РУКОВОДСТВО

по ПРИМЕНЕНИЮ СТЕННЫХ ЗНАКОВ

В ПОЛИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ И ТЕОДОЛИТНЫХ ХОДАХ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР

РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ СТЕННЫХ ЗНАКОВ В ПОЛИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ И ТЕОДОЛИТНЫХ ХОДАХ

Рекомен довано Главным управлением ееодеаии и картографии при Совете Министров СССР в качестве пособия при закладке стенных знаков в полигонометрических и теодолитных ходах

ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДР А» МОСКВА 1972

=    +№-*,)• =~f- =(5₂-x₂) sec 6₂;

Pi = P₂~(6i + S₂);

Рз ~ Рз + ^2.

В уравновешивание сети включают редуцированные элементы хода

Pi, Pi, Ра, Si и Si.

2-й случай. Ход закреплен стенными знаками (рис. 7).

В поле намерены:

1)    ПО ОСНОВНОМУ ХОДУ — р 1, р₂, Ре» И S_z)

2)    для переноса координат на стенные знаки

Qit С?& Q*. С?4» Qi₉ Qe_t ^2, h.

Необходимо найти значения редуцированных элементов хода

к. Pi, Pi, s; и si

10

звеньев хода* Во все измеренные линии вводят соответствующие поправки.

IV.5. Для более точного получения дирекционных углов сторон хода, закрепленного одинарными стенными знаками, рекомендуется углы Q выдерживать в пределах 88—92°, а расстояния I от временных точек до центров стенных знаков допускать в пределах 5—15 м.

При таких расстояниях необходимо очень тщательно центрировать теодолит, допуская ошибку не более 1 мм. При более грубом центрировании влияние ошибок за центрировку на величину измеряемого угла резко возрастет. Для уменьшения ошибок за центри-сп, 2    ровку и редукцию следует    при-

IV.6. При измерении углов на временных точках при наличии хорошо определяемых на местности предметов наведения (угол здания, громоотвод, труба, водопроводная башня и др.), находящихся на расстоянии 0,5—1,0 км, если угол между этим предметом и стенным знаком равен 88—92°, необходимо этот предмет включать в измерение углов.

Такие направления в дальнейшем используются при привязке полигонометрии как исходные дирекционные углы, а при наличии в полигонометрической сети более 15 сторон на них определяют дирекционный угол с пунктов триангуляции или астрономическим путем.

В прил. 5 приведен пример 1-й вычисления координат стенных знаков методом редуцирования.

IV.7. Полярный метод можно использовать при передаче координат с временных точек на стенные знаки, установленные в виде одинарных знаков, двойных и тройных систем.

В системе из двух стенных знаков устанавливают их на стене здания (сооружения) с таким расчетом (рис. 10), чтобы расстояние d _U2 было примерно равно расстоянию от здания (сооружения) до временной точки. Наличие в двойной системе второго (избыточного) стенного знака позволяет провести контроль полевых измерений и вычислительных работ. Разность между значениями d, полученными из вычислений по координатам стенных знаков и измеренными

12

в натуре, не должна превышать ±6 мм в нолигонометрии и ±11 мм в теодолитных ходах.

При вычислении координат стенных знаков в двойной системе избыточное измерение можно использовать для уравнивания измеренных элементов путем решения по способу наименьших квадратов уравнения

d² —1\ +1\ — 2l_tl₂ cos Q₂

и нахождения поправок в измеренные линии Z₄, Z₂ и d и угол Точность измерения линий и углов в данном случае определяется из оценки всей сети, и на основании этих данных вводятся веса.

В прил. 5 приведен пример 2-й вычисления координат стенных знаков двойной системы полярным методом.

Организация работ, вычислений и контроля при закреплении пунктов сети системами из трех стенных знаков, предложенных канд. техн. наук С. Н. Марченко, ничем не отличается от организации работ системами с двойными знаками (прил. 5, пример 3-й).

