Методичка

оптического резонатора в виде двух отражателей, рас­ положенных с торцевых сторон трубки. Для получения остро направленного пучка одно из зеркал дёлают полупрозрачным.'

При работе ОКГ излучение газоразрядной трубки, направленное вдоль оси резонатора, многократно отра­ жается от зеркал, что приводит активное вещество

ввозбужденное состояние и вызывает излучение но­ вой порции энергии.

Вгеодезии применяют газовые лазеры, в которых

вкачестве активного вещества использована смесь гелия и неона, дающая излучение оранжево-красного цвета.

Лазерный луч используют в строительстве для задания опорного направления или плоскости, относи­ тельно которых производят монтаж конструкций соо­ ружения или планировку поверхности земли.

Лазерный визир Л В-5

В комплект ЛВ-5 входят: прибор, блок питания, кабели и штатив.

В качестве источника излучения в приборе исполь­ зован гелий-неоновый лазер ОКГ-13. Для фокусировки лазерного луча в корпус лазера 3 (рис. 49, а) вмонти­ рован коллиматор -/ (телескопическая труба) с крема­ льерой. В горизонтальной и вертикальной плоскостях труба прибора перемещается наводящими винтами 4. Отсчетные устройства поворота трубы выполнены в виде микрометренных винтов. При повороте винтов 4 на один оборот труба наклоняется или поворачи­ вается в горизонтальной плоскости на угол 30'. Цена

Рис. 49. Лазерный визир ЛВ-5:

а — общий вид; б — барабан поворотного устройства

181

деления барабана поворотного устройства (рис. 49, б) равна 15". Диапазон работы микрометренного винта -“—10°. Для установки прибора в рабочее положение используют круглый уровень 2.

П о в е р к и и ю с т и р о в к и Л В-5

В приборе должны быть соблюдены следующие гео­ метрические условия:

ось лазерного луча должна совпадать с оптической осью коллиматора;

вертикальная ось прибора (ось вращения верхней части прибора) должна располагаться отвесно;

при установке на барабане микрометренного винта вертикального наведения отсчета 0°00' лазерный луч должен быть горизонтален.

Для обеспечения этих условий выполняют следую­ щие поверки и юстировки:

1. Поверка совпадения осей коллиматора и лазер­ ного луча. На расстоянии 20 м от прибора укрепляют лист белой бумаги, направляют на него луч лазера и фокусировкой добиваются максимального размера пятна на бумаге (около 34 мм). Юстировочными вин­ тами ОКГ, позволяющими изменять его положение относительно коллиматора в четырех направлениях, добиваются максимальной яркости при сохранении правильной геометрической формы пятна. В этом поло­ жении винты закрепляют.

2. Поверка параллельности оси круглого уровня и вертикальной осй'прибора. Проверка и юстировка выполняются, как у нивелира Н-3 (см. § 6).

3. Поверка параллельности оси цилиндрического уровня и лазерного луча выполняется двойным ниве­ лированием вперед аналогично поверке нивелира Н-3.

Перед началом работ лазерный' визир приводят в рабочее положение. Для этого прибор устанавли­ вают на штатив, закрепляют становым винтом и подъ­ емными винтами подставки приводят пузырек круг­ лого уровня в нуль-пункт. Кроме того, необходимо осмотреть кабели, разъемы и убедиться в их исправ­ ности.

В к л ю ч е н и е п р и б о р а

1. Присоединяют кабель к блоку питания, а тумблер блока устанавливают в положение «выкл».

1 8 2

2. Вилку шнура блока питания вставляют в розет­ ку (220 В, 50 Гц), а тумблер переводят в положение «сеть».

3. Через 1—2 мин., нажав и отпустив кнопку «под­ жиг», вызывают разряд в газоразрядной трубке. Если разряда нет, надо повернуть ручку регулировки «грубо» вправо и, увеличив напряжение, нажать

иотпустить кнопку «поджиг».

4.После возникновения разряда ручками регули­ ровки «грубо» и «плавно» устанавливают рабочий ток разряда, указанный в паспорте прибора (5—15 мА).

Поддерживая величину тока разряда постоянной, дают прибору прогреться 5—10 мин., а затем присту­ пают к работе.

