CC BY
42
УДК 528.48:681.7 В.А. Скрипников СГГ А, Новосибирск
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОТОЧНЫХ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ДЕФОРМАЦИЙ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ
V.A. Skripnikov SSGA, Novosibirsk
APPLICATION OF HIGH-PRECISION OPTO-ELECTRONIC INSTRUMENTS FOR MEASURING ENGINEERING STRUCTURES DEFORMATIONS
The author presents the results of using TCRP 1201+ total station for horizontal displacement observation. The recommendations are given concerning measurement accuracy improvement.
В настоящее время в геодезическом производстве, при определении осадок и горизонтальных смещений инженерных сооружений, применяются различные типы высокоточных оптико-электронных приборов, в частности, электронные тахеометры с автоматическим наведением на отражатели и электронные нивелиры.
На кафедре инженерной геодезии и информационных систем Сибирской государственной геодезической академии накоплен опыт применения указанных приборов при определении осадок и деформаций сооружений нефтегазодобывающих предприятий и сооружений электростанций.
Наиболее интересным представляется опыт применения электронного тахеометра TCRP 1201+ при определении горизонтальных смещений бетонных сооружений плотины Новосибирской ГЭС.
Горизонтальные смещения бетонных сооружений определялись совмещённым способом. Смещения опорных пунктов определялись относительно исходных пунктов построением линейно-угловой сети, смещения контрольных пунктов определялись створными измерениями относительно опорных пунктов. Линейно-угловые измерения на опорных пунктах выполнялись при постоянном вибрационном воздействии от работающих гидроагрегатов. Тем не менее, угловые невязки в треугольниках сети не превысили 1". Средние квадратические погрешности определения координат опорных пунктов не превысили 1 мм.
Исходя из опыта работы, следует отметить, что при кратковременном появлении препятствия в створе во время измерений, при автоматическом наведении (во время точной доводки), возможны недоведение зрительной трубы на визирную цель.
Для исключения возможных погрешностей в работе, следует рекомендовать нескольких приёмов измерения горизонтальных направлений выполнять при ручной наводке зрительной трубы на визирные цели.
Заявленная изготовителем точность автоматического наведения составляет 1 мм. В лабораторных условиях были выполнены многократные отсчёты по
горизонтальному кругу при однократном наведении на отражатель (рис. 1, А) и измерения при смещении зрительной трубы перед отсчётом (рис. 1, Б).
Рис. 1. График изменения отсчётов по горизонтальному кругу при
многократных отсчётах
Анализируя данные измерений, можно сделать вывод о том, что, при высокоточных измерениях, следует учитывать некоторую нестабильность в первых отсчётах при автоматическом наведении и наличие некоторой систематической составляющей в разностях отсчётов двух способов наведения на визирную цель.
Для определения точности измерения малых смещений в лаборатории на расстоянии 5 и 25 метров от прибора был установлен отражатель на подвижной марке. При выполнении измерений марка была смещена на 1 мм от створа. Результаты одной из серий измерений приведены на рис. 2.
На основании приведённых на рис. 2 данных измерений, можно сделать вывод о соответствии точности измерений паспортной точности прибора.
Погрешности измерений нестворности не превышают 0.05 мм на расстоянии до 25 м при измерении нестворности от 5 до 15 приёмами. Отклонения от истинного значения имеют случайный характер.
Применение электронных нивелиров при высокоточных измерениях показывает их высокую эффективность при наличии рекомендованных для электронных нивелиров условий измерений, которые не всегда совпадают с общепринятыми понятиями хороших условий измерений. В частности, как показывает опыт измерений, наблюдения в утреннюю и вечернюю видимость практически невозможны при направлении хода «запад-восток», при ясной погоде, из-за засветки объектива. Вибрационные воздействия на нивелир, присутствующие на промышленных площадках, значительно понижают
паспортную точность измерений. Наличие технологического оборудования на уровне горизонта инструмента также затрудняет выполнение измерений.
Рис. 2. График отклонений измеренного горизонтального угла от его истинного
значения
Таким образом, при высокоточных измерениях, необходимы дополнительные исследования электронных средств измерений. Кроме того, программа измерений должна предусматривать промежуточные визуальные методы контроля качества измерений.
© В.А. Скрипников, 2009