IV.8. Методом угловых засечек можно пользоваться при передаче координат на стенные знаки, установленные в виде одинарных знаков, двойных и тройных систем. Данный метод целесообразно применять, когда непосредственное измерение расстояний от временных точек до центров стенных знаков затруднено интенсивным движением транспорта и пешеходов.

Координаты центров стенных знаков вычисляют методом угловой засечки по формулам (рис. 11):

V = 180°-(P₁ + P_I);

I    -    h ^{8in Ра} •

*вр.т-ст.зн —    Siny *

^хст. зн “ ^ХА I COS Ct(_Bp. т - ст. вн)>

{/ст. зи “ у А ^ I ^s*^{n а}(вр. т - ст. 8н)5 ^а(вр. т - ст. эн) ^ ^аь — Р*

13

Примеры 4-й и 5-й вычислений приведены в при л. 5.

IV.9. Если стенные знаки двойной системы установлены так, что между ними нельзя измерить расстояние d, то можно использовать два метода.

1-й метод (предложен канд. техн. наук К. А. Лосевым).

В натуре (рис. 12) измеряют базис вр. т. Р₃ — створная точка,

(?в» Qi* Решают треугольники вр. т. Р — ст. 2~ст. 1 т. и вычисляют стороны 1\ и l’_s. Полученные значения сравнивают со значениями 1_А и J₃, измеренными в натуре (контроль). Расхождения не должны быть больше 4 мм.

Расстояние d вычисляют дважды по формулам

/_Защ(>в ^4 sin Q2 sin у    sin    б    *

где углы у ^и в могут быть определены

_tgy = ..**«*#•__

/₄-^cos<?e*

/4 sin <?2 I2 — /4 ^се®

В прил. 5 приведен пример 4-й вычислений по указанному методу. 2-й метод.

Выбирают (рис. 13) дополнительную точку К, с которой видны оба стенных знака. В натуре точку К закреплять необязательно. Дополнительно к измеренным расстояниям /₄, /₂ и углу Q измеряют линии 1₈, /₄ и угол Q_z.

Неприступное расстояние d вычисляют (для контроля) дважды:

== l/"/3    /*    *    2/3/4    cos    Qt*

d₂ = v (ar_x - x₂f + (у₂ — yj².

14

Разность di — d₂ не должна быть больше 8 мм в полигонометрии и 15 мм в теодолитных ходах.

IV.10. При расположении стенных знаков двойной системы на противоположных сторонах улицы (рис. 14) передача координат может быть выполнена следующим образом.

В натуре измеряют базис, разбитый в створе ходовой линии, угол Q_lt 2, з, 4, б, в, 7, в ^и Д^ля контроля расстояния li и 1₂.

Координаты вычисляют по формулам;

j Ь • sin 2 ^ Ь sin 3

¹ — sin а •    ²    ~~ sin у *

а = 180 —(2 + 5); v = 180-(3 + 8);

Хс_х — ^2ср ^^0S (^aPi—ctbi — 8) -f- хр₉\ Ус, = /_2ср sin (а_я,__СТВ1 — 8) + Ур_$; Хс_% = Zi_Cp COS (Ctpj—CTB, + 5) -f- Xp_t\

VCt — ^i_Cp sin (op,—ctbi + 5) 4" J/Pi-

Пример вычислений по данному методу приведен в прил. 5, пример 5-й.

IV.11. Метод линейной засечки можно применять, если стенные знаки незначительно удалены от временных точек и нет никаких помех для проведения линейных измерений. Координаты центров стенных знаков методом линейной засечки вычисляют по формулам (рис. 15):

cos у —

где

р _ К +h + b . 2

J₂sinY . b *

А-ст. зн) ⁼    Р >

^ст. зн = ^Dp. т±1 COS Я(вр. T-ст. вн> I

Уст. зн = У А ± I Sin «(Bp. т-ст. зн)'

Пример 6-й вычислений приведен в прил. 5.

IV. 12. Привязка полигонометрических и теодолитных ходов к стенным знакам при наличии сохранившихся временных точек осуществляется так же, как и к грунтовым знакам.

