Приложна геодезия. Изравняването е основата на строителните работи

Съдържанието на статията

• Методи за изравняване
• Инструменти и устройства за геометрично изравняване
• Принцип на изравняване
• Лазерни нива

Модерна строителна площадка може да се сравни с голяма фабрика, всички магазини на която са насочени към производство на отговорни продукти. Екипи и лица извършват различни видове процеси, които са разпределени във времето. Много зависи от добре координираната работа на свързаните услуги, докато контролът на качеството се превръща в крайъгълен камък – в края на краищата хората винаги ще бъдат в сградата. Сложните електронни теодолити и устройства за GPS наблюдения не са достъпни за всички, които работят, но всеки строител, който се интересува от качеството на извършената работа, може да овладее нивото..

Планът на обекта с маркировка за кота е основа за изграждане. Данните за релефа ви позволяват да изберете оптималното място за ямата и да изчислите точката на заустване на повърхностните води.

Така че задачата за изравняване е да се определи разликата във височината между точките на земната повърхност, наречена кота. Познавайки проектната кота на пода на първия етаж на конструкцията, е възможно да се изчисли мястото на заустване на дъждовната вода или да се предвиди точка за закрепване на гравитачната канализация.

В арсенала на специалист има различни инструменти и устройства, които позволяват получаване на локални данни, без да се дава общата картина. Например, съдържанието на влага в определен материал се определя с хигрометър, но как да знаете степента на „подуване“ на цялата структура? В този случай на помощ ни идва ниво, с помощта на което можете да получите стойностите на височината на обекта и да го сравните с контрола.

За това в предната част на сградата се монтират специални маркировки по периметъра, между които се определя излишъкът. Ако маркировките са разположени на една и съща височина в рамките на допустимото отклонение – всичко е наред, ако една част от сградата отшуми по-бързо от другата – време е да евакуирате хората.

Методи за изравняване

Има няколко типа определяне на излишъка, но в строителството се използват главно първите три метода от следните:

• геометрично изравняване – използва се принципът на хоризонталната линия на зрителния лъч на телескопа на инструмента, използва се ниво;
• тригонометрично изравняване – принципът на наклон на зрителния лъч на телескопа на инструмента е взет за основа, използва се теодолит;
• хидростатично изравняване – основава се на изравняване на нивото на течността в съобщаващите съдове (водно ниво);
• барометрично изравняване – в зависимост от височината на точката, индикаторът на атмосферното налягане се променя (използва се в планината);
• автоматично нивелиране – специални сензори, инсталирани на автомобили, предават наклонения вектор на преместване към четеца (пътни работи);
• стереофотограмметрично изравняване – извършва се на сложен хардуерен комплекс. Две космически или въздушни снимки, направени с частично припокриване, се зареждат в специално устройство. Когато ги гледате през оптичната система, получавате „3-D потапящ ефект“.

Ето как изглежда например триизмерен модел на квартал, направен с помощта на стереофотограмметричен комплекс. По-нататък се извършва свързването на твърди контури на терена в координатната система и получаваме цифров модел, за който във всяка точка на изображението можете да получите стойността на височината чрез интерполация.

Инструменти и устройства за геометрично изравняване

Основният инструмент, с който се извършват измервания, е ниво. Класическият инструмент е оптично-механично устройство, с помощта на което се осигурява хоризонталната линия на зрителния лъч в пространството. Нивото е монтирано на триножник, монтирано на стояща точка и приведено в хоризонтално положение със специални винтове. Тръбата на такива устройства може да бъде както напред (модерни модели), така и обратни изображения. Всъщност няма специални проблеми при работа с обърнат образ – измервателният прът е просто инсталиран с главата надолу. За завъртане на изображението се използва специална система от лещи, която се отразява на цената на инструмента. Допълнителните лещи също въвеждат незначителни изкривявания, които са ясно видими при пречупващи условия през горещите сезони. Например видимостта в съветски обърнат теодолит е по-добра, отколкото в електронна тотална станция с оптика на Carl Zeiss. Въпреки че това не е изненадващо – сега няма нужда от снимане на дълги разстояния, сателитните методи на геодезия са по-подходящи за това и все още е по-удобно да се работи с „правилната“ снимка.

Структурно нивата са от следните видове:

• с цилиндрично ниво близо до телескопа
• с автоматичен компенсатор
• електронен

Според класа на точност инструментите обикновено се разделят на следните групи:

• висока точност (N-05, N-1, N-2)
• точен (N-3, N-3K, N-3KL)
• технически (H-10)

Буквата „H“ в името на инструмента обозначава нивото, а числата – коренната средна квадратна грешка на измерванията в милиметри на 1 километър разстояние. Останалите букви обозначават конструктивните характеристики на инструмента (крайник и компенсатор).

Компенсаторите са в състояние да отстранят грешки при инсталирането на инструмента, което ще увеличи точността на извършената работа. При наличие на ръчен компенсатор, инструментът се привежда ръчно в хоризонталната равнина, но самонивелиращото се ниво е в състояние автоматично да заеме правилната позиция.

Принцип на изравняване

Изпълнителят взема показание за персонала (или щабовете – отпред и отзад), който е инсталиран на точката, и изчислява получената излишна стойност. Извиква се методът, когато инструментът е инсталиран между измерените точки „Изравняване от средата“, и най-често се използват в строителството.

