Masuratori Geodezice Ingineresti Pentru Realizarea Si Urmarirea Comportarii In Timp a Constructiilor Inalte

PROIECT DE DIPLOMĂ

Măsurători geodezice inginerești pentru realizarea și urmărirea comportării în timp a construcțiilor înalte

Tema proiectului de diplomă este “Măsurători geodezice inginerești pentru realizarea și urmărirea comportării în timp a construcțiilor înalte”.

Această lucrare este structurată în patru capitole :

1. Rețele de sprijin pentru trasarea construcțiilor înalte;

2. Măsurători geodezice inginerești în timpul execuției construcțiilor înalte;

3. Măsurători geodezice inginerești pentru urmărirea comportării în timp a construcțiilor înalte;

4. Determinarea abaterilor de la verticalitate și a tasărilor turnului unei centrale eoliene din Casimcea.

Primul capitol este reprezentat de studiul teoretic referitor la tehnologiile utilizate în cazul realizării construcțiilor înalte. Aici sunt prezentate rețelele de trasare dreptunghiulare și de microtriangulație. Trasarea pentru ridicarea verticală a construcțiilor înalte se poate realiza prin măsurători trigonometrice sau prin transmiterea verticalei. De asemenea, subforma unor descrieri de principiu sunt redate câteva particularități ale realizarii retelelor de trasare a unor construcțiilor înalte.

În capitolul al II-lea sunt prezentate procedeele folosite la măsurătorile de trasare și de transmitere a verticalei. În cadrul măsurătorilor de trasare am trecut în revistă procedeul unghiurilor egale, iar pentru măsurătorile de transmitere a verticalei am diferentiat două tipuri de verticalizări: verticalizarea mecanică și verticalizarea optică, cea din urmă deosebind două cazuri „Verticalizarea centrică” și „Verticalizarea excentrică”, pe care le-am dezvoltat în cadrul aceluiași capitol.

În capitolul al III-lea este vorba despre măsurătorile ce trebuie efectuate pentru urmărirea în timp a construcțiilor înalte. Este tratată problema determinării verticalității construcției și a determinării înclinărilor acesteia. Tot aici am vorbit și despre măsurătorile de trasare a cablurilor de ancorare și despre modalitățile de marcare cu reperii de control și mărcile fixate pe construcție, descrierea acestora și operațiunile care se efectuează în cazul măsurătorilor specifice. Sunt prezentate de asemenea, modalitati de determinare a inaltimii. În continuare am prezentat modalitatea prin care se determină tasările în cazul utilizării instrumentelor de nivelment geometric clasice și digitale.

Ultimul capitol este dedicat studiului de caz care se referă la determinarea abaterilor de la verticalitate și a tasărilor turnului unei centrale eoliene. În prima parte am prezentat câteva generalități despre centralele eoliene, apoi am trecut la descrierea desfașurării măsurătorilor și a instrumentelor utilizate, după care am prezentat caracteristicile programului de prelucrare a datelor SiPreG, program ce a fost utilizat la prelucrarea observațiilor, din care au rezultat tabelele cu rezultatele obținute în urma compensării.

În final am ajuns la concluzia că tehnica propusă și-a justificat valabilitatea și poate fi utilizată.

CUPRINS

CAPITOLUL 1 : REȚELE DE SPRIJIN PENTRU TRASAREA CONSTRUCȚIILOR ÎNALTE

Generalități

Rețele pentru realizarea construcțiilor înalte

Rețeaua planimetrică dreptunghiulară

Rețeaua de microtriangulație

CAPITOLUL 2 : MĂSURATORI GEODEZICE INGINEREȘTI ÎN TIMPUL EXECUȚIEI CONSTRUCȚIILOR ÎNALTE

2.1. Masuratori de trasare si transmitere a verticalei

2.1.1. Masuratori de trasare

2.1.1.1. Procedeul unghiurilor egale

2.1.2. Masuratori de transmitere a verticalei

2.1.2.1. Verticalizarea mecanica

2.1.2.2. Transmiterea optica a verticalei

2.1.2.2.1. Verticalizarea centrica

2.1.2.2.2. Verticalizarea excentrica

CAPITOLUL 3 : MĂSURĂTORI GEODEZICE INGINEREȘTI PENTRU URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR ÎNALTE

3.1. Verificarea execuției unei construcții înalte

3.1.1. Verificarea verticalității

3.1.2. Determinarea înclinării construcțiilor

3.1.2.1. Determinarea inclinarii cu firul cu plumb

3.1.2.2. Determinarea inclinarii prin masurarea unghiurilor orizontale

3.2. Determinarea înălțimii unei construcții

3.2.1. Determinarea inaltimii unei constructii cand distanta dintre aparat si constructie poate fi masurata

3.2.2. Determinarea inaltimii unei constructii cand distanta dintre aparat si constructie nu poate fi masurata

3.3. Măsurători de trasare a cablurilor de ancorare

3.4. Modalități de marcare

3.4.1. Repere de control și mărci de construcție

3.4.1.1. Materializarea reperelor de control

3.4.1.2. Materializarea punctelor de nivelment pe mărcile de pe construcții

3.5. Efectuarea măsurătorilor pentru determinarea tasărilor construcțiilor

3.6. Prelucrarea observațiilor efectuate în rețelele de nivelment geometric prin metoda observațiilor indirecte

CAPITOLUL 4 : DETERMINAREA TASĂRII FUNDAȚIEI ȘI ABATERII DE LA VERTICALITATE A TURNULUI UNEI TURBINE EOLIENE DIN ZONA CASIMCEA

4.1. Generalități despre centrale eoliene

4.2. Scopul lucrării, realizarea documentației și instrumentele utilizate

4.2.1. Instrumentul de nivelment TOPCON DL 101-C

4.3. Măsurători efectuate

4.4. Prezentarea generală a programului de prelucrare a detelor SiPreG

4.5. Deviz estimativ

LISTA TABELELOR

Tabel 4.1. Principalele funcții si taste la DL 101-C ………………………………………………………………………………58

Tabel 4.2. Principalele opțiuni ale meniului TOPCON DL 101-C ………………………………………………………….60

Tabel 4.3. Începerea drumuirii de nivelment …………………………………………………………………………..…………60

Tabel 4.4. Colectarea măsurătorilor pe parcursul drumuirii ………………………………………………………………61

Tabel 4.5. Poziția 1 a nacelei ……………………………………………………………………………………………………………..63

Tabel 4.6. Poziția 2 a nacelei ……………………………………………………………………………………………………………..64

Tabel 4.7. Poziția 3 a nacelei ……………………………………………………………………………………………………………..64

Tabel 4.8. Cotele reperelor de referință și mărcilor de tasare în etapa inițială (ciclul 0) pentru cele 3 poziții de staționare ale nacelei …………………………………………………………………………………………………………65

Tabel 4.9. Coordonatele reperelor R1, R2, R3 și a mărcilor M1, M2, M3, M4 în sistemul de proiecție stereografic 1970 ……………………………………………………………………………………………………………………………….68

Tabel 4.10. Măsurători de unghiuri și distante în poziția 1 a nacelei pentru punctele S1, S2 și S3 ……..70

Tabel 4.11. Măsurători de unghiuri și distanțe în poziția 2 a nacelei pentru punctele S1, S2 și S3………71

Tabel 4.12. Măsurători de unghiuri și distanțe în poziția 3 a nacelei pentru punctele S1, S2 și S3………72

Tabel 4.13. Coordonatele punctelor S1, S2 și S3 ………………………………………………………………………………….73

Tabel 4.14. Rapoartele de compensare pentru fiecare poziție a nacelei …………………………………………….76

Tabel 4.15. Calculul abaterilor raportate …………………………………………………………………………………………….82

Tabel 4.16. Deviz estimativ ……………………………………………………………………………………………………………..….85

LISTA FIGURILOR

Fig.1.1. Cosuri de fum alaturate cu inaltimea ………………………………………………………………..………4

Fig.1.2. Cos de fum cu inaltimea …………………………………………………………………………………..……….4

Fig.1.3. Miniretea plana pentru constructii – cos de fum din beton armat …………………………………..……….5

Fig.1.4. Turnul T.V. din Dresda, Germania …………………………………………………………………………………..…………7

Fig.1.5. Turnul T.V. din Dresda, Germania …………………………………………………………………………………..………….8

Fig.2.1. Procedeul unghiurilor egale …………………………………………………………………………………………………….12

Fig.2.2. Schema de principiu a verticalizarii mecanice in cazul constructiilor inalte …………………………….14

Fig.2.3. Principiul verticalizarii cu plutitor ……………………………………………………………………………………………15

Fig.2.4. Schita unei transmiteri optice a verticalei utilizand scale pentru verticalizare in interiorul constructiilor conice cu linie de vizare centrica …………………………………………………………………………………….16

Fig.2.5. Verticalizare centrica cu linie de vizare excentrica ………………………………………………………………….17

Fig.2.6. Reteaua punctelor de statie pentru PZL …………………………………………………………………………………..18

Fig.2.7. Reprezentarea grafica a erorii de constructie ………………………………………………………………………….19

Fig.2.8. Instrumentul PZL de transmitere pe verticala a punctelor (sistemul optic) …………………………….19

Fig.2.9. Instrumentul PZL de transmitere pe verticala a punctelor (principiul compensatorului) ………..20

Fig.2.10. Aplicatiile scanarii laser …………………………………………………………………………………………………………21

Fig.2.11. Devierea in unghi drept a unei raze de vizare orizontale ……………………………………………………….23

Fig.2.12. Schema de principiu a verticalizarii centrice cu linie de vizare excentrica (cu prisma-obiectiv) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..24

Fig.2.13. Schema de principiu a verticalizarii excentrice in cazul unui turn T.V. …………………………………..25

Fig.3.1. Verificarea verticalitatii unei constructii inalte ………………………………………………………………………..27

Fig.3.2. Verificarea verticalitatii la cladiri inalte ……………………………………………………………………………………28

Fig.3.3. Determinarea inaltimii unei constructii cand S poate fi masurata direct ………………………………….32

Fig.3.4. Determinarea inaltimii unei constructii cand S nu poate fi masurata direct …………………………….34

Fig.3.5. Schita catargului ancorat din trei parti cu cate trei cabluri ………………………………………………………37

Fig.3.6. Proiectia orizontala a cablurilor de ancorare …………………………………………………………………………..37

Fig.3.7. Schita de principiu pentru masurarea unghiului zenital ………………………………………………………….38

Fig.3.8. Reper de control de suprafata …………………………………………………………………………………………………40

Fig.3.9. Reper de control de suprafata instalat sub limita de inghet ……………………………………………………41