Привязка к стенным знакам, образующим одинарные, двойные и тройные ориентирные системы, при утрате временных точек осуществляется способами, приведенными ниже.

15

IV.13. Привязку к одинарным стенным знакам осуществляют следующим образом:

1)    устанавливают инструмент в удобном для дальнейшей работы месте против стенного знака (но не далее 20 м от него) с таким расчетом, чтобы был виден и соседний стенной знак (рис. 16);

2)    измеряют расстояние I от инструмента до центра ближайшего стенного знака и угол Q между направлениями на ближайший и на соседний стенные знаки;

3)    вычисляют координаты точки стояния инструмента по формулам:

siny₂= ¹'⁸-^П Q ; Vi = 180* — (Q + УгУ,

^С(ст. 2-вр, t) = ^а(ст. 2-CT. 3) “b Yx» т ⁼⁼ ^xt* 2 — ^ COS Н(ст. 2-Bp. t)I Увр. т« ⁼ Уст» 2 — ^ sifl ®(ct. 2-Bp. t)I

4)    принимают исходным дирекционным углом для привязываемого хода а(_ВР,_т,_ст. в)» вычисленный по координатам точек вр. т. — ст. 3; ориентирование по линии вр. т. — ст. 2 не допускается ввиду ее малости;

5)    измеряют линию вр. т. — ст. 3 для контроля работ (если позволяют условия местности).

Пример вычисления привязки к одинарным стенным знакам по этому способу приведен в при л. 5, пример 7-й.

IV.14. Если по условиям местности невозможно выбрать для установки инструмента такое место, с которого видны сразу два одинарных стенных знака, то используют следующий способ:

1)    выбирают две точки (рис. 17) против стенных знаков с таким расчетом, чтобы углы Q_x и Q₂ были в пределах 88—92°, а длины линий и {₂ не превышали 20 м;

2)    измеряют углы Qi и Q₂ линий 1_Х и 1₂\

16

3) вычисляют координаты точки стояния инструмента по формулам:

^2—^1

(I

Пример 8-й вычисления привязки к одинарным стенным знакам по этому способу приведен в при л. 5.

IV.15. Если одинарные стенные знаки расположены на противоположных сторонах улицы, можно использовать способ привязки, предложенный инж. Л, В. Гинзбургом и А. П. Музуруком:

1)    устанавливают инструмент методом последовательных приближений в створе стенных знаков (рис. 18);

2)    измеряют углы Q_if % _{3( 4} и линии li и 1_г\

3) вычисляют координаты точки стояния инструмента по формулам:

tga

*Рх = *с_х + h cos a; у_Р% =    +    l_x    sin    a;

x_Pl = х_е% +1₂ cos (a ± 180°);

УPt = Ус_% + h sin (a ± 180°)

и контролируют no C_n.

Пример 9-й вычисления привязки к одинарным стенным знакам по этому способу приведен в прил. 5.

IV. 16. Привязку к двойным системам стенных знаков осуществляют следующим образом:

1) устанавливают инструмент в удобном для дальнейшей работы месте против стенного знака на расстоянии, примерно равном величине d, но не далее 20 м (рис. 19);

2 Заказ 1518

912

P84

УДК 528.01 (02)

Руководство по применению стенных знаков в полигонометрических и теодолитных ходах. М., «Недра». 1972, 56 с. (Гл. упр. геодезии и картографии при Совете Министров СССР).

В руководстве изложены способы закрепления пунктов полигонометрических сетей 2, 3» 4 классов, 1 и 2 разрядов и теодолитных ходов в тех случаях, когда они являются самостоятельной опорой.

Определены преимущества стенных знаков, которые более долговечны и экономичны, чем грунтовые знаки, просты при закладке, не требуют согласований с организациями, эксплуатирующими подземные коммуникации и сооружения, легко отыскиваются в любое время года.

Указаны особенности и требования, предъявляемые к расположению стенных знаков п местам закладки их в зданиях и сооружениях.

Дано описание и приведены рисунки типов стенных знаков, рабочих центров и временных точек, способы п правила их закладки.

