MĂSURAREA UNGHIURILOR sI A DISTANŢELOR CU TEODOLITUL

Pentru determinarea pozitiei în spatiu a punctelor de pe suprafata topografica, pe teren este necesara masurarea unghiurilor orizontale si verticale ca si distantele dintre puncte. Astfel unghiurilor si distantele orizontale servesc la determinarea pozitieie în plan a punctelor, iar unghiurile verticale se folosesc la reducerea distantelor masurate, înclinat, la orizont si la determinarea pozitiei pe verticala a punctelor.

A. TEMA LUCRĂRII

Pentru ridicarea în plan a unei suprafete de teren, este necesara cunoasterea modului de l 15315r1721p ucru cu teodolitul.

C. LUCRAREA VA CUPRINDE:

1.     Asezarea teodolitului in punctual de statie, în pozitie corecta de lucru.

2.     Vizarea semnelor topografice.

3.    Masurarea unghiului orizontal dintre directiile SA si SB, prin procedeul diferentei citirilor si a unghiurilor zenitale, ale directiilor cu ambele pozitii ale lunetei.

4.    Masurarea unghiului orizontal dintre directiile SA si SB, prin procedeul cu zerouri în coincidenta si a unghiurilor zenitale ale directiilor, cu ambele pozitii ale lunetei.

D. REZOLVAREA TEMEI:

Pastrarea si transportul teodolitelor se face în cutii de lemn, nu de metal, care le protejeaza de lovituri, praf sau umezeala. În aceste cutii se mai afla si câteva accesorii, si anume: firul de plumb, busola sau declinatorul, o surubelnita, câteva chei.

Pe teren, pentru masurarea cu teodolitul se executa urmatoarele operatii:

1.    Asezarea teodolitului în punctual de statie, în pozitia corecta de lucru.

Pentru efectuarea masuratorilor, teodolitul trebuie asezat în punctul topografic, marcat la sol prin tarus, buron sau borna, denumit punct de statie, în pozitie corecta de lucru.

a. se slabesc suruburile si se scot picioarele telescopice ale trepiedului functie de înaltimea operatorului, dupa care se fixeaza pozitia lor în sol, apoi se scoate teodolitul din cutie, se prinde pe masuta trepiedului, cu ajutorul surubului pompa, se agata firul cu plumb sau bastonul de centrare si se adduce deasupra punctului topografic.

b. Centrarea teodolitului se face urmarindu-se din ochi ca masuta trepiedului sa fie aproximativ orizontala, dupa care, prin înfingerea în sol a picioarelor trepiedului, se realizeaza atât stabilitatea acestuia, cat si aducerea firului cu plumb pe punctual topographic, reprezentat de centrul tarusului sau a bulonului sau de reperul metalic al bornei (fig 1.1)

c. Calarea teodolitului este operatia de verticalizare a axei principale, folosindu-se nivele torica, fixata pe alidada si cele trei suruburi de Calare. Se roteste alidade, aducându-se nivela torica în pozitie paralela cu directia definita de suruburile de Calare i si z (fig 1.2) si se actioneaza simultan si în sens invers la cele doua suruburi pâna când bula nivelei este adusa între cele doua repere. Apoi se roteste alidade cu circa 100g, aducându-se nivele torica în pozitia II, perpendicular pe prima pozitie si actionându-se numai la surubul de Calare 3 se adduce bula între repere. Se repeta cele doua operatii de 2-3 ori.

Fig 1.2 Calarea teodolitului

 

2.    Vizarea semnalelor topografice.

Vizarea este operatia de aducere a intersectiei firelor reticulare peste imaginea semnalului topographic al punctului. Aceasta este precedata de punerea la punct a lunetei, prin care se realizeaza claritatea firelor reticulare functie de dioptriile ochiului operatorului. În continuare, vizarea semnalelor topografice se face în doua faze.

- în prima faza: se îndreapta luneta în directia punctului vizat si cu ajutorul dispozitivului de cautare fixat pe luneta, se adduce luneta în directia semnului. Apoi, privind prin ocularul lunetei si actionându-se de mansonul sau surubul de focare, se relizeaza claritatea imaginii semnalului. În urma vizarii aproximative, folosind catarea, se aduce imaginea semnalului în câmpul lunetei. ( fig 1.3 a)

- în faza a doua: (faza de punctare) se adduce intersectiua firelor reticulare peste imaginea semnalului topografic, folosindu-se surubul de miscare fina a lunetei în plan vertical (fig 1.3 b)

Fig 1.3 Vizarea semnalelor geografice

Vizarea semnalelor este functie de felul unghiurilor masurate. Astfel încât se masoara unghiuri orizontale, se adduce intersectia firelor reticulare pe baza jalonului, a mizei, a fluturelui balizei sau a cutiei negre a piramidei, firul reticular vertical, suprapunându-se pe mijlocul semnalului (fig 1.4).

când se masoara unghiurile verticale, vizarea se face cu firul reticular orizontal la o înaltime pe jalon sau mira, corespunzatoare înaltimii operatorului din punctele de statie, pentru a masura unghiurile de panta, sau la o înaltime oarecare, în cazul unghiurilor verticale care nu sunt unghiuri de panta. (fig 1.5).

