CC BY
45УДК 528
М.Н.А. Сикорская, А.А. Себелева
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ТАХЕОМЕТРА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ КОТТЕДЖНОГО ЗДАНИЯ
В настоящее время всё большую популярность применения получили современные электронные приборы, с помощью которых можно за короткие сроки завершить большую трудоёмкую работу, потребовавшую много времени и затрат. В данной статье рассматривается суть применения современного электронного тахеометра Leica, в выполнении разбивочных работ и вынесения проекта в натуру. На примере коттеджного здания «Александрия» рассматривается его применения в строительстве.
Ключевые слова: инженерно-геодезические измерения, автоматизация процесса тахеометрической съемки, точность определения координат, установка репера, заземление.
Одно из важнейших мест в общей схеме геодезических работ занимают инженерно-геодезические измерения и построения. От точности проведения геодезических работ зависит в дальнейшем качество построенного сооружения или здания, его надежность и безопасность. Определяющим фактором в данном случае является выбор методики геодезических работ и оборудований, которые соответствуют технологическим требованиям. Для достижения желаемых результатов процесс тахеометрической съемки и обработки материалов полевых измерений максимально автоматизируют.
Высокий уровень автоматизации процесса тахеометрической съемки достигается за счет использования модернизированных электронных тахеометров, включающих в себя функции разных измерительных приборов (теодолит, светодальномер, микро ЭВМ). [10]
Тахеометр (от др.-греч. тсда;, род. пад. тахео^ - «быстрый») - геодезический инструмент для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Относится к классу неповторительных теодолитов, используется для определения координат и высот точек местности при топографической съёмке местности, при разбивочных работах, выносе на местность высот и координат проектных точек, в основном косвенными методами измерений: прямые и обратные засечки, тригонометрическим нивелированием и т. д. (рис. 1-2)
Рис. 1. Электронный тахеометр Рис. 2. Устройство тахеометра © Сикорская М.Н.А., Себелева А.А., 2016.
Научный руководитель Шевченко Алексей Александрович - ассистент, Кубанский государственный технологический университет, Россия.
Тахеометры предназначены для тахеометрической съемки с целью получения плана с изображением ситуации и рельефа.
Тахеометры позволяют определять расстояния, высоту недоступного объекта, осуществлять измерения относительно базовой линии, определять координаты, выполнять обратную засечку [1]. Исходя из сфер применения, можно выделить следующие категории тахеометров:
- строительные, обеспечивающие геодезическое сопровождение съемки;
- технические (установка станции, вынос точек);
- инженерные, обладающие исключительной достоверностью полученных данных и расширенным функционалом и применяемые в исполнительных съёмках и сложных разбивочных работах [14].
Для большинства моделей электронных тахеометров методы работы одинаковы. Различия заключаются только в программном обеспечении приборов, программировании клавиш и возможностях самого прибора.
Тахеометр при производстве работ применяют для: -измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов; -расстояний и превышений между точками; -создания сети планово-высотного обоснования; -построения планов и карт;
-ведения кадастровых или землеустроительных работ; -наблюдения за деформациями зданий; -сопровождения строительства в целом [12].
Рис. 3. Коттедж «Александрия»
Инженер-геодезист, совместно с помощником геодезиста осуществляют подготовку тахеометра к работе: проверяют юстировку прибора, оптический центрир для отражателя, уровень на вехе призмы; проверяют комплектность оборудования в зависимости от длин линий, применяемых отражателей и вида работ; проверяют уровень заряда аккумуляторов прибора; настраивают в режиме памяти выбор файлов исходных данных и файлов для записи результатов измерений; осуществляют ввод каталога координат с ПК на файл исходных данных памяти тахеометра; проводят очистку рабочих данных от старой информации. В зависимости от исходных данных, условий видимости (рельеф, загруженность местности), а также поставленных задач Инженергеодезист осуществляет ориентирование прибора одним из следующих способов:
-на заднюю точку; -по углу;
-обратной засечкой; -по линии [2].
Процесс использования электронного тахеометра на примере строительства коттеджа «АЛЕКСАНДРИЯ» (рис. 3-4)
МАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ •Стены газобетон кирпич •Перекрытия монолитные
•Кровля металлочерепица деревянные стропила •Фундамент ленточный монолитный •Окна двухкамерные пвх
•Отделка фасада декоративная штукатурка лицевой кирпич
Общие сведения
Обустройство фундамента: осуществляется выравнивание и подготовка земельного участка, подводится электричество, водо- и газопровод, прокладываются канализационные стоки и другие капитальные инженерные коммуникации. Устройство фундамента является одним из основных этапов строительства, поскольку от его надежности будет зависеть дальнейшая судьба всего дома.
