Как перенести репер нивелиром

4.3.1. Забивка кола под заданную проектную отметку

Преподавателем задается проектная отметка (Н_пр.) и место, где должна быть решена эта задача. Вынос проектной отметки производится относительно рабочего репера с известной высотой.

Нивелир устанавливают посередине между репером R_pи местом, куда требуется вынести проектную отметку (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Схема выноса проектной отметки в натуру

Взяв отсчет "а" по черной стороне рейки I, установленной на репере, вычисляют высоту горизонта нивелира (отметку луча визирования):

,

где Н_Rp – высота репера. По возможности, ГН определяют с контролем от двух ближайших реперов.

Отняв от высоты горизонта прибора заданную проектную отметку, находят отсчет:

,

который должен быть на рейке II, чтобы ее пятка оказалась на уровне проектной отметки. Для закрепления отметки забивается кол на такую глубину, чтобы отсчет по рейке II на нем установленной, был равен величине b. На стене, опалубке, столбах проектную отметку закрепляют краской.

4.3.2. Передача отметки на дно котлована

На кронштейне (рис. 4.4), установленном на краю котлована, подвешивают рулетку (ленту) с грузом, обеспечивающим натягивание. Между репером R_p и рулеткой устанавливают нивелир и берут отсчет "а" по черной стороне рейки, поставленной на репер, и с – по рулетке. С помощью другого нивелира, установленного в котловане, берут отсчет "d" по рулетке и "b" по рейке, поставленной на кол, забитый в дно котлована. Если ноль рулетки наверху, то отсчет "d" больше "с". И тогда отметка верха кола в котловане в точке "к" определится по формуле:

.

Рис. 4.4. Схема передачи отметки на дно котлована

В отсчеты по рулетке должны быть внесены поправки за ее температуру и компарирование.

4.3.3. Передача отметки на монтажный горизонт сооружения

Аналогично предыдущему случаю используют подвешенную с небольшим натяжением рулетку (рис. 4.5). Нивелиром, установленным на исходном горизонте, берут отсчет "а" по рейке, стоящей на репере, и отсчет "d" по рулетке. С помощью нивелира на определяемом (монтажном) горизонте берут отсчеты "с" по рулетке и "b" по рейке, установленной в точке "В", отметку которой определяют. Тогда исходная отметка точки "В" будет:

.

Рис. 4.5. Схема передачи отметки на этаж

4.4. Вынос в натуру линии с проектным уклоном нивелиром, теодолитом и с помощью визирок

Во всех этих случаях должны быть известны величина проектного уклона i, положение исходной точки А (рис.4.6), направление створа и длина линии d с разбивкой ее на участки (по указанию преподавателя).

4.4.1. Разбивка линии заданного уклона с помощью нивелира

Горизонтальным лучом визирования

Проектную отметку Н_Вконечной точки В вычисляют по формуле:

и выносят ее в натуру с помощью нивелира, как было сказано выше. При этом отметка горизонта нивелира определяется по формуле:

,

где а – отсчет по черной стороне рейки на исходной точке А. Отсчет по рейке на точке В определяют по формуле:

.

Отметку точки В фиксируют на местности верхним срезом кола, забиваемого на такую глубину, чтобы отсчет по рейке был равен "b" (см. рис. 4.6, а).

Промежуточные точки 1, 2, 3….к, выносят по их отстояниям d₁, d₂,d₃….d_kот начальной точки и вычисляют соответствующие отсчеты на рейках по формуле:

,

где b – отсчет по рейке в данной точке; а – отсчет по рейке в начальной точке, i– заданный уклон, d – расстояние от начальной точки до данной. Знак "плюс" берется при отрицательном уклоне, а знак "минус" – при положительном.

Рис. 4.6. Схемы разбивки линии заданного уклона: а) нивелиром; б) наклонно установленным нивелиром; в) теодолитом; г) с помощью визирок

Пример.Пусть требуется разбить линию длиной 100 м с уклоном i = +0,004, поделенную на участки d₁, d₂, d₃,d₄, соответственно равные 30, 50, 80 и 100 м (рис 4.6, а) и Н_А= 50,00 м.

