Úloha č. 2 : Nivelace laserovým rozmítacím přístrojem a optickým nivelačním přístrojem

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Úloha č. 2 : Nivelace laserovým rozmítacím přístrojem a optickým nivelačním přístrojem"

Antonie Janečková
před 9 lety
Počet zobrazení:

1 Úloha č. 2 : Nivelace laserovým rozmítacím přístrojem a optickým nivelačním přístrojem 1. Zadání Metodou nivelace s laserovým rozmítacím přístrojem určete výšky bodů stavební konstrukce, která má být podle projektové dokumentace vodorovná. Tytéž body zaměřte metodou technické nivelace s optickým nivelačním přístrojem. 2. Komentář k úloze Laserové rozmítací přístroje jsou významnou inovací stavebně-měřických prací. Laserový přístroj obsahuje v kovovém pouzdru laser (pracuje např. ve viditelném infračerveném záření), rotující hranol, který rozmítá svazek záření do vodorovné roviny a libely, které jsou trubicové nebo elektronické. K přístroji patří nivelační lať s optoelektrickým detektorem polohy svazku. Dosah přístroje činí m a souvisí s předepsanou přesností. Přesnost je podle údajů výrobce udána obvykle pro délku záměry 30 m a činí např. 3 mm/30 m délky. Je tedy tato přesnost nižší než při technické nivelaci. Výhody oproti technické nivelaci spočívají v tom, že po nastavení a spuštění laserového rozmítacího přístroje nemusí být u přístroje po celou dobu obsluha. Čtení na nivelační lati je automatické a produktivita práce značná. Využití laserových rozmítacích přístrojů ve stavebnictví je široké např. vytyčování zemních prací, měření při osazování a montáži budov, kontrola rovinnosti různých ploch, atd. 3. Pracovní postup 3.1 Obhlídka pracovního prostoru, volba bodů na konstrukci a zastaničení Body leží na temeni kolejnice jeřábové dráhy (dále JD) na střeše Fsv. Body vyznačíme křídou a jemnou ryskou v místě podpor JD. Body očíslujeme a zastaničíme. Pořídíme náčrt (obr. 1). 3.2 Volba stanoviska laserového přístroje Stanovisko S volíme uprostřed úseku s vybočením asi 2 m (obr. 2). 3.3 Příprava a spuštění laseru na stanovisku S Přístroj upevníme na stativ nastavený do takové výše, aby horizont přístroje byl v rozsahu použité speciální latě s optoelektrickým detektorem ověříme na počátečním bodě P 0. Přístroj spustíme podle návodu výrobce. 1

Tytéž body zaměřte metodou technické nivelace s optickým nivelačním přístrojem. 2. Komentář k úloze Laserové rozmítací přístroje jsou významnou inovací stavebně-měřických prací.

