книги из ГПНТБ / Безручко В.С. Основы геодезии учебник для технических школ железнодорожного транспорта
.pdfНА ДОМ НЕ ВЫДАЕТСЯ
В. С. БЕЗРУЧКО
ОСНОВЫ ГЕОДЕЗИИ
Утверждено
Главным управлением учебными заведениями Министерства путей сообщения
в качестве учебника для технических школ железнодорожного транспорта
в с е с о ю‘з НОЕ
ИЗДАТЕЛЬСКО-ПОЛИГРАФИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ МИНИСТЕРСТВА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Москва 1960
В книге содержатся сведения о геодезических работах, описываются основные геодезические ин струменты для горизонтальной и высотной съем ки, приводятся примеры практического использо вания геодезии в условиях эксплуатации желез нодорожного пути.
Книга утверждена Главным управлением учеб ными заведениями Министерства путей со общения в качестве учебника для технических школ железнодорожного транспорта.
Гедактор инж. А. И. СЕРГЕЕВА
___ ______ _____ *
ГОС. ПУБЛИЧНАЯ
ЕКУЧН-ТЕ /’ИЧЕСКАЯ
ЕИБЛИОТЕ'А СССР
6о
Д/
119^
ОТ АВТОРА
Развитие народного хозяйства СССР требует непрерывного ро ста перевозок, выполняемых железнодорожным транспортом. Для их успешного освоения на сети дорог проводится реконструкция тяги, увеличиваются веса поездов, повышаются скорости движения и нагрузки на путь от подвижного состава.
При высоких скоростях движения железнодорожный путь- в плане и профиле должен иметь пологие и плавные отводы и осо бенно безукоризненно содержаться.
Резкие отступления от норм содержания пути вызывают весьма существенные добавочные воздействия подвижного состава, что
способствует интенсивному накоплению различных расстройств пути
и увеличению эксплуатационных расходов.
Поэтому наряду с усилением пути за счет укладки тяжелых рельсов, щебеночного балласта, частой сетки шпал и новых кон струкций промежуточных рельсовых скреплений становится все
более необходимым повысить класс точности выполнения ремонтно путевых работ.
Новые эксплуатационные условия выдвигают необходимость
повышения общей технической культуры производства.
Взамен работ, выполняемых «на глаз», в путевом хозяйстве все больше находят применение различные оптические приборы и гео дезические инструменты.
Широкое внедрение этих инструментов в повседневную путей скую практику повысит качество выполняемых ремонтно-путевых работ и поднимет на новую ступень методы контроля состояния пути.
Настоящая книга написана в качестве учебника по предмету
«Основы геодезии» для технических школ железнодорожного транс порта по подготовке дорожных мастеров и бригадиров пути.
Теоретическая часть предмета изложена |
в учебнике |
кратко. |
|
В ней дано представление о принципиальных основах |
геодезии, |
||
устройстве геодезических |
инструментов и |
практических |
приемах |
геодезических работ, тесно |
связанных с основной деятельностью |
3
линейных подразделений путевого хозяйства. В частности, |
в кни |
||||||
ге изложены порядок |
и |
приемы |
вешения, |
ориентирования по |
|||
странам света и измерения линий на местности; способы |
изме |
||||||
рения |
горизонтальных |
углов, как |
простейшими инструментами, |
||||
так и |
более сложными — теодолитами; |
последовательность |
дей |
||||
ствий |
при ватерпасовке |
и техническом |
нивелировании, а |
также |
|||
методы полевых поверок геодезических инструментов. |
|
||||||
В заключение рассмотрены конкретные примеры применения |
|||||||
геодезии в путейской практике. |
|
|
Власову и старшему |
||||
Автор выражает благодарность инж. Д. И. |
|||||||
преподавателю Всесоюзного заочного института |
инженеров желез |
нодорожного транспорта В. Т. Пьяниченко, ценные замечания ко торых учтены при подготовке рукописи учебника к печати.
В. Безручко
ГЛАВА I
ВВЕДЕНИЕ
§ 1. Понятие о геодезии и ее началах
Г еодезией называется наука, изучающая форму и размеры земли или отдельных ее частей; иными словами, это наука сб изме
рении земли, составлении планов и карт, |
а также |
о перенесении |
|||
различных |
проектировок с планов |
на |
местность. |
В переводе |
|
с греческого |
языка на русский слово |
«геодезия» означает «земле- |
|||
разделение». |
Геодезия составляет практическую часть геометрии — |
||||
науки о пространственных формах, |
возникшей |
еще |
в древней |
||
Греции. |
|
|
|
|
|
Геодезия очень широко применяется в жизни. Без нее сейчас немыслима постройка железных и шоссейных дорог, оросительных и соединительных каналов, трубопроводов, тоннелей и метрополи тенов и других различных сооружений. Геодезия применяется также при работах по осушению земель, благоустройству городов, освоению лесов и недр земли.
В практике путейцев геодезия применяется при проектирова
нии и постройке железных дорог, |
усилении и восстановлении пути |
и сооружений, а также при их |
эксплуатации. |
В процессе эксплуатации рельсового пути с помощью геодезии
систематически проверяют соответствие его положения проектам, выявляют происходящие изменения и определяют необходимость ремонтных предупредительных работ.
§ 2. Форма и основные размеры земли
Земля имеет весьма сложную форму. Однако в грубом прибли
жении ее можно принять за шар, сплюснутый в направлении полю сов (рис. 1).
Линии пересечения поверхности земли с плоскостями, проходя
щими через ее ось вращения СЮ, называются географическими меридианами (истинными) (на рисунке ЮАС и СБЮ), а пе ресечения поверхности земли с плоскостями, перпендикулярными
оси вращения,— параллелями (на рисунке ВАЗБВ). Парал лель ВАЗБВ, образующаяся при пересечении поверхности земли с плоскостью, проходящей через центр земли О, называется эква
тором.