От начальной точки А на линию А–В в указанных точках забиваются колья так, чтобы они располагались своими торцами несколько выше проектного положения.

Зная отметку исходной точки А и длину линии, вычисляют проектную отметку Н_Вконечной точки В:

и выносят ее в натуру. Для этого устанавливают нивелир посередине линии, наводят трубу на рейку, стоящую в начальной точке, и производят по ней отсчет "а", например равный 1200 мм (рис.4.6,а), и выносят отметку горизонта прибора:

,

тогда отсчет по рейке в точке "В" будет равен:

.

Отсчеты по рейкам на всех остальных точках рассчитываются по формуле: .

В нашем примере отсчеты на последующих точках от начала должны убывать.

Так отсчеты в точках 1, 2, 3 и В соответственно должны быть равны 1080, 1000, 0880, 0800 мм.

Следовательно, колышки в каждой точке забиваются настолько, чтобы отсчеты по рейке были равны вычисленным.

Наклонным лучом визирования

При малых уклонах ускорение работы достигается установкой нивелира в наклонное положение (рис. 4.6,б). Нивелир ставят как можно ближе к проектной линии так, чтобы два его подъемных винта располагались по направлению, ей параллельному. Действуя подъемными винтами, наклоняют нивелир, добиваясь, чтобы отсчеты по рейкам, установленным на кольях, закрепляющих концы проектной линии, были одинаковы. Устанавливают рейку в любой точке створа АВ и, поднимая или опуская ее, добиваются, чтобы отсчет был равен отсчету на конечных точках. Эту линию закрепляют кольями, забивая их на соответствующую глубину.

Одной из наиболее распространенных задач геодезии является перенесение на местность проектной отметки. Например, при закладке фундамента требуется передавать отметку на дно глубокого котлована. При укладке подземных коммуникаций, в частности, водопровода, канализации и др., необходимо передавать отметки на дно соответствующей траншеи. Кроме этого в строительстве необходимо передавать отметки на высокие части здания. Рассмотрим исходную задачу геодезии при перенесении на местность проектной отметки. Для решения данной задачи в качестве исходных данных необходимо иметь на местности доступ к известной ближайшей отметке, называемой репером. Репером, в частности, может быть соответствующий пункт высотной государственной геодезической сети. Перенести на местность требуемую отметку – значит забить в необходимую точку земной поверхности колышек, верхний срез которого будет иметь заданную высоту. Для решения задачи между репером А с отметкой Н_А и точкой В устанавливают нивелир.

Рис. Схемы перенесения на местность наклонной линии и плоскости

По рейке, стоящей на репере, производят отсчет а. После получения отсчета а рассчитывают требуемый отсчет b = Н_А + а – Н_В. Далее в точке В забивают колышек на такую глубину, при которой отсчет по рейке, установленной на вершине колышка в точке В будет равен b. В этом случае высота пятки рейки, а следовательно и верхнего среза колышка в точке В будет равна проектной отметке Н_В.

Следующей задачей геодезии представляется задача перенесения на местность линии заданного уклона. Такая задача, например, возникает при строительстве линейных сооружений (дорог, трубопроводов). В этом случае от точки А с известной отметкой на местности Н_А откладывается длина линии АВ, равная d. После этого по известной величине уклона u находят отметку точки В по формуле: Н_В = Н_А + du. Далее в точке В забивают колышек с отметкой Н_В, так, как было рассмотрено в задаче по перенесению на местность точки с заданной отметкой. При необходимости на линии АВ разбивают промежуточные точки. Это можно сделать с помощью соответствующих расчетов отметок промежуточных точек или же с помощью наклонного луча нивелира, если превышение начальной и конечной точки невелико. Нивелир устанавливается в точке А так, чтобы один из подъемных винтов был направлен вдоль линии АВ, а линия, соединяющая два других подъемных винта, была перпендикулярна линии АВ.

При помощи подъемного винта, расположенного по линии АВ, ставят зрительную трубу нивелира на отсчет по рейке в точке В, равный высоте окуляра i. После этого в точках С и D забивают колышки такой высоты, при которой отсчеты по рейкам, установленным на верхних срезах колышков, также равнялся высоте i.

При необходимости разбивки на местности наклонной площадки в натуру, прежде всего, переносят плановое и высотное положение опорных точек А, В, С и D, определяющих границы площадки, являющихся одновременно и вершинами соответствующих квадратов.

Далее на местности производят разбивку каждой опорной точки, рассмотренными выше методами. Если площадка имеет не слишком большие размеры, то её разбивку выполняют с одной станции. Для этого предварительно разбивают на местности две взаимно перпендикулярные линии АВ и СD, из которых линия СD имеет заданный уклон. На местности отметки точек А, В и D равны проектной отметке Н_D, а отметка точки С вычисляется, исходя из заданного проектного уклона площадки u. Н_С = Н_D – ud, где d – длина отрезка DC. После необходимых расчетов устанавливают нивелир в точке D так, чтобы два его подъемных винта располагались по направлению линии АВ, а третий подъемный винт – по направлению DC. Затем приводят ось вращения нивелира в вертикальное положение. При этом отсчеты по рейкам в точках А и В должны равняться высоте окуляра прибора i. Затем, визируя зрительную трубу на реку, установленную в точке С, вращают третий подъемный винт до тех пор, пока отсчет по рейке не станет равным i, то есть высоте прибора. При такой установке нивелира визирная ось трубы при вращении будет всегда находиться в плоскости, параллельной проектной плоскости наклонной площадки. Далее необходимо забить в требуемых точках колышки так, чтобы отметки их верхних срезов соответствовали высоте прибора.

Передача отметок на дно глубокого котлована и на высокие части сооружения.В строительной практике необходимо передавать соответствующие отметки вниз, например, на дно глубокого котлована, глубина которого часто превышает длину геодезической рейки. В таких случаях для передачи отметки требуется два нивелира, один из которых установлен на поверхности земли, а другой размещен на дне котлована или на соответствующем монтажном горизонте.

Рис. Схемы передачи отметок на дно глубокого котлована и высокие части сооружения

Для передачи отметки на дно глубокого котлована над котлованом устанавливают кронштейн, к которому подвешивают рулетку с грузом на нулевом конце. Далее берут отсчет а₁ по рейке, установленной в точке А на соответствующем репере. После этого поворачивают зрительную трубу верхнего нивелира в сторону подвешенной рулетки и берут отсчет по рулетке b₁. По второму нивелиру, установленному на дне котлована, берут отсчет по рулетке а₂. Далее нивелировщик, находящийся на дне котлована, направляет зрительную трубу нивелира на рейку, установленную на вершине колышка в точке В и делает отсчет по рейке b₂. Зная отметку Н_А репера в точке А, можно рассчитать отметку В, то есть высоту верхнего среза колышка, находящегося на дне глубокого котлована, по формуле:

Для того, чтобы отметка НВ равнялась проектной отметке, отсчет по рейке, установленной на дне котлована должен составлять величину b₂ = H_A + a₁ – (b₁ – a₂) – H_B. Имея расчетное значение отсчета b₂, на дне котлована забивают временный знак, верхний срез которого перемещают по вертикали до тех пор, пока отсчет по соответствующей рейке не совпадет с расчетной величиной.

Процесс передачи отметки на высокую часть здания, по сути, аналогичен перенесению отметки на дно котлована. Рассмотрим данную задачу на примере. Допустим, что необходимо передать отметку от репера А на репер В соответствующего монтажного горизонта. Отметка репера В рассчитывается по формуле:

H_B = H_A + a₁ + (a₂ – b₁) – b₂; Определив отметку репера В, на стене сооружения отмечают проектную отметку, закрепляя её одним из известных способов.

Разбивка на местности круговых кривых.При строительстве линейных сооружений, например, дорог, трубопроводов и др, появляется необходимость перенесения на местность круговых кривых. Разбивка круговой кривой начинается с расчетов и разбивки на местности так называемых главных точек кривой. Этими точками, в частности, являются начало кривой, конец кривой и середина кривой.