Fig 1.4 Vizarea pentru unghiurile orizontale

Fig 1.5 Vizarea pentru unghiuri verticale a-pe jalon b-pe turla bisericii c-pe piramida

Vizarea unui semnal topografic se face cu o singura pozitie a lunetei sau cu ambele pozitii. În pozitia I a lunetei, pozitia normala a lunetei, echimetrul se face în partea stânga a ocularului iar în pozitia a doua, se afla în partea dreapta. Pozitia II se obtine din pozitia I, rotindu-se luneta cu 200g în plan vertical si 200g în plan orizontal.

3.    Masurarea unghiului orizontal dintre directiile SA si SB, prin procedeul diferentei citirilor si a unghiurilor verticale (zenitale) ale directiilor, cu ambele pozitii ale lunetei.

Metoda simpla consta în masurarea unghiurilor orizontale o singura data cu o pozitie sau cu ambele pozitii ale lunetei.

În cadrul acestei metode, procedeul prin diferenta citirilor reperzinta cazul general de masurare a unui unghi obtinându-se din diferenta citirilor efectuate pe limb, fata de cele doua directii.

Masurarea unghiului orizontal dintre directiile SA si SB prin procedeul diferentei citirilor si a unghiurilor zenitale ale directiilor, cu ambele pozitii ale lunetei, se desfasoara astfel:

- se aseaza teodolitul în punctual de statie, se centreaza, se caleaza se aduce luneta în pozitia II

- cu miscarea înregistratoare, cu care se vor lucra tot timpul, se vizeaza, semnalul din punctual A si se executa citirile pe limb, si pe echimetru care se trec în table pe linia punctului vizat A în coloanele 3 si 7.

Tabelul 1.1 Masurarea unghiului orizontal prin procedeul diferentei citirilor si a unghiurilor zenitale

Lucrând cu miscarea înregistratoare, limbul ramâne fix, iar citirea CAI =

330g82c reprezinta valoarea unghiulara masurata pe limb, de la diviziunea zero pâna la directia SA. Diviziunea zero a echimetrului fiind pe directia zenitului, iar punctul A este deasupra liniei orizontului, fata de directia înclinata a lunetei, care se misca odata cu echimetrul, se masoara forta de indice valoarea unghiulara SA= 77g78c. (fig 1.6 a)

Pct

start

Pct viza

t

Citire pe limb Media citirilor

Ci

Unghi

orizontal

β

Citiri pe echimetru

Unghiul zenital

zi

Poz I

CiI

Poz II

CiII

Poz I

Si

Poz II

Di

S A 330g82c

130g91c

330g86c5cc 230g57c 77g78c 322g08c

77g85c

B 100g26c

300g33c

100g29c5cc 102g49c

297g38c

102g55c5cc

a. b.

Fig 1.6 Masurarea unghiului zenital

a-cu pozitia I b-cu pozitia II

Se deblocheaza miscarea înregistratoare si se roteste alidade în sens invers acelor de ceasornic, vizându-se semnalul din punctul B. Se efectueaza citirea pe limb CB

I = 100g26c si citirea pe echimetru SB = 102g49c, care se trec în tabel.

Se deblocheaza miscarea înregistratoare si se vizeaza semnalul B, facându-se citirea pe limb, CB

II = 300g33c si citirea pe echimetru DB = 297g38c, ale caror marimi se trec în tabel.

Se deblocheaza miscarea înregistratoare si se roteste alidade în sens invers acelor de ceasornic, vizându-se înapoi la semnalul A. Se citeste pe limb: CA

II = 130g91c si pe echimetru DA= 322g08c (fig 1.6 b), citirile se trec în tabel.

Cu acestea masurarea valorilor unghiulare ale directiilor orizontale si verticale, cu ambele pozitii s-a terminat.

