Последовательность графических построений и расчетов

 

Выполнение графических построений и расчетов начинается с зарисовки пикетажного журнала (см. рисунок 4.1), затем подготавливается формуляр журнала продольного нивелирования трассы и заполняются графы 1-5 числами, приведенными в таблице 4.1.

Графа 1 - номер станции (станция - это место установки нивелира).

Графа 2 - номер точки, на которую устанавливалась рейка и по рейке брался отсчет в мм.

Графа 3 - отсчеты по рейке (первый - по черной стороне рейки, второй - по красной), установленной на связующей точке и находящейся сзади исполнителя.

 

Рисунок 4.1 – Пикетажный журнал

Таблица 4.1 – Журнал продольного нивелирования трассы

№ стан-ций

№ точки

Отсчеты по рейке, мм

Превышение, мм

Сред- нее превышение, мм

Гори- зонт инструмента, м

Отмет- ки, м

задней

перед-ней

проме-жуточ-ной

RP3   ПКО

795, 346

ПКО   ПК1

ПК1   +65, 6 Л+20 П+20 ПК2

ПК2   ПК3

ПК3   +30, 2 ПК4

ПК4   ПК5

ПК5   RP4

799, 346

å 3=

å 4=

å 6=

å 7=

=

Таблица 4.2 – Варианты индивидуальных заданий для расчета кривых закруглений

Порядковый номер
Угол поворота φ	30º 30'	38º 40'	42º 20'	28º 50'	40º 35'	33º 45'	28º 35'	35º 40'	44º 10'	32º 15'
Радиус поворота R, м

 

Графа 4 - отсчеты (первый по черной стороне рейки, второй - по красной) по рейке, установленной на связующей точке и находящейся впереди наблюдателя.

Графа 5 - отсчеты по черной стороне рейки, установленной между пикетами на промежуточных точках.

Графа 6. В этой графе записываются превышения между связующими точками. Превышения вычисляются как разность между отсчетом на точках, находящихся сзади и впереди исполнителя.

Так как отсчеты берутся по черной и красной сторонам реек, то в графе 6 будет два значения превышения между связующими точками.

Графа 7. Среднее превышение находится как среднее арифметическое значение из двух превышений, полученных в графе 6, при условии, что разность этих превышений не превышает 5 мм. Если эта разность превышает 5 мм, то следует найти ошибку в записи чисел.

Правильность вычислений превышений и средних превышений контролируется следующим образом. Подсчитываются суммы отсчетов отдельно в третьей, четвертой графах (å ₃ и å ₄ ) и алгебраические суммы в шестой и седьмой графах (å ₆ и å ₇ ).

При отсутствии ошибок в вычислениях должно соблюдаться равенство (см. пример на обработку журнала продольного нивелирования в таблице 4.3):

Затем вычисляется невязка по формуле:

,

где å h = Σ ₇ - алгебраическая сумма средних превышений (см. графу 7 таблицы 4.1);

H_{Rp 3} и H_{Rp 4} - отметки реперов № 3 и № 4.

Полученную фактическую невязку сравнивают с допустимой, вычисленной по формуле

,

где L - длина нивелирного хода в км.

Таблица 4.3 – Пример обработки результатов продольного нивелирования

№ станции	№ точки	Отсчеты по рейке, мм	Превы- шение, мм	Сред- нее превышение, мм	Гори- зонт инстру-мента, м	Отмет- ки, м
задней	передней	проме-жуточ-ной
	R07     ПКО				+1354 +1356	-2 +1355		122, 477     123, 830
	ПКО   +42 +64 Л+20 П+20 ПК1				-613 -615	-2 -614	124, 373	123, 830   121, 796 122, 925 121, 439 122, 508 123, 214
	ПК1   +20 +50 +80 ПК2				-1004 -1007	-1, 5 -1005, 5	124, 020	123, 214     121, 886 123, 034 123, 298 122, 207
	ПК2   RP8				+203 +204	-1, 5 +203, 5		122, 207     122, 409
		å =27853	å = 27975		å =-122	å = -61

= -0, 061 - (122, 409 - 122, 477) = +0, 007 м = + 7 мм

Если , то приступают к увязке нивелирного хода, которая заключается в равномерном распределении невязки f_h на все превышения. Поправкам придается знак, обратный знаку невязки.