Общестроительные работы - возведение несущих стен и основных внутренних перегородок здания. [9]
Выбор типа фундамента и его расчет выполняется на стадии проектирования с учетом особенностей грунта и ландшафта на данном участке.
Кирпичные дома обладают значительным весом, поэтому для них целесообразно использовать такие типы фундамента, как ленточный.
Рис. 4. План коттеджа
Этапы работы [5]:
1) определяют границы участка (съемка территории отражательным методом)
Измерения начинают с визирования на пункт начального ориентирования. Наводящими винтами трубы совмещает изображение центра сетки нитей с центром визирной марки или отражателя, процентированных над пунктом. Путем нажатия соответствующих кнопок на приборе (согласно инструкции по применению) проводит измерения и запись результатов в указанный рабочий файл. [3] Переходит на следующую станцию. При трех штативной системе вынимается основание прибора из подставки и ставят вместо него визирную марку с отражателем, а прибор — в подставку бывшей передней точки хода. Штатив с задней точки переносят вперед на следующую за новой станцией переднюю точку. При отсутствии трехштативного комплекта центрирование всех точек новой станции проводят вновь. Измерения и запись в файл на новой станции проводят аналогично. При прокладке хода горизонтальные углы измеряют все правые или левые по ходу [13].
2) выносят координатные точки осей (рис. 5) [7].
Рис. 5. Вынос осей координат
3) устанавливают репер
4) разрабатывают грунт (копания котлована) в зависимости от устройства фундамента на заданную по проекту отметку 5) выносят в натуру оси здания. Прибор ставят на точку оси и откладывают расстояние равное нивелирному ходу. Прибор поворачивают на 90° и прокладывают расстояние равное нивелирному ходу (от каждой точки оси) (рис. 6) [6].
Каждый ход отмечается колышком или сваей (рис. 7).
6) разбивка осей (наружных сетей водоснабжения, канализации, наружных теплых, энергоснабжения, связи, телефонной канализации) проводится только при использовании призмы (отражательным методом). Зная параметры точки (координаты, угол, расстояние) устанавливают тахеометр на нее, при помощи призмы фиксируются нужные точки для замера. Путем наведения луча прибора на призму и нажатия кнопок (согласно инструкции по применению прибора) можно определить расстояние до точки, ее координаты.
Полученные при выполнении работ, сохраняются в электронном виде в памяти тахеометра. Перенос результатов работ в графический вид, осуществляется путем сохранения данных на USB, либо путем подключения прибора к рабочему ПК и по средствам ПО оформления данных в графический вид. Проводят обработку результатов работ, при необходимости, путем наложения чертежа на проект, для указания несоответствия проекта с фактическими координатами, высотами, расстояниями до характерных точек. [11] Полученные чертежи оформляются в соответствии с требованиями ГОСТ 51872-2002 относительно репера задается отметка фундамента.
7) заземление - Пол принимается за 0 (рис. 8).
Рис. 8. Процесс задания репера
8) Определение размеров строения методом измерений недоступного расстояния. Без перемещения прибора с одной станции можно определить для точек объекта расстояние (наклонное и горизонтальное) и превышение между ними. Измерения можно проводить в безотражательном режиме, если визировать непосредственно на снимаемые точки строений. Для измерений выбирается начальная точка, относительно которой будут определяться размеры объекта. Путем нажатия соответствующих кнопок (согласно инструкции по применению), проводят замеры этой точки и остальных характерных точек объекта
9) Определение высоты недоступного объекта применяется при высотной съемке точек, расположенных за пределами безотражательного режима измерений, а установка на них отражателя недоступна. Для съемки в этом режиме, устанавливают отражатель под (или над) снимаемой точкой объекта, изме-
ряют его высоту. После ввода в прибор высоты отражателя визируют на него, получает информацию о высоте определяемой точки над точкой объекта (земли), на которой стоит отражатель. Измеряется высота оконных и дверных проемов, высота этажа. Так же измеряется наклон канализационной трубы, проверяется горизонтальность балок этажа, проверяется вертикальность стен(колонн) [4]. Проводится ряд дополнительных рулеточных замеров, строится проектное расстояние. В ходе проводимых измерений необходимо учитывать температурные коэффициенты [8].
