При геодезическом обеспечении
строительства мостовых и тоннельных
переходов наиболее широко применяются
нивелиры Н-3 , Н-05 применяемые при строительстве
мостовых переходов , для построения высотных
сетей , производства разбивочных работ
, исследования деформации опор и строений
и также передачи отметок на опоры . применяются
также теодолиты 2Т2, 2Т5 и их модификации.
На стадии инженерно-геодезических изысканий
и при производстве некоторых разбивочных
работ используют теодолиты 2ТЗО. При необходимости
выполнения высокоточных угловых измерений,
например, при построении разбивочных
сетей на мостах длиной более 1 км, используют
теодолит Т1. В настоящее время во многих
странах (США, Швейцария, ФРГ, Япония, Швеция,
ГДР и др.) разработаны и серийно выпускаются
автоматические электронные тахеометры
с микро-ЭВМ и системой геодезических
вычислительных программ. Через пульт
управления этими приборами можно ввести
следующие величины:
поправки за атмосферные условия,
отметку высоты точки стояния прибора,
вертикальный и горизонтальный углы, а
также информацию, включающую кодовые
числа — номера точек стояния и визирования,
топографические предметы и т. п. определяют
горизонтальные расстояния и превышения
с учетом кривизны Земли. Информация индицируется
дисплее
В тахеометре при измерении
расстояний автоматически регулируется
интенсивность сигнала, возможна работа
в режиме слежения, установка отсчета
по горизонтальному кругу на нуль или
на заданное направление. В приборе предусмотрено
введение информации во внешнюю память,
для чего он оборудован регистрирующим
устройством и блоком обработки и передачи
информации.
Электронные тахеометры последних
моделей могут работать в режиме слежения,
т. е. непрерывного определения положения
перемещающегося отражателя при непрерывном
визировании. В этом случае на индикацию
периодически выдаются новые значения
горизонтального направления и расстояния.
Использование таких приборов особенно
перспективно на разбивке русловых опор
при выведении плавсредств в проектное
положение. Предусмотрен выход данных
на накопители (запоминающие устройства)
или устройства для обработки информации.
Эти приборы непосредственно
в поле по данным измерений дают возможность
определять пространственное положение
съемочных пунктов методом свободного
выбора точек стояния. Благодаря ряду
специальных функций» таких как автоматическое
вычисление полярных координат, координат
х и у, а также разбивочным данным с индикацией
элементов редукций, можно эффективно
использовать данные приборы для разбивочных
работ в строительстве. Помимо вышеуказаных
применяются также отдельные светодальномеры
,
Следует отметить, что программы
для обработки сетей и оценки их точности
на ЭВМ составлены по наиболее общим алгоритмам,
и они могут с равным успехом быть использованы
при анализе точности сети любого вида
— триангуляции, линейно-угловой, полигонометрии,
трилатерации. Конечно, подобные вычисления
могут быть выполнены и вручную, при помощи
настольных вычислительных средств, однако
при современной оснащенности электронной
вычислительной техникой это было бы нецелесообразно.
При разных уровнях и высотной
исполнительной съемке, когда требуется
получить информацию о большом числе точек
в сложных условиях, возможно применение
лазерных универсальных приборов. Эти
приборы позволяют задавать в пространстве
последовательно вертикальную и горизонтальную
плоскости.прибор располагают на опоре
и ориентируют вертикальную лазерную
плоскость по линии, параллельной оси
моста. Отсчеты по рейке берут по следу
лазерной плоскости, при расстоянии 100—150
м ширина светового штриха составляет,
15—20 мм, а он хорошо виден в пасмурную
погоду. Применение вертикальной развертки
лазерного луча обеспечивает одновременно
и съемку верхних и нижних поясов.
Высотное положение точек получают
относительно горизонтальной лазерной
плоскости. Для уменьшения инструментальных
ошибок и повышения точности нивелирования
установку лазерной плоскости в горизонтальное
положение следует выполнять по отсчетам
на рейках, установленных на реперах с
известными отметками, имеющимися на опорах.
