Вертикальный круг теодолита. Вертикальный круг теодолита предназначен для измерения вертикальных углов, то есть, углов наклона или зенитных расстояний.

Вертикальный круг большинства теодолитов устроен следующим образом: лимб вертикального круга жестко соединен с трубой (насажен на один из концов оси трубы), центр лимба совмещен с геометрической осью вращения трубы, а его плоскость перпендикулярна этой оси. Деления на лимбе наносят по разному: либо от 0 до 360, либо от 0 до 180 в обе стороны со знаками “плюс” и “минус” или без знаков и т.д. Для отсчета по лимбу имеется алидада. Основные части алидады: отсчетное приспособление, цилиндрический уровень (или компенсатор) и микрометренный винт.

Пузырек уровня в момент отсчета приводится в нуль-пункт, то есть, ось уровня служит указателем горизонтального направления. Отсчетным индексом является нулевой штрих отсчетного приспособления. Ось уровня и линия отсчетного индекса (линия, соединяющая отсчетный индекс с центром лимба) должны быть параллельны; при выполнении этого условия линия отсчетного индекса будет горизонтальна в момент взятия отсчета по вертикальному кругу.

Взаимное положение лимба и зрительной трубы должно удовлетворять условию: визирная линия трубы и нулевой диаметр лимба должны быть параллельны.

Оба условия вместе составляют так называемое главное условие вертикального круга теодолита; оно читается так: визирная линия трубы должна занимать горизонтальное положение, когда отсчет по лимбу равен нулю и пузырек уровня находится в нульпункте. На практике оба эти условия могут не выполняться и имеет место случай, изображенный на рис.8.

Во-первых, при насаживании лимба на ось трубы между нулевым диаметром лимба и визирной линией трубы остается малый угол x. Во-вторых, линия отсчетного индекса может быть непараллельна оси уровня и между ними существует малый угол y. Таким образом, хотя отсчет по лимбу равен нулю, визирная линия трубы занимает наклонное положение, и угол наклона ее равен:

ν = x + y.

Рис.8

Если установить визирную линию горизонтально (рис.8), то отсчет по лимбу станет равным:

N = 360 – (x + y).             (4)

Этот отсчет называется местом нуля вертикального круга и обозначается М0.

Таким образом, место нуля вертикального круга теодолита – это отсчет по лимбу вертикального круга при горизонтальном положении визирной линии трубы и оси уровня вертикального круга.

Для конкретного теодолита формулы для вычисления угла наклона и места нуля приводятся в паспорте. Например, для теодолитов 2Т30 и Т15 эти формулы имеют вид:

М0 = 0.5 . (NL + NR),           (5)

ν = 0.5 . (NL – NR),

ν = NL – M0,

ν = M0 – NR.

Положение вертикального круга, при котором отсчет по лимбу вертикального круга равен (с точностью до M0) углу наклона, считается основным; у большинства современных теодолитов основным положением является КЛ.

Для измерения углов наклона удобно иметь М0 близким к нулю, поэтому нужно регулярно выполнять поверку места нуля, которая предусматривает следующие действия:

- наведение трубы на точку при КЛ, приведение пузырька уровня в нульпункт и взятие отсчета по вертикальному кругу,

- перевод трубы через зенит, наведение трубы на точку при КП, приведение пузырька уровня в нульпункт и взятие отсчета по вертикальному кругу,

- вычисление по соответствующим формулам места нуля М0 и угла наклона ν.

Если М0 получается большим, то при основном положении круга нужно навести трубу на точку и микрометренным винтом алидады установить отсчет, равный углу наклона; при этом пузырек уровня отклонится от нульпункта. Исправительными винтами уровня привести пузырек в нульпункт.

Вопрос 4. Вычислите угловую невязку в замкнутом теодолитном ходе, если сумма измеренных внутренних углов четырехугольника равна 359⁰56, и сравните ее с допустимой невязкой.

Теодолитный ход начинают создавать с осмотра местности - рекогносцировки, цель которой - определить наиболее благоприятные места для закрепления вершин теодолитного хода и створов для промеров углов и линий между ними. Как правило, теодолитные ходы прокладывают между точками государственной геодезической сети, например, II, III. Связь теодолитных ходов с пунктами более высокого класса называют привязкой.

Длины сторон между точками теодолитных ходов колеблются в пределах 20...350 м, а длины ходов зависят от многих факторов. Из -них главные: масштабы топографической съемки и застроенность территории, по которой прокладывают ход. Например, уменьшение масштаба съемки с 1:500 до 1:1000 позволяет увеличить длину хода с 0,8 до 1,2 км.

Если производят съемку в масштабе 1:2000, то на застроенной территории длина хода допускается до 2 км, а на незастроенной - до 3 км.

После того как выбраны и закреплены вершины сторон теодолитного хода, производят измерения сторон и горизонтальных углов.