Fig.3.10. Tip de reper-marca ce se incastreaza pe constructii, in zidariile acestora …………………………….42

Fig.3.11. Repere de control ce se incastreaza in zidaria constructiilor …………………………………………………43

Fig.3.12. Repere de control de adancime …………………………………………………………………………………………….44

Fig.3.13. Tipuri de marci montate pe constructii………………………………………………………………………………….45

Fig.4.1. Topcon DL 101-C …………………………………………………………………………………………………………………..…57

Fig.4.2. Mira de invar cu cod de bare …………………………………………………………………………………………………..59

Fig.4.3. Pozitiile nacelei …………………………………………………………………………………………………………………….…66

Fig.4.4. Amplasarea reperelor de referinta si a marcilor de tasare ……………………………………………………..66

Fig.4.5. Dispunerea punctelor S1, S2, S3 …………………………………………………………………………………………..….67

Fig.4.6. Schita vizelor ……………………………………………………………………………………………………………………………69

Fig.4.7. Aspecte din timpul masuratorilor ……………………………………………………………………………………..…….69

Capitolul 1

Generalitati

Trasările construcțiilor înalte conduc la probleme specifice ale căror rezolvări îmbraca forme tehnice multimple și specializate, astfel încât pot fi considerate drept lucrări deosebite, următoarele:

Construirea unei rețele, adecvate lucrării, de puncte fixe care sa constituie baza de trasare;

Controlul permanent dupa o periodicitate determinată de timpul construcției, scopul și precizia verificărilor, al execuției vericale a axei construcției, luându-se în considerație și influențele temperaturii și vântului;

Trasarea centrului construcției și controlul razelor la anumite înălțimi;

Trasarea în înălțime și măsurarea tasării;

Măsurători de urmarire a deplasărilor după finalizarea lucrărilor de construcție.

Problemele de măsurare capătă un caracter complex, determinările implicând tehnici si tehnologii evoluate cu un grad mare de specializare, în funcție de tipul construcției, de scopul și de modul de exploatare ulterior al acesteia.

Retele pentru realizarea constructiilor inalte

În prezent sunt cunoscute două variante de rețele. Astfel acestea sunt definite în funcție de tipul, scopul și exploatarea construcției respective.

În acest sens, în cazul clădirilor înalte ale construcțiilor industriale (coșuri de fum, de degajare a cenușilor cocsice, turnuri de răcire) se folosesc, în mod obișnuit rețele planimetrice dreptunghiulare.

Pentru realizarea măsurătorilor de trer-marca ce se incastreaza pe constructii, in zidariile acestora …………………………….42

Fig.3.11. Repere de control ce se incastreaza in zidaria constructiilor …………………………………………………43

Fig.3.12. Repere de control de adancime …………………………………………………………………………………………….44

Fig.3.13. Tipuri de marci montate pe constructii………………………………………………………………………………….45

Fig.4.1. Topcon DL 101-C …………………………………………………………………………………………………………………..…57

Fig.4.2. Mira de invar cu cod de bare …………………………………………………………………………………………………..59

Fig.4.3. Pozitiile nacelei …………………………………………………………………………………………………………………….…66

Fig.4.4. Amplasarea reperelor de referinta si a marcilor de tasare ……………………………………………………..66

Fig.4.5. Dispunerea punctelor S1, S2, S3 …………………………………………………………………………………………..….67

Fig.4.6. Schita vizelor ……………………………………………………………………………………………………………………………69

Fig.4.7. Aspecte din timpul masuratorilor ……………………………………………………………………………………..…….69

Capitolul 1

Generalitati

Trasările construcțiilor înalte conduc la probleme specifice ale căror rezolvări îmbraca forme tehnice multimple și specializate, astfel încât pot fi considerate drept lucrări deosebite, următoarele:

Construirea unei rețele, adecvate lucrării, de puncte fixe care sa constituie baza de trasare;

Controlul permanent dupa o periodicitate determinată de timpul construcției, scopul și precizia verificărilor, al execuției vericale a axei construcției, luându-se în considerație și influențele temperaturii și vântului;

Trasarea centrului construcției și controlul razelor la anumite înălțimi;

Trasarea în înălțime și măsurarea tasării;

Măsurători de urmarire a deplasărilor după finalizarea lucrărilor de construcție.

Problemele de măsurare capătă un caracter complex, determinările implicând tehnici si tehnologii evoluate cu un grad mare de specializare, în funcție de tipul construcției, de scopul și de modul de exploatare ulterior al acesteia.

Retele pentru realizarea constructiilor inalte

În prezent sunt cunoscute două variante de rețele. Astfel acestea sunt definite în funcție de tipul, scopul și exploatarea construcției respective.

În acest sens, în cazul clădirilor înalte ale construcțiilor industriale (coșuri de fum, de degajare a cenușilor cocsice, turnuri de răcire) se folosesc, în mod obișnuit rețele planimetrice dreptunghiulare.

Pentru realizarea măsurătorilor de trasare și control la turnurile de televiziune, relee de înalțime mare ori la antenele radio – intravilan sau extravilan – necesita realizarea unei rețele de microtriangulație.

Reteaua planimetrica dreptunghiulara

Datele inițiale ale unei construcții de acest fel (coș de fum industrial, turn de răcire, etc) sunt date de către beneficiar în funcție de destinația construcției. Acesta impune înaltimea construcției, preciziile constructive si ale trasării planimetriei, neexistand până în prezent dimensiuni unitare fundamentate științific.

Sunt foarte importante indicațiile cu privire la precizia unor mărimi ( abaterea standard σ, abaterea maximă admisă 3σ sau toleranța 6σ) pentru punerea de acord dintre constructor și inginerul geodez.

Abaterile limită admise se încadrează în limitele de ±5 mm și ±20 mm. Pornindu-se de la cerințele de precizie impuse de rețeaua de planimetrie a construcției și de la cerințele suplimentare dependente de construcție, vor trebui alese metodele și aparatura necesare pentru efectuarea măsurătorilor.

În figurile 1 și 2 sunt redate trei exemple de rețelele de trasare. În figura 1a. Sunt redate tipuri de coșuri de fum de înalțime mică de până la 120 m cu tipul de rețea de trasare care se pretează cel mai bine în aceste cazuri. Axa AE este paralelă cu direcția unei axe perpendiculare pe o axă SS’, fiind principala axă a rețelei planimetrice a construcției și va fi trasată pe aceasta. Pe axa AE vor fi marcate centrele turnurilor 1 și 2, precum și punctele mai îndepărtate S și B. Pentru siguranța desfașurării construcției în centrele 1 și 2 se vor ridica perpendiculare în ambele direcții și vom marca la aceeași distanță punctul de observație B și punctul de control S.

Punctele de observație si de control trebuie să fie materializate în afara zonei de influență a construcției. Pentru evitarea vizelor înclinate și cu aceasta a influențelor ce ar diminua precizia (prin înclinarea axei principale și prin eroarea de vizare suplimentară ce deformează imaginea vizată) distanța între punctul de stație B și centrul coșului de fum trebuie să fie aproximativ egală cu înălțimea H a construcției, nicidecum mai mică de 2/3 din H.

Pentru ca punctul B să poată servi atât la măsurători de trasare, cât și la cele de urmărire de după execuție, ele trebuie determinate cu o abatere standard de ±3 mm. Se recomandă ca materializarea să se facă prin pilaștrii cu dispozitive de centrare forțată a instrumentului respectiv a țintei de vizat. În acest fel pilaștrii vor putea fi utilizați, ulterior, la măsurătorile de urmărire a deplasărilor construcției.

Fig. 1.1. Coșuri de fum alăturate cu înălțimea 120 m

Fig. 1.2. Coș de fum cu înălțimea 300 m

Figura 1.2. prezintă modul de amplasare a câte doi pilaștrii de observație, materializați pe cele două aliniamente perpendiculare, care se intersectează în centrul coșului. Pilaștrii interiori BP2 și BP3 situați la circa 150 m de centru, servesc la execuția construcției până la 150 m BP1 și BP4, situați la 300 m de centru servesc la execuția diferenței de la 150 m la 300 m. Condiția pentru o astfel de dispunere este ca măsurătorile de bază să fie executate simultan din toți cei patru pilaștrii, pentru a se obține corelația necesară.

Figura 1.1 reprezintă un exemplu pentru realizarea minirețelei planimetrice de construcție pentru un coș de fum sau pentru un turn de răcire de aproximativ 120 m înalțime.

Punctul central și cele patru puncte de sprijin ( I, II, III, IV) se vor trasa cu o precizie relativă de σs/S = 1/2000, iar toate axele suplimentare cu 1/10 000.

O astfel de rețea este necesară și suficientă pentru a permite coordonarea lucrărilor de măsurători inginerești în timpul construcției și după finalizarea ei, precum și trasările de axe constructive.

Fig. 1.3. Minirețea plană pentru construcții – Coș de fum din beton armat, diametru circa 42m

Reteaua de microtriangulatie

Definirea unei rețele de microtriangulație este asemănătoare cu cea a rețelei planimetrice dreptunghiulare prezentată anterior.

De exemplu, amplasarea unui turn de televiziune intr-un oraș necesită în mod obligatoriu o rețea de microtriangulație, atunci când condițiile topografice și regimul construcțiilor nu permit realizarea unei rețele dreptunghiulare.

În acest caz, cerințele de precizie se referă la verticalitate și transmiterea de cote și impun o abatere maximă admisă de 3σ .

Pentru a urmări în timp poziția turnului, sunt necesare cel puțin două puncte de sprijin. Direcțiile de legătură ale turnului și punctele de sprijin trebuie să se intrsecteze în centrul turnului în unghi drept. În acest mod se formează o rețea de microtriangulație cu cele trei, respectiv patru puncte. Dacă punctul central nu poate fi materializat pe teren în timpul construirii turnului, este necesară marcarea unui punct excentric.

Dacă se dorește prevenirea instabilității unui pilastru de observație, configurația rețelei trebuie să cuprindă puncte suplimentare.

Toate punctele rețelei trebuie materializate prin pilaștrii de beton armat și bineînteles fiecare pilastru trebuie prevăzut cu un dispozitiv de centrare forțata.

Deosebit de actuală este intr-un oraș mare, alegerea pe lânga punctele de sprijin de la sol și puncte de sprijin la înălțime.

AVANTAJELE punctelor de sprijin situate la înalțime sunt :

vizibilitate mai bună la orice depărtare;

situație avantajoasă referitor la vizibilitatea reciprocă.

DEZAVANTAJUL reperelor de înalțime îl constituie schimbările de poziție ca urmare a deformării clădirii, din pricina influențelor termice, pe care sunt amplasate.

