Разработка и исследование современных технологий геодезических обмерных работ при воссоздании

Полученные в ходе исследований данные по каждому расстоянию и виду отражающей поверхности сведены в таблицы, по ним построены графики зависимости точности измерения безотражательного светодальномера от угла падения лазерного пучка. На графиках рисунка 4.1 в качестве отражающих поверхностей – дерево и белый пластик.

Для проведения анализа исследуемой зависимости составлена таблица, показывающая для каждого исследуемого материала максимальную величину угла падения (в градусах), после которого точность измерения линии безотражательным светодальномером не соответствует заявленной в техпаспорте точности, то есть m D ≥ m доп. Фрагмент расчёта приведен в таблице 1.

Таблица 1- Величина угла падения после которого m D ≥ m доп

Анализ проведенных исследований позволяет сделать следующие выводы:

Погрешность измерения расстояний безотражательным тахеометром возрастает при увеличении угла падения лазерного луча на отражающую поверхность.

Величина погрешности зависит не только от величины угла падения луча на отражающую поверхность, но и от отражающих свойств материала поверхности.

При малых углах падения (от 0 до 30 градусов) погрешность, вызванная различием отражающими свойства большинства современных строительных и отделочных материалов, не превышает заявленной точности измерения безотражательным тахеометра.

На основе полученных результатов исследований для повышения точности и качества безотражательных линейных измерений тахеометром можно рекомендовать:

При выполнении исполнительной съемки объекта, где используется «новый» отделочный материал, рекомендуется предварительно провести исследования на «полевом стенде» для выявления зависимости точности измерения длины лини от угла падения и отражающих свойств данного отделочного материала. Данные исследования позволят построить график зависимости и определить «допустимые» углы, при которых обеспечивается нужная точность.

При наблюдениях плоских, прямолинейных объектов данный график позволяет вычислить поправку в измеренную линию, тем самым расширяется диапазон съемки и повышается ее точность.

При определении погрешности измерения линии безотражательным лазерным светодальномером в строительстве при углах падения больше 30 градусов использовать следующую формулу:

, (4.2)

где к – переменная величина, зависящая от угла падения лазерного луча и от материала отражающей поверхности;

а – постоянная составляющая, равная сумме погрешностей, не зависящих от величины измеряемого расстояния;

b – коэффициент, учитывающий влияние погрешностей, зависящих от величины измеряемого расстояния;

D – измеряемое расстояние , мм.

5. Результаты внедрения разработанных технологий при обмерных работах на Храме Христа Спасителя и на стройках г. Москвы

В главе подробно описаны следующие технологии проведения обмерных работах в Храме Христа Спасителя:

- вертикальных промеров электронной рулеткой с точек, фиксированных в плановом положении;

- обмеров с использованием теодолита, электронной рулетки и лазерного указателя цели;

- обмеров с использованием прямой угловой засечки и лазерного указателя цели.

Технология вертикальных промеров электронной рулеткой разработана для выполнения обмерных работ свода главного подкупольного плафона.

Технология обмеров с использованием теодолита, электронной рулетки и лазерного указателя цели более универсальна и разработана для выполнения обмерных работ любых сферических поверхностей как с использованием лазерной рулетки, установленной на теодолите, так и безотражательного электронного тахеометра.

Технология обмеров с использованием прямой угловой засечки и лазерного указателя цели разработана для выполнения обмерных работ подкупольного плафона церковного купола прямой угловой засечкой с использованием двух теодолитов и лазерного указателя цели.

Разработанные технологии проведения обмеров и формулы вычисления площадей церковных сводов по результатам исполнительных геодезических съемок были применены при проведении работ по определению площадей под роспись восстанавливаемого Храма Христа Спасителя в г. Москве. По разработанным технологиям были проведены обмеры интерьеров приделов, галереи хоров, нижних коридоров и центральной части Храма. За указанный период были определены координаты более 4000 съемочных точек и выполнено около 1000 контрольных линейных промеров. По полученным данным с помощью программы AutoCAD построено 370 компьютерных разверток и вычислены их площади. Полученные развертки передавались художникам для макетирования и живописных проработок, что позволило начать воссоздание живописи и орнамента до построения лесов внутри храма и выполнить роспись Храма всего за восемь месяцев.

В результате выполнения большого объема инструментальных обмеров и компьютерных разверток определены площади интерьеров Храма Христа Спасителя под роспись. Общая площадь внутренних помещений, подлежащих росписи (без ниш) составляет 18 540,6 м² . Предельная относительная расчетная ошибка определения площадей интерьеров Храма составила от 0,02 до 0,2%.

Основные положения разработанных технологий проведения обмерочных работ с использованием безотражательных светодальномеров и программы AutoCAD были использованы при разработке технологий оперативного деформационного мониторинга строящегося Лефортовского тоннеля и восстанавливаемого после пожара ЦВЗ «Манеж».

Заключение

В диссертации рассмотрен комплекс вопросов, связанных с разработкой и исследованием современных технологий геодезических обмерных работ при воссоздании живописного облика Храма Христа Спасителя.

В результате выполненных исследований и разработок получены следующие результаты:

Разработаны технологии, позволяющие на основе бесконтактных методов измерения расстояния надежно выполнять геодезические работы без потери точности в стесненных, неблагоприятных условиях строительства.

Разработаны технологии проведения геодезических обмерочных работ основных сферических поверхностей интерьеров храмовых зданий.

Экспериментально исследовано влияние на точность безотражательных методов угла падения на поверхность и отражающих свойств поверхности. Разработана новая формула расчета погрешности безотражательных лазерных светодальномеров с учетом факторов, влияющих на точность измерения в строительных условиях.

Получены формулы и разработаны алгоритмы вычисления и оценки точности площадей основных видов церковных сводов.

Выведены формулы вычисления горизонтального проложения и превышения при выполнении измерений лазерной рулеткой укрепленной на теодолите с помощью адаптера в четырех основных вариантах.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах автора

1. Назаров И. А., Жидков А.А., Горелов В. А. «Инструментальные обмеры Храма Христа Спасителя: воссоздание духовного величия». Геодезист, №5 за 2001 г.

2. Назаров И. А., Жидков А. А., Титов П.В. «Оперативный деформационный мониторинг Лефортовского тоннеля». Сборник трудов МИИГАиК «Международная научно-техническая конференция посвященная 225-летию МИИГАиК». Москва, 2004 г.

3. Седельникова И.А., Назаров И. А. «Комбинированный способ геодезической съемки фасадов зданий». Сборник трудов МГСУ 2005 г. Москва, 2005 г.

4. Назаров И. А., Глухов Г. В., Титов П. В., Фрейдин А. Я. «Геодезический мониторинг при воссоздании и реконструкции ЦВЗ «Манеж». Сборник трудов МГСУ 2006 г. Москва, 2006 г.

5. Назаров И. А. «Исследование влияния на точность измерения безотражательным электронным тахеометром угла падения лазерного луча и отражающих свойств поверхности». Сборник трудов МГСУ 2006 г. Москва 2006 г

6. Рязанцев Г. Е., Седельникова И. А., Жидков А.А., Назаров И. А. Смирнов В. Н. «Состояние и возможности современной геодезии при строительстве высотных зданий и комплексов». Сборник трудов МГСУ 2006 г. Москва 2006 г.

7. Назаров И. А., Жидков А.А., Горелов В. А. «Расчетные формулы вычисления площадей основных видов сводов Храма Христа Спасителя». «Геодезия и аэрофотосъемка» №3. Известие вузов 2006г.