Благодаря такому способу можно съемку
выполнять в разных местах пролетного
строения с использованием нескольких
реек.
Изменение температуры воздуха
и особенно неодинаковый солнечный нагрев
металлических конструкций значительно
изменяют отметки высот узловых точек
и искажают общую картину продольного
профиля. Поэтому нивелировать пролетное
строение желательно вечером или в пасмурную
погоду, когда температурные изменения
всех элементов конструкций можно считать
равномерными. В этих условиях очевидны
преимущества лазерного прибора, позволяющего
выполнять наблюдения в темное время суток.
Экспериментальные исследования
точности исполнительной съемки лазерными
приборами показали, что погрешность определения
планово-высотного положения элементов
конструкций при расстояниях до 150 м составляет
2—4 мм и зависит в основном от влияния
метеорологических факторов внешней среды.
Также перспективно применение
фотоэлектронных устройств для регистрации
положения лазерной плоскости при исполнительной
съемке, так как обеспечивает повышение
точности и частично автоматизирует процесс
измерений. Так, в Чехословакии при
строительстве железнодорожного моста
применялась лазерно-телевизионная система
(Lastelmodt) для исполнительной съемки пролетных
строений. Эта система состоит из лазера,
неподвижной марки для ориентирования
луча, подвижной марки и дисплея для автоматической
регистрации положения луча на марке.
Контроль положения конструкций осуществлялся
при помощи подвижной марки относительно
лазерного луча, ориентированного по направлению
оси моста с заданным уклоном. По исследованиям
(на расстоянии до 340 м) точность регистрации
положения лазерного луча составила 1—5
мм
Наряду с основным, строгим
способом оценки точности проекта сети,
ориентированным на использование ЭВМ,
существуют и приближенные способы, позволяющие,
сравнивая различные варианты построения
сети, особенно в полевых условиях, оперативно
принимать достаточно обоснованные решения.
Такие приближенные способы уже не являются
универсальными, а ориентированы на конкретные
виды сетей.
При строительстве мостового
перехода на местности определяют и закрепляют
положение центров мостовых опор и других
элементов моста, а также производят детальную
разбивку при возведении опор и монтаже
пролетных строений.
Для этих целей строят специальную
геодезическую разбивочную сеть, обеспечивающую
выполнение разбивочных работ на всех
стадиях строительства мостового перехода.
Кроме того, рационально расположенная
и надежно закрепленная разбивочная сеть
может служить основой и для наблюдений
за деформациями моста в процессе его
строительства и эксплуатации.
Для разбивки под строительство
мостовых сооружений создают плановую
разбивочную сеть в виде триангуляции,
трилатерации, полигонометрии, а также
линейно-угловых построений с погрешностью
в определении координат пунктов не более
10 мм. Указанные сети уравнивают строгими
способами. Разбивочная сеть создается
в частной или условной системе координат.
Осью абсцисс является ось мостового сооружения.
Триангуляция.
Сдвоенный геодезический четырехугольник
Трилатерация.
Сдвоенная центральная система
Линейно-угловые
построения
Система
полигонометрических ходов
В мостовых триангуляционных
сетях углы измеряют с погрешностью не
более 1"-2", с точностью 2-3 мм измеряют
контрольные базисные стороны (не менее
двух сторон). Может быть использована
схема и в виде одного геодезического
четырехугольника с измерением двух базисов
на противоположных берегах, например,
АВ и DE.
При построении трилатерационных
сетей основной фигурой часто является
сдвоенный геодезический четырехугольник
или сдвоенные центральные системы. Стороны
в указанных построениях и их диагонали
измеряют светодальномером высокой точности.