Reperele de înalțime se materializează pe acoperișurile clădirilor înalte, prin pilaștrii de beton. La alegerea punctelor în oraș, trebuie luate în considerare proiectele de viitor ale planului de sistematizare pentru a evita alegerea greșită a amplasamentelor, respectiv pierderea punctelor de sprijin.

Punctele de observație este bine să fie legate de câte trei puncte de control la sol și două puncte de orientare.

O particularitate în trasarea construcțiilor înalte o constituie Turnul TV din Dresda. Acesta este amplasat pe o pantă de înclinare potrivită, care la mică distanță de turn se înclină abrupt pe două laturi. Celelalte două laturi sunt limitate de așezări rurale.

Fig. 1.4. Turnul TV din Dresda, Germania

Din acest motiv extinderea rețelei este limitată. Rețeaua trebuie să îndeplinească următoarele condiții, punctele de sprijin trebuind să fie situate :

– pe cele două axe principale

– pe două axe de fereastră suplimentare

Conform acestor două condiții și condițiilor topografice rezultă figura următoare.

Fig. 1.5. Turnul TV din Dresda, Germania

Capitolul 2

Masuratori de trasare si transmitere a verticalei

Masuratori de trasare

După stabilirea bazelor de trasare, ridicarea verticală a turnurilor de răcire, a coșurilor industriale sau a turnurilor TV, apare problema sensului realizării și controlului trasării.

De asemenea, este necesar să se descopere erorile inevitabile ce apar în procesul de construcție. Aceste erori depind de modalitațile de construcție folosite pentru a se putea face corecturile necesare, în caz contrar este posibil sa intervină devieri de la verticalitate la construcția turnului.

Deformațiile construcțiilor înalte pot fi influențate de acțiunea vântului sau de radiațiile solare. Problema o reprezintă eliberarea deplasării totale determinate ale centrelor superioare ale construcțiilor și efectuarea corecturilor în timp util. Totodată trebuie cunoscute deplasările sistematice provocate de soare și vânt.

Procedeul unghiurilor egale

Trasarea se efectuează față de punctele rețelei dreptunghiulare de trasare 1 și 2. Acestea sunt amplasate respectând criteriile prezentate în capitolul precedent. După turnarea fundației până la cota proiectată se restabilește poziția centrului O al construcției și se transmit pe soclul fundației axele de trasare (punctele 1’ și 2’). Acestea vor fi materializate în teren prin punctele 1, 1’, respectiv 2, 2’.

Pentru trasarea în plan la diferitele niveluri ale construcției principiul trasării este următorul:

– se staționează cu teodolitul în punctul 1 și se vizează punctul 1’;

– se îndreaptă luneta în sus spre nivelul care trebuie efectuată trasarea și se fixează această direcție (1-1’);

– se trasează unghiul orizontal ɣ în stanga și în dreapta direcției 1-1’, obținându-se punctele D și D’ care se fixează pe cofrajul de la nivelul respectiv.

Asemănător se procedează din punctul 2, pe cofraj rezultând punctele C și C’.

Pregătirea topografică a trasării constă în calculul unghiului orizontal ɣ :

tg ɣ = , unde r – raza din proiect a inelului la nivelul de lucru;

d – distanța de la punctul de stație până la centrul construcției.

Trasarea se efectuează în cele două poziții ale lunetei și se reține media celor două determinări. Asemănător se procedează și pentru punctul 2.

Precizia trasării constă în calculul preciziei de trasare a unghiului orizontal ɣ și în determinarea distanței D. Pornind de la relația anterioară, se poate scrie :

r = d*tg ɣ

Prin diferențiere rezultă : dr = d d*tg ɣ +

Iar pentru abaterile standard : σ = ɣ * σ+ *

Prelucrând relația și aplicând principiul influențelor egale ale erorilor, vom obține rezultatele :

σ = * σd + *

σr ≈ r ≈ * *

≤ – abaterea standard relativa de determinare a distantei d

≤ – abaterea standard de trasare a unghiului orizontal ɣ

Fig. 2.1. – Procedeul unghiurilor egale

Masuratori de transmitere a verticalei

Verticalizarea presupune montarea de puncte pe verticală, deasupra sau dedesubtul unui punct dat, respectiv determinarea mărimii și orientării abaterilor unor puncte existente față de verticală.

Pornind de la tipologia metodelor utilizate în mod frecvent și a principiilor care stau la baza fiecărei metode se pot diferenția :

Verticalizarea mecanică se efectuează cu fir de plumb, cablu pentru proiectare

mecanică sau cu o greutate;

Verticalizarea optică – verticalizare centrică – prin axa de vizare a lunetei;

– verticalizare excentrică – prin intersecția a două

planuri de vizare.

Fiecare dintre aceste tipuri de verticalizări comportă particularitați caracteristice care vor fi analizate în continuare.

Verticalizarea mecanica

Pentru construcțiile înalte, acest procedeu este folosit în special la transmiterea centrului fixat în fundație la înalțimea corespunzătoare de construire.

Pentru aceasta, cablul de verticalizare este condus printr-un tub de metal (fig.2.2.) spre încrucișarea a două mire fixate în centrul superior al construcției. În partea de jos cablul este prevăzut cu o greutate (lest) care poate ajunge până la 25 kg, în funcție de înalțimea construcției.

Vârful greutății este centrat, prin deplasarea punctului de susținere a cablului, deasupra centrului construcției de la nivelul fundației.

Pentru amortizarea oscilațiilor, greutatea poate fi introdusă intr-un vas cu apă sau ulei. În acest mod, centrul este transmis deasupra vasului printr-un inel cu diametrul de 3-5 cm, precis centrat.

Acest sistem asigură precizii de 1-2 cm la o înalțime de până la 100 m. Peste 100 m, datorită amplitudinii pendulului și oscilațiilor, de regulă se folosesc procedeele optice.

La lungimi mari ale pendulului poate să apară și o amplificare a mișcării lui datorată curenților de aer. Pentru evitarea acestui dezavantaj se poate transmite centrul, de la sol la un orizont favorabil, următoarele trăsături efectuându-se din acest orizont. Un inconvenient este faptul că noul centru este supus deformării construcției datorate influențelor solare. Acesta este motivul pentru care se va stabili cu precizie verticalitatea liniei de încovoiere prin măsurători trigonometrice sau optice. Datorită cerințelor de precizie impuse trasărilor verticale, aceste măsurători efectuate trebuie inițiate la înalțimi de peste 50m.

De obicei până la 100m, se face o singură transmitere, iar pentru înălțimi mai mari de 100m se folosește procedeul “în trepte”.

În baza acestui principiu s-au dezvoltat sisteme de transmitere mecanică a verticalei, cum ar fi dispozitivul Sokkia.

Un alt mod de verticalizare mecanică este pendulul invers, utilizat la construcții înalte, dar și în cazul construcțiilor masive, cum ar fi barajele de acumulare. Punctul de fixare se află în fundație, iar la partea superioară cablul este prins de un corp plutitor, dispozitivul fiind astfel conceput încât forța ascensională a plutitorului să producă tensiunea necesară. Asigură o precizie de ordinul milimetrilor până la o înalțime de 100m. Un sistem dezvoltat pe baza acestui principiu este sistemul de verticalitate cu plutitor Sokkia.

Fig. 2.2. Schema de principiu a verticalizării mecanice

în cazul construcțiilor înalte

Fig. 2.3. Principiul verticalizării cu plutitor

Transmiterea optica a verticalei

Verticalizarea centrica

În cazul vericalizării centrice, punctul de stație al instrumentului este situat pe direcția verticalei de trasat, aceasta fiind materializată prin linia de vizare a unei lunete.

În acest caz, linia de vizare este verticalizată cu ajutorul unor nivele torice sau cu compensator.

Verticalizarea centrică cu linie de vizare centrică

Dacă direcția de vizare este orientată în sus, avem de-a face cu instrumente de transmitere a verticalei zenitale; dacă este orientată în jos avem de-a face cu instrumente de transmitere a verticalei nadirale.

Pentru verticalizări precise este necesară utilizarea unor mirete a căror desene să fie în concordanță cu scopul propus. Se pot utiliza și grile cu scală pentru citirea directă a abaterilor.

În prezent sunt concepute instrumente la care verticalizarea se face cu compensator sau cu nivele torice.

La aceste instrumente abaterile datorate erorilor instrumentale se elimină prin utilizarea citirilor efectuate în poziții diametral opuse în timpul efectuării măsurătorilor. În general se efectuează măsurători în 4 poziții diferite cu câte , la instrumentele cu compensator.

La instrumentul de transmitere zenitală a verticalei Z.L./N.L., verticalizarea liniei de vizare se realizează cu ajutorul a două compensatoare, funcționând în două plane verticale în unghi drept.

Principiul transmiterii optice nadirale a verticalei la trasarea diferitelor tipuri de construcții înalte este arătat în figurile următoare. Instrumentul de transmitere optică nadirală poate fi instalat pe cofrajul glisant la nivelul de lucru, verticala proiectată obținandu-se prin reglarea cofrajului astfel încât pe marca fixată la baza construcției să se obțină citirile proiectate.

Altă posibilitate de instalare a instrumentului de transmitere optică nadirală este în interiorul sau exteriorul construcției, cum ar fi, de exemplu, în casa liftului. Deoarece citirile proiectate pot diferi în funcție de nivelul de execuție al construcției, pentru cunoașterea acestuia, pot fi utilizate rulete fixate în beton la baza construcției.

citiri pe miră b) citiri pe o rețea de estimare a câmpului

Fig. 2.5. Verticalizare centrică cu linie de vizare excentrică

a.1. INSTRUMENTUL AUTOMAT DE TRANSMITERE PE VERTICALĂ A PUNCTELOR – P.Z.L. – ZEISS JENA

Instrumentul P.Z.L. a rezultat ca o variantă a nivelei Ni 007, realizat prin eliminarea prismei pentagonale. P.Z.L.-ul se pretează pentru toate problemele de măsurători tehnice, pentru care abaterea standard de verticalizare de ± 1 mm/100m este satisfăcătoare. Principala deosebire a P.Z.L. față de verticalizarea optică cu ajutorul calării nivelelor constă în aceea că axa de vizare nu se mai verticalizează manual cu ajutorul nivelei, ci în mod automat (într-un anumit interval de înclinare) cu ajutorul unui pendul de gravitație. Stabilizarea automată a axei de vizare obține printr-o piesă constructivă optico-mecanică suspendată pendular, introdusă în drumul razelor de lumină ce trec prin lentilă. Din prezentarea schematică din figurile 2.8., 2.9., se poate observa principiul general al compensatorului. Fără compensator și presupunând că unghiul α este mic, de ordinul a câteva minute, pe miră ar rezulta citirea greșită q – h * α .