На заключительном этапе проводится исполнительная геодезическая съемка высокой точности. Цель съемки: убедиться в соответствии сделанных построений и исходными проектными документами.
Завершение работы: обработка результатов инженерно-геодезических работ по разбивке осей, определению границ участка. Готовят исполнительскую документацию (согласно ГОСТ 51872-2002)-технический отчет [15].
Таким образом, тахеометр играет важную роль в строительстве. Его использование существенного повышает эффективность землеустроительных и разбивочных работ.
Библиографический список
I.Общие сведения о тахеометре [Электронный ресурс]. URL : http://www.stp-rus.com/poleznoe/stati/taheometr/ (дата обращения 17.11.2016).
2. МИ СМК 71.12.12 Инструкция по проведению работ в области геодезии с применением электронного тахеометра [Электронный ресурс]. URL :http://dokipedia.ru/document/4633656 (дата обращения 17.11.2016).
3. Желтко Ч.Н., Гура Д.А., Пастухов М.А., Шевченко Г.Г. Об исследованиях угломерных погрешностей электронных тахеометров: монография. Краснодар, 2016, 143 с.
4. Пастухов М.А., Денисенко В.В., Гура Д.А., Шевченко Г.Г. Определение погрешности геодезических приборов за неправильность формы цапф и боковое гнутие зрительной трубы // Научные труды Кубанского государственного технологического университета. 2016. № 11. С. 155-171.
5. Основные геодезические работы в строительстве / Гура Д.А., Рыжкова А.А., Болобан Т.И., Болгова А.С., Черепанов А.С., Кашаев Б.Р. // Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2016. № 2. С. 133-137.
6. Гура Д.А., Доценко А.Е. О необходимости выполнения геодезической съемки // конференции: Актуальные вопросы науки: материалы IX Международной научно-практической конференции. 2013. С. 204-205.
7. Желтко Ч.Н., Шевченко Г.Г., Гура Д.А., Кузнецова А.А. Алгоритм определения координат при мониторинге сооружений с использованием поискового метода уравнивания // Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2013. № 3. С. 60-64.
8. Абушенко С.С., Амиров Э.К., Гура Д.А., Аветисян Г.Г. Проблемы, возникающие при выполнении контрольно-исполнительной съемки // Сборник трудов конференции: Науки о земле на современном этапе. Материалы IV Международной научно-практической конференции. 2012. С. 107-109.
9.Гура Д.А., Гура Т.А. Обзор инженерно-геодезических задач, решаемых с использованием современных электронных тахеометров // Науки о земле на современном этапе: материалы IV Международной научно-практической конференции. 2012. С. 110-113.
10. Рудик Е.А., Гура Д.А. Проведение топографической съемки с применением спутниковых систем и электронных тахеометров // Науки о земле на современном этапе: материалы IV Международной научно-практической конференции. 2012. С. 118-120.
II. Желтко Ч.Н., Гура Д.А., Аветисян Г.Г. Измерения геометрии высоких стальных трёхгранных сооружений // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2010. № 6. С. 13-19.
12. Грибкова И.С., Юрий А.В., Бедин Г.В., Низовских А.С., Москвина О.В. Обзор современных геодезических приборов для выполнения деформационного мониторинга // Наука. Техника. Технологии
(политехнический вестник). 2016. № 2. С. 91-94.
13. Грибкова Л.А., Максимова М.В., Морозов А.А. Методы определения угломерных погрешностей электронных тахеометров // Научные труды Кубанского государственного технологического университета. 2016. № 6. С. 187-195.
14. Гура Т.А., Грибкова Л.А., Голотина Ю.И. Анализ возможностей работы с тахеометром Leica // Новый университет. Серия: Технические науки.
2016. № 6-7 (52-53). С. 11-14.
15. Гура Т.А., Слинькова Ю.Н. Инженерно-геодезические изыскания для подготовки проекта планировки территории // Вестник магистратуры. 2016. №11-2. C. 30-32
СИКОРСКАЯ МАРИЯ НИКОЛЕТТА АНАТОЛЬЕВНА - бакалавр, Кубанский государственный технологический университет, Россия.
СЕБЕЛЕВА АРИНА АЛЕКСАНДРОВНА - бакалавр, Кубанский государственный технологический университет, Россия.
