Tillämpad geodesi. Utjämning är grunden för byggnadsarbeten

En modern byggarbetsplats kan jämföras med en stor fabrik, där alla butiker syftar till att producera ansvarsfulla produkter. Lag och individer utför olika typer av processer som är fördelade i tid. Mycket beror på det välkoordinerade arbetet med relaterade tjänster, medan kvalitetskontroll blir hörnstenen – trots allt kommer människor alltid att vara i byggnaden som ett resultat. Komplexa elektroniska teodoliter och enheter för GPS-observationer är inte tillgängliga för alla att arbeta, men alla byggare som är intresserade av kvaliteten på det utförda arbetet kan behärska nivån..

Platsplanen med höjdmärken är grunden för konstruktionen. Reliefdata låter dig välja den optimala platsen för gropen och beräkna utloppspunkten för ytvatten.

Så uppgiften att jämna ut är att bestämma höjdskillnaden mellan punkter på jordytan, kallad höjden. Genom att känna till konstruktionshöjningen på golvet på den första våningen i strukturen, är det möjligt att beräkna utloppsplatsen för stormvatten, eller att tillhandahålla en anslutningspunkt för en tyngdkraftsavlopp.

I en specialists arsenal finns det olika verktyg och enheter som gör att du kan få lokal data utan att ge den allmänna bilden. Till exempel bestäms fuktinnehållet i ett visst material med en hygrometer, men hur vet du graden av ”svullnad” i hela strukturen? I detta fall kommer en nivå till undsättning, med hjälp av vilken du kan få värdena på objektets höjd och jämföra den med kontrollen.

För att göra detta monteras specialmärken på byggnadens framsida längs omkretsen, mellan vilka överskottet bestäms. Om märkena är placerade på samma höjd inom toleransen – allt är i ordning, om en del av byggnaden sjunker snabbare än den andra – är det dags att evakuera människor.

Utjämningsmetoder

Det finns flera typer för att bestämma överskottet, men i konstruktion används de tre första metoderna enligt följande huvudsakligen:

• geometrisk nivellering – använder principen om den horisontella linjen i siktstrålen i instrumentets teleskop, en nivå används;
• trigonometrisk utjämning – principen för lutning av siktstrålen i teleskopet på instrumentet är baserad, teodolit används;
• hydrostatisk utjämning – baserat på utjämning av vätskenivån i kommunicerande fartyg (vattennivå);
• barometrisk nivellering – beroende på punktens höjd ändras indikatorn för atmosfärstrycket (används i bergen);
• automatisk nivellering – specialsensorer installerade på bilar överför den lutande förskjutningsvektorn till läsaren (vägarbeten);
• stereofotrammetrisk nivellering – utförs på ett komplex hårdvarukomplex. Två rymd- eller flygfotografier, gjorda med delvis överlappning, laddas i en speciell enhet. När du tittar på dem genom det optiska systemet får du en ”3-D uppslukande effekt”.

Således ser till exempel en tredimensionell modell av en mikrodistrikt ut, gjord med ett stereofogrammetriskt komplex. Vidare utförs bindningen av styva terränkkonturer i koordinatsystemet, och vi får en digital modell för vilken som helst i bilden kan få höjdvärdet genom interpolering.

Verktyg och enheter för geometrisk nivellering

Det huvudsakliga verktyget som mätningarna utförs är en nivå. Det klassiska instrumentet är en optisk-mekanisk anordning, med hjälp av den horisontella linjen i siktstrålen säkerställs i rymden. Nivån är monterad på ett stativ, installerat på en stående punkt och bringas till ett horisontellt läge med specialskruvar. Sådana anordningar kan vara både framåt (moderna modeller) och bakåtbilder. Egentligen finns det inga speciella problem när du arbetar med en inverterad bild – mätstången är helt enkelt installerad upp och ner. För att rotera bilden används ett speciellt linssystem som påverkar kostnaden för verktyget. Ytterligare linser introducerar också mindre snedvridningar som är tydligt synliga under brytningsförhållanden under varma säsonger. Till exempel är synligheten i en sovjetisk inverterad teodolit bättre än i en elektronisk totalstation med Carl Zeiss-optik. Även om detta inte är förvånande – nu finns det inget behov av filmning på långa avstånd, satellitgeodesimetoder är mer lämpade för detta, och det är fortfarande mer praktiskt att arbeta med den ”korrekta” bilden.

Strukturellt sett är nivåerna av följande typer:

• med en cylindrisk nivå nära teleskopet
• med automatisk kompensator
• elektronisk

Enligt noggrannhetsklassen indelas verktyg vanligtvis i följande grupper:

• hög precision (N-05, N-1, N-2)
• exakt (N-3, N-3K, N-3KL)
• teknisk (N-10)

Bokstaven ”H” i instrumentets namn anger nivån och siffrorna – mätarens rot-medelkvadratfel i millimeter per 1 kilometer avstånd. Resten av bokstäverna anger instrumentets designfunktioner (lem och kompensator).

Kompensatorer kan ta bort fel i inställningen av verktyget, vilket kommer att öka noggrannheten i det utförda arbetet. I närvaro av en manuell kompensator förs verktyget manuellt in i det horisontella planet, men självutjämningsnivån kan ta rätt position automatiskt.

Utjämningsprincipen

Artisten tar en avläsning på personalen (eller staber – fram och bak), som är installerad på punkten och beräknar det resulterande överskottsvärdet. Metoden, när instrumentet installeras mellan de uppmätta punkterna, kallas ”Utjämning från mitten”, och används oftast i konstruktion.