O valoare corectă se poate obține ca o axă de vizare indirectă, datorită compensatorului care deviază fasciculul de raze convergente a = f * α drept compensator de înclinație se folosește o prismă triunghiulară. La nivelul de precizie P.Z.L., orizontalizarea se face cu un compensator format dintr-o prismă-pendul suspendată într-o lunetă verticală și care realizează o mișcare de translație optică a liniei de vizare, astfel încât să fie satisfăcută condiția β = Cα . Prisma este suspendată la jumătatea distanței focale d = f / 2, deci C = 2. Atunci când axa verticală a aparatului este înclinată cu un unghi α mic, prisma suspendată se deplasează printr-o translație cu cantitatea x / 2, iar raza luminoasă reflectată va fi deviată cu valoarea x, astfel că :

= α sau x = fα = dβ

Deoarece condiția de compensare a fost aplicată, viza orizontală va ajunge întotdeauna la centrul firelor reticulare.

Prisma-pendul suferă o rotație foarte mică ce nu are nicio importanță, deoarece are efectul unei translatii paralele. Suspendarea prismei s-a facut cu o legătură de arcușuri încrucișate, fară frecare și fară joc. Prisma pentagonală poate fi deplasată pe verticală cu ajutorul unui tambur. Ca urmare și raza va fi deplasată paralelă cu ea însăși pe o distanță de 5 mm, constituind astfel micrometrul optic al aparatului.

Precizia medie pe 1 km de dublu nivelment cu micrometru optic este de ±0.7mm, fară utilizarea micrometrului ±2 mm. Mărirea lunetei este de 31.5 x. Sensibilitatea nivelei torice este de 30”, iar cea a nivelei sferice de 8’. Limita de lucru a compensatorului este de ±10’. Centrarea se execută cu un sistem optic de centrare. Axa de vizare verticală a instrumentului este utilizată pentru transmiterea optică pe verticală a punctelor și la măsurarea înclinărilor construcțiilor înalte.

Cu ajutorul PZL, la trasarea pe vericală s-a obținut o medie pătratică de ±1mm la 100 m înălțime. Se efectuează patru vizări la 100ᴳ, 200ᴳ, 300ᴳ, 400ᴳ în centrul reticulului, determinând colțurile unui patrulater regulat al cărui centru geometric constituie proiecția punctului matematic de jos.

Abaterea standard de verticalizare :

= + + +

Unde: – abaterea standard de proiectare a verticalizării

– abaterea standard de centrare

– abaterea standard de vizare

– abaterea standard de verticalizare

– abaterea standard datorată corecțiilor externe

Fig. 2.6. Rețeaua punctelor de stație pentru PZL

Fig. 2.7. Reprezentarea grafică a erorii de construcție

Fig. 2.8. Instrumentul PZL de transmitere pe verticală a punctelor (sistemul optic)

Fig. 2.9. Instrumentul PZL de transmitere pe verticală

a punctelor (principiul compensatorului)

În zonele cu trepidații sunt recomandate instrumente la care verticalizarea axelor de vizare se face cu ajutorul nivelelor torice, ZNL Wild sau OL Kern, iar în prezent se poate utiliza metoda scanării laser.

a.2. SCANAREA LASER

Utilizabilă pentru controlul geometriei unei construcții înalte în timpul execuției și expoatării este tehnologia scanării laser.

Scanarea laser descrie o metodă prin care o suprafață este eșantionată sau scanată prin utilizarea tehnologiei laser. Aceasta analizează un mediu din lumea reala sau un obiect cu scopul de a colecta informații de pe suprafața acestuia. Informațiile culese pot fi folosite ulterior pentru construirea unor reprezentări 2D sau 3D.

Avantajul unei scanări laser este faptul că poate înregistra un număr mare de puncte, la o precizie înaltă, într-o perioadă relativ scurtă de timp. Pentru a asigura o acoperire completă a unei structuri, sunt necesare mai multe scanări din diferite poziții.

Tehnologia scanării laser actuale se împarte în două categorii:

statică

dinamică

În cazul scanării laser statice, scanerul este ținut într-o poziție fixă în timpul preluării informațiilor. Avantajele acestui tip de scanare sunt precizia înaltă și densitatea relativ mare a punctelor.

În cazul scanării laser dinamice, scanerul este montat pe o platformă mobilă, însă acest tip de scanare necesită sisteme de poziționare adiționale, cum ar fi INS și GPS.

Fig. 2.10. Aplicațiile scanării laser

Măsurarea utilizând undele de lumină

Odată cu dezvoltarea tehnologiei în domeniul tehnicii de calcul și a senzorilor, lumina a fost din ce în ce mai mult utilizată, în diverse moduri, la măsurarea obiectelor. Tehnicile de măsurare se pot împărți în două categorii:

a. tehnici pasive;

b. tehnici active.

a. Scanerele pasive nu emit nici un fel de radiații, dar se bazează pe detectarea radiațiilor reflectate de mediul ambiant (lumina vizibilă sau radiații din domeniul infraroșu). Metodele pasive utilizează, de cele mai multe ori, numai o cameră digitală.

Aceste tehnici se bazează pe găsirea corespondenței între imaginile 2D care, nu totdeauna are o soluție unică. Precizia acestor metode depinde în cea mai mare parte de rezoluția sistemului de preluare a imaginii și de densitatea trăsăturilor identificabile în imagine.

b. Scanerele active emit un tip de radiații controlate și detectează reflecția acestora în scopul sondării unui obiect sau a spațiului înconjurător. Posibilele tipuri de radiații utilizate includ lumina, ultrasunetele și razele X.

Din momentul în care aceste tehnici active au adoptat un transmițător și un receptor laser, ele devin mult mai complexe decât tehnicile pasive.

O posibilă clasificare a tipurilor de scanere laser terestre se poate face în funcție de principiul de măsurare a distanțelor utilizat. În acest sens se pot enumera cele două nprincipii generale, cele mai utilizate la construcția acestor tipuri de aparate: principiul triangulației și principiul măsurării timpului.

Verticalizarea centrică cu linie de vizare excentrică

În acest caz de verticalizare, este menționat faptul că linia de vizare nu coincide cu axa de vizare a instrumentului. Se utilizează un instrument de nivelment a cărui axă de vizare este deviată cu ajutorul unei prisme obiectiv. În această situație, la rotația prismei, linia de vizare descrie un plan perpendicular pe axa de vizare a lunetei. Acest sistem este recomandat la verificarea sau trasarea planelor verticale.

Pentru transmiterea verticalei se pot utiliza :

Procedeul I – Acest prim procedeu presupune utilizarea a două mire așezate perpendicular deasupra instrumentului de nivelment geometric cu prisma-obiectiv montată. Poziția de montare a mirelor se determină cu ajutorul unui fir cu plumb. Citirile se efectuează în poziții diametral opuse ale prismei obiectiv. Prin media citirilor efectuate se va obține poziția punctului transmis pe verticală.

Procedeul II – Al doilea procedeu presupune așezarea în partea superioară a unei rețele pe care se efectuează citirile aI și aII și cele diametral opuse bI și bII și apoi pe direcțiile perpendiculare cI, cII, respectiv dI și dII. Luneta se orientează cât mai paralel posibil cu una din trăsăturile miretei. Cu ajutorul prismei obiectiv, se deplasează linia de vizare la marginea din partea stangă a miretei și se efectuează citirea aI. Apoi, după rotirea corespunzătoare a prismei pe marginea din dreapta a miretei, se va citi bI. Se va roti luneta cu 200ᴳ și se efectuează citirile aII și bII. La fel se procedează pe direcția perpendiculară, rezultând citirile cI și dI, respectiv cII și dII. Cu ajutorul mediilor valorilor a,b,c,d se va calcula poziția punctului transmis pe verticală.

În cazul utilizării teodolitului, având montată prisma-obiectiv, modul de lucru este asemanător. Practic, prin acționarea șurubului de mișcare fină, se introduce citirea: 100ᴳ – ∆α la cercul vertical, ceea ce permite ca prin rotirea lunetei sa se obțină un cerc la partea superioară. Valoarea ∆α se alege astfel încât dimensiunile cercului să fie suficient de mici pentru a i se putea determina centrul.

Trebuie avut în vedere ca pe fiecare dintre cele patru direcții perpendiculare să se introducă același unghi ∆α , iar dacă este cazul, să fie în consecință și bula nivelei torice de la cercul vertical.

Fig. 2.11. Devierea în unghi drept a unei raze de vizare orizontale

Fig. 2.12. Schema de principiu a verticalizării centrice

cu linie de vizare excentrică (cu prisma obiectiv)

2.1.2.2.2.Verticalizarea excentrica

Principiul verticalizării excentrice constă în faptul că verticala se obține ca linie de intersecție a două plane verticale.

Pentru transmiterea unui punct de la înalțime-jos, se direcționează corespunzător lunetele teodolitelor din cele două puncte de stație spre punctul situat la înalțime, prin plonjarea lunetelor transmițându-se la sol acest punct (prin intersecția celor două vize).

Cele două puncte de stație trebuie amplasate la 1.5m fată de obiectiv, iar unghiul dintre cele două plane verticale să fie cât mai aproape de 100ᴳ. Dacă se urmărește transmiterea verticalei în sus, este necesar ca mai întâi să se stabilească direcțiile ce alcătuiesc planele verticalei cu ajutorul unor mărci de vizare din afara construcției. După vizarea acestor mărci se basculeaza luneta în sus, la limita superioară a construcției fiind instalat un dispozitiv de vizare. După trasarea în cele două poziții ale lunetei, se va marca direcția de vizare realizată. Din cele patru stații perpendiculare efectuate cu teodolitul, se obține un punct pe verticală, la intersecția liniilor de legatură ale punctelor diametrale.

Una dintre aplicațiile cele mai utilizate ale acestei metode, este transmiterea pe verticală a axelor la nivelul de montaj al construcției. În acest caz direcțiile laturilor ce urmează a fi transmise la orizontul de montaj se materializează în afara construcției prin 2 puncte de fiecare parte (1’-1’’ și 2’- 2’’), din care 1’și 2’sunt trasate pe soclu. Distanța dintre teodolit și construcție de 1.5m.

Se instalează aparatul în 1” si se vizează 1’ și la partea superioară se materializează planul transmis. Asemenea se procedează și pe direcția perpendiculară, la intersecția celor două trasări obținându-se primul punct al axei de montaj. Identic procedându-se și în celelalte colțuri ale construcției, lucrându-se obligatoriu în cele două poziții ale lunetei.

Fig. 2.13. Schema de principiu a verticalizării excentrice

în cazul unui turn T.V.