2 POZOR! JDE O LASEROVÉ ZAŘÍZENÍ 2. TŘÍDY OHROŽENÍ ZDRAVÍ. Je přísně zakázáno dívat se do laserového svazku. To platí i v případě, kdyby se svazek odrážel o nějakou lesklou plochu. 3.4 Nivelace laserovým rozmítacím přístrojem Speciální nivelační lať vybavenou optoelektrickým detektorem stavíme postupně na jednotlivé body konstrukce, zjistíme čtení (na milimetry) a poznamenáme do zápisníku technické nivelace postup TAM. POZOR! Při měření nevstupovat za zábradlí! Dále následuje postup ZPĚT při nezměněném postavení přístroje. Rozbor přesnosti při měření na počátečním bodě P 0 a koncovém bodě P n se nesmí čtení TAM a ZPĚT lišit více než o M = 4 mm při délce záměry max. 15 m. Na bodech konstrukce P 1, P 2,....., P n-1 je mezní rozdíl přiměřeně menší, závisí na délce záměry a lze jej vypočítat dle vzorce : M = s. 2, (1) kde s je délka záměry v metrech (zjistit pásmem), M vyjde v metrech. V případě překročení hodnoty M se měření na bodě zopakuje a odlehlý výsledek se vyškrtne. Po měření se laserový přístroj vypne a uloží. 3.5 Nivelace s optickým nivelačním přístrojem Stanovisko S je proti středu konstrukce a může být stejné jako při nivelaci laserem. Záměry na počáteční a koncový bod musí být stejně dlouhé (max. 15 m), příčný odstup od měřené konstrukce 2 až 2,5 m. Pásmem se změří délky od stanoviska S na všechny podrobné body (SP 0, SP 1,..., SP n,) s přesností na 0,1 m. Délky záměr se zapíší do náčrtku vhodně nakresleném do formuláře pro technickou nivelaci. 3.6 Instalace optického nivelačního přístroje Nohy stativu se vysunou tak, aby horizont přístroje při měření procházel stupnicí upravené nivelační latě. Tato lať je krátká, stupnice měří jen 0,6 m a je dělena po 1 mm. Lať je opatřena příložnou libelou. Přístroj se dále připraví k měření běžným způsobem. 3.7 Optická nivelace Niveluje se TAM (P 0, P 1,....., P n ) a ZPĚT (P n, P n-1,....., P 1 ). Mezi měřenými TAM a ZPĚT se přístroj nepřestavuje, ani znovu nehorizontuje. Rozbor přesnosti při měření : Mezní rozdíl měřické dvojice pro čtení na kterémkoli z bodů P 0, P 1,....., P n při délce záměry max. 15 m je M = 2,1 mm. 2

zápisníku technické nivelace postup TAM. POZOR! Při měření nevstupovat za zábradlí! Dále následuje postup ZPĚT při nezměněném postavení přístroje.

3 3.8 Komparace nivelačního přístroje Protože se nedodržuje pravidlo stejné délky záměr vzad a vpřed je nutné zavádět opravu z nevodorovné záměrné přímky. Oprava pro jeden metr délky o K se vypočte ze vzorce (2) : o K = [(l A - l B ) (l* A l* B )] : 2 d, (2) kde l A, l B je čtení na lať na bodě A, B ze stanoviska S 1, l A, l B - čtení na lať na bodě A, B ze stanoviska S 2. Stanoviska S 1, S 2 se volí pokud možno na spojnici bodů A, B. Oprava o K má znaménko. Oprava bodu P 1 se vypočte ze vzorce kde d je délka záměry. (d P0 - d P1 ). o K = o P1, 3.9 Výpočet výšek bodů konstrukce zaměřených laserem Máme k dispozici čtení TAM a ZPĚT vyhovující meznímu rozdílu M. Vypočteme - průměrem výsledné čtení na každém bodě (na desetinu mm), - výšku bodů P 1, P 2,....., P n (na desetinu mm) vztaženou k počátečnímu bodu P 0 ; výška počátečního bodu se zvolí H 0 = 100,0000 m. Výsledné výšky se označí H i L Zavedení opravy na boční záměry při optické nivelaci Máme k dispozici čtení TAM a ZPĚT vyhovující meznímu rozdílu M. Vypočteme průměrem výsledné čtení na každém bodě (na desetinu mm); čtení na body P 1, P 2,....., P n-1 opravíme o hodnotu o K vypočtenou s rovnice (2). Podle bodu 3.9 se vypočtou výsledné výšky označené H i. 3

B ze stanoviska S 2. Stanoviska S 1, S 2 se volí pokud možno na spojnici bodů A, B. Oprava o K má znaménko. Oprava bodu P 1 se vypočte ze vzorce kde d je délka záměry. (d P0 - d P1 ). o K = o P1, 3.