Принципът на изравняване по метода „от средата“

Както се вижда от илюстрацията, излишъкът между точки А и Б ще бъде равен на разликата в показанията на щабовете и може да бъде или положителен, или отрицателен. Самият излишък няма да помогне много за производството на работа, би трябвало да има много такива стойности, тъй като тяхната комбинация ни дава представа за терена. Следователно, както в случая с теодолитния траверс, измерванията се правят от точки с известни височини, наречени „еталони“.

Мрежата за нивелиране произхожда от нулата на крачния габарит на Кронщат, който, както си спомняме от предишните статии от нашия цикъл, е разположен на брега на Балтийско море. Следователно системата от височини, използвана за изработването на топографски планове, беше наречена „Балтийска“. В нашия случай абсолютната височина на точка Б ще бъде h = A + a – b, Където И – точка точка спрямо държавната система на височини, и и б – разчитане на стелажи.

Друг метод за изравняване включва използване на инструмент вместо персонал. То получи името „Изравняване напред“.

Принципът на изравняване по метода „напред“

В този случай инструментът е настроен на точка с известна височина. Формулата за изчисляване на височината на точка Б има следната форма:

h = A + i – b, Където аз – височина на инструмента, измерена с лента.

Този метод не винаги е удобен при извършване на работа, тъй като е трудно да инсталирате инструмента върху вертикална повърхност на стената и е много по-лесно да работите дистанционно, без да приближавате обекта..

Относително казано, водният ръб на всяко водно тяло, което има комуникация със световните океани, може да се приеме за референтна точка. В този случай обаче можем да говорим за условна система от височини, тъй като точността на определяне на височината в този случай ще бъде недостатъчна за работа, въпреки че този метод може да се използва на локални сайтове, където няма нужда да се свързват височини с локални системи.

принцип тригонометрично изравняванепредполага използването на теодолит или тотална станция. В този случай ъгълът се измерва от хоризонталната равнина до върха на тоягата или недостъпен предмет. Именно чрез метода на тригонометрията определихме височината на опората на електропровода в предишната статия от нашия цикъл. Този метод е по-малко точен от геометричното изравняване, но позволява измервания на дълги разстояния и при значителни ъгли на наклона на терена..

Принципът на тригонометрично изравняване

В този случай работната формула за определяне на височината ще приеме следната форма:

h = s * tg? + i – b или h = S * sin? + i – b, Където ? – ъгълът на наклон на гредата, с – хоризонтално разстояние на линията, С – дължина на косата, аз Височина на инструмента и б – визирна височина.

Хидростатични ниванепретенциозен, лесен за използване и осигурява бързо определяне на излишъка. Този тип изравняване е много подходящ за автоматизиране на измерванията..

Обхват на прилагане на хидростатични нива:

• монтаж на голямо оборудване;
• изравняване на основите;
• довършителни и архитектурни работи;
• полагане на водопроводно оборудване и тръбопроводи;
• определяне на хоризонталните водачи;
• мониторинг на деформации и пропадане на сгради и конструкции;
• прехвърляне на височина чрез водни препятствия и др..

Принципът на работа на такова устройство е показан на фигурата.

Принцип на хидростатично изравняване

Както знаете, при общуване на съдове нивото на течността се изравнява. Желаният излишък h може да се намери от разликата между показанията a и b, които се вземат по специална скала, вградена в съдовете. Този метод ви позволява да работите в тесни пространства, не изисква специални умения, но не винаги осигурява необходимата точност (грешка в измерването в този случай е ± 10 мм) и създава неудобство при движение на свързващите маркучи.

Лазерни нива

Електронният тип нива ви позволява да визуализирате няколко равнини наведнъж, като прожектирате лазерен лъч върху обекти и структури. Например въртящата се лопатка се върти с 400–550 об / мин или повече. С това устройство можете да правите маркировки както на закрито, така и на открито, на дневна светлина или при здрач. Тези нива са незаменими при тапетиране, облицоване или монтаж на конструкции с минимални допустими отклонения. Лазерното ниво ви позволява да измервате повдиганията на точката, нивото или маркирате наклони. Когато използвате лазерен инструмент, завинаги ще забравите за въжените отвесни линии и металните квадратчета, които са особено неудобни на разстояния от десетки или дори стотици метри. Маркирането вече е възможно под всякакъв ъгъл, дори и на най-недостъпните места.

Лазерните инструменти са безопасни, тъй като принадлежат към втория клас инструменти по отношение на радиационната мощност. Лъчът от лазерното ниво може да навреди само в случай на продължителна проекция върху човешкото око. Повечето от произведените за строителството инструменти са защитени от удар и влага, тъй като това може да повлияе на работата на инструмента. При неблагоприятни условия си струва да закупите специални очила, които подобряват видимостта на лъча..

Както при всеки друг конструктивен инструмент, предпочитание трябва да се дава на модели на добре известни марки. Нивата и лазерните нива трябва да се проверяват ежегодно. Ако работите с неточен инструмент и задвижвате остатъците от сантиметра в котата на първия етаж, може да нямате плоча на пода на последния етаж. Затова изучете статиите от нашата серия, използвайте модерно оборудване и полирайте уменията си. Изградената структура е резултат от старателната работа на много специалисти, които наистина не биха искали работата им да бъде съборена поради небрежността на геодезистите.