Рассмотрены ориентирные и восстановительные системы стенных знаков, способы передачи координат с временных точек, прп ориентирной системе на которых выполнялись линейные и угловые измерения на стенные знаки методами редуцирования, полярным, угловыми и линейными засечками, а также привязка к ним.

Освещены вопросы точности работ при координировании стенных знаков и привязки к ним.

В приложениях приведены фотографии типов консолтных стенных знаков, установленных в прошлые годы, образцы привязки стенных знаков (кроки), формы списка мест установки стенных геодезических знаков, акта о сдаче геодезических знаков на наблюдение за сохранностью, каталоги координат и высот. Даны практические примеры вычислений при передаче координат с временных точек на одинарные, двойные и тройные стенные знаки, а также вычисление координат временных точек при привязке к ним полигонометрических и теодолитных ходов.

Таблиц 18, иллюстраций 47, список литературы — 22 названия.

В составлении руководства принимали участие работники ГУ ГК при Совете Министров СССР, МосЦТИСИЗ и Мосгоргеотреста инженеры: Лдлин Р. Я., Зимин К. Я., Яоськов В, И_м Мосалов А. С., Смирнова Я. Л/.. Шляпников В. Я, Редактирование осуществлено канд. техн* наук Косъковым Б. Я,

2—7—1

85-72

1)    измеряют углы 1, 2, 5;

2)    вычисляют координаты точки стояния инструмента по формулам:

Рс_х^хс_х Ч~ Рса^а    ,

Рс_х + Лг₂ +

Рс_хУс_х 4* Л?₃^2 ^Рсз^Усз _а

^Ур^    Рс_х + Рн + ^Ръ    '

«    1    .    D__\_.

ctgC_x-~ctgl '

1

Ctg Cg—ctg 3

Пример вычисления привязки к одинарным стенным знакам но этому способу приведен в при л. 5, пример 14-й,

2. ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ СТЕННЫХ ЗНАКОВ

IV.21. Восстановительные системы, которые могут состоять из двух или трех стенных знаков, изображенных на рис. 1 и 2, отличаются от ориентирных систем тем, что рабочие центры, на которых

выполняют угловые и линейные измерения полигонометрических или теодолитных ходов, могут

быть при привязке новых ходов к стенным знакам восстановлены по тем же элементам, по которым они определялись.

IV.22. Створно-восстановительная система, предложенная инж. А. И. Марчуком, представляет собой два стенных знака, установленных на расстоянии I один от другого (рис. 22). Рабочий центр устанавливают в створе центров этих знаков на расстоянии I от крайнего знака. Восстановление утраченного рабочего центра производят так же, как и первоначальную установку, т. е. в створе стенных знаков на расстоянии I от них.

IV.23. Створно-восстановительная система с дополнительным контролем, предложенная инж. Ю. В. Мулюном (рис. 23), отличается

20

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Пункты полигонометрии 2, 3, 4 классов, 1 и 2 разрядов и съемочного обоснования (когда оно является самостоятельной опорой) на территории городов, поселков, промышленных площадок и сельских населенных пунктов рекомендуется, где это возможно, закреплять стенными знаками.

1.2.    Стенные знаки более долговечны, чем грунтовые, более экономичны, просты при закладке, не требуют согласований с организациями, эксплуатирующими подземные коммуникации и сооружения, легко отыскиваются в любое время года.

1.3.    По конструкции стенные знаки подразделяются на консольные (штанговые) и на знаки типа стенного нивелирного репера.

1.4.    Различные конструкции консольных (штанговых) знаков приведены в прил. 1. Стенные знаки этого типа при построении новых сетей устанавливать не рекомендуется. Для возможности эксплуатации ранее закрепленных консольных пунктов в руководстве приводятся описание их и правила привязки.

1.5.    Пункт полигонометрии или съемочного обоснования может быть закреплен одним стенным знаком типа нивелирного репера или группой из двух-трех таких знаков, образующих либо восстановительные, либо ориентирные системы.

