Politechnika Gdańska Wydział Budownictwa Lądowego

Katedra Geodezji Rok akademicki 2002/03

Laboratorium z geodezji

Lp.	Temat ćwiczenia	Ocena	Podpis	Data
1	Sprawdzanie niwelatora
2	Sprawdzanie teodolitu i pomiar kątów
3	Pomiar sytuacyjno- wysokościowy
4	Kolokwium
5	Zaliczenie semestru
6

Sekcja nr 14 Sulkowski Daniel

Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej Rok akademicki 2002/03

Ćwiczenie nr 1

Sprawdzenie Niwelatora

Sekcja nr 14 Sulkowski Daniel

1. Budowa niwelatora libelowego - urządzenia do pomiaru różnicy wysokości pomiędzy punktami.

• spodarka (3 śruby poziomujące)

• limbus (kąty poziome)

• alidada (część obracalna)

• luneta

• libella (rurkowa, okrągła)

• śruby:

• zaciskowa - unieruchomienie alidady

• elewacyjna - pochylanie lunety, libelli w płaszczyźnie poziomej

• korekcyjne - libelli okrągłej, niwelacyjnej i krzyża nitek

• ustawcze (poziomujące)

2. Warunki geometryczne niwelatora libelowego.

Niwelator jest zrektyfikowany jeżeli spełnione są następujące warunki:

1. oś libelli niwelacyjnej „l” jest prostopadła do osi instrumentu „i” („l”⊥ „i”)

2. płaszczyzna główna libelli okrągłej „Q_l” jest prostopadła do osi instrumentu „i” („Q_l”⊥ „i”)

3. pozioma nitka siatki celowniczej „n₁” jest prostopadła do osi instrumentu „i” („n₁”⊥„i”) i do pionowej nitki siatki celowniczej „n₂” („n₁”⊥ „n₂”)

4. oś libelli niwelacyjnej „l” równoległa do osi celowej „c” („l” II „c”)

3. Rektyfikacja niwelatora libelowego.

Pionujemy oś obrotu „i” w przybliżeniu za pomocą libeli okrągłej (przyjmując, że jest zrektyfikowana). Następnie pionujemy oś instrumentu „i” precyzyjnie przy jednoczesnej rektyfikacji libelli niwelacyjnej.

Ustawiamy lunetę równolegle do dwóch śrub poziomujących np. u₁ i u₂ i unieruchamiamy alidadę śrubą zaciskową. Kręcimy nimi w przeciwnych kierunkach poziomując libellę rurkową (oba końce stykają się w jednym punkcie).

Następnie obracamy o 180°, zakręcamy śrubą zaciskową - i istnieją wówczas dwie możliwości:

1. libella jest w poziomie - („l”⊥ „i”) spełnione

2. nastąpiło odchylenie bańki - libella nie zrektyfikowana

Aby zrektyfikować libellę należy połowę odchyłki usunąć śrubą elewacyjną, gdy nie ma śruby elewacyjnej używamy śrub rektyfikacyjnych libelli niwelacyjnej. Resztę usuwamy śrubami ustawczymi u₁ i u₂.

Dalej, aby ustawić oś obrotu „c” w płaszczyźnie pionowej obracamy libellę o 90° na trzecią śrubę ustawczą u₃ i kręcimy tą śrubą. Jeżeli w dowolnym położeniu alidady libella nie jest w poziomie to czynności należy powtórzyć.

Uzyskaliśmy w ten sposób markę śruby elewacyjnej, czyli takie jej położenie, w którym „l” ⊥ „i”. Przy poziomowaniu instrumentu ze śrubą elewacyjna ustawiona na marce, korzystamy tylko z trzech śrub poziomujących. Małe odchylenia libelli usuwamy śrubą elewacyjną.

Jeżeli teraz warunek „Q_l” ⊥ „i” nie jest spełniony to należy libellę okrągłą zrektyfikować jej śrubami korekcyjnymi (nie wykonywaliśmy na ćwiczeniach).

Warunek „n₁” ⊥ „i” sprawdzamy obierając jeden punkt na wysokości osi celowej i obracamy lunetę. Jeżeli punkt pokrywa się z nitką na całej jej długości to warunek jest spełniony, w przeciwnym razie błąd usuwamy zwalniając śrubki pierścienia siatki celowniczej.

W celu sprawdzenia „l” II „c” należy np. dokonać podwójnej niwelacji (między dwoma stałymi punktami).

Trzeba, zatem ustawić niwelator w takiej samej odległości od dwóch łat ustawionych na podstawkach (żabkach), poziomujemy instrument i dokonujemy odczyty z każdej z łat (O₁ i O₂). Ewentualne wychylenie libelli niwelacyjnej usuwamy śrubą elewacyjną. Ponieważ odległość niwelatora od łat jest taka sama, zatem różnica wysokości między A i B jest pozbawiona błędu:

Δh₁ = O₁ - O₂

Następnie ustawiamy niwelator blisko jednej łaty (2 - 3 m) i ponownie po poziomowaniu dokonujemy odczytów (O₃ i O₄). Obliczamy różnicę wysokości między punktami A i B.

Δh₂ = O₃ - O₄

Jeżeli Δh₁=Δh₂ to nie ma błędu nierównoległości osi celowej do osi libelli. W przeciwnym razie błąd należy usunąć. Ze względu na małą odległość od łaty O₃ przyjmujemy za bezbłędne i wyliczamy O_x (odczyt, jaki być powinien zamiast O₄)

O_x = O₃ * Δh₁

(+) dla Δh₁>0; (-) dla Δh₁<0

Aby usunąć błąd nierównoległości trzeba nastawić oś celową na odczyt O_x (śrubą elewacyjną lub, jeżeli jej nie ma śrubkami korekcyjnymi krzyża nitek). Następnie należy ponownie spoziomować libellę niwelacyjną (śrubki rektyfikacyjne).

Wartość kątową błędu nierównoległości osi celowej do osi libelli obliczamy ze wzoru:

gdzie: ρ'' ≈ 206265''

4. Dokonane pomiary

Stanowisko pierwsze:

O1 =1380 mm

O2 =1403 mm

Δh1 = O1 - O2 = -23 mm

Stanowisko drugie:

O3 = 1372 mm

O4 = 1395 mm

Δh2 = O3 - O4 = -23 mm

Δh1 = Δh2 → błąd nie występuje

Okular

Głowica statywu

Spodarka

Oś celowa „c”

Libella rurkowa

Przegub

Śruby poziomujące

ustawcze

Oś pionowa „i”

Libela okrągła

Płaszczyzna główna libelli okrągłej

Śruba elewacyjna

Oś libeli rurkowej „l”

D/2

Δ h

O x

2-5m

D = 50-80m

L

B

A

O 4

O 2

O 1

O 3

---