На этом графике сплошная линия — суточный ход кручения сигнала, а пунктирная — суточный ход температуры воздуха.

Кручение сигнала отрицательно влияет на точность угловых измерений; поэтому геодезические сигналы необходимо строить так, чтобы кручение было возможно меньше.

Визирные цели. Для производства угловых измерений в верхней части геодезического знака устанавливают визирную цель, которая должна удовлетворять следующим требованиям:

1. Форма, размеры и окраска визирной цели должны быть такими, чтобы можно было уверенно опознавать ее и точно на водить на нее зрительную трубу теодолита при расстояниях, соответствующих классу геодезической сети.

2. Визирная цель должна быть установлена вертикально, причем так, чтобы ее геометрическая ось проходила через марку подземного центра пункта.

3. По конструкции визирная цель должна быть малофазной, т. е. такой, чтобы систематические ошибки при угловых измерениях, возникающие из-за различия освещенности ее поверхности лучами Солнца, были близки к нулю.

Известно, что если визирная цель представляет собой сплошной круглый цилиндр, то ошибки в направлениях из-за различия яркости освещенной и теневой стороны такого цилиндра нередко превышают 1″. В настоящее время применяют малофазные визирные цели конструкции В. Н. Шишкина, представляющие собой цилиндр с радиально установленными пластинами, создающими равномерное теневое затемнение почти всей его поверхности (рис. 32). Размеры таких цилиндров зависят от длин сторон в сети. В данном случае приведены размеры цилиндра для пунктов триангуляции 1 класса. Визирные цилиндры Шишкина позволяют уменьшить ошибки за фазы визирных целей (из-за различия освещенности цели) до 0,2—0,4″.

Содержание

Геодезический знак
Общие сведения
Сигнал
Пирамиды
Штативы
Астрономический столб
Визирное приспособление геодезического знака
Центры геодезических знаков
🔍 Видео

Видео:Для чего нужен помощник геодезисту?? И нужен ли?..Скачать

Геодезический знак

Геодезический знак — наземное сооружение на геодезическом пункте, служащее для размещения визирного приспособления (визирного цилиндра) и установки геодезического прибора (инструмента). Иногда имеет площадку для работы специалиста, а также обозначает геодезический пункт на местности.

Читайте также: Цилиндр сцепления рабочий 3160 3163 fenox р2520с3

Геодезический знак (наземное сооружение), центр геодезического пункта (подземное сооружение) и наружное оформление (окопка, насыпь) вместе составляют геодезический пункт.

Видео:Профессия геодезистСкачать

Общие сведения

Геодезический знак сооружается только на пунктах тригонометрической (плановой) геодезической сети (тригонометрический пункт). Из-за различий в технологиях определений, на пунктах нивелирной (высотной) и гравиметрической сетей, знак не сооружается и не используется.

Рядом с центром пункта на определенном расстоянии устанавливается опознавательный знак — металлический или железобетонный столб с охранной табличкой с надписью: «Геодезический пункт, охраняется государством». Для обеспечения долговременной сохранности и закрепления на местности пункт имеет внешнее оформление, определяемое «Инструкцией о построении государственной геодезической сети», «Руководством по постройке геодезических знаков» и другими ведомственными документами. В зависимости от типа местности это может быть: вал из камней, деревянный сруб, окопка канавами, насыпка кургана и т. д.; знак (табличка) может также устанавливаться на капитальных сооружениях — тех же деревянных срубах, зданиях и т. п.

Геодезический знак может быть деревянным, каменным, железобетонным или металлическим. В отдельных случаях, знак может сооружаться временным (разборным, или перевозным).

Геодезический знак может быть в виде простого сигнала, сложного сигнала, пирамиды, пирамиды-вехи, вехи, тура или штатива, в зависимости от высоты, на которую необходимо поднять визирную цель или прибор, и исходя из местных условий. В равнинных районах наиболее распространены сигналы и пирамиды, в горных — штативы и туры.

Сигнал

Сооружение для обеспечения высоты установки прибора на столике от 4 до 40 м. При высокоточных наблюдениях 1 класса визирный луч не должен проходить ниже 3-5 м, над подстилающей поверхностью, чтобы искажения от восходящих потоков воздуха не влияли на точность наблюдений.

Сигнал состоит из двух вложенных друг в друга конструкций — внешней и внутренней усеченных пирамид, или ферм, одна из которых несёт площадку для наблюдателя и визирную цель, а другая — столик для прибора.

Если опоры столика для прибора (внутренняя пирамида) установлены в грунт самостоятельно и не соприкасаются с внешней фермой, то такой знак называется простой сигнал. Если опоры столика упираются в опоры внешней фермы, соединяясь с ними — это сложный сигнал (он выше простого сигнала). Простой сигнал имеет высоту от марки центра до инструментального столика от 4 до 10 м, сложный сигнал — более 10 м. Наиболее распространены деревянные сигналы. Сложные деревянные сигналы ранее сооружались четырёхгранными. С 1966 года, строят только трёхгранные сложные сигналы, которые поднимают в полностью собранном виде.

Среди простых сигналов, наиболее часто встречаются четырёхгранные. При этом, внутренняя пирамида простого сигнала как правило трёхгранная.

Металлические и железобетонные знаки имеют другую конструкцию. Металлические сигналы, иногда сооружают в виде двух несоприкасающихся ферм, а железобетонные, как правило, с площадкой для наблюдателя и визирная цель располагаются в виде металлической надстройки к инструментальному столику.

При высокоточных определениях, для учёта смещений столика на высоких сигналах, на некотором расстоянии от знака может сооружаться особый знак — мира, на которую производят наблюдения поверительной трубой триангуляционного теодолита.