Линейно-угловые сети на мостовых
сооружениях позволяют обеспечить большую
точность, чем триангуляционные или трилатерацион-ные
сети, поскольку в них отсутствуют направления
вдоль берегов, что создает одинаковые
условия для измерений горизонтальных
углов (ослабляется влияние боковой рефракции
атмосферы). Кроме того, в линейно-угловых
сетях появляется большое число избыточных
измерений, что обеспечивает надежный
контроль в построениях. Вообще говоря,
и при построениях сетей триангуляции
и трилатерации, если имеется возможность
измерения хотя бы части сторон или углов,
то такие измерения целесообразно выполнять.
Полигонометрические сети строят
в виде системы ходов в продольном по оси
моста направлении. Углы в такой сети измеряют
с погрешностью 2"-3", а стороны - с
погрешностью 5 мм. Полигонометрические
сети чаще всего строят на суходольных
реках в меженный период, когда береговые
линии мксимально приближаются друг к
другу. В систему полигонометрического
хода включают точки А и В оси моста. В
результате образуется замкнутый полигонометрический
ход, состоящий из разомкнутого основного
хода А-1-2-3-4-5-В и контрольного В-6-7-8-9-А.
В таком построении измеряют горизонтальные
углы в узловых точках А и В между линиями
полигонометрического хода и осью моста.
Кроме того, рекомендуется измерить светодальномером
и расстояние АВ и сравнить его с вычисленным
по координатам точек А и В расстоянием.
Возможны и другие геодезические
построения в виде сдвоенных центральных
систем, а также сочетания линейно-угловых
построений с полигонометрическими ходами.
Вид построения зависит как от необходимой
точности разбивочных работ, так и от условий
работ.
При строительстве мостовых
сооружений и виадуков через ущелья и
коньоны, когда опоры на берегах устанавливают
уступами, строят линейноугловые сети
в вертикальной плоскости. При этом расстояния
измеряют светодальномером, а вертикальные
углы - теодолитом, либо используют для
этих целей электронный тахеометр. Здесь
следует иметь в виду, что вертикальные
углы измеряются с несколько меньшей точностью,
чем горизонтальные, поэтому число измерений
следует увеличивать до достижения необходимой
точности.
Высотная геодезическая сеть
представляет собой систему реперов, высоты
которых определяют с погрешностью 3-5
мм нивелированием III класса.Применяют
точное геометрическое и тригонометрическое
нивелирование. В зимнее время нивелирование
выполняют по льду по заранее вмороженным
пикетам. На двух станциях необходимо
обеспечить строгую симметрию неравных
плеч: L1 = L3, L2 = L4.
Створ оси моста при разбивке
задают теодолитом или лазерным визиром
и выносят по нему центры опор с помощью
компарированных рулеток или светодальномером.
На больших суходольных реках центры опор
выносят способами прямой или обратной
угловой засечки с пунктов разбивочной
сети. Прямую угловую засечку выполняют
с трех пунктов, причем одно из направлений
обязательно должно совпадать с осью моста.
При обратной угловой засечке решение
задачи выполняют по четырем исходным
пунктам сети. Центр мостовой опоры может
быть смещен относительно оси не более,
чем на 20 мм.
Детальная разбивка опоры осуществляется
от ее центра относительно оси опор и перпендикулярного
к ней направления - оси опоры.
По окончании строительства
опор, а затем - после монтажа пролетных
строений, производят исполнительную
съемку.
Передача
высот через водное препятствие
Список литературы.
1. Большаков В. Д., Маркузе
Ю. И. Практикум по теории математической
обработки геодезических измерений.—
М.: Недра, 1983.
2. Геодезические работы
при строительстве мостов / В. А. Коугия,
В. В. Грузинов, О. Н. Малковский и др.— М.:
Недра, 1986.
3. Методы и приборы высокоточных
геодезических измерений в строительстве.
/ Большаков В. Д., Васютинский И. Ю., Клюшин
Е.Б. и др.— М.: Недра, 1976.
4. Практикум по прикладной
геодезии. Геодезическое обеспечение
строительства и эксплуатации
инженерных сооружений.— М.: Недра,
1993.
5. Тревого И. С., Шевчук П. М. Городская
полигонометрия.— М.: Недра, 1986.