Вы к л ю ч е н и е п р и б о р а

Тумблер блока питания из положения «сеть» перево: дят в положение «выкл» и отключают блок от сети. Отключение разъемов производят не ранее чем через 2—3 мин. после выключения блока питания. Наруше­ ние порядка включения и выключения ведет к аварии или поломке прибора.

П р и м е н е н и е л а з е р н о г о в и з и р а ЛВ-5 на с т р о и т е л ь н ы х о б ъ е к т а х

1. П о с т р о е н и е л и н и и з а д а н н о г о у к л о н а . В начальной точке линии с проектной отметкой уста­ навливают ЛВ-5 и приводят его в рабочее положе­ ние. По заданному значению /о проектного уклона вычисляют проектный угол наклона v0 = arctgi0 и установочный отсчет по микромётренному винту вер? тикального наведения трубы v = vo+ a, где а — отсчет по микрометренному винту вертикального наведения при горизонтальном положении лазерного луча. При определении а установка лазерного луча в горизон­ тальное положение достигается приведением пузырька цилиндрического уровня в нуль-пункт. Далее' поворо­ том микрометренвого винта устанавливают отсчет v. При этом лазерный луч займет положение, соответ­ ствующее проектному уклону /о-

Далее изготавливают ходовую визирку и произво­ дят планировку поверхности по заданной линии. При этом длина визирки должна быть равна высоте при­ бора в начальной точке.

Щ

2. И с п о л ь з о в а н и е Л В-5 д л я у к л а д к и т р у б о п р о в о д о в и к о л л е к т о р о в . При укладке трубопроводов Л В-5 устанавливают в траншее, а луч лазера совмещают с проектной осью трубопровода. Внутри монтируемой секции труб закрепляют прозрач­ ный экран-марку с концентрическими окружностями. При укладке труб центр пятна лазера должен совпа­ дать с центром окружностей на экране.

Для установки прибора в траншее и совмещения луча с осью трубопровода используют приспособление в виде штанги с консолью, позволяющее перемещать ЛВ-5 в горизонтальном и вертикальном направ­ лениях.

3. П р и м е н е н и е Л В-5 д л я и с п о л н и т е л ь ­ н о й с ъ е м к и к о н с т р у к ц и й з д а н и й и со о ­ р у ж е н и й . При выполнении исполнительной съемки методом бокового нивелирования лазерный визир устанавливают над точкой С\ (см. рис. 45, а) , направ­

При исполнительной съемке с использованием ЛВ-5 состав бригады на производстве сокращается на одного рабочего.

Техника безопасности при работе с лазерными геоде­ зическими приборами

Во время работы с лазерными приборами необходимо соблюдать следующие правила: пучок лазерного излу­ чения не должен попадать непосредственно в глаза; из зоны действий лазерного пучка необходимо удалить все хорошо отражающие предметы; прибор устанав­ ливают так, что@ы луч проходил выше головы чело­ века; луч не должен выходить за пределы строитель­ ной площадки, а место производства работ должно быть огорожено и установлен предупредительный сиг­ нал или плакат; во время работы соблюдают меры по технике безопасности, как при работе с высоко­ вольтными установками; все работающие должны быть информированы о вредном воздействии лазер­ ного излученияг на сетчатку глаз.

Демонстрация прибора производится побригадно. Преподаватель вклк>чает прибор, устанавливает его

184.

в рабочее положение и производит ориентирование лазерного луча в пространстве. Студенты производят отсчеты по рейкам и обрабатывают результаты изме­ рений.

По завершении работ бригада представляет крат­ кое описание устройства ЛВ-5 и методики работы с ним, журналы измерений, схему исполнительной съемки.

§ 36. ПРИБОРЫ ДЛЯ СЪЕМКИ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИИ

З а д а ч а : изучить принцип работы и устройство при­ боров для поиска подземных коммуникаций; нау­ читься фиксировать на местности ось коммуникации и определять глубину ее залегания.

Для съемки подземных коммуникаций в настоящее время широко применяют индуктивные методы, суть которых заключается в следующем. Если в магнитное поле, создаваемое токопроводящей инженерной под­ земной коммуникацией (ИПК), ввести замкнутый проводник (антенну трубокабелеискателя), то в нем возникнет электродвижущая сила (ЭДС), величина которой пропорциональна числу силовых линий, пе­ ресекающих поперечное сечение проводника.