Capitolul 3

Verificarea executiei unei constructii înalte

Verificarea verticalitatii

În figura următoare, punctul 1 se proiectează în cele două poziții ale lunetei, din care rezultă punctul 1’ și 1”, punctul 1˚ fiind media celor două. Abaterea punctului 1˚față de punctul proiectat 1, notată cu ∆l, reprezintă înclinarea laterală, ∆l = 1˚- 1. Cu ɣ este notată înclinarea unghiulară.

ɣ =

Fig. 3.1. Verificarea verticalității unei construcții înalte

Fig. 3.2. Verificarea verticalității la clădiri înalte

Abaterea standard totală de proiectare a verticalei este dată de relația:

= + +

unde:

– abaterea standard datorită calării;

– abaterea standard datorită erorii de vizare cu luneta;

– abaterea standard datorită erorii de instalare a instrumentului în planul vertical determinat de punctele inferior și superior al verticalei de verificat;

– abaterea standard condițiilor exterioare.

Determinarea înclinarilor constructiilor

Această problemă se pune în mod special la construcțiile înalte, cum ar fi : coșuri de fum, turnuri de răcire, castele de apă, alte turnuri, faruri, structuri metalice înalte (antene, blocuri de locuințe, etc).

Au fost gândite și folosite mai multe procedee de determinare a înclinării, în care se utilizează dispozitive concepute special, dar și aparatură topografică cunoscută.

Cele mai consacrate procedee sunt :

– Procedeul cu fir cu plumb;

– Procedeul prin măsurarea unghiurilor orizontale.

Determinarea înclinarii cu firul cu plumb

Din partea superioară a construcției se coboară firul cu plumb până la nivelul terenului și se măsoară distanțele orizontale de la un punct superior al clădirii, la fir și de la un punct al clădirii situat la nivelul solului până la fir. Cele două distanțe măsurate sunt notate cu ds și cu dj, iar înclinarea pe direcția lor de măsurare (perpendiculară pe fațadă), este dată de diferența dintre citirea de jos și cea de sus: δ = dj – ds . Prin efectuarea determinărilor pe două direcții perpendiculare, se obțin înclinările pe direcțiile celor două fațade (δ’ și δ”),iar prin compunerea acestor vectori din punctul de jos (Pj) al liniei de intersecție a fațadelor de lucru, se obține valoarea ∆ și direcția înclinării.

Dacă distanțele sus și jos sunt egale (ds = dj), rezultă faptul că acea construcție nu este înclinată pe direcția de măsurare.

Acest procedeu se poate repeta la anumite intervale de timp, pentru a urmări evoluția în timp a înclinării construcției.

Determinarea înclinarii prin masurarea unghiurilor orizontale

În funcție de tipul construcției, se deosebesc două situații :

Construcții tip bloc de locuințe (cu fațade)

Lucrări de teren:

Se fixează stațiile A și B la circa 20-50 m de clădire, în prelungirea fațadelor. Se vizează din ambele stații punctele Ps (punct colț sus) și Pj (punct colț jos), care pot fi mărci speciale, fixate pe fațade (destul de rar), dar cel mai frecvent se vizează pe muchia construcției determinată de fațade. Se măsoară direcțiile orizontale față de direcțiile de referință AT1 și AT2 (T1și T2 fiind puncte stabile alese astfel încât să asigure condiții optime de vizare), obținându-se în final unghiurile orizontale φs , φj , respectiv ωs , ωj ;

Se măsoară distanțele orizontale DA și DB, de la punctele de stație la cladirea respectivă ;

Lucrări de birou:

Se calculează abaterile unghiulare ∆φ și ∆ω corespunzătoare proiecției muchiei Ps-Pj în plan orizontal

(+) ∆φ = φs – φj

( – ) ∆ω = ωs – ωj

OBSERVAȚIE: Semnele indică sensul înclinării: (+) în sens topografic; dacă construcția este verticală, Ps se proiectează în Pj, deci ∆φ = ∆ω = 0 ;

Se calculează abaterile liniare transversale ale punctului Ps față de Pj :

qA = DA qB = DB ρ = 636620cc

Mărimea Q exprimată liniar și sensul înclinării se obțin prin compunerea vectorilor q1 și q2 (la scară), cu originea în Pj ; mărimea se obține și cu relația:

Q =

Acest procedeu este des folosit deoarece este comod și asigură cea mai bună precizie.

Construcții circulare (tip turn, coș de fum, castel de apă, turn de răcire, etc)

Pentru determinarea înclinării unui astfel de obiectiv se procedează astfel :

Se stabilesc punctele de stație SI și SII la o distanță de construcție de circa 1.5ori înălțimea acesteia, astfel dispuse încât direcțiile de vizare către axa verticală a construcției să formeze un unghi cît mai apropiat de 100ᴳ;

Din stația SI se execută măsurători de direcții orizontale (metoda seriilor) pentru a se determina unghiurile orizontale ω1, ω2(vize jos, tangente la baza coșului în punctele 1 și 2) și ω3, ω4 (vize sus, tangente la gura coșului în punctele 3 și 4 față de direcția de referință SI-O1);

Din stația SII se obțin unghiurile orizontale ω5, ω6, ω7 și ω8 vizându-se punctele 5 și 6 (jos), respectiv 7 și 8 (sus) față de direcția de referință SII-O2 ;

Se măsoară distanțele orizontale D1 și D2 de la stațiile SI, respectiv SII la centrul coșului;

Se calculează următoarele :

Pentru stația SI

unghiurile orizontale între direcția de referință SIO1 și axa coșului la bază (ωjos), respectiv gura coșului (ωsus) :

ωjos = considerat a fi corect

ωsus =

abaterea unghiulară :

∆Iω = ωsus + ωjos

abaterea liniară corespunzătoare abaterii unghiulare ∆Iω :

qI = * D1

Pentru stația SII

unghiurile orizontale între direcția de referință SIIO1 și axa coșului la bază – ωjos, respectiv gura coșului – ωsus :

ωjos = considerat a fi corect

ωsus =

abaterea unghiulară :

∆IIω = ωsus – ωjos

abaterea liniară corespunzătoare abaterii unghiulare ∆IIω :

qII = * D1

mărimea și sensul înclinării pe direcția compusă (se obțin prin compunerea grafică a vectorilor qI și qII la scară) :

Q =

Determinarea înaltimii unei constructii

Se pune problema determinării înaltimii unei construcții, mai ales în procesul de proiectare a culoarelor de navigație aeriană. În funcție de posibilitatea sau imposibilitatea distanței de la aparat la construcție, se deosebesc două soluții :

Când distanța dintre aparat și construcție poate fi măsurată ;

Când distanța dintre aparat și construcție nu poate fi măsurată .

Determinarea înaltimii unei constructii cand distanta dintre aparat si constructie poate fi masurata

Fig. 3.3. Determinarea înălțimii unei construcții când S poate fi măsurată direct

Se instalează aparatul în punctul P, la o distanță de construcție de circa 2-3 ori înălțimea ei aproximativă ;

Se măsoară cu precizie distanța orizontală aparat-construcție. Dacă terenul este înclinat, se măsoară lungimea înclinată L și unghiul de pantă al terenului α1 și se calculează distanța orizontală:

S = L * cos α1

Se măsoară cu teodolitul unghiurile verticale α1, față de punctul cel mai de jos al construcției și α2, față de punctul cel mai înalt al construcției;

Înălțimea I a construcției va fi calculată cu relația :

I1 = h1 + h2 = S (tg α1 + tg α2)

Control : Se repetă măsurătorile într-un alt punct de stație, din calcule obținându-se o nouă valoare I2 a înălțimii construcției. Dacă ∆h = I2 – I1 , este o valoare mică, atunci înălțimea finala a construcției va fi valoarea medie :

I =

Abaterea standard de determinare a înălțimii I se obține prin diferențierea relației de determinare a acesteia și trecere la abateri standard:

σ12 = σs2 (tg α1 – tg α2)2 + dacă se acceptă că σα1 σα2

σ12 = S2

unde – abaterea standard de măsurare a distanței S ;

– abaterea standard de măsurare a unghiurilor orizontale α1 și α2 .

Determinarea înaltimii unei constructii cand distanta dintre aparat si constructie nu poate fi masurata

Fig. 3.4. Determinarea înălțimii unei construcții când S nu poate fi măsurată direct

Se materializează pe teren punctele A și B la o distanță de construcție de circa 2-3 ori înălțimea ei aproximativă, astefel încât unghiul β să fie cât mai apropiat de valoarea de 100ᴳ . Lungimea AB formează baza de determinare a înălțimii construcției ;

Se măsoară lungimea înclinată L = AB și diferența de nivel δhAB – prin nivelment geometric ;

Se instalează aparatul în punctul A, se determina înălțimea IA și se măsoară unghiul vertical αA – față de punctul cel mai de sus al construcției și unghiul azimutal βA – față de axa verticală a construcției ;

Se instalează aparatul în punctul B și se procedează la fel ca în stația A, obținându-se valorile pentru IB, αB și βB ;

Se determină cota punctului C0 printr-o drumuire de nivelment geometric pe traseul A-C0-B-A, punctul A primind o cotă arbitrară HA ;

Se calculează următoarele :

β = 200ᴳ – (βA+βB)

= = => SA = sin βB

SB = sin βA

HB = HA + δhAB

HC’ = HA + IA + SA tgαA

HC” = HB + IB + SB tgαB

Dacă HC”- HC’ = ∆HC = valoare mică => HC =

Înălțimea construcției : I = HC – HC0

În cazul în care se dorește o precizie mai mare a determinării, atunci se fac măsurători și calcule pentru 3-4 stații.

Masuratori de trasare a cablurilor de ancorare

Aceste lucrări au un caracter special. La ancorarea antenelor din oțel, în același timp cu controlul verticalitații, și poziția cablurilor trebuie să fie determinată în mod teoretic de proiectanți. Pentru a fi realizată corect ancorarea, se folosesc atât rezultatele determinate teoretic, cât și cele ale măsurătorilor directe. Între cele două tipuri de procedee există o legătură directă. Elementul ce se poate măsura pentru compararea poziției teoretice și a celei din teren a unui cablu de ancorare este săgeata D datorită propriei greutăți aflate la mijlocul cablului. Datorită influenței vântului, cablurile de ancorare sunt supuse unor deplasări permanente de ordinul centrimetrilor, ceea ce înseamnă că și săgeata D este poziționată inexact. La fixarea antenei, inginerilor geodezi li se impune ca săgeata D, respectiv proiecția sa verticală f, să fie comparate cu valorile teoretice. După fiecare comparație, se obține prin diferență corecția pentru cablul de ancorare și stabilirea direcției verticale a catargului.