В графе 7 над средними превышениями красным цветом подписываются величины поправок.

После того как превышения увязаны, приступают к вычислению отметок связующих точек, т.е. пикетов ПК0, ПК1, ПК2, ПК3, ПК4, ПК5, по формуле

,

где H_{n+ 1} - вычисляемая отметка;

h_n - отметка предыдущей точки (пикета);

h_{n - (n+1)} - увязанное превышение между n и (n +1) точками (пикетами).

После вычисления отметок пикетов (см. графу 9 таблицы 4.1) приступают к вычислению горизонтов инструмента для тех станций, на которых имеются промежуточные точки и поперечники. В таблице 4.1 такими станциями являются №3 и №5.

Горизонт инструмента вычисляют по формуле

,

где H_n - отметка пикета, установленного сзади исполнителя;

- отсчет по черной стороне рейки, установленной на заднем пикете.

Отметку промежуточной точки находят по формуле

,

где О_пр - отсчет по рейке, установленной на промежуточной точке.

Построение продольного и поперечного профилей трассы выполняют следующим образом. На листе миллиметровой бумаги формата А3 проводят линию условного горизонта и подписывают её. На рисунке 4.2 отметка линии условного горизонта составляет 120, 00 м. Ниже этой линии размещают профильную сетку (см. рисунок 4.2).

Профили следует построить в масштабах: продольный горизонтальный 1: 2000, продольный вертикальный 1: 200, поперечный (горизонтальный и вертикальный) 1: 500.

В разделе профильной сетки " Расстояния" в масштабе 1: 2000 размечают все пикеты, промежуточные точки и записывают расстояния между промежуточными точками.

Против каждого пикета и промежуточной точки выписывают из журнала нивелирования их отметки в раздел сетки " Черные отметки". Отметки округляют до сотых долей метра (см. рисунок 4.2).

По середине раздела сетки " План полосы отвода" красной тушью проводят прямую линию, которая является выпрямленной осью трассы.

Слева и справа линии наносят ситуацию черной тушью согласно пикетажной книжке (см. рисунок 4.2).

В разделе профильной сетки «План прямых и кривых» красным цветом показывают прямые участки трассы и участки, которые проходят по закруглениям. Начало " НК" и конец " КК" кривой привязывают к ближайшим пикетам.

По заданным радиусу кривой R и величине угла поворота φ рассчитывают T (тангенс) К (длину кривой), Б (биссектрису), Д (домер):

^,

^,

,

Д = 2 Т - К,

где p = 3, 1416.

Вычисленные значения Т, К, Б и Д заносят в пикетажный журнал и на профиль трассы в план прямых и кривых.

НК и КК рассчитывают по формулам:

НК = ВУ (вершина угла)- Т,

КК = НК + К.

Контрольная формула: КК = ВУ + Т - Д.

Пример расчета. Исходные данные: вершина угла фиксируется колышком, расположенным на расстоянии 40м от пикета № 2, т. е.

ВУ = ПК2 + 40, R = 150 м, j = 37°20¢.

Решение: Т = 150 × tg = 50, 67 м;

;

Д = 2× 50, 67 - 97, 74 = 3, 60 м;

НК = ВУ – Т = ПК2 + 40 - 50, 67 = ПК1 + 89, 33;

КК = НК + К = ПК1 + 89, 33 + 97, 74 = ПК2 + 87, 07.

Контроль: КК = ВУ + Т – Д = ПК2 + 40 + 50, 67 - 3, 60 = ПК2 + 87, 07.

Значения НК, КК и контрольное значение КК заносятся в пикетажный журнал и показывают на плане прямых и кривых.

От верхней линии профильной сетки против пикетных и промежуточных точек в вертикальном масштабе 1: 200 проводят ординаты высотой, равной разности между черными отметками и отметкой верхней линии сетки. Условная отметка верхней линии сетки выбирается с таким расчетом, чтобы между самой низкой точкой профиля и линией сетки было не менее 8-10 см.

Концы проведенных ординат соединяют и получают черный профиль. Ординаты и профиль вычерчивают черной тушью.