Наблюдение за креном дымовых труб с применением электронного тахеометра и программного продукта Credo-dat Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 528.48 Д.Б. Новоселов НГАСУ, Новосибирск

НАБЛЮДЕНИЕ ЗА КРЕНОМ ДЫМОВЫХ ТРУБ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОННОГО ТАХЕОМЕТРА И ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА CREDO-DAT

D.B. Novosyolov

Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering, Novosibirsk

OBSERVATION OF CHIMNEYS HEELINGS WITH A TOTAL STATION AND PROGRAM PRODUCT CREDO-DAT

A new approach is offered to be used for observation of chimneys heelings with a total station and computerized processing of materials (Credo-dat program) in order to define a quantity of heeling. New methods are demonstrated as concerns determining coordinates of chimneys centres in tiers by means of a graphical intersection in Credo-dat program.

Наблюдение за кренами дымовых труб производится с применением традиционных методов работы. Например, наблюдение кренов труб теодолитами, ручная обработка материалов очень трудоемка и продолжительна по времени, поэтому мы применили новую методику при наблюдением за кренами дымовых труб и обработке материалов на компьютере в современных программах.

В данной статье приведена методика измерения кренов с помощью тахеометра и обработка результатов измерений в программном продукте Credo-dat.

Основной характеристикой деформаций сооружений башенного типа, к которым относятся дымовые трубы, является крен этих сооружений.

Выполнены наблюдения за кренами трех дымовых труб (Н = 80,100 и 250 м).

Предельное значение относительного крена для промышленных дымовых труб устанавливается величиной QOTh=0.005 для труб высотой менее 100 м. и Qотн=1/2Н для труб высотой более 100 м.

За предельные (допустимые) погрешности измерения крена принимаются величины [1, 2], не превышающие:

< 0,03 м при Н < 100 м

< 0,04 м при Н > 100 м.

При наблюдении сооружений, имеющих заметные наклоны, допуски для погрешностей определения крена могут быть увеличены вдвое [1] ,[2] т.е.:

< 0,06 м при Н < 100 м

< 0,08 м при Н > 100 м.

За требуемую точность определения крена при расчете обычно принимают величину, равную половине предельной погрешности, чему соответствуют способы измерений, основанные на прямой угловой засечке.

Для определения кренов применен способ координат. Перед наблюдением кренов созданы две исходные геодезические основы в виде геодезического четырехугольника.

Угловые и линейные измерения при создании опорных сетей и определения кренов выполнялись двумя приемами электронным тахеометром электронным тахеометром (Мкоп NPL-632, точность угловых измерений 2 сек., линейных измерений по призме - (3+2 ppm*D)мм), в шаблоне измерений угловых и линейных величин.

При создании геодезической основы для труб [труба № 10 (Н = 80 м) и труба № 11 (Н = 100 м)], по методике полигонометрии 1 разряда, измерение горизонтальных углов было выполнено со средней квадратической ошибкой 5 сек, и относительной допустимой невязкой 1 : 10 000. Для трубы № ВК (Н = 250 м), по методике полигонометрии 4 класса, измерение

горизонтальных углов было выполнено со средней квадратической ошибкой 3 сек, и относительной допустимой невязкой 1 : 25 000. Фактическая угловая невязка составила в сети № 1 - 3 сек., во сети № 2 - 8 сек., при допустимой -17 сек. Фактическая линейная погрешность в сети № 1 - 1 : 49 000, во сети № 2 - 1 : 25 000.

Выполнено координирование точек вокруг дымовых труб для вычисления координат центров подошвы труб.

Крен трубы № 3 был определен по ярусам на уровне горизонтальных металлических лестниц вокруг трубы на отметках 108,6; 153.2; 198.0 соответственно.

При определении кренов труб, горизонтальные углы были измерены одновременно с вертикальными углами на каждом пункте.

Поправка за наклон оси вращения инструмента вводилась автоматически прибором.

Вычисление координат геодезических сетей выполнено на компьютере в программе “Credo_dat 3.11

Камеральная обработка началась с обработки полевых материалов. Были вычислены приведенные направления к центру труб по верхнему, промежуточному и нижнему ярусам по формулам:

Rн = (Тн.л. + Тн.пр.) / 2;

^ = (Тв.л. + Тв.пр.) / 2

где Тнл., Тн. пр., Твл., Тв. пр. - средние значения направлений соответственно на левый и правый края нижнего и верхнего сечения труб.

По вычисленным координатам точек вокруг труб в программе “АШюСАО” определены координаты центра по подошве труб с точностью ± 0,001 м.

В программе “Credo_dat 3.11” графической засечкой по приведенным направлениям были определены координаты центров верха труб и ярусов. Графическая точность (стороны треугольника погрешностей не превысили 1 мм) не превысила точность вычисленных координат по формуле Юнга.

По полученным координатам определены абсолютные и относительные крены, представленные на рис. 1.

Проектное

положение

Подошва

2 ярус

Рис. 1. Абсолютные и относительные крены

Окончательные результаты определения кренов труб приведены в табл.

Таблица 1. Результаты определения кренов труб.

Труба N 10 Труба N 11 Труба ВК

1 Крен в угловой мере 0 I 26 II 9 I 04 II 2 I 52П

2 Магнитный азимут крена 180 00 00 65 22 35 91 39 08

3 Абсолютный крен -0,010 0,264 0,208

4 Относительный крен 0,00013 0,00264 0,00083

5 Допустимый относительный крен 0,00400 0,00400 0,00200

Оценка точности

С.к.п. определения абсол. крена 0,006 0,010 0,018

Выполнена оценка точности определения абсолютного крена по формуле:

Ид = [трл/(821+822)]/р8ту;

где Мд - средняя квадратическая погрешность (С.к.п.) определения абсолютного крена;

тр - средняя квадратическая погрешность измерения угла; б1 и S2 - расстояния от пунктов наблюдения до засекаемого центра верхнего сечения сооружения в горизонтальной плоскости; р - 206265 сек;

у - угол засечки при засекаемой точке на трубе.

Допустимая величина Мд ± 15 мм для труб Н < 100 м и 20 мм для труб Н > 100 м.

Точность определения кренов труб приведенная в таблице № 1 выдержана.

Приращения кренов в линейной мере не были определены, т. к. относительные крены не превысили установленных допусков.

Впервые было применено определение координат центров труб по ярусам угловой засечкой в программе ОЫо-ёа1

Ранее подобная работа с применением старых методов работы (наблюдение кренов труб теодолитами, ручная обработка материалов) была трудоемка и продолжительна по времени. Экономическая выгодность очевидна.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. (Минстрой России). - М., 1997. - 44 с.

2. СП 11-104-97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2002. - 70 с.

3. Жуков, Б.Н. Геодезический контроль сооружений и оборудования промышленных предприятий. Министерство образования Российской федерации. Новосибирск: СГГА, 2003.

4. Жуков, Б.Н. Руководство по геодезическому контролю сооружений и оборудования промышленных предприятий при их эксплуатации. Министерство образования Российской федерации: Новосибирск: СГГА, 2003.

© Д.Б. Новоселов, 2008