Pentru măsurătorile din teren, există mai multe procedee. Acestea sunt asemănătoare din punct de vedere al preciziei, însă din punct de vedere al cheltuielilor și al terenului folosit există unele diferențe.

Prin evaluarea erorilor calculate, se demonstrează ca metodele nu sunt precise deoarece există mișcări mari ale cablului.

Abaterile standard teoretice σD sunt cuprinse între ±2cm și ±4.5cm . Prin măsurare, cele mai avantajoase variante pentru abaterea standard σD sunt cuprinse între ±2cm și ±8cm, deci valorile măsurate nu oferă valori precise.

O parte din precizia de măsurare se pierde din cauza influenței vântului. În figurile 3.5., 3.6., 3.7. se observă că la ancorarea din trei părți, rețeaua este de preferat să fie formată din punctele de observație BPA, B, C. Poziția acestora se determină astfel : mai întâi se determină componentele orizontale ale celor trei cabluri de ancorare mai mari, pentru ca mai apoi să se stabilească punctele de ancorare superioare ale antenei cu ajutorul aparatului, de unde vor rezulta lungimile L ale componentelor orizontale măsurate la fiecare cablu, la fundația de întindere. Punctele de intersecție ale cablurilor cu direcțiile verticale de la mijlocul lor determină trei puncte MBI, MBII, MBIII. De obicei acestea sunt marcate în teren prin țăruși.

Ridicând perpendiculare din aceste puncte, se obține poziția punctelor de observație BPA, B și C. Acestea vor servi ca puncte de stație pentru măsurarea unghiurilor zenitale. În acest fel se elimină vizele înclinate de până la 50ᴳ. Punctele de mijloc marcate la sol definesc proiecțiile MPa punctelor de mijloc MS ca puncte de vizare pe cablul de ancorare. Direcția de referință va fi cea corespunzătoare punctului HOIII. Se ia în calcul abaterea standard a unei direcții σr de aproximativ ±20cc . Componenta verticală f0 a punctului D se obține astfel :

f0 = Hu – (HBP + I) + – s * ctg ξ

Se ajunge la cotele H0 și HBP prin nivelment tehnic. Din diferența ∆Hi = H0 – Hu , se obține ∆Hi/2, unde H0 se obține prin măsurători trigonometrice de cotă. La observarea unghiului zenital pentru toate punctele de vizare, se poate obține aceeași precizie de măsurare ca și la măsurarea unghiurilor orizontale. Lungimile s se vor obține prin metode de măsurare optice sau electronice. Săgeata D rezultă din relația :

D = f0 * cos α = [ Hu – (HBP + I) + ] * cos α – s * cos α * ctg ξ

Dacă simplificăm pentru fiecare cablu de ancorare părțile constante, obținem :

D = K1 – K2 * ctg ξ

Foarte important este ca pe durata perioadei de observație să se mențină o temperatură constantă pe cât posibil, aceasta verificându-se periodic prin măsurători de temperatură. Se acceptă o diferență de temperatură de 1 Kelvin pentru înălțimi ale antenelor între 106 și 109 m și variația săgeții de la 2.5 la 3 cm.

Se poate utiliza procedeul fotogrametriei terestre. În intervale sincronizate de timp, cu trei fototeodolite s-au realizat fotograme cu cele trei cabluri de ancorare ale unui catarg de antenă cu înălțimea de 350 m.

Cu ajutorul fotogramelor realizate concomitent cu ridicarea topografică, prin compararea acestora cu observațiile trigonometrice s-au eliminat diferențele pozițiilor punctelor observate. Aceste diferențe sunt cauzate de mișcările cablurilor. Metoda de ridicare topografică combinată cu procedee fotogrametrice este mai puțin utilizată în practică, fiind mai avantajoasă în faza de documentare pentru alegerea amplasamentului.

Fig. 3.5. Schița catargului ancorat din trei părți cu câte trei cabluri

Fig. 3.6. Proiecția orizontală a cablurilor de ancorare

Fig. 3.7. Schița de principiu pentru măsurarea unghiului zenital

Modalitati de marcare

Stabilirea tasării unei construcții se face prin nivelment geometric de precizie asupra unor repere mobile încastrate în construcție, care se deplasează în același timp cu aceasta față de alte repere fixe situate în apropierea construcției și care alcătuiesc rețeaua de sprijin. În funcție de tipul, forma și mărimea obiectului examinat, rețeaua de nivelment poate fi realizată sub formă de poligoane închise, sau să se alcătuiască din drumuri aproximativ paralele între ele.

Rețelele sub formă de poligoane închise se aplică la examinarea mișcărilor terenului sau ansamblurilor mari de construcții, iar drumurile de nivelment la examinarea obiectivelor alungite, cum ar fi: poduri, baraje, viaducte și altele.

În componența rețelei de nivelment geometric intră reperele de pe obiectivul examinat, mărcile, precum și reperele fixe din interiorul construcției. Aceste repere se mai numesc și repere de control.

Reperele de control si marcile de constructie

Reperele de control se amplasează în afara zonei de influență a deformațiilor și se realizează constructiv astfel încât nivelul lor să nu fie modificat prin influența construcțiilor ce se urmăresc prin vibrații, circulația auto etc. Se recomandă ca reperele de control să fie în cămine vizitabile.

Amplasarea fiecărui reper de control trebuie aleasă astfel încât de la fiecare în parte să se poată viza direct cât mai multe mărci fixate pe construcție. Mărcile se fixează pe elementele construcției urmărite astfel încât să poată fi conservate și păstrate, accesibile măsurătorilor atât în timpul execuției cât și în timpul exploatării construcției.

În principiu, reperele de control se amplasează în afara zonei de influență a construcției.

Distanța minimă de amplasare a reperelor de control față de construcția urmărită a fost admisă la valoarea de 2h (h – înălțimea construcției) sau 4s (s – lățimea umpluturii la baza acesteia).

Materializarea reperelor de control

Materializarea reperelor de control se realizează prin diferite metode. Reperele de control se pot monta pe clădiri, pe stânci stabile sau pe pilaștri de beton construiți pe teren.

La alegerea clădirilor se ține seama de faptul că acestea trebuie să fie consolidate, să fie în curs de exploatare de cel puțin 5 ani și să nu fie expuse diferitelor influențe interioare și exterioare (trepidații cauzate de exploatări, terenuri inundate sau subminate). Ca și reper încastrat în construcție, poate fi folosit reperul de oțel sub formă de tijă, având un cap semisferic fabricat din metal dur, inoxidabil pe care se așează mira.

Aceste tije se fixează cu mortar de ciment în spărturi executate în ziduri. Reperele cele mai importante vor fi prevăzute cu capace de protecție.

Reperele de control pot fi de două feluri :

repere de suprafață

repere de adâncime

Reperele de control de suprafață – Acestea se construiesc sub formă de borne de beton armat având formă de trunchi de piramidă cu baze pătrate. Borna de beton armat cu care se leagă prin intermediul unei armături metalice este prezentată în figura 3.8.

Dacă reperul nu este montat pe o rocă masivă sau pe un teren dur, ci pe pietriș sau un pe teren moale, talpa lui trebuie să se afle la cel puțin 2.5 m adâncime. Borna ce poartă reperul pe care se așează mira de nivelment, trebuie protejată împotriva deplasărilor de teren.

Reperii de acest tip se pot fixa și la distanțe mai mari. În funcție de adâncimea de îngheț și de nivelul apelor din pânza freatică, se stabilește adâncimea la care se instalează talpa reperului. Drept reperi de control se admit, de asemenea, reperii nivelmentului de precizie de stat, de câmp și de zidărie.

Reperii de câmp sunt formați din două parți distincte: reperul propriu-zis, borna și marca, adică piesa pe care se așează mira de nivelment.

Reperii de zidărie se încadrează în zidăria construcțiilor masive care sunt în general tasate. Ele se încastrează cu coada lor în zidărie într-o gaură săpată inițial și se fixează cu mortar din ciment de o calitate superioară.

Reperele de control de adâncime sunt realizate într-o diversitate de tipuri și pot fi instalate până la câțiva zeci de metri sub pământ. Aceste repere fundate la adâncime, oferă siguranța că nu se vor deplasa în timp.

Fig. 3.8. Reper de control de suprafață

Fig. 3.9. Reper de control de suprafață instalat sub limita de îngheț

Fig. 3.10. Tip de reper-marcă ce se încastrează pe construcții, în zidăriile acestora

Fig. 3.11. Repere de control ce se încastrează în zidăria construcțiilor

Fig. 3.12. Reper de control de adâncime (tip I.G.F.C.O.T.)

Materializarea punctelor de nivelment pe marcile de pe constructii

Pentru realizarea materializării punctelor de nivelment pe construcțiile examinate, se folosesc mărcile de diverse forme, montate pe acestea. Pe lânga cele prezentate până acum, se pot utiliza și mărci confecționate pe loc, din borne de oțel sau corniere, eventual nituri cu cap semirotund.

Materialul și forma mărcilor se aleg în funcție de condițiile locului respectiv, de forma și materialul construcției urmărite etc. Montarea mărcilor se efectuează astfel încât ele să fie fixe și să permită așezarea sigură a mirelor de nivelment.

Mărcile se fixează pe plăcile de fundație, pe soclul fundației, pe pereții exteriori sau mai rar, chiar în interiorul construcției. Aceste mărci trebuie protejate de distrugeri astfel încât să nu se deterioreze, cu o apărătoare adecvată și un capac din metal sau beton.

Pentru măsurarea tasărilor, sau deplasărilor verticale ale straturilor de pământ situate la diferite adâncimi se folosesc reperi de adâncime, ca în cazul barajelor de pământ.

Construcția acestor reperi (mărci) trebuie să asigure o legătură bună intre ele și stratul de pământ examinat astfel încât toate mișcările verticale ale acestui strat să poată fi transmise fară deformarea mărcii reperului.

Una dintre cele mai importante părți ale reperului-marcă de adâncime este țeava de protecție care trebuie să izoleze tija reperului de influențele eventualelor frecări de pământ.

În concluzie reperul-marcă este supus influențelor exercitate numai de mișcările stratului de pământ pe care se sprijină piciorul reperului.

Fig. 3.13. Tipuri de mărci montate pe construcții

Efectuarea masuratorilor pentru determinarea tasarilor constructiilor

Determinarea diferențelor de nivel prin nivelment geometric de precizie presupune ca în timpul efectuării citirilor instrumentul să fie protejat de razele soarelui cu o umbrelă topografică. Prima măsurătoare se va începe după 24 de ore de la încastrarea mărcilor în zidărie, apoi se repetă pe măsura încărcării și în perioada exploatării.

