Геодезические разбивочные работы. Виды и способы разбивочных работ

Едигарян Аркадий Рудольфович, к.т.н., доцент кафедры «Изыскания и проектирование железных и автомобильных дорог». Тел. (4212)407-573, e-mail: aredigarian.edu@mail.ru Спецкурс по геодезии Лекция "ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ. ВИДЫ И СПОСОБЫ РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТ" 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТАХ Железные дороги, мосты, тоннели, промышленные и гражданские здания проектируют, используя планы местности крупного масштаба. Приступая к строительству, составленный проект необходимо перенести на местность. Определение и закрепление на местности точек, линий и плоскостей, определяющих плановое и высотное положение сооружения и его размеры, называют разбивкой сооружения, или вынесением проекта в натуру. Положение проектных точек сооружения устанавливают, используя существующие на местности точки, координаты которых известны. Такими точками чаще всего являются пункты геодезической сети, но могут быть использованы также и построенные ранее сооружения. Основными этапами работ, выполняемых для вынесения проекта сооружения в натуру, являются:  создание геодезической разбивочной сети;  геодезическая подготовка проекта;  разбивочные работы непосредственно в ходе строительства;  геодезический контроль строительно-монтажных работ. Создание геодезической разбивочной сети. Геодезическая разбивочная сеть, создаваемая на территории строительства - основа для разбивочных работ. Вид этой сети зависит от характера местности, формы и размеров сооружения, требуемой точности вынесения проекта на местность. Различают плановую и высотную разбивочную сети. Примеры:  Плановой разбивочной сетью при строительстве железной дороги служит проложенный вдоль ее трассы теодолитный ход.  Для строительства моста создают специальную разбивочную сеть в виде линейно-угловой сети, пункты которой располагают на берегах реки и островах. Для создания высотной геодезической основы на строительной площадке закладывают постоянные и временные рабочие реперы. Для определения их отметок от реперов государственной нивелирной сети к рабочим реперам прокладывают ходы геометрического нивелирования. Создавать разбивочную сеть должен заказчик строительства, и выполняется эта работа на этапе изысканий. В начале строительства созданную сеть (закрепленные на местности пункты и реперы, каталог их координат и высот) представитель заказчика представителю строительной организации. передает по акту Геодезическая подготовка проекта для выноса его на местность. Задачей геодезической подготовки проекта является разработка конкретных способов разбивки сооружения на местности, выбор средств и методов измерений, определение необходимой точности работ. При этом составляют разбивочные чертежи и вычисляют разбивочные элементы. Разбивочные элементы  углы и расстояния – рассчитывают по координатам точек. Геодезическую подготовку проекта выполняют на этапе проектирования сооружения. Результатом геодезической подготовки проекта являются разбивочные чертежи, на которых показывают пункты геодезической сети, проектные точки сооружения и рассчитанные разбивочные элементы. При значительном объеме материалов их представляют в виде сводного документа – проекта производства геодезических работ (ППГР). Разбивочные работы. Разбивочные работы выполняются специалистами строительной организации непосредственно в ходе строительства. В разбивочных работах различают два этапа – разбивку главных осей сооружения и детальную разбивку. Главными осями являются:  у линейного сооружения  закрепленная на местности трасса:  у опоры моста – ее продольная и поперечная оси;  у зданий – оси наружных стен. Разбивку главных осей выполняют, как правило, измерениями от пунктов геодезической сети или от существующих сооружений. Детальная разбивка сооружения выполняется от его главных осей. Пример:  Разбивку земляного полотна дороги выполняют измерениями от закрепленной ее оси.  