Определение положения оси трассы на поверхности земли осуществляют по минимуму и максимуму сиг­ нала. При определении по минимуму сигнала наблю­ датель устанавливает антенну строго в вертикальное положение и перемещает ее в плоскости, перпендику­ лярной к предполагаемому направлению трассы. Над осью трассы на слух или визуально по показанию микроамперметра наблюдатель определяет место, где сигнал минимален (влево и вправо от этой точки сиг­ нал заметно усиливается). Аналогичными действиями, но с горизонтально установленной антенной произво­ дят поиск по максимуму сигнала.

Для определения глубины залегания ИПК антенну устанавливают под углом 45° к горизонту.

Фиксация сигнала над осью коммуникации произ­ водится в пределах полосы неопределенности, которая характеризуется постоянством тона сигнала. Ось трассы намечают в середине полосы неопределен­ ности.

185

1

Рис. 50. Трубокабелеискатель ТПК-l

Рис. 51. Трубокабелеискатель ИГ1К-2М:

агенератор; б — приемное устройство

Поиск выполняют в пределах зоны уверенного прослушивания, т. е. когда ширина полосы неопреде­ ленности не превышает 0,2 м для съекки планов мас­

ИПК-2М и ИПКТ-69.

Т р у б о ю а б е л е и с к а т е л ь ТПК-1 (рис. 50) со­ стоит из генератора /, блока питания 2 и приемного устройства 3. На боковой стороне корпуса генератора имеются стандартные разъемы для подключения пи­ тания, нагрузки и заземления. Блок питания состоит из двух батарей и зарядного устройства, помещенных в металлическом ящике. Ящик имеет отсек для соеди-

18б

нительного, кабеля, напильника для зачистки контак­ тов и головных телефонов 4. На боковую стенку ящика выведен специальный разъем для подключения гене­ ратора.

Приемное устройство состоит из трубчатой Штанги с вмонтированным в нее усилителем и приемной ан­ тенны 5. В рукоятке штанги расположены переклю­ чатель и регулятор усиления сигнала, а в торцевой части — розетка для подключения головных телефо­ нов.

Прибор ТПК.-1 работает при температуре от —20

Генератор (рис. 51,а) вмонтирован в металличе­ ский футляр. Все ручки выведены на лицевую панель. Слева на панели расположёны тумблер включения ге­ нератора 1, кнопка контроля работы генератора, 2, сигнальная лампочка 3, клеммы 4 для подключения трассы и клеммы заземления 5. Питание генератора осуществляется от батарей типа «Марс» или «Са­ турн».

Приемное устройство (рис. 51,6) состоит из маг­ нитной антенны 10, вмонтированной в штангу , уси­ лителя, и узкополосного фильтра. Для включения приемного устройства служит тумблер 7, головные телефоны подключаются к розетке 6, усиление регу­ лируется ручкой 9, ручка 8 служит для переключения частоты с 50 на 1000 Гц.

Т р у б о к а б е л е и с к а т е л ь ИПКТ-69. Комплект состоит из генератора, усилителя, приставки, дат­ чиков на 12 кГц, 50 Гц и рамки. В комплект входят заземлитель, головные телефоны, соединительные про­ вода и измерительные приспособления для определе­ ния глубины залегания ИПК-

На лицевой панели генератора (рис. 52,а) разме­ щены тумблер 2 для включения питания генератора, разъем 3 для соединения с рамкой или приставкой и держатель предохранителя 1.

На лицевой панели усилителя (рис. 52,6) разме­ щены микроамперметр 9, разъем для подключения

187

Датчик на 12 кГц (рис. 52,в) служит для фикса­ ции изменения тона сигналов в телефоне. Датчик на 12 кГц содержит параллельные и соосные рамки, раз­ несенные в вертикальной плоскости на 150 мм. На верхней крышке датчика имеется отверстие для за­ крепления ручки 2 датчика, тумблер 1 для отключе­ ния верхней рамки, разъем 3, с помощью которого датчик соединяется с усилителем. В комплект при­ бора также входит датчик на 50 Гц, который со­ держит две плоские рамки, разнесенные в горизон­ тальной плоскости на 350 мм. В корпус рамки вмон­ тирована сигнальная лампочка.

