Метод свободной станции в геодезии

Автор: | 12.03.2024

В стесненных условиях строительной площадки зачастую невозможно обеспечить сохранность центров геодезических пунктов, закрепляющих оси здания. Электронные тахеометры позволяют выполнять разбивочные работы относительно внеосевых точек (со свободных станций), одновременно они ускоряют процесс разбивоч- ных работ и исполнительных съемок, но для эффективного применения таких приборов требуется выполнить предварительный расчет проектных плановых и высотных координат каждой опорной и контрольной точки, необходимой для придания зданию, сооружению проектного положения на местности, заданной геометрической формы в целом и в деталях. Расчет ведется в системе координат строительной площадки.

При методе свободной станции прибор устанавливается в некоторой точке Т (рис. 8.27, в), где существует видимость на исходные пункты разбивочной основы Гп. 1 — Г п.4, при этом из точки Т возможна передача проектных значений плановых и высотных координат на осевые знаки здания, его габаритные точки и на контрольные точки 1, 2, . п строительных конструкций. Координаты центра Т электронного тахеометра определяются обратной геодезической засечкой по следующим данным: измеренным расстояниям до каждого исходного пункта, измеренным соответствующим горизонтальным и вертикальным углам, известным плановым и высотным координатам исходных пунктов. Задача решается в вычислительном модуле тахеометра соответственно встроенному меню стандартных программ. Для обеспечения надежности обратной геодезической засечки ее необходимо выполнять не менее чем по трем исходным пунктам, над которыми устанавливается све- тоотражатель. Точность определения координат тахеометра составляет около 3 мм.

После определения координат и ориентации электронного тахеометра приступают к выносу заданных точек в натуру по их проектным плановым и высотным координатам. Работа выполняется в такой последовательности:

  • • в электронный блок вводят проектные координаты заданной к выносу точки, светоотражатель на опоре ставят над предполагаемым местом искомой точки, наводят на него центр визирной сетки трубы, после команды «пуск» измеряются расстояние и угловые координаты точки, вычислительный модуль тахеометра определяет фактические координаты светоотра- жателя и рассчитывает величины перемещения светоотража- теля в проектную точку в плане — вдоль визирного луча и поперек него;
  • • результат переустановки светоотражателя проверяется повторным измерением, при необходимости положение светоотражателя корректируют;
  • • при окончательном выносе точки в плане определяется также ее фактическая отметка и ее отклонение от проектного значения. Погрешность выноса осевых и контрольных точек конструкций относительно тахеометра на расстояниях до 100 м составляет в плане около 3 мм и близка к значению 5
Читайте также  Насадка микроскоп для смартфона

= 10/3*3 мм при предельно допустимой погрешности 0,4Дх = = 0,4 • 10 = 4 мм, где Ах = 10 мм — допустимое отклонение конструкции. Погрешность выноса точек по высоте составляет около 2 мм.

metod3 ДомостройРазвитие геодезического приборостроения открывает широкие перспективы для совершенствования технологий инженерно-геодезического производства. Актуальными направлениями в данной отрасли являются автоматизация измерительных процессов, оптимизация геодезических построений, создание безбумажных методов записи, хранения и передачи на математическую обработку измерительной информации.

В инженерно-геодезическом обеспечении строительства проблемой является сохранность центров геодезических пунктов, как опорной, так и разбивочных сетей (внешней и внутренних). Удаление центров пунктов от объекта строительства и районов земляных работ затрудняет их использование при обеспечении строительства.

Применение метода свободной станции с применением электронного тахеометра позволяет получить значительный эффект. Особенность этого метода заключается в том, что прибор в процессе измерений устанавливается не над центром исходного или определяемого геодезического пункта, а в некоторой точке, положение которой оптимально для координирования и ориентирования прибора, а также для передачи проектных значений координат и высот на выносимые точки (контрольные точки элементов строительных конструкций, элементов трассы и др.).

metod1 ДомостройСхема работы в режиме свободной станции показана на рис. 1.