Рис Схемы разбивки главных точек кривой и детальной разбивки кривой способом перпендикуляров

Для определения этих точек требуется знать угол поворота γ = 180 – β, радиус кривой R, длину касательной АВ = ВС = Т, называемой тангенсом, длину кривой АМС = К, биссектрису ВМ = Б. Угол β измеряется с помощью теодолита в точке В, радиус R задается, исходя из технических нормативов для проектирования сооружений. После расчета γ можно вычислить значения Т = R·tg γ/₂; Б = ВО – МО = R(1/cos γ/₂ – 1); K = π Rγ/180; Для практических расчетов элементов кривой созданы специализированные таблицы, в которых по аргументам γ и R можно подобрать значения Т, Б и К. Отложив на местности от вершины угла поворота В величины отрезков ВА = ВС = Т, а вдоль биссектрисы угла отрезок Б, получим координаты начала кривой (НК), конца кривой (КК) и середины кривой (СК). При строительстве зачастую появляется необходимость разбивки не только главных точек кривой, но и промежуточных точек, что позволяет выполнять работы с повышенной точностью. В зависимости от требований решения задачи промежуточные точки кривой располагаются между главными точками через 2, 5, 10 или 20 метров. Наименьший интервал устанавливается для кривых малого радиуса, находящегося в пределах от 20 до 100 метров. Наибольший интервал при радиусах кривой 1000 метров и более. Чаще всего в практике строительства детальную разбивку круговых кривых выполняют, используя способ прямоугольных координат. Для этого способа, как известно, требуется открытая площадка. Перед выносом соответствующих точек на местность необходимо рассчитать положение точек Р₁, Р₂, Р₃ и … так, чтобы расстояния между ними по кривой были равны К. Условно примем касательную АВ за ось абсцисс Х, а соответствующий перпендикулярный оси АВ радиус R за ось ординат Y. При этом положение точек Р₁, Р₂, Р₃, лежащих на заданной кривой можно определить с помощью прямоугольных координат. Для этого рассчитаем вначале численное значение угла φ, соответствующего длине дуги k, показанной на рисунке. φ = 180 О ·k/(π·R). Из рисунка следует, что x₁ = R·sin φ; y₁ = R(1 – cos φ) = 2R·sin 2 (φ/2); Аналогично определяются координаты точек Р₂, Р₃, … Р_n, а именно: x₂ = R·sin2φ; y₂ = 2R sin 2 (2φ/2); x₃ = R· sin3φ; y₃ = 2R sin 2 (3φ/2); … x_n = R·sin nφ; y_n = 2R·sin 2 (nφ/2); Абсциссы и ординаты откладывают на местности по касательной и по перпендикуляру к ней с помощью теодолита и мерной ленты. Разбивку кривой производят от начала и конца кривой к её середине. Координаты промежуточных точек можно брать не только из расчетов, но и из соответствующих таблиц для разбивки круговых кривых.

Таблица детальной разбивки круговой кривой радиуса 100 м

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Рис.14.5 Вынос в натуру проектных отметок:

а – нивелиром; б – в котлован; QQ – исходная уровенная поверхность

Отняв от высоты горизонта нивелира заданную проектную отметку H_пр, находят такой отсчет по рейке b, при котором пятка рейки расположена на проектной отметке:

Для закрепления точки на местности в землю забивают кол или арматурный штырь на такую глубину, чтобы отсчет по рейке, установленной на кол, был равен b.

Передача отметки на дно котлована. На краю котлована подвешивают на кронштейне рулетку cd (рис. 14.5, б) с грузом 5 или 10 кг. Между репером Rp и рулеткой устанавливают нивелир и берут отсчеты: a – по черной стороне рейки, поставленной на репер, и с – по рулетке. Нивелиром, расположенным в котловане, берут отсчеты: d – по рулетке и b – по рейке. Отметка точки K в котловане определяется по формуле

Для контроля все отсчеты берут по два–три раза и в обработку принимают средние значения. В отсчеты по рулетке вводят поправки за температуру и компарирование.

Передача отметок на высокие части сооружения.