Măsurătorile pentru stabilirea cotelor, mărcilor și reperelor, se efectuează în timpul execuției după programul stabilit de către proiectant, în funcție de importanța construcției și a tasărilor probabile calculate și determinate în proiect.

Este recomandat ca intervalele între citiri să corespundă unui spor de încărcare a terenului de fundație de aproximativ ¼ din încărcătura totală prevăzută în proiect.

După începerea exploatării a construcției, măsurătorile pentru stabilirea cotelor mărcilor și reperelor se vor efectua la intervale de 3 luni în primul an, în al doilea an la intervale de 6 luni, apoi în fiecare an până la încetarea procesului de tasare.

În cazul în care tasările se produc intr-un ritm accentuat, măsurătorile se fac la intervale mai mici de timp, care le vor stabili proiectantul și organul tehnic care urmăreste tasarea. Nivelmentul inițial trebuie executat cu mare atenție, în condiții meteo și atmosferice favorabile în sens direct și invers sau cu două orizonturi care să lege reperele fixe. Pentru a evita erorile cauzate de miră, mira din față trece înapoi și invers, astfel alternându-se permanent, însă având grijă ca la închiderea drumuirii, mira care a fost pe punctul de plecare, să fie și pe punctul de închidere.

Dacă mira se așează pe broaște, se va curăța bine terenul pentru ca broasca să fie fixată bine în pământ. Obligatoriu, citirile se efectuează după ce se verifică în permanență ca bula să fie situată între repere.

În cazul utilizării instrumentelor de nivelment geometric clasice, cu nivelă torică sau cu compensator, citirile se vor efectua pe ambele scale ale mirei de invar, făcând astfel controlul citirii prin aflarea constantei mirei. Pentru măsurătorile deosebit de precise, în special în rețeaua de sprijin, se recomandă să se folosească două instrumente în același timp, fie schimbând orizontul de focusare și vizare, fie încadrând diviziunea de pe miră, stricând încadrarea și refăcând-o cu tamburul micrometrului optic.

În cazul utilizării instrumentelor de nivelment geometric digitale de precizie, efectuarea citirilor este simplificată în condițiile asigurării unor precizii foarte ridicate ale determinării diferențelor de nivel.

Nivelmentul inițial are o importanță deosebită deoarece erorile cotelor reperelor, denaturează în mod sistematic valoarea tasărilor înregistrate.

Perioadele de efectuare a măsurătorilor se stabilesc de către organul tehnic însărcinat cu urmărirea tasărilor înregistrate, în colaborare cu beneficiarul lucrării.

De fiecare dată când sunt indicații cum că anumite acțiuni influențează mișcările construcției, cum ar fi: variația nivelului apelor freatice, provocate de cauze naturale sau artificiale, executarea de terasamente înalte, baterea pilonilor sau vibrații în apropierea construcției, producerea exploziilor, înmuierea terenului de fundație la construcțiile fundate pe soluri poroase, se va face o nouă măsurătoare a reperelor și mărcilor în cel mai scurt timp posibil după sesizarea fenomenului.

Prelucrarea observatiilor efectuate în retelele de nivelment geometric prin metoda observatiilor indirecte

Modelul funcțional

Măsurătorile Mi0 ( i= 1…n ) sunt efectuate în rețeaua geodezică pentru determinarea unui număr U de parametrii prin care se definește amplasarea punctelor care formează rețeaua geodezică. Vom nota cu X mărimea acestor parametrii care s-ar determina în eventualitatea utilizării valorilor adevărate M :

XT = [X1, X2, …, Xn]

Determinarea parametrilor se realizează prin intermediul unor relații dintre aceștia și mărimile M, relații care depind de geometria intrinsecă a rețelei geodezice.

M = φ(X)

Aceasta relație constituie modelul funcțional neliniarizat al prelucrării măsurătorilor geodezice prin metoda observațiilor indirecte.

Deoarece în determinările practice efective, numărul de măsurători asupra unei mărimi nu poate fi infinit de mare, rezultă că valorile numerice X și M rămân necunoscute. Prelucrările conduc la determinarea unor mărimi X și M care reprezintă observațiile compensate, respectiv valorile estimate ale parametrilor sau valorile compensate ale necunoscutelor.

Legătura dintre aceste mărimi și măsurătorile inițiale M0 este dată de relațiile :

M = M0 + v

Pentru parametrii X se introduc valori provizorii X0 :

X = X0 + x

Atât v cât si x au rolul unor “corecții”, fiind în același timp și necunoscutele “generale” care intervin în sistemul de prelucrat.

Pentru a puncta proprietățile specifice, s-au folosit denumiri diferite :

v = corecții VT = [V1, V2, …, Vn]

x = necunoscute XT = [X1, X2, …, Xn]

Se introduc aceste notații în relația dintre măsurători și parametrii :

M0 + v = φ(X0 + x)

Prin dezvoltare în serie Tazlor în jurul valorii X0 se obține :

v = Bx + L , unde B =

L = (X0) – M0

B =

astfel încât : v1 = a1x1+ b1x2 + … + u1xn + L1

v2 = a2x1+ b2x2 + … + u2xn + L2

………………………………………………

vn = anx1+ bnx2 + … + unxn + Ln

Aceste relații reprezintă forma liniarizată a modelului funcțional din cadrul măsurătorilor geodezice prin metoda observațiilor indirecte și sunt denumite ecuațiile liniarizate ale corecțiilor.

Determinarea elementelor compensate

Principiul clasic de compensare se bazează pe relația : vTpv = minim

V = Bx + L

vTpv = minim => BTpBx + BTpL = 0

BTpBx + BTpV => BTpBx + BTpL = 0

Nx + L* = 0

unde BTpB = N și BTpL = L*

Sistemul de ecuații normale are forma :

[paa]x1 + [pab]x2 + … + [pan]xn + [pal] = 0

[pab]x1 + [pbb]x2 + … + [pbn]xn + [pbl] = 0

……………………………………………….

[pan]x1 + [pnb]x2 + … + [pnn]xn + [pnl] = 0

Determinarea elementelor compensate se execută în baza următorului algoritm :

– soluțiile pentru parametrii (necunoscutelor) x rezultă din rezolvarea sistemului :

x = -N-1 L

Matricea inversă a sistemului ecuațiilor normale este matricea cofactorilor necunoscutelor Qx :

Qx = N-1

Această condiție nu este îndeplinită în cazul rețelelor geodezice libere. În acest caz se folosește inversa generalizată NN+ obținută prin eliminarea din produsul NN a d linii și d coloane, inversa celulei rămase și bordarea acesteia cu d linii și d coloane egale cu 0.

Soluțiile pentru acest tip de compensare rezultă din rezolvarea :

x = -NNN+L , unde Qx = N NN+ N NN+ N

– calculul corecțiilor v cu relația : v = Bx + L

– valorile compensate ale parametrilor x și ale măsurătorilor M ;

– verificarea generală a compensării constă în controlul respectării tuturor egalităților din modelul funcțional neliniarizat în limita posibilităților de calcul.

Evaluarea preciziei

Pentru evaluarea preciziei elementelor care intervin într-o prelucrare se disting următoarele etape :

Din măsurătorile individuale se pot calcula abaterile standard s0 pentru fiecare dintre tipurile de măsurători avute la dispoziție înainte de prelucrarea în rețea.

s0 caracterizează precizia interioară a tipului de măsurători considerat. În rețeaua de nivelment, precizia interioară se determină din rezultatele obținute pe un interval sau pe o linie de nivelment.

Un indicator de precizie globală al măsurătorilor din rețea (eroare medie pătratică a unității de pondere) :

s0 = , iar pentru rețelele libere : s0 =

În cazul observațiilor geodezice independente, abaterile se vor determina astfel :

Abaterea standard a unității de pondere :

s0 = , unde n – număr de măsurători ;

u – număr de necunoscute.

Abaterea standard a necunoscutei xk :

SXk = s0

Abaterea standard a unei măsurători Mi0:

si =

Abaterea standard a unei funcții necunoscute : F = F(x1, x2)

SF = s0

Etape de calcul

În rețeaua de nivelment geometric au fost măsurate :

– * diferențele de nivel între punctele ce alcătuiesc rețeaua

Valorile care trebuie determinate după compensare în acest tip de rețea sunt :

– Hi – valorile cele mai probabile ale altitudinii punctelor ce alcătuiesc rețeaua

Hi = Hi0 + xi

xi – valorile parametrilor

Hi0 – valorile provizorii ale cotelor punctelor

– valorile cele mai probabile ale diferențelor de nivel măsurate :

= * + Vij

Vij – valorile corecțiilor măsurătorilor

Pentru aceasta trebuie să alcătuim sistemul ecuațiilor corecțiilor. În cazul prelucrării prin metoda observațiilor indirecte, fiecarei măsurători îi corespunde o ecuație de corecție. Forma generală a unei astfel de ecuații este :

Vij = -xi + xj + lij , unde am notat cu lij = Hj0 – Hi0 – * termenul liber .

Relația = * + Vij corespunde cazului când i și j sunt puncte noi în rețea, în cazul în care se măsoară o diferență de nivel între un punct vechi și un punct nou i, ecuația va fi de forma : Vij = xi + lij

Dacă se măsoară o diferență de nivel între un punct nou i și un punct vechi j, atunci relația = * + Vij va deveni :

Vij = -xi + lij

Acestor ecuații li se atasează o valoare numerică pi (pondere), care este proporțională cu încrederea pe care o avem în măsurătoarea respectivă.

pi =

Urmează normalitatea și rezolvarea sistemului normal al ecuațiilor corecțiilor, de unde rezultă valorile parametrilor xi . În continuare se calculează cotele punctelor noi în rețea Hj și corecțiilor măsurătorilor Vij . Se trece apoi la calcule de evaluare a preciziei și anume calculul următoarelor mărimi :

– abaterea standard a unității de pondere : s0 =

– abaterea standard de determinare a parametrilor : Sxi = s0

Capitolul 4

4.1. Generalitati despre centralele eoliene

Energia eoliană este energia vântului, o formă de energie regenerabilă.

Turbinele eoliene pot fi împărțite arbitrar în trei clase: – mici ;

– medii ;

– mari.

Turbinele eoliene mici sunt capabile de generarea a 50-60 KW putere și folosesc rotoare cu diametru între 1–15 m. Se folosesc în principal în zone îndepărtate, unde există un necesar de energie electrică dar sursele tradiționale de electricitate sunt scumpe sau nesigure.

Turbinele eoliene medii sunt cele mai răspândite. Acestea folosesc rotoare care au diametre între 15–60 m și au o capacitate între 50-1500 KW. Cele mai multe turbine comerciale generează o capacitate între 500KW-1500KW.

