1. Разработка проекта геодезического контроля осадок объекта с расчетом требуемой точности контроля геометрических параметров и точности измерения превышений;

Содержание работы:

1. Разработка проекта геодезического контроля осадок объекта с расчетом требуемой точности контроля геометрических параметров и точности измерения превышений;

2. Производство измерений превышений;

3. Обработка результатов измерений и оформление работы.

Состав отчета:

1. Пояснительная записка с содержанием выполненной работы, включая схему размещения геодезической контрольно-измерительной аппаратуры и проектную схему ходов, разработку процессов контроля, расчёт требуемой точности контроля и измерений превышений.

2. Журнал нивелирования;

3. Схема уравнивания результатов измерений по методу профессора В. В. Попова;

4. Ведомость вычисления отметок;

5. Оценка точности нивелирования;

6. Выводы по результатам работы.

Необходимые приборы, оборудование, вычислительные средства:

1. Лабораторное оборудование в виде стенных марок;

2. Высокоточный гидростатический нивелир Мейссера;

3. Микрокалькулятор;

Параметры, точность и средства контроля

Табл. 1

Объекты и признаки контроля	Параметры контроля	Допустимая величина	Основные методы контроля	Категория контроля	Коэффициенты точности	Допускаемы погрешности измерений	СКО измерений	Методы и средства измерений
cп	сак	δг (п)	δг (а)	mг (п)	mг (а)
Главный корпус ТЭС – серийное (типовое) здание основного производственного назначения, сборочные железобетонные конструкции, неиспытывающие больших нагрузок внутренней и внешней среды	1. Отклонение осей колонн от вертикали в верхнем сечении относительно разбивочных осей (мм), при высоте колонны: по ряду «А» до 25 м, по рядам «Б», «В», «Г» - свыше 25 м		Сплошной, пассивный, летучий		0,4 0,4				6,7 8,0		Плановая исполнительная съемка конструкций
2. Относительная разность осадок железобетонных рам (СНиП 2.02.01-83)	0,002	Сплошной, активный, периодический		0,4	0,11	0,0008	0,00022	0,00027	0,00007	Геометрическое нивелирование

В работе предстоит контролировать осадки и деформации конструкции типовой электростанции. Одним из многочисленных объектов, подлежащих геодезическому контролю, выбран турбоагрегат К-300-240, относящийся к основному оборудованию электростанции и расположенный внутри главного корпуса ТЭС.

К-300-240 (мощность 300 тыс. кВт) представляет собой трехцилиндровый (цилиндр высокого давления, среднего и низкого) одновальный турбоагрегат. Ротор турбины вращается со скоростью 3000 об/мин. Турбина рассчитана для работы паром закритических параметров с давлением 240 кг/см² при температуре 560⁰С. Расход пара на турбину составляет 890т/ч. Охлаждение отработанного пара производится в поверхностном конденсаторе. Для этого в конденсатор подаётся 36000 м³/ч охлаждённой воды. На одном составном валу с турбиной работает турбогенератор с водонапорным охлаждением, а также возбудитель генератора.

Фундаменты и турбоагрегат представляют собой жестокую пространственную конструкцию, состоящую из монолитной нижней фундаментной плиты, толщиной около 3 м; и сборного ростверка, состоящего из стоек, продольных балок и поперечных ригелей с жесткими соединением друг с другом.

По верху ригеля и балок фундамента выполняется монолитная плита, на которой устанавливаются рамы турбины и генератора.

Согласно СНиП 2.02.01-83 у турбоагрегата должны контролироваться следующие параметры:

1. Допустимая относительная величина прогиба нижней фундаментной плиты турбоагрегата за межремонтный период: ;

2. Допустимая средняя осадка: мм, а допустимые продольный и поперечный крены фундамента: .

Исходя из расчетов точности контроля параметров получим точность измерения величины прогиба: мм.

Для определения относительного прогиба в работе предлагается построить нивелирную сеть следующего вида:

Схема нивелирных ходов

Из расчётов, требуемая точность измерения превышения в ходах нивелирования для контроля прогиба фундаментов турбоагрегатов составила 0,55 мм. Такая точность может быть достигнута переносными гидростатическими нивелирами или стационарными гидростатическими системами.

Методика измерений превышений

Гидростатическое нивелирование широко применяется при монтаже прецизионных конструкций, требующем повышенной точности. Оно основано на использовании основных свойств жидкости и законов гидростатики:

1) Поверхность жидкости всегда устанавливается перпендикулярно направлению силы тяжести в данной точке;

2) В сообщающихся сосудах свободная поверхность жидкости всегда находится на одинаковом уровне, независимо от массы жидкости и сечения сосудов.

