Геодезические приборы для угловых измерений.

Измерения горизонтальных и вертикальных углов на местности выполняют при создании разбивочных сетей, трассировании дорог, каналов и других линейных объектов, создании планово-высотного обоснования топографических съемок, привязке к пунктам государственной геодезической сети, решении ряда задач инженерной геодезии.

Горизонтальный угол β - это плоский угол, являющийся мерой двугранного угла, образованного вертикальными плоскостями, проходящими через стороны данного угла.

Вертикальный угол (угол наклона) ν - угол, лежащий в вертикальной плоскости, образованный направлением визирования и его проекцией на горизонтальную плоскость.

Зенитное расстояниеz - вертикальный угол между отвесной линией и направлением визирования.

Рис.1 Схема определения вертикального угла и зенитного расстояния

Для измерения горизонтальных и вертикальных углов или зенитных расстояний используют геодезический прибор - теодолит.

Теодолиты классифицируют по разным признакам: точности, конструктивным особенностям и назначению.

По точности измерения углов теодолиты подразделяются согласно ГОСТ 10529-96 на высокоточные, со средней квадратической ошибкой измерения угла одним приемом до 1"; точные - 2" - 5" и технические - 15" - 60". В соответствии с этим теодолиты обозначают: Т1, Т2, Т5, Т30, Т60.

В зависимости от конструктивных особенностей различают теодолиты в следующем исполнении:

· с цилиндрическим уровнем при вертикальном круге (ВК) (в маркировке прибора обозначение отсутствует);

· К - с компенсатором углов наклона, заменяющим цилиндрический уровень при ВК;

· А - автоколлимационные (со специальным окуляром и особой сеткой нитей);

· М – маркшейдерские, для работы под землёй (в шахтах);

· Э - электронные (цифровые), позволяющие представлять результаты измерений на цифровом табло;

· П - со зрительными трубами прямого изображения.

В одном приборе могут сочетаться различные варианты исполнения. Перед обозначением типа теодолита у современных теодолитов указывается порядковый номер модели: 4ТЗОП. ЗТ5КП, 2ТЗОМ и т.д.

По назначению и устройству различают несколько видов теодолитов.

Оптический теодолит- геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов или направлений.

Рис.2 Схема осей оптического теодолита

Особенностью оптических теодолитов является то, что горизонтальный и вертикальный круги сделаны из особых марок стекла. Отчетные устройства выполнены в виде оптических микрометров, шкаловых или штриховых микроскопов.

Гиротеодолит - сложный оптико-механический прибор, представляющий собой комбинацию из высокоточного гирокомпаса и оптического теодолита, предназначенный для автономного определения истинных (астрономических) азимутов направлений.

Гиротеодолиты используют при строительстве транспортных тоннелей, на протяженных участках трасс автомобильных дорог при изысканиях. Гиротеодолиты позволяют определять с высокой точностью (5" - 60") истинные азимуты направлений при любых метеоусловиях, в любое время суток и года.

Цифровые (электронные) теодолиты - это приборы, содержащие преобразователь «угол-код», у которых результаты измерений фиксируются на цифровом табло.

Цифровые теодолиты избавляют наблюдателя от визуального снятия отсчетов. Достаточно навести зрительную трубу прибора на точку, чтобы получить на экране отсчеты по лимбам.

Лазерный теодолит - специальный геодезический прибор, представляющий собой комбинацию оптического теодолита и оптического квантового генератора (ОКГ), создающего в пространстве ориентированную видимую световую линию. Лазерные теодолиты предназначены для геодезического сопровождения строительно-монтажных работ (СМР) и управления работой строительных машин и механизмов. Лазерные теодолиты используются при строительстве дорог, аэродромов, мостов, монтаже конструкций и др.

Конструктивно лазерные теодолиты характеризуются тем, что зрительная труба в обычном теодолите может быть заменена на оптический квантовый генератор (ОКГ) - лазер. При этом луч лазера может идти вдоль визирной оси либо параллельно ей на небольшом расстоянии.

Применение оптических теодолитов с лазерными насадками в СМР делает работу с геодезическими приборами простой и понятной, а в стесненных условиях и на плохо освещенных участках они просто незаменимы.