Нивелирлік рейкалар

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі
Ш.Есенов атындағы Каспий мемлекеттік технологиялар мен инжинирг
университеті

Реферат

Тақырыбы: "Геометтриялық нивелирлеу"

Орындаған К-09-1 тобының

студенті Бегерова С

Тексерген аға оқытушы

Шахиева К.

Ақтау 2010ж

Биіктік өсімшелерін өлшеу әдістері

Жер бетінде немесе қабылданған биіктік тұғырынан салыстырмалы түрде,
арнаулы аспаптың көмегімен және есептеулер арқылы кез келген нүктелер
арасындағы өсімшені анықтаудың біріккен нәтижесін ниверлирлеу деп атайды.
Нивелирлеудің геометриялық, физикалық механикалық, стереофотограмметриялық
деген бірнеше әдістері бар.
Геометриялық нивелирлеуде екі нүкте биіктіктерінің айырмашылығы
(биіктік өсімшесі) горизонталь нысаналау сәулесінің көмегімен анықтауға
негізделген. Мұнда дүрбісі горизонталь орналасқан нивелир деген аспап пен
рейка қолданылады.
Тригонометриялық нивелирлеуде биіктік өсімшесін сол екі нүкте
арасындағы қашықтық пен көлбеу бұрышты өлшеу арқылы анықтайды. Биіктік
өсімшесін тригонометриялық түсірісте тахеометр мен рейка қолданылады.
Физикалық нивелирлеу жергілікті жердегі нүкте биіктігі мен
атмосфералық қысымға негізделген барометрлік және бір-бірімен жалғасқан екі
ыдыстағы сұйық зат деңгейінің тең биіктікке негізделген гидростикалық
нивелирлеулер деген екі түрге бөлінеді.
Механикалық нивелирлеу велосипедке, автокөлікке орнатылған арнайы
аспаптар көмегімен жүргізіледі. Мұндай аспап жылжығанда, автоматты түрде
жүрген жол мен нүктелердің биіктіктері бейнеленген прфиль сызылады.
Стереофотограмметриялық нивелирлеу биіктік өсімшесін бір жердің екі
қос фотосуреті арқылы анықтауға негізделген.

Геометриялық нивелирлеу

Геометриялық нивелирлеуде нүктелердің биіктік өсімшесі нивелир деп
аталатын аспап пен рейкалар арқылы рейкадан есеп алуға негізделген.
Геометриялық нивелирлеудің ″ортадан″ және ″алға″ нивелирлеу деген әдісі
бар.
Ортадан нивелирлеу кезінде нивелир-нүктелер арасына, ал рейкалар сол
нүктелерге орнатылады (1, а-суреті).
Содан кейін А және В нүктелерінде тұрған рейкаларға кезекпен қарап,
дүрбінің визир сәулесінің осы нүктелерден биіктіктері ″а″ және ″b″
есептелініп алынады. Егерде А нүктесін артқы, ал В нүктесін алдыңғы деп
белгілесек, онда ″а″ рейкадан алынған артқы есеп, ″b″ - алдыңғы есеп
болады. Содан в нүктесінің А нүктесіне қарағандағы биіктігінің айырмашылығы
былайша анықталады:
h=a-b (1)
мұндағы h-биіктік өсімшесі.

а) ә)

1-сурет. Ниверлирлеудің түрлері

Демек, ортадан нивелирлеу әдісінде биіктік өсімшесі артқы және алдыңғы
есептердің айырмашылығына тең.
Ескере кететін жағдай, егер ab болса, онда h-тың оң таңбалы, ал ab
болса, онда h-теріс таңбалы болады.
Нивелирді екі нүктенің ортасына орнатып, биіктік өсімшесін осылайша
анықтауды ″ортадан″ нивелирлеу деп атайды.
Ортадан нивелирлеу әдісінде (1, ә-сурет) нивелир дүрбісінің оқулары
мен А нүктесі бір тіктеуіш сызық бойында орналасады да, есеп алынатын рейка
екінші нүктеге орнатылады. Бұл жағдайда визирлік остің А нүктесінен
биіктігін-і рулеткамен өлшеп, В нүктесі тұрған рейкадан ″b″ есебін алады.
Көрсетілген суретке сай, биіктік өсімшесі былайша анықталады:
H=i-b (2)
мұндағы і-аспап биіктігі.
Екі нүкте арасындағы өсімше белгілі болса, В нүктесінің биіктігін мына
формула арқылы анықтауға болады:
HB=HA+h (3)

