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

=

Таблица 4.2 – Варианты индивидуальных заданий для расчета кривых закруглений

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 (å₃ и å₄ ) и алгебраические суммы в шестой и седьмой графах (å₆ и å₇ ) .

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 åh = Σ₇ - алгебраическая сумма средних превышений (см. графу 7 таблицы 4.1);

H_Rp3 и H_Rp4 - 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

= -0,061 - (122,409 - 122,477) = +0,007м = + 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 = 2Т - 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.