Разбивку опорных частей на мостовой опоре  измерениями от ранее разбитых осей опоры – продольной и поперечной. Разбивку надо выполнять так, чтобы средние квадратические погрешности mгеод, вносимые геодезическими разбивочными измерениями, были пренебрежимо малы по сравнению с допусками стр на точность строительномонтажных работ. Обычно при расчетах принимают mгеод = 0,2δстр. Требования к точности отдельных видов строительно-монтажных работ различны. Так, точность земляных работ  2–3 см; бетонных работ  4–5 мм; монтажа типового оборудования  1–2 мм; монтажа уникального оборудования 0,5–0,05 мм. Геодезический контроль точности строительно-монтажных работ. В процессе строительства по мере завершения этапов работ проводятся исполнительные съемки  геодезический контроль точности выполненных работ. Определяют точные размеры и фактическое положение в плане и по высоте построенных элементов сооружения. По результатам измерений составляют акты и исполнительные чертежи, аналогичные содержащимся в проекте сооружения рабочим чертежам, но с показом на них и проектных, и фактических размеров. Перечень частей сооружения, подлежащих устанавливается проектом строительства. исполнительной съемке, 2. ВИДЫ И СПОСОБЫ РАЗБИВОЧНЫХ РАБОТ  Горизонтальная разбивка сооружений Способы горизонтальной разбивки сооружений Способ полярных координат. Положение проектной точки Р на местности находят путем построения на геодезическом пункте B угла β и отложения горизонтального расстояния d. Проектные значения разбивочных элементов (угла β и расстояния d) вычисляют по проектным координатам точки Р и известным координатам пункта A. Способ полярных координат нашел особенно широкое применение с появлением электронных тахеометров, позволяющих одним прибором одновременно отложить и проектный угол β, и расстояние d. Способ линейной засечки. Положение точки Р находят, откладывая одновременно два проектных расстояния d1 и d2 от пунктов сети А и В. Способ удобен, когда для отложения расстояний пользуются мерными приборами (рулетками, лентами), а расстояния d1 и d2 не превышают длины мерного прибора. Способ прямой угловой засечки. На местности, на опорных пунктах A и B теодолитом откладывают углы β1 и β2. В пересечении двух направлений – сторон построенных углов – находят положение точки P. Способ применяют, например, при выносе на строящуюся опору моста ее центра. Установив на берегу в пунктах A и B теодолиты, откладывают от линии AB углы β1 и β2, в результате чего ориентируют трубы на проектное положение центра опоры P. На опоре по указаниям наблюдателей с берега находят и закрепляют его положение. Способ прямоугольных координат применяют, когда на местности закреплены координатные оси, например, линии строительной сетки. Для вынесения в натуру угла здания F (а) вычисляют приращения координат от пункта строительной сетки B1 до проектной точки F (б): ΔxF = xF – xB1 и ΔyF = yF – yB1, затем одно из приращений откладывают по линии сетки, а другое – перпендикулярно ей. а) б) Способ створной засечки применяют, если на местности построена строительная сетка. Для определения положения точки G по двум сторонам строительной сетки откладывают отрезки ΔxG, по двум другим сторонам – отрезки ΔyG. Положение точки G определяется пересечением двух створов, для чего через зафиксированные на сторонах сетки точки натягивают две монтажные проволоки, показанные на рисунке штриховыми линиями. Одним способом при вынесении точки на местность не ограничиваются. Для контроля вынос точки повторяют иным способом или тем же способом, но с использованием других геодезических пунктов.  Вертикальная разбивка сооружений Вынесение в натуру проектных отметок. Для выноса в натуру заданной проектной отметки Hпр устанавливают нивелир посередине между репером и местом, где необходимо вынести проектную отметку. Взяв отсчет a по черной стороне рейки, установленной на репере, вычисляют высоту горизонта нивелира: Hг = HRp + a, где HRp  высота репера. Отняв от высоты горизонта нивелира заданную проектную отметку Hпр, находят такой отсчет по рейке b, при котором пятка рейки расположена на проектной отметке: b = Hг  Hпр. Для закрепления точки на местности в землю забивают кол или арматурный штырь на такую глубину, чтобы отсчет по рейке, установленной на кол, был равен b. Передача отметки на дно котлована. На краю котлована подвешивают на кронштейне рулетку cd с грузом 5 или 10 кг. Между репером Rp и рулеткой устанавливают нивелир и берут отсчеты: a  по черной стороне рейки, поставленной на репер, и с  по рулетке. Нивелиром, расположенным в котловане, берут отсчеты: d  по рулетке и b  по рейке. Отметка точки K в котловане определяется по формуле НK = HRp + a – d  с – b. Для контроля все отсчеты берут по два–три раза и в обработку принимают средние значения. В отсчеты по рулетке вводят поправки за температуру и компарирование. Передача отметок на высокие части сооружения. Передача отметки с помощью рулетки и нивелира. Подвешивают рулетку. Внизу нивелиром берут отсчеты: a  по рейке, стоящей на репере Rp, и d  по рулетке. Наверху нивелиром берут отсчеты: с – по рулетке и t – по рейке, установленной на точке T, высоту которой определяют. Отметка точки T равна: HT  H Rp  a  d  c  t. Передача отметок на высокие части сооружения. Передача отметки с помощью лазерной рулетки и нивелира. Лазерной рулеткой 1 измеряют длину L отвесной линии между закрепленной внизу точкой 3 (верхом кола, штыря или пластины) и нижней поверхностью закрепленной наверху пластины 2. Нивелиром на станции N1 измеряют превышение h1 точки 3 над репером и на станции N2  превышение h2 определяемой точки T над нижней плоскостью пластины 2. Высота точки T определится по формуле HT = HRp + h1 + L + h2. Передача отметок на высокие части сооружения. Передача отметки электронным тахеометром. На репере или иной точке с известной отметкой устанавливают электронный тахеометр. Наверху, на точке, высоту которой требуется определить, устанавливают отражатель. Наведя трубу тахеометра на отражатель, выполняют измерения и по формуле тригонометрического нивелирования вычисляют высоту HT точки, на которой установлен отражатель: HT = HRp + Ssin + k  l, где S – наклонное расстояние;  – угол наклона; k – высота прибора; l – высота отражателя. Электронный тахеометр + однопризменный отражатель (1 – уровень; 2 – визирная марка; 3 – призма; 4, 5 – закрепительные винты; 6 – штанга). . Вынос в натуру линии с проектным уклоном. Линию с заданным уклоном разбивают при сооружении дорожного полотна, укладке трубопроводов, устройстве канав и пр. Во всех этих случаях, кроме проектного уклона i, известно положение исходной точки A и направление створа линии. Вынос линии проектного уклона с помощью нивелира. Задавая отметку HA исходной точки, уклон i и горизонтальные расстояния d1, d2, d3 …, вычисляют проектные отметки в точках 1, 2, 3 … Hk = HA + i dk (k = 1, 2, 3 …) Для этого вычисляют отметку горизонта нивелира: Hг = HA + a, где a – отсчет по черной стороне рейки на точке A. Затем в каждой точке k (k = 1, 2, 3 …) забивают кол на такую глубину, чтобы отсчет по черной стороне рейки, поставленной на кол, был равен: bi = Hг  Hk. a b1 a b2 2 b3 b 3 1 A d1 б d2 d B Вынос линии проектного уклона с помощью теодолита (тахеометра). Теодолит (тахеометр) устанавливают в начальной точке A. Вычисляют угол d1 наклона , соответствующийd проектному уклону i (tg = i), и отсчет по 2 вертикальному кругу, соответствующий углу наклона  с учетом dместа нуля (МО). Установив на вертикальном круге вычисленный отсчет, придают визирной оси нужный наклон. В точках 1, 2, 3… забивают колья на такую глубину, чтобы отсчет по рейке, установленной на кол, равнялся c. б  c 1 A c c c c 2 3 B Передача осей на высокие сооружения. Для передачи осей на сооружения применяют методы наклонного и вертикального проецирования. Наклонное проецирование выполняют с помощью теодолита, установленного на оси сооружения. Например, при установке колонны зрительную трубу теодолита наводят на осевую риску 1 и, подняв трубу до монтажного горизонта, контролируют установку колонны в такое положение, чтобы осевая риска 2 была видна в центре сетки нитей. Правильность установки колонны проверяют при другом положении вертикального круга теодолита. Вертикальное проецирование выполняют с помощью оптических или лазерных приборов вертикального проектирования (ПВП). Прибор центрируют на точке, фиксирующей ось на исходном (нижнем) горизонте. Наверху, над отверстием в перекрытии монтажного горизонта, крепят специальную палетку, и на ней отмечают проекцию точки. лазерный прибор для вертикального проектирования с электронной системой компенсации палетка для приборов вертикального проектирования. Цена деления - 10 мм