 

Controlul masurarilor se face direct pe teren astfel:

- Controlul valorilor unghiulare ale unei directii orizontale se face cu ajutorul diferentei masurate în cele doua pozitii. Teoretic

diferenta dintre el ear trebui sa fie de 200g, dar din cauza erorilor aparatului (eroare de colimatie) ca si erorile de masurare, vor rezulta si o eroare de câteva minute

CiI = Ci

II ± (200g ± ei) i = A, B,…

Pentru cazul de fata rezulta:

] CAI = CA

II ± ( 200g ± eA ) ] 330g82c = 130g91c + (200g + 0c)

] CBI = CB

II ± ( 200g ± eB ) ] 100g26c = 300g33c - (200g + 7c)

- Controlul valorilor unghiulare ale directiilor verticale - relatia:

Si + Di = 400g ± ei i = A, B,…

ei = eroarea cuprinzând atât valoarea aparatului (eroare de indice) cât si eroarea de masurare:

Pentru cazul de fata rezulta:

] SA + DA = 77g78c + 322g08c = 399g86c = 400g - 14c

] SB + DB = 102g49c + 297g38c = 399g87c = 400g - 13c

Aceste verificari, facute în timpul masurarilor, asigura certitudinea rezultatelor ce se vor obtine pentru unghiurile cerute.

 

Calcularea unghiului orizontal dintre directiile SA si SB:

 

Ci =

] CA =

] CB =

Unghiul orizontal β facându-se diferanta dintre citirile medii ale directiilor.

] β = CA -CB = 330g86c5cc - 100g29c5cc = 230g57c

Calcularea unghiului zenital

Marimile unghiurilor zenitale se obtin ca valori medii ale unghiurilor rezultate din masurarile între cele doua pozitii ale lunetei.

ziII = Si - 0g zi

II = 400g - Di , i = A, B,…

Unghiul zenital mediu va fi exprimat de relatia:

zi =

] zA =

] zB =

4.    Masurarea unghiului orizontal dintre directiile SA si SB prin procedeul cu zerourile în coincidenta, si a unghiurilor verticale (zenitale) ale directiilor, cu ambele pozitii ale lunetei.

Acest tip de masurare are urmatoarele etape:

- se aseaza teodolitul (tahimetrul) în punctual de statie S si se calculeaza si se aduce luneta în pozitia I.

- cu miscarea înregistratoare, se aduce diviziunea zero a limbului cu coincidenta cu indicele zero al dispozitivului de citire.

Coincidenta se face în mare cu surubul de blocare si riguros cu surubul de miscare fina.

- cu miscarea generala (zerourile ramân în coincidenta) se vizeaza semnalul din punctul A, si se efectueaza citirea pe limb, CA

I = 0g00c, si citirea pe echimetru SA= 77g78c, care se trec în tabel (fig 1.7 a)

- se deblocheaza miscarea înregistratoare (zero al limbului ramâne pe directia SA) cu care se va lucra pâna la sfârsitul masurarii si se roteste alidade în sens direct acelor de ceasornic vizându-se semnalul din punctual B, efectuâandu-se citirile pe limb, CB

I = 169g45c si pe echimetru, SB = 102g49c. Pentru controlul masuratorilor si pentru obtinerea unor rezultate cât mai precise, se executa masurarile si cu pozitia a doua a lunetei.

- cu luneta în pozitia II, se vizeaza mai întâi semnalul din punctul B, si se efectuaeza citirile pe limb, CB

I = 369g52c si pe echimetru, DB = 297g38c (fig 1.8 b)

Fig 1.7 Masurarea unghiului orizontal prin procedeul zerourilor în concidenta

- se roteste alidade în sens invers si se vizeaza semnalul din punctual A. Se citesc valorile unghiulare pe limb CA

II = 200g10c si pe ecimetru DA

= 322g09c

Controlul masurarilor se face direct pe teren, în timpul masurarilor, ca si în cazul precedent.

Pct

start

Pct vizat

Citire pe limb Media citirilor

Ci

Unghi

orizontal

β

Citiri pe echimetru

Unghiul zenital

zi

Poz I

CiI

Poz II

CiII

Poz I

Si

Poz II

Di

S A 0g00c 200g10c 0g05c 169g43c5cc 77g78c 322g09c 77g84c5cc

B 169g45c 369g52c 169g48c5cc 102g49c 297g38c 102g55c5cc

Table 1.2 Masurarea unghiului orizontal prin procedeul cu zerourile în coincidenta si a unghiurilor zenitale

Marimea unghiului orizontal dintre directiile SA si SB.

- calcularea valorilor medii ale directiilor

] CA =

] CB =

- calcularea marimii unghiului β - diferenta citirilor medii

] β = CB -CA = 169g48c5cc - 0g05c = 169g43c5cc

Marimea unghiului zenital:

- calcularea marimii unghiurilor zenitale medii ale celor 2 directii

zi =

] zA =

] zB =