5
Радиус экватора 03, обозначенный а, называется большой полуосью, а отрезок ОС, т. е. b — соответственно малой
полуосью земли.
В СССР принято считать большую полуось (а) равной
6 378 245 м и малую полуось (Ь) — 6 356 863 м. Вследствие незначи тельной разницы в величинах полуосей амЬ в ряде случаев поверх
ность |
земли принимают за шаровую с радиусом 6 371 000 м, или |
6 371 |
км. |
От общей поверхности земного шара в 510 млн. км1 суша зани мает всего 149 млн. юи2, т. ё. 29?'6, поэтому уровень воды в океанах
|
|
и |
морях в |
спокойном ее со |
|||||
Полюс |
|
стоянии принимают за по |
|||||||
|
верхность, |
определяющую |
|||||||
|
|
форму земли. |
|
больших |
|||||
|
|
|
При |
измерении |
|||||
|
|
частей |
земной |
поверхности, |
|||||
|
|
например, большой страны, |
|||||||
|
|
целой части |
света |
или |
всей |
||||
|
|
поверхности земли, что яв |
|||||||
|
|
ляется |
предметом |
высшей |
|||||
|
|
геодезии, учитывается ее ша |
|||||||
ю |
|
ровая |
форма. |
При |
изме |
||||
|
рении |
небольших |
участков |
||||||
|
|
земли с размерами во всех |
|||||||
Рис. 1. Примерная форма |
земного |
направлениях до 60 км кри |
|||||||
визна |
шаровой |
поверхности |
|||||||
шара |
|
||||||||
|
|
не |
учитывается, |
так |
как |
||||
при перенесении сделанных ..в натуре измерений |
на горизонталь |
ную плоскость бумаги она не имеет практического значения. Опре деление вида и размеров сравнительно небольших участков зем
ли является предметом низшей геодезии.
§ 3. Высоты точек на земле — абсолютные и относительные
Нить отвеса (подвешенного грузика) в спокойном состоянии определяет линию направления силы тяжести и называется вер
тикальной, или отвесной, линией.
Плоскость, перпендикулярная линии отвеса, называется г о-
ризонтальной плоскостью, а линии на такой плос кости — горизонтальными линиями.
Положение любой точки земли по высоте определяется расстоя
нием, измеренным по отвесной линии от этой точки до какой-то шаро вой поверхности, называемой уровенной (рис. 2). Так как поверхность воды под действием сил тяжести в спокойном состоя нии всегда горизонтальна, 40 во всёх точках она составляет с отвес
ной линией прямой угол.
6
Если расстояние от рассматриваемой точки А (рис. 3) по отвес
ной линии подсчитано до уровенной поверхности, совпадающей с поверхностью океана или моря, оно называется абсолютной высотой (//), или абсолютной отметкой этой точки
Рис. 2.- Уровенные поверхности земли
В том случае, когда расстояние от заданной точки А подсчитано до какой-то другой уровенной поверхности, например, проходящей через точку Б, оно называется относительнойвы сотой
(/г), или относительной отметкой точки.
Рис. 3. Абсолютные и относительные высоты точек
В Советском Союзе абсолютные высоты точек земной по
верхности исчисляются от среднего уровня поверхности Балтий ского моря.
7
§ 4. |
Общее |
понятие о горизонтальной и |
вертикальной |
съемках |
Чтобы |
иметь представление о каком-либо участке |
поверх |
||
ности |
земли, составляют уменьшенное его |
изображение на бумаге |
(рис. 4). Для этого необходимо знать форму и размеры участка, кото
рые |
определяются измерением всех линий, |
ограничивающих |
его, |
|||||
и всех |
углов между отдельными |
линиями. |
Получение |
на |
мест- |
|||
|
|
|
ности |
указанных |
данных, |
|||
|
|
|
а также определение положе |
|||||
|
|
|
ния линий, |
ограничивающих |
||||
|
|
|
участок, относительно стран |
|||||
|
|
|
света, называется гори |
|||||
|
|
|
зонтальной, или пла |
|||||
|
|
|
новой, съемкой мест |
|||||
|
|
|
ности. |
|
|
и углов |
||
|
|
|
Измерение линий |
|||||
|
|
|
при такой съемке |
производит |
||||
|
|
|
ся в горизонтальной плоскос |
|||||
|
|
|
ти, т. е. в плоскости, перпен |
|||||
|
|
|
дикулярной |
отвесной |
линии. |
|||
|
Рис |
4. План участка местности |
Примером |
такой |
плоскости |
|||
|
может |
служить |
поверхность |
|||||
|
|
|
воды в озере. • |
|
|
|
||
Поэтому контур местности, точки которого лежат на разной |
||||||||
высоте от какой-то уровенной поверхности, |
как |
бы переносят на |
||||||
эту |
уровенную поверхность по отвесному направлению, |
а затем |
замеряют и в уменьшенном виде переносят на бумагу. Получают ся горизонтальные проложения точек и линий, называемые п р о-
Рис. 5. Измерение расстояния между точками на склоне
екцией контура местности. Способ получения такого изобра жения в уменьшенном виде на бумаге называется проекти
рованием.
Если, например, для уменьшенного изображения на бумаге нужно измерить расстояние между точками А и Б, находящимися на склоне (рис. 5), то измеряют длину линии не АБ, а линии АВ,
которая и есть расстояние между точками А Б в горизонтальной плоскости. При местности, имеющей незначительный наклон, можно
8