1.6.    На стенные знаки, входящие в ориентирные системы, передаются координаты с временных грунтовых точек, на которых выполняются все угловые и линейные измерения полигонометрических или теодолитных ходов.

В случае утраты временных грунтовых точек их определяют заново при привязке или проложении полигонометрических или теодолитных ходов.

1.7.    На стенные знаки, входящие в восстановительные системы, координаты не передаются. В случае утраты рабочих грунтовых центров местоположение их восстанавливается промерами от стенных знаков.

3

И. РЕКОГНОСЦИРОВКА

И.1. Перед составлением проекта геодезических работ обследуют район работ и выявляют ранее установленные геодезические пункты, которые могут быть либо включены в новую сеть, либо использованы как исходные.

И.2. После утверждения в установленном порядке проекта геодезических работ производят детальную рекогносцировку и намечают места для установки стенных и грунтовых знаков.

IL3. При выборе мест установки стенных знаков необходимо соблюдать следующие условия:

1)    устанавливать временные грунтовые точки или рабочие грунтовые центры в местах, не подверженных влиянию постоянно действующих вибраций (например, от работающего промышленного оборудования);

2)    между временными точками и центрами стенных знаков ориентированных систем, а также между рабочими центрами и стенными знаками восстановительных систем должна быть обеспечена хорошая видимость; при этом визирный луч при наблюдениях должен проходить не ниже чем на 0,5 м от поверхности земли и не ближе чем на 0,5 м к вертикальной поверхности местных предметов;

3)    если пункт сети закрепляется системой из двух или трех стенных знаков, то эти знаки должны быть установлены на одном уровне, с колебанием высот не более 10 еле; в исключительных случаях разность высот может быть больше и должна быть учтена при камеральной обработке материалов полевых наблюдений;

4)    здания и сооружения, на которых устанавливают стенные знаки, как правило, должны быть удалены от временных грунтовых точек или от рабочих грунтовых центров не далее чем на 20 м с тем, чтобы обеспечить точность измерения расстояний до стенных знаков, предусмотренную п. V.1 и V.3;

5)    между стенными знаками, входящими в одну систему и закрепляющими один пункт сети, не должно быть осадочных швов, а также архитектурных элементов, затрудняющих измерение расстояний между этими знаками;

6)    для установки стенных знаков выбирают места на стенах зданий и соружений на высоте 0,3—1,2 м от поверхности земли (тротуары, отмостки) с таким расчетом, чтобы архитектурные элементы и конструктивные выступы не препятствовали постановке на знак нивелирной рейки.

II.4. В результате выполнения работ по рекогносцировке полигонометрических (теодолитных) ходов и мест установки стенных знаков составляют следующие документы:

1) рекогносцировочные журналы с привязками мест установки стенных знаков к углам зданий и к поверхности земли (тротуар, отмостка), рабочих центров и временных точек к твердым контурам

4

ситуации (промеры выполняют рулеткой с отсчитыванием до сантиметров) и составляют зарисовку ситуации окружающей местности;

2) список мест установки стенных знаков, согласованный с главным архитектором города (прил. 2).

III. ЗАКЛАДКА СТЕННЫХ ЗНАКОВ

III. 1. Для закрепления пунктов полигонометрических и теодолитных ходов можно использовать два типа стенных знаков, конструкции которых утверждены Главным управлением геодезии и картографии при Совете Министров СССР (рис. 1 и 2),

TII.2. Стенной знак, изображенный на рис. 1, изготавливают, как правило, из чугуна. На сферической головке знака просверливают отверстие диаметром 2 мм и глубиной 5 мм, которое служит центром знака и используется для передачи на нее отметки.

Ш.З. Для закладки стенного знака (см. рис. 1) в стене здания или сооружения при помощи шлямбура, дрели или шурфобура (отбойного молотка) пробивают отверстие такого размера, чтобы хвостовая часть знака входила в него свободно.

5

Для диска знака (репера) выдалбливают гнездо с таким расчетом, чтобы плоскость диска оказалась заподлицо со стеной здания.

