ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ДЫМОВЫХ ТРУБ В СЛОЖНЫХ УСЛОВИЯХ НАБЛЮДЕНИЙ

5.   ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ДЫМОВЫХ ТРУБ В СЛОЖНЫХ УСЛОВИЯХ НАБЛЮДЕНИЙ.

Цель задания: изучить методику геодезического контроля пложения вертикальной оси дымовой трубы в сложных условиях строительства и эксплуатации.

Приборы и принадлежности: теодолит Т5 (Т2), штатив, рейка, буссоль, микрокалькулятор, рабочая тетрадь, журнал измерений.

Геодезический контроль положения вертикальной оси высотных сооружений башенного типа ( дымовые трубы, телебашни, мачты, копры и др.) выполняют из опорных пунктов геодезической сети, создаваемой на строительной площадке. Очень часто опорные пункты оказываются уничтоженными, а создать новую сеть бывает затруднительно, в таких условиях предлагается следующая методика І 1 І геодезического контроля положения вертикальной оси на примере конической дымовой трубы высотой Н=90 метров. (Для учебных целей дается с некоторыми упрощениями).

Методика наблюдений.

Пусть точка N – центр нижнего сечения сооружения, точка V – центр верхнего, контролируемого сечения (рис. 13). Требуется определить отклонение Q=NV и азимут отклонения aQ. Отклонения вызванные наклоном фундамента, называют креном. 

Для выполнения поставленной задачи вокруг дымовой трубы закрепляют два опорных пункта 1 и 2 на расстоянии от центра N не ближе высоты сооружения. Места закладки опорных пунктов необходимо выбирать не ближе 3-х метров от металлических предметов. Угол засечки g выбранными направлениями N 1 и N2 должен быть не менее 30° и не более 150° . наблюдение следует выполнять в безветренную погоду, в пасмурные дни или утром – до 10 часов.

В пункте 1 устанавливают теодолит и приводят в рабочее положение. Визируют на правую (точка ПN ) и левую (точка LN ) образующие сооружение в нижнем сечении и берут отсчеты (1) = 9° 24,0¢ и (2) = 3° 25,7¢ , которые записывают в журнал измерений (таблица 1).

Рис. 13 Схема геодезического контроля положения вертикальной оси дымовой трубы.

Таблица 1.

Журнал измерений отклонений дымовой трубы высотой 90 метров.

Дата: 3.07.98 г.						Погода : пасмурно, сухо.
Наблюдал: Павлов В.И.						Теодолит: 2Т5К, № 17033
Номер пункта	Номер сечения	R, L	ОТСЧЕТЫ		Средний отсчет П+Л 2	Углы bі R, bі L	Средние углы, bі	Рост, Si, мм	Составл.  q i, мм	Ази-мут, a і	Отклон.  а, мм	Азимут a Q,град
			Правая об-разующая П	Левая об-разующая Л
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	N	R	9 24.0 (1)	3 25,7 (2)	6 24,85 (10)	0		59500	-187	339° 05¢	314°	195° 5¢
	V		8 04.,2 (3)	4 23,8 (4)	6 14,00 (11)	-10,85
1	N	L	189 24,2 (5)	183 25,9 (6)	186 25,05 (12)	0
	V		188 04,4 (7)	184 24,0 (8)	186 14,20 (13)	-10,85 (15)
	Cевер		-	-	207° 20¢ (9)
2	N	R	62 15,0 (1)	58 36,0 (2)	60 25,5 (10)	0		95800	-308	274° 04¢
	V		61 21,6 (3)	59 07,0 (4)	60 14,3 (11)
2	N	L	242 15,0 (5)	238 36,1 (6)	240 25,55 (12)
	V		241 21,7 (7)	239 07,2 (8)	240 14,45 (13)
	Север		-	-	326° 22¢ (9)

Рабочие формулы:

q x =	q1Cosa2–q1Cos a1			=		-187 Cos274° - (-308) Cos339°		=		- 303 мм
	Sin (a1 - a2)					Sin(274° - 339°)
q у =		q1Sina2–q1Sin a1	=		-187 Sin 274° - (-308) Sin 339°		=		- 84 мм
		sin (a1 - a2)			Sin(274° - 339°)

Q = Ö q2 x q2 у = 314 мм;

 rQ =arctg qy/qx = 15°,5;

aQ= 180 + rQ = 180° + 15°.5 = 195°,5

После этого, не сбивая горизонтальный круг, визируют на правую точку (точка Пv) и левую (точка Лv) образующие в верхнем, контролируемом сечении и берут отсчеты (3)=8°04 2¢, и (4)=4°23,8¢ . Переведя трубу теодолита через зенит наблюдения выполняют при втором круге, и получают отсчеты (5) ¸ (8). Затем с помощью буссоли ориентируют трубу по северному направлению и берут отсчет (9) = 207°20¢ . После этого устанавливают нивелирную рейку в точке ПN или LN и лпределяют по нитяному дальномеру расстояние S1 =IN= 59,5 м, которое записывают в столбец 9 журнала измерений. 

Анологичные наблюдения выполняют из опорного пункта 2 (Примечание: нумерацию опорных пунктов на рис. 1 следует выполнять против часовой стрелки).