Методика поиска подземных коммуникаций

Работу с приборами типа ТПК-1, ИПК-2М осуществ­ ляет бригада из трех человек. Бригадир устанавливает порядок выполнения работ, непосредственно отыски­ вает сети приемным устройством, указывает места для фиксации точек оси трассы, ведет полевую доку­ ментацию. Первый рабочий переносит, устанавливает, включает и выключает генератор, зачищает контакты и подключает генератор к отыскиваемой коммуника­ ции; второй рабочий переносит приборы, перемеща­ ется вместе с бригадиром по трассе и по его указа­ ниям закрепляет зафиксированные точки.

188

При поиске коммуникаций антенна перемещается на высоте 0,3 — 0,5 м над землей по линиям, перпен­ дикулярным к направлению трассы. Ориентирование антенны должно строго соответствовать принятому методу приема сигнала. Как правило, поиск осуще­ ствляют по методу минимума, а метод максимума применяют при рекогносцировке или контроле.

Точное определение планового положения точек трассы производится, когда антенна направлена пер­ пендикулярно к поверхности земли, в точке получают четкий минимум сигнала, а влево и вправо от нее сигнал заметно усиливается. При фиксации минимума антенну держат в 2—3 см от земли.

Для определения глубины залегания коммуника­ ции выполняют следующие действия:

закрепляют точку проекции оси трассы на поверх­ ности;

приемную антенну поворачивают так, чтобы она была развернута в направлении трассы и составляла с поверхностью земли угол 45°;

не изменяя ориентирования, перемещают антенну перпендикулярно к трассе до появления минималь­ ного сигнала;

закрепляют полученную точку и измеряют расстоя­ ние от нее до проекции оси трассы.

Аналогичные действия выполняют по другую сто­ рону трассы и получают второй результат. За глубину трассы принимают среднее из полученных результа­ тов.

К о н т а к т н ы й м е т о д п о и с к а И П К

При контактном методе заземленный генератор уста­ навливают вблизи колодца или шурфа, подключают генератор к коммуникации проводом, снабженным магнитным контактом. Заземлитель устанавливают на расстоянии до 10 м от оси трассы на глубине 0,1—0,3 м. Установка заземлителя в отвалы, насыпи, сухой песок, пахоту не дает должного эффекта. На асфальтированных участках место заземления выби­ рают в колодцах без бетонного дна, не допуская при этом касания поверхности трубы или заземлителя, при этом у ИПК-2М используют выходные клеммы 60 Ом, а у ТПК-1— выходное напряжение 30—40 В.

189

Б е с к о н т а к т н ы й м е т о д п о и с к а

При небольшом числе колодцев или выходов комму­ никации на поверхность рекомендуется бесконтактный метод поиска. Метод эффективен при наличии есте­ ственного грунта для заглубления 'заземлитёлей.

Генератор, выходные клеммы которого соединены проводами с двумя заземлителямн, индуцирует в то­ копроводящей коммуникации переменный ток. Гене­ ратор устанавливают примерно над предполагаемым местом нахождения коммуникации. По обе стороны от генератора на расстоянии до 10 м заглубляют заземлители. Поиск начинают на расстоянии примерно 20 м от генератора. Дойдя до места, где сила сигнала до­ стигает максимума, наблюдатель фиксирует это место, прекращает поиск и дает сигнал снимать генератор и заземлители. Затем генератор ставят над полученной точкой, .один из заземлителей устанавливают около него, а другой — на расстоянии до 10 м от оси трассы. При сопротивлении внешней цепи более 600 Ом уменьшают расстояния между заземлителямн.

Точность фиксирования оси трассы бесконтакт­ ным методом такая же, как и контактным, но даль­ ность поиска с одной установки генератора в 2— 4 раза меньше.

Поиск подземных коммуникаций трубокабелеискателем ИПКТ-69

Прибор предназначен для бесконтактного обнаруже­ ния ИПК. Он работает в трех режимах: активном, пассивном и в .режиме трассоискателя. Активный ре­ жим рекомендуют для детальных поисковых работ, пассивный — для первоначального обследования; Для выделения отдельных кабелей и пучков, для просле­ живания неэкранированных кабелей используют ре­ жимтрассоискателя.

Работа в активном режиме выполняется двумя операторами, один из которых переносит генератор е возбуждающей рамкой, а другой — блок усилителя и датчик на 12 кГц.

Последовательность действий при подготовке к ра­ боте.

1. Соединяют датчик на 12 кГц с усилителем, вставляют вилку головных телефонов в розетку уси-

190