Приготовленное углубление и гнездо очищают от мусора и обильно смачивают водой. Если этого не делать, то сухой кирпич будет впитывать воду из цементного раствора и тем самым нарушит его связующую способность.

От&ерстие 0 7 мм

Рис. 2

Отверстие в стене заполняют кашеобразным раствором цемента, смешанного с чистым речным песком в пропорции 1:1. Смесь цемента с речным песком приготавливают в сухом виде, тщательно перемешивают, и только после этого разводят водой. Для кирпичных стен раствор приготавливают жидкий, для блочных и панельных — более густой.

Растворы с мелким песком менее прочны, чем с крупным. Присутствие в песке торфа, перегноя, глины отрицательно сказывается на прочности бетона. Загрязнение песка не должно превышать 2% его веса.

Загрязненная вода также значительно понижает прочность бетона и замедляет его схватывание.

О

Нумерацию систем стенных знаков производят следующим образом:

1.    Если система стенных знаков дублирует грунтовый (постоянный) знак, то всему комплексу присваивается номер грунтового знака с указанием в скобках номеров входящих в него стенных знаков.

Например: пз. 123 (ст. вн. 1432, 1124, 2819) — грунтовый нолигономвтриче-ский знак № 123, продублированный стенными знаками Яг 1432, 1124, 2819.

2.    Если система стенных энаков является самостоятельным пунктом сети, то этой системе присваивают номер основного знака.

Например: ст. пз. 1432 (ст. зн. 1432, 1124, 2819) — стенной полигоно метрический знак Яг 1432, состоящий из трех знаков — Яг 1432, 1124, 2819.

Основным в такой системе является средний знак. В системе из двух стенных знаков основным служит левый знак.

Рабочему центру или временной точке в системе стенных знаков присваивают номер основного знака: вр. т. 1432 — временная точка системы стенных знаков № 1432.

III.8. В результате выполнения работ по закладке стенных (и грунтовых) знаков составляют следующие документы:

1)    схему ходов с номерами установленных знаков, рабочих центров и временных точек;

2)    кроки (прил. 3);

3)    акт сдачи знаков на наблюдение за сохранностью (прил .4).

IV. СИСТЕМЫ СТЕННЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ЗНАКОВ

IV. 1. В зависимости от методов эксплуатации различают ориентирные и восстановительные системы стенных знаков.

1. ОРИЕНТИРНЫЕ СИСТЕМЫ СТЕННЫХ ЗНАКОВ

IV.2. Ориентирная система стенных знаков, используемая для закрепления одного пункта полигонометрических или теодолитных (в случае самостоятельной опоры) ходов, может состоять из одного, двух или трех стенных знаков, изображенных на рис. 1—2.

IV.3. Передача координат с временных точек, на которых выполняют основные угловые и линейные измерения полигонометрического или теодолитного хода, на центры стенных знаков, входящих в ориентирные системы, может осуществляться методами редуцирования, полярным, угловой засечки, линейной засечки.

IV.4. Метод редуцирования, предложенный Мосгоргеотрестом и Т. С. Даниленко, рекомендуется применять, когда пункт полиго-нометрии или теодолитного хода закреплен одним стенным знаком.

В практике работ могут встретиться два характерных случая применения метода редуцирования.

8

1-й случай: Стенной знак расположен в ходе между двумя постоянными грунтовыми знаками (рис. 4).

В поле измерены:

1)    по основному ходу — Pi, р_а, р_з, и

2)    для переноса координат на стенной знак — Qu Q21 I-Необходимо найти значения редуцированных элементов хода

Pi — Pi-V^ii Ра — р_а — (61 + ^2)» Рз = P₃-V-S₂; S\ и S_a.

Вычисления.

Для того чтобы получить значения поправок 6_t и б₂, надо предварительно найти значения вспомогательных величин: h — высота

перпендикуляра, опущенного из центра стенного знака на сторону хода; х — расстояние от основания перпендикуляра до временной точки.

Для наглядности разделим рис. 4 на две части. Левая часть