Пирамиды

Раньше на пунктах ГГС сооружались только четырёхгранными. Сейчас — трёхгранны. Сооружаются как металлические пирамиды, так деревянные, в зависимости от доступности материала.

На пирамидах высших классов сооружается стационарный штатив (трёхгранная внутренняя пирамида) со столиком для инструмента. Для работы наблюдателя вокруг штатива (тура), сооружается площадка, чтобы при его передвижениях столик с прибором оставался абсолютно неподвижным.

Особую разновидность пирамид составляют пирамиды-вехи и пирамиды-штативы. Вехи сооружаются, когда необходимо поднять визирную цель на высоту от 11 до 20 м). Пирамида-штатив это штатив со съемным визирным цилиндром наверху, болванка которого вставляется в отверстие столика для инструмента. Наблюдения при этом производят с разборной наружной пирамиды. Работа на простых пирамидах (без стационарных штативов, туров) производится с переносного штатива повышенной жесткости (нераздвижного).

На тригонометрических пунктах иногда встречается знак в виде Г-образной вехи. Такой знак применяется в исключительных случаях только на тригопунктах I и II разрядов (в сетях сгущения). Применение его на пунктах Государственной геодезической сети 1, 2, 3 и 4 классов не допускается.

Читайте также: Как узнать объем цилиндра в литрах формула

Штативы

Сооружаются в труднодоступных местах, если видимость на смежные пункты открывается непосредственно с земли. Штативы бывают трёхгранными или четырёхгранными, имеют высоту инструментального столика 1,2 м. Обычно они деревянные, несколько реже — металлические. У штатива со съемным визирным цилиндром (штатива Канаровского) в столике имеется отверстие, сквозь которое вставляется и закрепляется болванка с визирным цилиндром, которую вытаскивают при установке прибора на столике (у некоторых металлических штативов визирная цель крепится болтами к столику или откидывается на шарнирах при установке прибора). В отдельных случаях, сооружают штативы с наглухо закреплённым визирным цилиндром, верхний срез которого является столиком для прибора.

Аналог штатива, но устанавливается на бетонный (каменный, кирпичный) столб. Съемный визирный цилиндр крепится болванкой в специальной трубе, вделанной вертикально в тур. Верхняя марка центра пункта при этом располагается под основанием этой трубы, что делает номер марки недоступным для прочтения. Поэтому номер наносят трафаретом в верхнюю плоскость столика. В некоторых конструкциях визирный цилиндр крепится к вмонтированным в тур металлическим уголкам, а марка заделывается в верхнюю плоскость столика. Очень редко делают туры с закреплённым визирным цилиндром, верхний срез которого является столиком для прибора. Туры со съемным цилиндром встречаются в ГГС крайне редко. Чаще всего они используются (наравне с металлическими штативами) на крышах капитальных зданий в городах на пунктах геодезических сетей сгущения (ГСС), не входящих в ГГС.

Астрономический столб

Особая разновидность тура и штатива. Устанавливается возле геодезического пункта для астрономических определений на расстоянии, необходимом для обеспечения обзора небесной сферы (но не далее 60 м от тригопункта). Сооружается из бетона, кирпича или в виде каменной кладки. В исключительных случаях, раньше разрешалось сооружение деревянного столба. Марка верхнего центра закладывается в верхнюю плоскость инструментального стола, а вокруг столба сооружается площадка для наблюдателя.

Видео:Простой способ подобрать геодезические пункты для работы.Скачать

Визирное приспособление геодезического знака

Это малофазный визирный цилиндр, на который производятся наблюдения. Ребристая боковая поверхность цилиндра образована радиальными планками для того, чтобы на большом расстоянии, при наблюдении в теодолит цилиндр не давал «фазу», то есть был равномерно окрашен. Так как при боковом освещении наведение биссектора нитей теодолита получится смещенным в сторону, которая затенена и видна лучше, чем освещенная сторона. На некоторых типах тригопунктов визирный цилиндр не устанавливается.

В последнее время, в связи с созданием новых типов геодезических сетей, определяемых относительными космическими методами, на пунктах таких сетей сооружают геодезические знаки, но упрощенной конструкции, определяемой «Правилами закрепления центров пунктов спутниковой геодезической сети». Они оборудованы приспособлением для принудительного центрирования геодезического прибора и служат для закрепления и обозначения пункта на местности. Такие знаки по конструкции напоминают геодезический штатив и имеют небольшие размеры.

Видео:Осторожно, геодезический пункт!Скачать

Центры геодезических знаков

Все центры и реперы объединены в следующие группы:

а) для области сезонного промерзания грунтов:

1 — анкерные центры (типы 3, 158, 160, 161, 162, 177, 180); 2 — свайный центр (тип 147); 3 — центры, закладываемые бурением или забивкой (типы 15, 175, 181, 183); 4 — стенной центр (тип 143).

Центры, закладываемые в южной и северной зонах области сезонного промерзания грунтов, различаются по глубине закладки и размерам якоря. При глубине промерзания грунта менее 200 см геодезические центры имеют две марки (тип 3), при глубине промерзания более 200 см — одну марку (тип 160);

б) для области многолетней мерзлоты:

5 — центры, закладываемые бурением (типы 150, 178); 6 — анкерные центры, закладываемые в котлован (типы 165, 179);

7 — центр для районов подвижных песков (тип 15); 8 — центры для заболоченных территорий (тип 188); 9 — центры для скальных грунтов (типы 7, 8, 9, 114, 164, 173, 174, 176)