Рисунок 1. Схема измерений методом свободной станции: А, Б, В, Г, … – исходные пункты, доступные для измерений с данной станции; а, б, в, г, … – выносимые проектные или координируемые точки; МП – возможное местоположение прибора, предоставляющее видимость на исходные пункты и определяемые точки

Следует отметить, что в режиме свободной станции с помощью электронного тахеометра можно работать в пространственной системе координат (совмещенные плановая и высотная сети – векторная сеть). В зависимости от условий решаемой задачи измерения могут проводиться как с применением отражателя и специальной пленки, так и в безотражательном режиме.

Для однозначного (бесконтрольного) определения планово‑высотного положения геометрического центра прибора и его ориентировки в принятой системе координат достаточно произвести позиционирование на два исходных пункта, планово‑высотные координаты которых известны. Измеряются: две наклонные дальности, один горизонтальный и два вертикальных угла. В современных тахеометрах зарубежных фирм-производителей имеется соответствующее встроенное программное обеспечение, позволяющее работать в различных режимах. На данном этапе следует работать в режиме «координирование прибора».

metod2 ДомостройЕсли по каким-либо причинам невозможно воспользоваться стандартным программным обес­печением прибора, решение задачи может быть произведено другим методом. Сущность решения задачи заключается в следующем.

Например, известны плановые координаты и высоты (отметки) двух пунктов А и Б: Xa, Ya, Ha, Xb, Yb, Hb.

Измерены наклонные дальности Sa, Sb, их горизонтальные направления, по разности которых вычисляют горизонтальный угол Bab, также измерены вертикальные углы βA, βБ.

Вычисляют горизонтальные проложения по известной формуле:

metod6 Домострой

Из решения обратной геодезической задачи вычисляют горизонтальное проложение между центрами исходных пунктов и дирекционные (прямой и обратный) углы:

metod7 Домострой

Значение дирекционного угла определяют по знакам приращений координат, как это принято при решении обратной геодезической задачи.

Из решения треугольника А0 Б0 С по теореме синусов вычисляют его горизонтальные углы при вершинах А и Б:

metod8 Домострой

Наличие одной избыточной величины в треугольнике позволяет провести контроль измерений и вычислений, вычислив невязку в треугольнике:

Ваb +А0 + Б0 –1800 = W

Вычисляют дирекционные углы направлений вдоль измеренных наклонных дальностей:

metod9 Домострой
Вычисляют приращения координат от любой исходной точки до центра прибора по формулам решения прямой геодезической задачи:

metod10 Домострой
Вычисляют координаты центра прибора:

metod11 Домострой

Ориентировкой угломерной шкалы горизонтального круга служат дирекционные углы сторон СА и СБ.

Высотная отметка центра прибора определяется с контролем от двух исходных пунктов по превышениям, получаемым из тригонометрического нивелирования:

metod12 Домострой
В современных электронных тахеометрах все вышеуказанные вычисления ведутся в автоматическом режиме, запоминаются и могут быть использованы в дальнейшей работе. Опыт работы на реальных объектах показывает, что координирование и ориентирование центра прибора указанным методом необходимо производить от трех и более исходных пунктов. В этом случае прибор указывает не только искомые величины, но и ошибки их определения. Более трех исходных пунктов берут в случае, если происходит изменение планово‑высотного положения центров исходных пунктов и необходимо произвести анализ их стабильности.

После того как произведено координирование и ориентирование прибора, приступают в режиме «съемка» к координированию центров разбивочных сетей. При этом в случае необходимости параллельно можно производить вынос в проектное положение элементов строительных конструкций, детальную разбивку элементов трассы и т. п.

С одной свободной станции можно производить координирование и разбивку любого числа видимых точек. В реальных условиях таких свободных станций на объекте может быть любое, достаточное для работы число. Для того чтобы обеспечить необходимую и однородную точность координатных определений, производство уравнительных вычислений и оценку точности результатов измерений, измерения на каждой свободной станции производят с перекрытием, особенно важно выполнение этого условия при создании разбивочных сетей. Особо важные конструктивные элементы должны выноситься с двух станций для контроля и оценки точности результатов.