4 Výpočet charakteristiky přesnosti nivelace laserovým rozmítacím přístrojem Vypočtou se chyby *) (laserové nivelace) ε i = H i H i L (i = 1, 2,......n) kde H i jsou výšky zjištěné optickou nivelací H i L - výšky zjištěné laserovou nivelací. Vypočte se střední chyba (směrodatná odchylka) σ = 2 Σε i n, která je charakteristikou přesnosti určení výšky bodů laserovým rozmítacím přístrojem při uvedené technologii a za podmínek při našem měření a pro max. délku záměry 15 m Posouzení vodorovnosti konstrukce (ukázka z kontroly geometrické přesnosti stavebních objektů) - použije se výšek H i, zjištěných optickou nivelací. - je dána výška bodů konstrukce podle projektové dokumentace (tzv. základní hodnota) H. Protože projekt již není k dispozici, zvolme za základní hodnotu průměr ze zjištěných výšek bodů P 1, P 2,....., P a, tj. H = ΣH i n, (výšku počátečního bodu H 0 neuvažujeme, v tomto případě bereme bod P 0 jako pevný bod, od kterého se měřilo). - vypočteme skutečné odchylky výšky δ H i = H i H (i = 1, 2,...., n), které charakterizují vodorovnost konstrukce - tyto skutečné odchylky jednotlivě porovnáme s mezní odchylkou δ H M = + 5 mm (čili tolerance 10 mm) sestavíme tabulku ( viz tab. 1) a diagram podélný profil (obr. 4). *) V teorii chyb je nazýváme při daných podmínkách našeho pokusu (srovnání výsledků jedné metody s výsledky jiné, řádově přesnější) chybami kvaziskutečnými. 4

Vypočte se střední chyba (směrodatná odchylka) σ = 2 Σε i n, která je charakteristikou přesnosti určení výšky bodů laserovým rozmítacím přístrojem při uvedené technologii a za podmínek při našem

5 4. Obsah elaborátu (1 za skupinu) Technická zpráva Zápisníky nivelace laserem; - optická nivelace; - optická nivelace pro určení rektifikační hodnoty. Pozn.: součástí každého zápisníku je situační náčrtek. Výpočty a tabulky. Diagram (podélný profil). 5. Literatura [1] KAŠPAR, M. POSPÍŠIL, J.: Využití laserové techniky v investiční výstavbě. NADAS, 1. vydání Praha 1988 [2] Firemní literatura : AMMANN (Švýcarsko) SPECTRA-PHYSICS (USA) LEICA (Švýcarsko) [3] Soubor ČSN pro geometrickou přesnost ve výstavbě (ČSN až 7) 6. Přístroje a pomůcky (pro jednu měřickou skupinu) 1 laserový rozmítací nivelační přístroj AMMANN AS 110 (nebo SPECTRA-PHYSICS Laserplan L 350) 1 stativ k laseru 1 lať nivelační k laseru s optoelektrickým detektorem 1 nivelační zápisník pro TN 1 (optický) nivelační přístroj ZEISS Ni stativ ZEISS nivelační 1 lať nivelační, speciální s mm stupnicí a příložnou libelou 1 deštník měřický 1 pásmo ocelové 1 křída 1 hadr 1 brašna 5

vydání Praha 1988 [2] Firemní literatura : AMMANN (Švýcarsko) SPECTRA-PHYSICS (USA) LEICA (Švýcarsko) [3] Soubor ČSN pro geometrickou přesnost ve výstavbě (ČSN 73 0212-1 až 7) 6.

6 6 Václav Čech, ČVUT v Praze, Fakulta stavební

7 7 Václav Čech, ČVUT v Praze, Fakulta stavební

Podobné dokumenty

6.1 Základní pojmy. 6.1.1 Zákonné měřicí jednotky.

6.1 Základní pojmy. 6.1.1 Zákonné měřicí jednotky. 6. Měření úhlů. 6.1 Základní pojmy 6.1.1 Zákonné měřicí jednotky. 6.1.2 Vodorovný úhel, směr. 6.1.3 Svislý úhel, zenitový úhel. 6.2 Teodolity 6.2.1 Součásti. 6.2.2 Čtecí pomůcky optickomechanických teodolitů.