яғни, келесі нүктенің биіктігі алдыңғы нүкте биіктігіне өсімшені қосқанға
тең.
Деңгей жазықтықтан нивелирдің визирлік осіне дейінгі тіктеуіш сызықты
аспаптың горизонты ГИ деп атайды. Аспап горизонты 63, а-суретке сай мынаған
тең:

ГИ=HA+a немесе ГИ=HB+b (4)

яғни, аспап горизонты ГИ нүкте биіктігіне НА сол нүктеде орналасқан
рейкадан алынған есепті ″а″ қосқанға тең. Аспап горизонты арқылы да
нүктелер биіктіктерін анықтауға болады.
Мысалы: 63, а-суреттегі екі пункт арасындағы С нүктесінің биіктігі Нс
төменгі формула арқылы анықталады.

Нс=ГИ-с (5)

мұндағы с-С нүктесіне қойылған рейкадан алынған есеп.
Әдетте, аспап горизонты бір станцияда тұрып, бірнеше нүктелердің
биіктіктерін анықтағанда қолданылады.
Егерде нивелирленетін екі нүктенің арасы 100 м-ден аспаса, онда
екеуінің арасындағы биіктік өсімі жалғыз станциядан анықталады, мұны
қарпайым нивелирлеу деп атайды.
Егер, A және N нүктелерінің арқашықтығы едәуір қашық болса, онда
өсімшені-hMN анықтау үшін нивелирді бірнеше станцияға орналастырып, күрделі
нивелирлеу жүргізіледі, А нүктесінен өсімшесі әр станциядағы биіктік
өсімшелерінің қосындысына тең:

(6)

мұндағы Σа1-барлық артқы есептердің қосындысы;
Σb1-барлық алдыңғы есептердің қосындысы.

Ақырғы нүктенің абсолют биіктігі (10) формуласына сәйкес былайша
анықталады:
(7)

Нивелир және оның құрылысы

Нивелир – жер беті нүктелерінің биіктік айырмасын, өсімшесін өлшеуге
қолданылатын аспап. Нивелир өлшеу дәлдігіне қарай үш түрге бөлінеді.
1) Н-05 – дәлдігі өте жоғары нивелир 1км-лік қос жүрістегі
өсімшемен анықтауға орташа дәлдігі 0,5мм-ге тең.
2) Н-3 – дәл нивелир. Орташа квадраттың дәлдігі 3мм.
3) Н-10 – техникалық нивелир. өсімше анықтау дәлдігі 10мм
аспайтын нивелир турі.
Енді геодезиялық жұмыстарда кеңінен қолданылып жүрген нивелирлер Н-3
пен Н-10-ның құрылыстарына тоқталамыз.
1. Н-3 – нивелирі 3,4 кластық және техникалық нивелирлеу үшін
қолданылады. Оның негізгі бөлшектеріне: цилиндрлік деңгей (6) қондырғы
дүрбі (8), көтергіш винттер (3) бар қондырғы (2), штатив бекіту үшін
жасалған винт оймасы бар серіппелі пластинка (1) жатады (2-сурет)

2-сурет. Нивелирдің түрлері

Цилиндрлік деңгеймен бір коробка орналасқан призмалы құрылған деңгей
үлбіреуігінің бейнесін көз алдына келтіреді.
Нивелирге қойылатын басты талап нысаналау сәулесінің горизонталь
болып орналасуы. Оны горизонталь жағдайда дәл келтіру элевациондық бұранда
(3) арқылы жүргізіледі, яғни деңгей үлбіреуінің ең шетін ұштастыру арқылы.
Цилиндрлік деңгейдің сыртқы жабық төрт түзетпе бұрандалары бар.
Нивелирдің вертикаль осін алдын ала тік бағытқа келтіру үшін, дөңгелек
деңгей (12) орнатылған және оның үш түзетпе винттері бар.
Ең алдымен дүрбінің көздегіші (7) мен бекітпе (10) арқылы бағыттап,
одан кейін жетекші винт (11) көмегімен дәл көзделеді. Дүрбідегі жіптер
торының анық көруін қамтамасыз ететін кремальера (3) бар.
Элевациондық винтпен деңгей үлбіреуінің екі шеті ұштастырылғаннан
кейін, жіптер торының ортаңғысы арқылы рейкадан есеп алынады. Есеп
әрқашанда төрт таңбалы сан болып келеді, яғни көрсетілген мысалда есеп
1145мм-ге тең.

Нивелирлік рейкалар

Нивелирлеуде сантиметрлік бөліктері бар екі жақты рейкалар
қолданылады. Олар ұзындығы 3-4м, ені 8-10см және қалыңдығы 2-3см тұтас ағаш
тақтайдан жасалынады (3-сурет). Алып жүруге қолайлы бүктемелі рейкалар да
жасалынады. Тақтайлар ақ майлы бояумен боялып, оларға сантиметрлік торкөз
бөліктер түсіріледі. Онда әрбір дециметр жазылады, ал сантиметрлік бөліктер
есепалуды жеңілдету мақсатымен 5см сайын топтарға біріктірілген. Мәселен, Е
әрпіне сәйкес топ 50см-ді көрсетеді және оны санамай-ақ қойса да болады.
Рейканың ең кішкене бөлігінің сандық шамасы рейка бағасы деп аталады. Тұтас
рейканың ең үлкен ұзындығы 3м-ге тең. Рейканың төменгі жағына оны тез
тозудан қорғайтын болат пластинкадан жасалған табан қағылған.

3-сурет. Нивелирлік рейкалар

Рейкалар бір жақты немесе екі жақты да болу мүмкін. Екі жақты
рейкалардағы бір сантиметрлік бөліктер бір жағында қара, ал екінші жағында
қызыл түспен белгіленген. Рейканың қара жағында есептеу нөлден басталады
да, ол негізгі жағы болып есептеледі. Рейканың қызыл жағын тексеру үшін
қажет, оның табаны нөлден емес басқа саннан, мысалы, 4687 не 4787мм-ден
басталады. Егерде нивелирлеу кезінде рейканың екі жағынан алынған есептеп
қара жағынан алынған есепті шегергенде, әрқашан 4687 4787 саны қалып отыруы
қажет. Бұл сан есеп алудың дәлдігін де, дұрыстығын да көрсетеді.
Жұмыс жүргізер алдында нивелирлік рейкалар тексерілуге тиіс.

Ниверлирдің тексерулері мен жөндеулері

Далалық нивелирлеу жұмысы басталар алдында аспапты ең алдымен толық
сыртқа өткізеді, нивелир бөліктерінің жиынтығына, винттерінің түзулігіне
көз жеткізеді.
Нивелирге қойылатын басты талап деңгейлік ось пен нысаналау сәулесі
бағытының өзара параллель болуы. Жұмыс жүргізер алдында нивелир жан-жақты
тексеріліп, биіктік өсімшесін дәл анықтауға әсер ететін кемшіліктер
түзетілуге тиісті. Нивелирдің тексеру былайша жүргізіледі.

4-сурет. Нивелирдің осьтік құрылысы

Дөңгелек деңгейді тексеру. Дөңгелек деңгейдің осі нивелирдің айналу
осіне параллель болуы тиіс. Көтергіш үш винт арқылы дөңгелек деңгей
үлбіреуігі ортасына келтіріледі.
Одан кейін нивелир дүрбісін 1800-қа бұрады да, көпіршіктің орнын
тексереді. Егер көпіршік нөл пункте қалса, онда жоғарғы тексеру шартының
орындалғандығы. Керісінше, шарттың орындалмаған жағдайында дөңгелек ұстап
тұрған үш түзеткіш бұрандалары арқылы ауытқудың жартысы түзеледі. Ал қалған
жартысы көтергіш бұрандалар әсеріменен түзетіледі.
Жіп торларын тексеру. Жіп торларының горизонталь штрихы нивеоирдің
айналу осіне перпендикуляр, ал вертикаль штрихы параллельді болуы тиіс.
Екі штихтың бір-біріне перпендикуляр болуына завод кепіл береді, сондықтан
бұл тексеруді вертикаль штрихтың көмегімен жасаған дұрыс. Ол үшін
нивелирден 20-25м қашықтық жерге тіктеуіш (отвес) іліп қойылады да,
нивелирдің айналу осі тік бағытқа келтіріледі.
Егер дүрбіні тіктеуішке көздеген кезде вертикаль штрих тіктеуіш
жібімен қабысып, оның бойымен өтетін болса, онда тексеру шартының
орындалғандығы. Керісінше, бұл шарт орындалмаса, онда тордың түзету
бұрандаларын босатып, диафрагманы жіптер торымен тузетеді.
Негізгі геометриялық шартты тексеру. Цилиндрлік деңгейдің осі көздеу
осіне параллель болуы үшін бір жазықтықта жатуы керек.
Бұл тексеру екі рет нивелирлеу арқылы жүргізіледі, яғни бір қашықтықты
екі рет "алға" нивелирлеу арқылы тексеріледі.
Қашықтығы 30-40м жерге екі А және В қағылып (5, а-сурет), А нүктесіне
нивелир, ал В нүктесіне рейка орнатылады. Аспап биіктігі (і) өлшеніп,
рейкадан В1 есебі алынады. Егер көздеу осі vv мен деңгей осі vv параллель
болмаса, онда В1 есебінің орнына В1 есебі алынып, қате шамасы анықталады.
Сонда В нүктесінің А нүктесіне қарағандағы биіктік өсімшесі мынаған тең
болды:
h=i-b1= i1-(b1-x) (8)

а) б)

5-сурет. Нивелирдің тексеруі

Енді нивелир мен рейканың орнын алмастырып, қайтадан аспап биіктігі
(і2) өлшенеді және А нүктесіне тұрған рейкадан есеп і2 алынады (5, ә-
сурет). Екі нүктенің арасы өзгеріссіз қалғандықтан і2 есебіндегі қате
шамасы тағы Х тең болады, яғни:

h=b2-i2=b2-x-i2 (9)

(11) және (12) формулаларынан х анықтайық:

(10)

Егер x±4мм болса, түзету жүргізілмейді. Керісінше, 4мм –ден асып
кетсе, элевациондық бұранданың көмегімен тордың ортаңғы штрихын түзетілетін
есепке b1=b2-x келтіріледіү бұл жағдайда цилиндрлік деңгей көпіршігі ңөл
пункттен ауытқиды, яғни дүрбі ішіндегі көпіршіктің ұштасқан екі шеті
алшақтайды. Көпіршіктің ауытқуы цилиндрлік деңгейдің түзеткіш бұрандалары
арқылы қалпына келтіріледі.

Техникалық нивелирлеу

Топографиялық жұмыстар жүргізу кезінде түсіру пункттерінің
биікттіктері техникалық нивелирлеу арқылы анықталады. Техникалық нивелирлеу
сондай-ақ инжинерлік құрылыстарды, темір жолдар мен тас жолдарды жобалау,
құру және профиль сызудан тұрады.
Трассаны белгілеу түсірілетін жерді алдын-ала байқап, келешекте
салынатын құрылыстың осін белгілеп, пакеттерді және құрылыс нүктелерін
бекіту. Трассаның осі бойынша әр 100м сайын пикеттер мен плюстік ерекше
нүктелер бекітіледі. Пикеттік нүктелердің нөлден бастап неше жүз метр
жүргізілгенін көрсетеді. Плюстік нүктелер жердің ойлы-қырлы жерлерін
белгілеуге керек, олардың тұрған жерін анықтау үшін алдыңғы пикеттің
плюстік нүктеге дейінгі қашықтығы өлшенеді.
Трассаны белгілеумен қатар, трасса осіне перпендикуляр бағытта
түсірілетін нүктелерге бекітіледі. Мұндай түсірулерді кесе-көлденең
нивелирлеу деп атайды. Көлденең профильдердің ұзындығы 20-20м-ге дейін
жетеді.
Трассаны белгілеу кезінде пикеттік журналы жасалып, оған бекітілген
барлық нүктелер салынып, жер екешеліктерінің схемасы жасалынады (6-сурет).

6-сурет. Пикеттік журнал

Трассаның қисық сызықпен кездесетін нүктесін қисықтық басы, аяғын –
қисықтық аяғы-ҚА, ортасын – қисықтық ортасы-ҚО деп белгіленеді. Бұл үш
нүкте қисықтың негізгі нүктелері болып есептеледі де, олар трассаның бұрылу
бұрышы – φ, қисықтық радиусы – R, жанасу сызығы – Т, қисық доғаның ұзындығы
– К, биссектриса – Б, қалдық – Д арқылы анықталады.
Трассаның бұрылу бұрышы φ тіке өлшенеді, қисықтық радиусы техникалық
нормалар бойынша алынады да, ал қисықтық қалған элементтері мына формула
бойынша

(11)

(12)

; (13)

немесе арнаулы қисықтарды бөлу кестесі арқылы анықтайды.
Нивелирлеу бір бағытта орындалады. Рейкалар бойынша есептеулер тек
қана ортаңға жіптен алынады. Әдеттегі екі жақты рейкаларды қолданғанда
станциядағы жұмыс атқару реті төмендегідей болады:
1) артқы рейканың қара және қызыл жақтарынан есептеулер алу;
2) алдыңғы рейканың қара және қызыл жақтарынан есептеулер алу;
3) аралық нүктелердегі рейканың тек қара жағынан есеп алу.
Станциядағы салыстырмалы биіктіктің айырмашылығы екі немесі біржақты
рейкаларды қолданғанда 4мм-ден аспауы тиіс.
Жүрістегі қателік fn=±мм-ден аспауы керек, мұндағы L-жүрістің км-
лік ұзындығы.
Нивелирлеу кезіндегі жұмыс атқару реті 1-суретте, ал есеп алу
нәтижелерін журналға жазу және өңдеу 1-кестеде көрсетілген. Рейкадан есеп
алу тәртібі кестеде жақша ішінде берінген 1-суретке сәйкес нивелирді 0 мен
1-пикет араларына орналастырады. Аспапты жұмыс жағдайына келтіріп, дүрбіні
соңғы нүктеге нысаналайды да, рейканың қара жағынан 0515 (1) (1-кесте)
есебін алады, содан кейін дүрбіні алдыңғы нүктеге нысаналап, рейканың қара
жағынан 1645 (2) есебін алады. Есептеулерді нивелирлеу журналына енгізеді.
Осыдан кейін рейкалардың қызыл жақтарын бақылаушыларға қарай айналдырады,
бұл кезде бақылаушы 6333 (3) және 5304 (4) есептеулерін алады. Қара 0615-
1645=1030 (5) және қызыл 5304-6333=-1029 (6) есептеулерінің айырымы +4мм-
ден аспауы тиіс.
Бұдан кейін артқы рейкашы №1 пикетке, ал бақылаушы 2-станцияға көшеді,
№0 пикетте тұрған рейкашы рейканың қара жағын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.