Обработка результатов измерений.

1.   Вычисляют средний отсчет (10)= [ (1) + (2) ] / 2 = 6° 24, 85¢,

 соответствующий направлению IN, а так же отсчет (11)=[(3)+(4)]/2 = 6°14,0¢, соответствующий направлению IV.

2.   Вычисляют параллактические углы b1R (круг право) и b1L (круг

лево) между направлениями IV и IN по формулам:

b1R = (11) – (10) = - 10,85¢

b1L = (13) – (12) = - 10,85¢ (столбец 7).

3.   Вычисляют среднее значение угла b1 по формуле :

b1 = [b1R + b1L ] / 2 = - 10,85 ¢ . (столбец 8).

4.   Вычисляют линейную составляющую отклонения :

 q1 = [S1 b1 ]/ r = [59500 (-10,85¢)] 3438¢ = - 187 мм. (столбец 10)

5.   Вычисляют магнитный азимут a1 направления IN :

 a1 = (12) - (9) » 339°05¢ . (столбец 11)

6.   Аналогично обрабатывают результаты наблюдений из опорного

пункта 2 и определяют параметры b2 = - 11,05 ¢, S2 = 95,8 м, a1 = 274°,

q1 = -308 мм.

7. Вычисляют проекции qX и qY отклонения Q на координатные оси (см.рис. 11) по формулам:

q x =	q1Cosa2–q1Cos a1			=		-187 Cos274° - (-308) Cos339°		=		- 303 мм
	Sin (a1 - a2)					Sin(274° - 339°)
q у =		q1Sina2–q1Sin a1	=		-187 Sin 274° - (-308) Sin 339°		=		- 84 мм
		sin (a1 - a2)			Sin(274° - 339°)

8. Вычисляют отклонение Q по формуле:

Q = Ö q2 x q2 у = 314 мм;

9. Вычисляют румб rQ отклонения по формуле:

rQ =arctg qy/qx = 15°,5;

10. Учитывая знаки проекций qX и qY вычисляют азимут :

aQ= 180 + rQ = 180° + 15°.5 = 195°,5

11. Выполняют оценку точности измерения отклонения Q по формуле, в которой mb = ± 5² - средняя квадратическая погрешность измерения горизонтальных углов; Smax = 95,8 м – максимальное расстояние от опрных пунктов до сооружения:

r = 206265 ²- радианная мера; Q = 314 мм; q1 = - 187 мм; q2 = - 308 мм; a1=339°, a2=274 ° (взяты из таблицы 1).

mQ = (3 mb * Smax ) * Ö 2 Q2 - (q12 + q12 ) =

r  Q Sin (/a2 - a1)

= (3 5² * 95800) * Ö 2 3142 - (1872 + 3082 )  = 6,3 мм

206265² 314 * Sin 65°

Согласно ГОСТ-24846-81 предельная погрешность измерения отклонений не должна превышать mпред = 0,0005 H = 45 мм.

Таким образом полученная предельная погрешность (6,3 мм) значительно меньше регламентируемой (45 мм).

12. Измеренное отклонение изображают в прямоугольной системе координат, где указывают величину отклонения и азимут его направления aQ (рис. 14).

Рис. 14 Плановое положение вертикальной оси дымовой трубы

на высоте 90 метров

Анализ результатов измерений.

Допускаемое отклонение вертикальной оси дымовых труб высотой меньше 100 м, находящихся в условиях эксплуатации , регламентируется СниП 2.02.01-83 (Нормы проектирования. Основа зданий и сооружений.) и не должно превышать 0,005 Н= 0,005 * 90000 мм = 450 мм. Зафиксированное на высоте 90 метров отклонение составило 314 мм, что меньше допустимого, но близко к нему. Поэтому за дымовой трубой необходимо провести систематическое наблюдение с определением отклонений на разных высотах что бы выявить динамику отклонений и причину из возникновения.

6.   ОФОРМЛЕНИЕ БРИГАДНОГО ОТЧЕТА ПО ПРАКТИКЕ И СДАЧЕ ЗАЧЕТА

После выполнения всех полевых и камеральных работ каждая бригада составляет по практике.

Все полевые и камеральные документы должны быть надлежащим образом оформлены и подшиты в папке –скоросшивателе в следующей последовательности:

1.

2.Табель посещаемости.

5.   Тетрадь проверок.

6.   Пояснительная записка (перечень предлагаемых вопросов необходимых для освещения в записке смотри ниже)

7.   Полевые и камеральные материалы по видам работ с подписями: кто оформил, составил или вычислял. Основные чертежи вычерчивать тушью соответствующего цвета. Каждый полевой документ должен быть пронумерован и в конце подписан бригадиром с указанием сколько всего страниц в журнале и сколько из них заполнено и др.

Примерный перечень вопросов подлежащих освещению в пояснительной записке:

1.   Место и время практики и кто проводит практику.

2.   Виды и объемы работ и время отведенное на их по плану и фактически.

3.   Применявшиеся инструменты.

4.   Методы работ и распределение обязанностей между членами бригады.

5.   Результаты работ (их точность и сравнение с допусками).

6.   Положительные и отрицательные стороны практики.