Вычисление плановых координат и высотных отметок определяемых точек производится по формулам связи параметрического и полярного задания пространственного вектора.

Если необходимо произвести вынос контрольных точек по проектным координатам, то они предварительно заносятся в электронную базу данных прибора. При позиционировании прибор выдает отклонения точки позиционирования от проектного положения по каждой из трех ее координат. По этим данным производится точная доводка до проектного положения.

Достаточно эффективно в координатном режиме выносить центры пересечения строительных осей сооружения.

Опорные геодезические сети на строительных горизонтах создаются для обеспечения необходимых условий по выносу в проектное положение строительных осей и основных элементов строительных конструкций. Для рационального решения этих задач важным моментом является расположение центров пунктов. Их количество, конструкция, а также методы закрепления выбираются в соответствии с требованиями и рекомендациями (ТКП 45-103-26-2006 (02250). Геодезические работы в строительстве. Правила проведения Минархстрой РБ, Минск, 2006, 66 с.). Также используются иные центры геодезических опорных сетей, хорошо себя зарекомендовавшие на других подобных объектах (см. рис. 3). Достоинством таких центров является возможность минимизации погрешностей за центрирование приборов и отражателя, а также возможность их закрепления вне зоны действия строительной техники (на элементах строительных конструкций).

Данные сети создаются как планово‑высотные с совмещенными центрами пунктов. Метод создания – линейно-угловое построение, возможно применение векторной многократной засечки в сочетании с методом «свободной станции».

Поскольку в процессе строительства по мере увеличения массы объекта могут происходить осадки и смещения фундаментов, для инженерно-геодезического обеспечения строительно-монтажных работ в качестве исходной геодезической основы служит опорная геодезическая сеть на нулевом горизонте, центры пунктов которой должны быть закреплены на элементах конструкций фундаментов строительных осей сооружения. По причине сложной геометрии строительных осей и элементов строительных конструкций на объекте их вынос в проектное положение рекомендуется производить координатным методом (проектные координаты контрольных точек выдаются проектной организацией).

При использовании электронных тахеометров с применением световозвращающих пленок центр марки обязательно должен быть зафиксирован из световозвращающего материала, например способом, показанным на рис 4.

По материалам доклада доктора технических наук профессора заведующего кафедрой инженерной геодезии БНТУ В. П. Подшивалова

Читайте также:

  1. A) Методы геометрических преобразований
  2. A. Методы ядерных сил.
  3. CALS-методология поддержки ЖЦ ИС
  4. E) методы (methods).
  5. G. Альтернативные методы измерения количества топлива
  6. I Укрупненные методы
  7. I. Введение. Методы обследования больного с
  8. I. Дистанционные методы лучевой терапии
  9. I. Методы социологии
  10. I. Понятие и задачи методики расследования по горячим следам.
  11. I. Понятие, предмет, метод трудового права.
  12. I. ТЕМА: «Реанимация и методы проведения».

Электронно-блочная тахеометрия

Сущность метода состоит в том, что объект съемки делится на отдельные участки, блоки, в пределах каждого из которых съемка выполняется СС одной установки тахеометра. Связь между блоками выполняется через связующие точки. Видимость между станциями необязательна.

Схема съемочной сети

Р1, Р2, Р3 — точки уст. max
С1, С2, С3, С4 — связующие точки
А, В, С — опорные точки
(съемочное обоснование)
1, 2, 3 — пикетные точкиimage112 Домострой

Съемочное обоснование специально не создается, а получается косвенным (вычислительным) путем через связующие точки.

Схема съемочного обоснования и съемки

image114 Домострой

image116 Домострой-опорные точки (X,Y,H)

image118 Домостройнач, …, image118 Домостройкон- ориентирные направления

| следующая лекция ==>
Принципы организации арбитража магистрали | Вычисление координат связующих точек, съемочной станции и пикетов

Дата добавления: 2014-01-20 ; Просмотров: 1225 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *