Anvendt geodesi. Leveling er grundlaget for byggeri

Indholdet af artiklen

• Nivelleringsmetoder
• Værktøjer og enheder til geometrisk nivellering
• Leveling princip
• Laserniveauer

En moderne byggeplads kan sammenlignes med en stor fabrik, hvor alle butikker er rettet mod at fremstille ansvarlige produkter. Hold og enkeltpersoner udfører forskellige typer processer, der er fordelt i tiden. Meget afhænger af det velkoordinerede arbejde i tilknyttede tjenester, mens kvalitetskontrol bliver hjørnestenen – når alt kommer til alt vil folk altid være i bygningen som et resultat. Komplekse elektroniske teodolitter og enheder til GPS-observationer er ikke tilgængelige for alle at arbejde, men enhver bygherre, der er interesseret i kvaliteten af ​​det udførte arbejde, kan mestre niveauet..

Områdeplanen med højdemarkeringer er grundlaget for konstruktion. Reliefdata giver dig mulighed for at vælge den optimale placering for pit og beregne udledningsstedet for overfladevand.

Så opgaven med nivellering er at bestemme højdeforskellen mellem punkter på jordoverfladen, kaldet højden. Når man kender konstruktionshøjden på gulvet i første sal i strukturen, er det muligt at beregne stedet for udledning af stormvand eller tilvejebringe et fastgørelsespunkt for en tyngdekraftkloak.

I en specialists arsenal findes der forskellige værktøjer og enheder, der giver dig mulighed for at få lokale data uden at give det generelle billede. F.eks. Bestemmes fugtighedsindholdet i et bestemt materiale med et hygrometer, men hvordan ved du graden af ​​”hævelse” i hele strukturen? I dette tilfælde kommer et niveau til redning, ved hjælp af hvilket du kan få værdierne på objektets højde og sammenligne det med kontrollen.

For at gøre dette monteres specielle mærker på fronten af ​​bygningen langs omkredsen, mellem hvilket overskuddet bestemmes. Hvis mærkerne er placeret i samme højde inden for tolerancen – alt er i orden, hvis den ene del af bygningen falder hurtigere end den anden – er det tid til at evakuere mennesker.

Nivelleringsmetoder

Der er flere typer til bestemmelse af overskuddet, men i konstruktion anvendes de første tre metoder til følgende hovedsageligt:

• geometrisk nivellering – bruger princippet om den horisontale linje af synstrålen i instrumentets teleskop, der bruges et niveau;
• trigonometrisk nivellering – princippet om hældning af instrumentets teleskop betragtes som basis, teodolit bruges;
• hydrostatisk nivellering – baseret på nivellering af væskeniveauet i kommunikationsbeholdere (vandstand);
• barometrisk nivellering – afhængigt af punktets højde ændres indikatoren for atmosfærisk tryk (brugt i bjergene);
• automatisk nivellering – specielle sensorer installeret på biler transmitterer den skrå forskydningsvektor til læseren (vejarbejder);
• stereofhotrammetrisk nivellering – udføres på et komplekst hardwarekompleks. To plads- eller luftfotos, lavet med delvis overlapning, indlæses i en speciel enhed. Når du ser på dem gennem det optiske system, får du en “3-D fordybende effekt”.

Sådan ser for eksempel en tredimensionel model af en mikrodistrikt ud, lavet ved hjælp af et stereofhotrammetrisk kompleks. Endvidere udføres bindingen af ​​stive terrænkonturer i koordinatsystemet, og vi får en digital model, som du på ethvert tidspunkt på billedet kan få højdeværdien ved at interpolere.