Общепринятая погрешность измерения сторон в теодолитных ходах от 1:1000 до 1:2000. Это означает, что если, например, измерена линия длиной 154 м, то при заданной предельной относительной погрешности измерения 1:1000 результат измерения "прямо" может отличаться от результата измерения "обратно" не более чем на 154 м/1000=15 см.

Основную обработку результатов измерений в теодолитном ходе выполняют после полевого контроля и записывают на бланках-ведомостях. Исходные данные для обработки: горизонтальные углы, длины сторон, дирекционный угол примычной стороны и координаты точек государственной геодезической сети, к которым привязывают теодолитный ход.

Последовательность обработки и записи результатов.

Из граф 7 и 8 журнала в ведомость выписывают средние значения измеренных углов. Подсчитывают сумму измеренных углов и теоретическую сумму углов.

 Для замкнутого теодолитного хода сумму углов подсчитывают как сумму углов многоугольника: ∑βтеор = 180°(n - 2). Подсчитывают невязку fμ в сумме углов, равную разности суммы измеренных и теоретических углов: fβпракт = ∑βпракт - ∑βтеор.

 Для разомкнутого теодолитного хода, т. е. хода, привязанного к пунктам государственной геодезической сети с двух сторон, невязку вычисляют по формуле fβпракт = αкон.лин - αнач.лин ± ∑βизм, где αкон.лин, αнач.лин - дирекционные углы сторон, к которым привязан теодолитный ход, ∑βизм - сумма измеренных углов на вершинах теодолитного хода.

Определяют допустимость вычисленной угловой невязки по сравнению с заранее вычисленной:fβдоп = 1,5t√n, где t - приборная точность измерения углов, п - количество измеряемых углов.

При fβпракт ≤ fβдоп распределяют поровну на все углы введением поправок. Поправки υi, вычисляют по формуле υi = fβпракт/n и вводят с обратным знаком в значения измеренных углов, получая исправленные углы.

Для четырехугольника: ∑βтеор = 180°(n - 2)= 180°(4 - 2)= 360°

∑βпр = 359⁰56;

fβпракт=∑βпракт - ∑βтеор=359⁰56-360°=-0⁰4

fβдоп = 1,5t√n=1⁰30

fβпракт ≤ fβдоп

Задание 2

Задача 1

Дирекционные углы вычисляют по правилу: дирекционный угол последующей стороны равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180⁰ и минус горизонтальный угол, справа по ходу лежащий.

Задача 2

Т.к. четверть I, то

Задание 3.

По данным полевых измерений составить и вычертить топографический план строительной площадки в масштабе 1:2000 с высотой сечения рельефа 1 м.

Работа состоит из следующих этапов:

- обработка ведомости вычисления координат вершин теодолитного хода;

- обработка тахеометрического журнала;

- построение топографического плана.

Исходные данные:

,

,

ВЕДОМОСТЬ КООРДИНАТ ТОЧЕК ТЕОДОЛИТНОГО ХОДА

№ точек	углы					дир. угол		румбы			Длины линий (гориз. пролож.)	приращение координат, м								координаты
	измер.		испр.			o	'	назв	o	'		вычисленные				исправленные				+ -	Х	+ -	У
	o	'	o		'							+ -	D х	+ -	D у	+ -	D хиспр	+ -	D уиспр
1	2		3			4		5			6	7		8		9		10		11		12
ПЗ 7	-	-	-		-
		-0,3				26	36,2	-	-	-
ПЗ 8	330	59,2	330		58,9															-	14,02	+	627,98
		-0,3				235	37,3	ЮЗ	55	37,3	263,02	-	148,5	-	217,1	-	148,5	-	217,1
I	50	58,5	50		58,2								+0,12		-0,03					-	-162,52	+	410,88
		-0,3				4	39,1	СВ	4	39,1	239,21	+	238,4	+	19,40	+	238,52	+	19,37
II	161	20,0	161		19,7								+0,13		-0,03					+	76,00	+	430,25
		-0,3				23	19,4	СВ	23	19,4	269,80	+	247,7	+	106,8	+	247,83	+	106,77
III	79	02,8	79		02,5										-0,05					+	323,83	+	537,02
		-0,3				124	16,9	ЮВ	55	43,1	192,98	-	108,7	+	159,4	-	108,7	+	159,35
ПЗ 19	267	08,2	267		07,9															+	215,13	+	696,37
						37	09,0	-	-	-
ПЗ 20	-	-	-		-						Р= 965,01	∑+	486,1	∑+	28536
∑βПР=	889	28,7	889		27,2							∑-	257,2	∑-	217,1
													228,9		68,5		229,15		68,39
∑βТ=	889	27,2		889	27,2							∑т	229,15	∑т	68,39
												f	-0,25	f	+0,11
fβ	+0	01,5		0	00,0
fβдоп	0	02,2

Тахеометрический журнал

Ведомость увязки превышений хода