Principen för utjämning med metoden ”från mitten”

Som framgår av illustrationen kommer överskottet mellan punkterna A och B att vara lika med skillnaden i avläsningarna på staberna, och det kan vara antingen positivt eller negativt. Överskottet i sig hjälper inte mycket för produktionen av arbete, det borde finnas många sådana värden, eftersom deras kombination ger oss en uppfattning om terrängen. Därför, som i fallet med theodolite traverse, mäts mätningar från punkter med kända höjder, kallade ”riktmärken”.

Nivelleringsnätet härstammar från nollet på Kronstadt fotmätare, som, som vi kommer ihåg från de tidigare artiklarna i vår cykel, ligger vid Östersjöns stränder. Därför använde höjdsystemet för framställning av topografiska planer och fick namnet ”Baltic”. I vårt fall kommer den absoluta höjden på punkt B att vara h = A + a – b, Var OCH – poängmärke relativt statens höjdsystem, och och b – räknar med rack.

En annan metod för utjämning innebär att använda ett verktyg istället för en personal. Det fick namnet ”Leveling framåt”.

Principen för utjämning med ”framåt” -metoden

I detta fall är instrumentet inställt på en punkt med en känd höjd. Formeln för att beräkna höjden på punkt B har följande form:

h = A + i – b, Var jag – instrumenthöjd, mätt med ett måttband.

Denna metod är inte alltid bekväm när du utför arbete, eftersom det är svårt att installera verktyget på en vertikal väggyta, och det är mycket lättare att arbeta på distans utan att närma sig objektet..

Relativt sett kan vattnet på varje vattendrag som har kommunikation med världens hav tas som referenspunkt. Men i det här fallet kan vi prata om ett villkorat höjdsystem, eftersom noggrannheten för att bestämma höjden i detta fall är otillräcklig för att utföra arbete, även om denna metod kan användas på lokala platser där det inte finns behov av att koppla höjder till lokala system.

Princip trigonometrisk nivelleringinnebär användning av en teodolit eller totalstation. I detta fall mäts vinkeln från det horisontella planet till toppen av personalen eller det otillgängliga föremålet. Det var med trigonometri-metoden som vi bestämde höjden på kraftöverföringsledningens stöd i föregående artikel i vår cykel. Denna metod är mindre exakt än geometrisk nivellering, men den möjliggör mätningar över långa avstånd och i betydande lutningsvinklar av terrängen..

Principen för trigonometrisk utjämning

I detta fall kommer arbetsformeln för att bestämma höjden att ha följande form:

h = s * tg? + i – b eller h = S * synd? + i – b, Var ? – balkens lutningsvinkel, s – horisontellt avstånd från linjen, S – hårfäst längd, jag Är verktygets höjd, och b – synhöjd.

Hydrostatiska nivåeropretentiös, enkel att använda och ger snabb bestämning av överskott. Denna typ av nivellering är väl lämpad för automatisering av mätningar..

Tillämpningsområde för hydrostatiska nivåer:

• installation av stor utrustning;
• utjämning av stiftelser;
• efterbehandling och arkitektoniska arbeten;
• läggning av VVS-utrustning och rörledningar;
• bestämning av de horisontella styrningarna;
• övervakning av deformationer och fall av byggnader och strukturer;
• överföring av höjd genom vattenhinder etc..

Funktionen för en sådan anordning visas i figuren.

Princip för hydrostatisk utjämning

Som du vet, vid kommunikation av fartyg, vätskenivån försvinner. Det önskade överskottet h kan hittas av skillnaden i avläsningar a och b, som tas i en speciell skala inbyggd i fartygen. Denna metod låter dig arbeta i trånga utrymmen, kräver inte speciella färdigheter, men ger inte alltid nödvändig noggrannhet (mätfel är i detta fall ± 10 mm) och skapar besvär när du flyttar anslutningsslangarna.

Lasernivåer

Den elektroniska nivån ger dig möjlighet att visualisera flera plan på en gång genom att projicera en laserstråle på objekt och strukturer. Till exempel roterar en skovel med 400–550 rpm eller mer. Med den här enheten kan du göra markeringar både inomhus och utomhus, i dagsljus eller i skymning. Dessa nivåer är oumbärliga för tapetsering, sida vid sida eller installation av strukturer med minimala toleranser. Lasernivån låter dig mäta punkthöjningar, nivå eller markera sluttningar. När du använder ett laserverktyg kommer du för alltid att glömma bort lina linor och metall rutor, som är särskilt obekvämt på avstånd av tiotals eller till och med hundratals meter. Markering är nu möjlig i alla vinklar, även på de mest otillgängliga platserna.

Laserinstrument är säkra eftersom de tillhör instrumentklassens andra klass när det gäller strålningskraft. Strålen från lasernivån kan bara skada vid långvarig projektion på det mänskliga ögat. De flesta verktyg som tillverkats för konstruktion är skyddade från stötar och fuktinträngning, eftersom det kan påverka verktygets prestanda. Under ogynnsamma förhållanden är det värt att köpa specialglasögon som förbättrar strålens synlighet..

Som med alla andra konstruktionsverktyg bör modeller av välkända varumärken föredras. Nivåer och lasernivåer måste verifieras årligen. Om du arbetar med ett upresist verktyg och kör centimeteren kvar på höjden på första våningen, kanske du inte har en golvplatta på översta våningen. Så studera artiklarna i vår serie, använd modern utrustning och polera dina färdigheter. Den konstruerade strukturen är resultatet av ett noggrant arbete från många specialister, som verkligen inte skulle vilja att deras arbete ska rivas på grund av enkäten hos lantmätare.