Værktøjer og enheder til geometrisk nivellering

Det vigtigste værktøj, som målingerne udføres med, er et niveau. Det klassiske instrument er en optisk-mekanisk enhed, ved hjælp af hvilken den synlige bjælkes horisontale linje sikres i rummet. Niveauet monteres på et stativ, installeres på et stående punkt og bringes til en vandret position med specialskruer. Piperne på sådanne enheder kan være både fremad (moderne modeller) og omvendte billeder. Der er faktisk ingen særlige problemer, når man arbejder med et inverteret billede – målestangen er simpelthen installeret på hovedet. For at rotere billedet bruges et specielt linsesystem, der påvirker værktøjets omkostninger. Yderligere linser introducerer også mindre forvrængninger, der er tydeligt synlige under brydningsforhold i varme sæsoner. F.eks. Er synligheden i en sovjetisk inverteret teodolit bedre end i en elektronisk totalstation med Carl Zeiss-optik. Selvom dette ikke er overraskende – nu er der ikke behov for at optage i lange afstande, satellitgeodesimetoder er mere velegnede til dette, og det er stadig mere praktisk at arbejde med det “rigtige” billede.

Strukturelt er niveauerne af følgende typer:

• med et cylindrisk niveau nær teleskopet
• med automatisk kompensator
• elektronisk

I henhold til nøjagtighedsklassen er værktøjer normalt opdelt i følgende grupper:

• høj præcision (N-05, N-1, N-2)
• nøjagtig (N-3, N-3K, N-3KL)
• teknisk (N-10)

Bogstavet “H” i instrumentets navn angiver niveauet og tallene – rodens gennemsnitlige firkantede fejl i målinger i millimeter pr. 1 kilometer afstand. Resten af ​​bogstaverne angiver instrumentets designfunktioner (lem og kompensator).

Kompensatorer er i stand til at fjerne fejl i installationen af ​​værktøjet, hvilket vil øge nøjagtigheden af ​​det udførte arbejde. I nærværelse af en manuel kompensator bringes værktøjet manuelt ind i det vandrette plan, men selvudjævningsniveauet er i stand til automatisk at indtaste den rigtige position.

Leveling princip

Udøveren aflæser personalet (eller stabe – foran og bagpå), der er installeret på punktet, og beregner den deraf følgende overskydende værdi. Metoden, når instrumentet installeres mellem de målte punkter, kaldes “Leveling fra midten”, og bruges ofte i konstruktion.

Princippet om nivellering efter metoden “fra midten”

Som det fremgår af illustrationen, vil overskuddet mellem punkterne A og B være lig med forskellen i aflæsninger på stabe, og det kan være positivt eller negativt. Overskuddet i sig selv hjælper ikke meget til produktionen af ​​arbejde, der skulle være mange sådanne værdier, da deres kombination giver os en idé om terrænet. Som for theodolit-traversen foretages der derfor målinger fra punkter med kendte højder, kaldet “benchmarks”.

Nivelleringsnetværket stammer fra nulet af Kronstadt-fodmåleren, som, som vi husker fra de foregående artikler i vores cyklus, ligger ved bredden af ​​Østersøen. Derfor blev høydesystemet brugt til fremstilling af topografiske planer og fik navnet “Baltic”. I vores tilfælde vil den absolutte højde på punkt B være h = A + a – b, Hvor OG – punktmærke i forhold til statens højdesystem, og og b – regner med stativer.

En anden metode til nivellering involverer brug af et værktøj i stedet for et personale. Det fik navnet “Leveling fremad”.

Princippet om nivellering efter “fremad” -metoden

I dette tilfælde indstilles instrumentet til et punkt med en kendt højde. Formlen til beregning af højden på punkt B har følgende form:

h = A + i – b, Hvor jeg – instrumenthøjde, målt med et målebånd.

Denne metode er ikke altid praktisk, når du udfører arbejde, fordi det er vanskeligt at installere værktøjet på en lodret vægoverflade, og det er meget lettere at arbejde eksternt uden at nærme sig objektet..

Relativt set kan vandkanten på ethvert vandmasse, der har kommunikation med verdenshavene, betragtes som referencepunkt. I dette tilfælde kan vi dog tale om et betinget højdesystem, fordi nøjagtigheden af ​​at bestemme højden i dette tilfælde ikke er tilstrækkelig til at udføre arbejde, skønt denne metode kan bruges på lokale steder, hvor der ikke er behov for at forbinde højder med lokale systemer.