Передача отметки с помощью рулетки и нивелира. Как и в предыдущем случае, подвешивают рулетку (рис. 14.6, а). Внизу нивелиром берут отсчеты: a – по рейке, стоящей на репере Rp, и d – по рулетке. Наверху нивелиром берут отсчеты: с – по рулетке и t – по рейке, установленной на точке T, высоту которой определяют. Отметка точки T равна:

Передача отметки с помощью лазерной рулетки и нивелира. Лазерной рулеткой 1 (рис. 14.6, б) измеряют длину L отвесной линии между закрепленной внизу точкой 3 (верхом кола, штыря или пластины) и нижней поверхностью закрепленной наверху пластины 2. Нивелиром на станции N₁ измеряют превышение h₁ точки 3 над репером и на станции N₂ – превышение h₂ определяемой точки T над нижней плоскостью пластины 2. Высота точки T определится по формуле

Рис. 14.6 Вынос отметки на высокое сооружение:

а – нивелиром и рулеткой; б – нивелиром и лазерной рулеткой

Передача отметки электронным тахеометром. На репере или иной точке с известной отметкой устанавливают электронный тахеометр. Наверху, на точке, высоту которой требуется определить, устанавливают отражатель. Наведя трубу тахеометра на отражатель, выполняют измерения и по формуле тригонометрического нивелирования вычисляют высоту H_T точки, на которой установлен отражатель:

где S – наклонное расстояние;

n – угол наклона;

k – высота прибора;

l – высота отражателя. Электронным тахеометром вычисления выполняются автоматически.

Вынос в натуру линии с проектным уклоном. Линию с заданным уклоном разбивают при сооружении дорожного полотна, укладке трубопроводов, устройстве канав и пр. Во всех этих случаях, кроме проектного уклона i, известно положение исходной точки A (рис. 14.7, а, б) и направление створа линии.

Вынос линии проектного уклона с помощью нивелира. Задавая отметку H_A исходной точки, уклон i и горизонтальные расстояния d₁, d₂, d₃ … (рис. 14.7, а), вычисляют проектные отметки в точках 1, 2, 3 …

и выносят их в натуру с помощью нивелира. Для этого вычисляют отметку горизонта нивелира:

где a – отсчет по черной стороне рейки на точке A. Затем в каждой точке k (k = 1, 2, 3 …) забивают кол на такую глубину, чтобы отсчет по черной стороне рейки, поставленной на кол, был равен:

Верхний срез кола зафиксирует точку с проектной отметкой H_k.

Вынос линии проектного уклона с помощью теодолита. Теодолит устанавливают в начальной точке A (рис. 14.7, б). Вычисляют угол наклона n, соответствующий проектному уклону i (tgn = i), и отсчет по вертикальному кругу, соответствующий углу наклона n с учетом места нуля М0. Для теодолита Т30 этот отсчет равен Л = n + М0 (при положении "круг лево") или П = М0 – n (при положении "круг право"). Установив на вертикальном круге вычисленный отсчет, придают визирной оси нужный наклон.

Рис. 14.7 Разбивка линии заданного уклона:

а – нивелиром; б – теодолитом

На рейке откладывают высоту c теодолита над колом A. В точках 1, 2, 3… забивают колья на такую глубину, чтобы отсчет по рейке, поставленной на кол, равнялся c.

Передача осей на высокие сооружения. Для передачи осей на сооружения применяют методы наклонного и вертикального проецирования.

Наклонное проецирование выполняют с помощью теодолита, установленного на оси сооружения. Например, при установке колонны зрительную трубу теодолита наводят на осевую риску 1 (рис. 14.8, а) и, подняв трубу до монтажного горизонта, контролируют установку колонны в такое положение, чтобы осевая риска 2 была видна в центре сетки нитей. Правильность установки колонны проверяют при другом положении вертикального круга теодолита.

Рис. 14.8 Передача осей на высокие сооружения:

а – методом наклонного проецирования;

б – методом вертикального проецирования

Вертикальное проецирование выполняют с помощью оптических или лазерных приборов вертикального проектирования. Прибор (рис. 14.8, б) центрируют на точке, фиксирующей ось на исходном (нижнем) горизонте. Наверху, над отверстием в перекрытии монтажного горизонта, крепят пластину из оргстекла, и на ней по указаниям находящегося у прибора наблюдателя отмечают проекцию точки. Применяя лазерный прибор, точку на оргстекле отмечают в центре светового пятна от лазерного луча.