Таким образом, гидростатический нивелир состоит из двух сообщающихся сосудов, устанавливаемых на марки. Превышения «h» измеряют при прямом и обратном положении сосудов. Если отсчетам по микрометренным винтам присвоить название «заднего» и «переднего» (а), то превышение между точками А и В составит:

,

З₁ и П₁ - отсчёты по головкам заднего и переднего сосудов; d₁ и d₂ - расстояние от нуля шкалы до плоскости сосудов или:

При перестановке сосудов местами (б) получим:

(d₁ - d₂) - место нуля прибора. Суммируя и вычитая выражения для (а) и (б) получают:

и .

Наибольшее распространение для измерения осадок и деформаций сооружений получили переносные гидростатические нивелиры конструкции Мейсера.

Гидростатический нивелир Мейсера состоит из двух гидростатических сосудов. Сосуды соединены шлангом. Методика измерения:

1) Гидростатические сосуды с перекрытыми кранами 12 подвешиваются на реперные болты 1. Для этого оттягивается правый верхний фиксирующий винт и сосуд посадочным местом 4 (пяткой прибора) устанавливается на реперный болт 1, после чего этот винт отпускается;

2) Нижняя часть сосуда охватывается хомутом 11;

3) Юстировочными винтами 10 пузырёк круглого уровня 3 приводится в нуль-пункт;

4) Открывают краны 12 и ждут стабилизации положения уровней жидкости в сосудах (3-5 минут);

5) После успокоения жидкости производят измерения положения её уровней. Для этого вращением винтов 7 по возможности одновременно касаются концами штоков 8 поверхностей жидкостей в сосудах 9, после чего снимают отсчёты по микрометренному винту.

При нивелировании снимаются три пары отсчётов, после чего краны перекрываются и сосуды меняются местами.

После окончания измерения превышения между двумя марками краны снова перекрываются, и один из сосудов переносится на смежный реперный болт и производится измерение следующего превышения.

При выполнении измерений допустимы следующие расхождения:

1. Разница отсчётов по одной измерительной трубке при одном положении нивелира - 0,02 мм;

2. Разница отсчётов по передней и задней трубкам - 0,03 мм;

3. Колебание значения МО - 0,20 мм;

4. Допустимая невязка в полигоне: , где n - число станций в полигоне.

Уравнивание, оценка точности и вычисление отметок

Результаты нивелирования из журнала выписываются на схему нивелирных ходов. Вычисляются невязки f_h: , где - сумма превышений, подсчитанная в полигоне в одном направлении.

Рассчитываются допустимые невязки в полигонах: , где m_h - СКО измерения превышения на одну станцию для принятого класса нивелирования, а n - число станций в полигоне.

Схема измеренных превышений и полученных невязок

Если вычисленная невязка превышает допустимую - измерения по полигону переделывают.

Уравнивание:

1. Рисуется схема уравнивания. На схеме внутри полигонов заготавливают столбцы для невязок и вписывают в них величины фактических невязок.

2. Рисуют столбцы распределения невязок вне каждого полигона;

3. Рассчитывают веса P_i каждого хода: , n’ - число станций в ходе между узловыми точками, - число станций в полигоне. Контроль: сумма весов по полигону равняется 1;

4. Распределяют невязки по полигонам, начиная с максимальной;

5. Вычисляют поправки в ходы. Сумма поправок в ходы равняется невязке полигона с обратным знаком;

6. Вычисляют отметки марок. Для этого отметку одной из узловых точек принимают за 100 мм. При вычислении следует помнить, что знаки поправок соответствуют направлению обхода полигонов при вычислении невязок.

Уравнивание полигонов по методу профессора В.В.Попова

Ведомость вычисления отметок

Табл. 2

Номера марок	Количество станций в ходе	Измеренное превышение, мм	Поправка, мм	Исправленное превышение, мм	Отметки, мм
		-11,198 +11,231 -11,014	+0,030 -0,063 -0,154	-11,168 +11,168 -11,168	100,000 88,832 100,000 88,832

Выполнил: Симонов М. Н.

Проверил: Скворцов А. А.

Для оценки точности после уравнивания вычисляют СКО определения превышения на одну станцию нивелирования. При этом в качестве оценочного значения принимают среднее значение СКО, полученной по невязкам и поправкам из уравнивания.

- СКО превышения на одну станцию нивелирования, полученная по невязкам полигонов;

- СКО превышения на одну станцию нивелирования, полученная по поправкам из уравнивания;

f - невязка в полигоне;

n - число станций в полигоне;

N - число полигонов;

, n₁ - число станций в ходе между узловыми точками;

N’ - число ходов в сети;

r - число узловых точек в сети.

мм

мм

Показатели нивелирования

Табл. 3

Показатели	Гидростатическое
1. Среднее время, затраченное на измерение одного превышения, мин 2. СКО измерения превышения, подсчитанная по невязкам полигонов, мм 3. СКО измерения превышения, подсчитанная по поправкам из уравнивания, мм	0,158 0,172

Вывод: фактическая СКО измерения превышений (0,070 мм) превысила расчётной (0,055 мм); следовательно, измерения выполнены не качественно.

Дата добавления: 2015-09-30