Princip trigonometrisk nivelleringindebærer anvendelse af en teodolit eller totalstation. I dette tilfælde måles vinklen fra det vandrette plan til toppen af ​​personalet eller det utilgængelige objekt. Det var ved hjælp af trigonometri-metoden, som vi bestemte højden på kraftoverføringslinjestøtten i den forrige artikel i vores cyklus. Denne metode er mindre nøjagtig end geometrisk nivellering, men det tillader målinger over lange afstande og i betydelige hældningsvinkler i terrænet..

Princippet om trigonometrisk nivellering

I dette tilfælde har arbejdsformlen til bestemmelse af højden følgende form:

h = s * tg? + i – b eller h = S * synd? + i – b, Hvor ? – bjælkens hældningsvinkel, s – vandret afstand af linjen, S – hårlængde, jeg Er værktøjets højde, og b – synshøjde.

Hydrostatisk niveauuhøjtidelig, let at bruge og giver hurtig bestemmelse af overskydende. Denne type nivellering er velegnet til automatisering af målinger..

Anvendelsesområde for hydrostatiske niveauer:

• installation af stort udstyr;
• nivellering af fundamenter;
• efterbehandling og arkitektonisk arbejde;
• lægning af VVS-udstyr og rørledninger;
• bestemmelse af de vandrette føringer;
• overvågning af deformationer og forekomst af bygninger og strukturer;
• overførsel af højde gennem vandhindringer osv..

Princippet for drift af en sådan anordning er vist på figuren.

Princip for hydrostatisk nivellering

Som du ved, ved kommunikation af fartøjer, udvikler væskens niveau sig ud. Det ønskede overskydende h kan findes ved forskellen i aflæsninger a og b, der tages i en særlig skala indbygget i karene. Denne metode giver dig mulighed for at arbejde i trange rum, kræver ikke specielle færdigheder, men giver ikke altid den krævede nøjagtighed (målefejl er i dette tilfælde ± 10 mm) og skaber ulemper, når du flytter forbindelsesslangerne.

Laserniveauer

Den elektroniske type niveauer giver dig mulighed for at visualisere flere plan på én gang ved at projicere en laserstråle på genstande og strukturer. For eksempel roterer en roterende vinge med 400–550 o / min. Med denne enhed kan du foretage markeringer både indendørs og udendørs, i dagslys eller i skumringen. Disse niveauer er uundværlige til tapetsering, flisebelægning eller installation af strukturer med minimale tolerancer. Laserniveauet giver dig mulighed for at måle punkthøjder, niveau eller markere skråninger. Når du bruger et laserværktøj, vil du for evigt glemme reb-lodde-linjer og metal-firkanter, som er særligt upraktiske i afstande på titusinder eller endda hundreder af meter. Markering er nu mulig i enhver vinkel, selv på de mest utilgængelige steder.

Laserinstrumenter er sikre, da de hører til den anden klasse af instrumenter med hensyn til strålingskraft. Strålen fra laserniveauet kan kun skade i tilfælde af langvarig projektion på det menneskelige øje. De fleste af værktøjerne, der er produceret til konstruktion, er beskyttet mod stød og fugtindtrængning, da dette kan påvirke værktøjets ydelse. Under ugunstige forhold er det værd at købe specielle briller, der forbedrer bjælkens synlighed..

Som med ethvert andet konstruktionsværktøj bør modeller af velkendte mærker foretrækkes. Niveauer og laserniveauer skal verificeres årligt. Hvis du arbejder med et upræcist værktøj og kører den resterende centimeter ind i højden på første sal, har du muligvis ikke et gulvplade på øverste etage. Så studer vores artikler i vores serie, brug moderne udstyr og polér dine evner. Den konstruerede struktur er resultatet af det omhyggelige arbejde fra mange specialister, som virkelig ikke kunne lide, at deres arbejde blev revet på grund af skødesløshed for landmænd.