Turbinele eoliene mari au rotoare care măsoară diametre între 60–100 m și sunt capabile de a genera 2-3 MW putere. Turbinele eoliene mari produc până la 1,8 MW și pot avea o paletă de peste 40 m, ele fiind plasate pe turnuri de 80 m.

În România, cu excepția zonelor de munte unde condițiile meteorologice dificile fac greoaie instalarea și întreținerea agregatelor eoliene, viteze egale sau superioare nivelului de 4 m/s se regăsesc în Podișul Central Moldovenesc și în Dobrogea. Litoralul românesc prezintă și el potențial energetic deoarece în această parte a țării viteza medie anuală a vântului întrece pragul de 4 m/s.

Principalul avantaj al energiei eoliene este emisia zero de substanțe poluante și gaze cu efect de seră, datorită faptului că nu se ard combustibili. Producerea de energie eoliană nu implică producerea nici unui fel de deșeuri ce pot pune în pericol calitatea vieții oamenilor.

Principalele dezavantaje sunt: resursele energetice relativ limitate, inconstanța datorată variației vitezei vântului și numărului redus de amplasamente posibile.

Cerinte privind monitorizarea si precizia

Având în vedere dimensiunile impresionante ale rotoarelor ca și înălțimile turnurilor, care pot depăși 100 m, supravegherea stabilității în timp a acestor structuri este foarte importantă.

Pe lângă metodele fizice de urmărire a comportării, care permit determinări relative ale abaterilor, metodele geodezice prezintă importanță prin faptul că permit determinări de abateri absolute ale structurii.

Monitorizarea abaterilor prin metode goedezice poate fi abordată din punct de vedere al determinării abaterilor de la verticalitate și din punct de vedere al studierii tasărilor.

Monitorizarea abaterii de la verticalitate

Monitorizarea abaterilor de la verticalitate presupune efectuarea de determinări pentru 3 pozitii distincte ale nacelei turbinei.

Tehnica de determinare presupune :

Efectuarea de măsurători de directii orizontale tangente la circumferința turnului, la diferite nivele ale turnului și spre centrul turnului din trei puncte de sprijin amplasate simetric față de centrul turnului, situate la distanțe care să permită efectuarea în bune condiții ale măsurătorilor. Punctele de sprijin vor fi integrate într-o rețea locala liniar unghiulară, care să permită determinarea poziției planimetrice a acestor puncte.

Determinarea abaterilor de la verticalitate. Se propune o abordare care să permită determinarea abaterilor în două moduri:

prin determinarea coordonatelor centrelor turnului la fiecare nivel prin intersectarea directiilor orizontale măsurate spre centrul turnului si apoi a abaterilor pentru fiecare nivel observat.

prin determinarea directiilor spre centrul turnului ca medie a directiilor orizontale tangente la turn și apoi a abaterilor transversale pe fiecare directie. Prin compunrea vectorilor rezultați se va determina abaterea la fiecare nivel al turnului.

Determinarea tasarilor

Pentru determinarea tasărilor se va utiliza metoda nivelmnetului geometric de precizie. Tehnica de determinare presupune :

Amplasarea, cu aviz geotehnic a minim trei repere de referință, care sa permită controlul stabiltății acestora și determinarea corectă a tasarilor.

Efectuarea de măsurători de nivelment geometric de precizie care să includa reperele de referință și mărcile de tasare amplasate în fundația centralei eoliene.

4.2. Scopul lucrarii, realizarea documentatiei si instrumentele utilizate

Scopul lucrării este constituit din evaluarea tasării fundației și determinarea abaterii de la verticalitate a turnului unei turbine eoliene din zona Casimcea – etapa inițială (ciclul zero) de măsurători.

Măsurătorile aferente acestui ciclu s-au efectuat în data de 19.09.2013.

Pentru realizarea documentației s-au parcurs următoarele etape :

Recunoașterea terenului

S-a identificat și s-a verificat starea reperelor de referință realizate de beneficiarul lucrării și au fost numerotate: R1, R2, R3 ;

S-a identificat și s-a verificat starea mărcilor de tasare amplasate de beneficiar în fundația turnului turbinei și au fost numerotate M1, M2, M3, M4 .

Efectuarea de măsurători de nivelment geometric de precizie pentru determinarea cotelor mărcilor de tasare încastrate în fundația turnului turbinei eoliene

Pentru determinarea cotelor mărcilor de tasare s-au efectuat două cicluri (0 și 1) de măsurători de nivelment geometric.

Pentru efectuarea măsurătorilor s-a utilizat instrumentul de nivelment geometric de precizie digital TOPCON DL- și mire de invar de 2m. Acest sistem de măsurare asigură o abatere standard de ±0,4mm pe km de dublu nivelment. De asemenea, s-a lucrat pentru asigurarea preciziei solicitate de ~ +/-, în condițiile prevăzute de STAS 2745/1990.

4.2.1. Instrumentul de nivelment Topcon DL 101-C

În vederea determinării diferențelor de nivel prin nivelment geometric de precizie, s-a recurs la utilizarea instrumentului de nivelment electronic digital Topcon DL 101-C împreună cu mire de invar, adecvate acestui tip de aparat.

Fig. 4.1. Topcon DL 101-C

Topcon DL 101-C folosește principiul analizei frecvenței (FFT). Mărimea câmpului vizual este de 1.3˚. Înregistrarea unei singure măsurători poate dura cu aproximație 4 secunde, iar timpul de expunere nu este mai mare de o zecime de secundă.

Tabel 4.1. Principalele funcții și taste la DL 101-C

Codul de bare al mirelor Topcon constă în trei elemente de bază: A, B, R. Elementele ce alcătuiesc codul sunt dispuse în succesiunea R(0), A(0), B(0), R(1), A(1), B(1) etc. cu un spațiu între cele trei elemente de bază de p = 10mm .

DA[mm] = 5 . (1+ )

DB[mm] = 5 . (1+ )

λA = 600mm xA[mm] = 30

λB = 570mm xB[mm] = 30

i = {0,1,2, … n}

Fig. 4.2. Mira de invar cu cod de bare

Elementul de bază R are aceeași valoare pentru toate pozițiile R(i) și se prezintă sub forma a trei benzi înnegrite cu lățimea de 2 mm separate între ele la o distanță de 1 mm. În acest fel componența R(i) are lățimea de 8 mm. Lățimea D a elementelor A și B depinde de amplitudinea a două funcții sinus, ce corespund unor diferite lungimi de undă. Din punct de vedere teoretic, lungimea benzii pentru elementele A și B poate lua valori între 0-10 mm. O linie din acest cod se repetă după 60 cm (în cazul λA) sau 57 cm (în cazul λB), însă modelul întreg al elementului A sau B nu se poate repeta decât la un interval de 11.4 m.

Analiza semnalului se face cu ajutorul transformării Fourier și constă în divizarea semnalului în trei componente ale frecvenței, legate între ele de lățimea de bază p = 10 mm. Frecvențele rezultate cresc proporțional cu mărirea distanței instrument-miră. Distanța d se poate determina în felul următor :

d = f

Unde : d – distanța instrument-miră;

f – distanța focală a obiectivului;

p – lățimea admisă a benzii (10 mm)

p’ – lațimea p înregistrată de senzorul CCD.

După determinarea frecvențelor și , se poate determina o primă citire H0 cu ajutorul relației următoare : H0 = 11400

Pentru executarea unei drumuiri de nivelment folosind instrumentul Topcon DL101-C, modul “înregistrare” trebuie dezactivat sau setat pe funcția “RAM”, ce presupune înregistrarea datelor pe cartela de memorie.

Principalele opțiuni ale meniului Topcon DL 101-C

Tabel 4.2. Principalele opțiuni ale meniului Topcon DL 101-C

Operații privind începerea drumuirii de nivelment

Tabel 4.3. Începerea drumuirii de nivelment

Tabel 4.4. Colectarea măsurătorilor pe parcursul drumuirii

După efectuarea primei măsurători către punctul anterior (Back 1 Pn), vor fi afișate informațiile :

Caracteristici de bază ale instrumentului de nivelment geometric TOPCON DL 101-C

Caracteristici ale obiectivului : Puterea de mărire 32x

Mărirea câmpului vizual 1˚20’

Deschiderea obiectivului 45 mm

Caracteristici ale compensatorului : Domeniul de lucru ± 12’

Precizia 0.3”

Măsurarea diferențelor de nivel : Abaterea standard pe dublu km de nivelment

– citire electronică 0.4 mm

– citire optică 1 mm

Sensibilitatea nivelei sferice : 10’

Domeniul de măsurare : de la 2 m la 60 m

Alte caracteristici : Sursă : Baterie reîncărcabilă NiCd 7.2V

Timp de funcționare : 10 ore

Temperatura mediului ambiant : de la -20˚C până la +50˚C

4.3. Masuratori efectuate

În cadrul ciclului actual de măsurători au fost incluse reperele de referință R1, R2, R3 și mărcile de tasare M1, M2, M3, M4.

Măsurătorile efectute sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Măsurători nivelment fundație turn turbină – 19 septembrie 2013

Tabel 4.5. Pozitia 1 a nacelei

Tabel 4.6.Pozitia 2 a nacelei

Tabel 4.7. Pozitia 3 a nacelei

Tabelele, în afara măsurătorilor, conțin calculele efectuate în cadrul unor drumuiri închise pe punctul de plecare R1 (reperul de referință altimetrică R1), considerând cota acestui reper ca fiind 100,0000 m.

Valorile scrise cu pe ultimul rând al fiecarui tabel reprezinta neînchiderea pe diferențe de nivel în aceste drumuiri închise, putându-se observa faptul că acestea sunt de ordinul zecimilor de milimetri, fapt pentru care nu a mai fost necesară realizarea unei compensări pentru a calcula corecții ale diferențelor de nivel măsurate.

În penultima coloană se găsesc valorile cotelor reperelor de referință și ale marcilor de tasare de pe obiectivul monitorizat, putându-se observa diferențe ale acestora de cel mult 0,4 mm, corespunzător celor 3 poziții ale nacelei turbinei euliene.

Pe baza măsurătorilor efectuate a fost redactat tabelul cu cotele reperelor de referință și mărcilor de tasare în etapa inițială (ciclul `0`), pentru cele 3 pozitii de stationare ale nacelei.

Tabel 4.8. Cotele reperelor de referință și mărcilor de tasare în etapa inițială (ciclul `0`),

pentru cele 3 pozitii de stationare ale nacelei

În figurile de mai jos sunt indicate:

cele 3 poziții ale nacelei, pozițiile fiind setate de specialiștii de la serviciul de intervenții al parcului de centrale eoliene.;

amplasarea reperelor de referință și a mărcilor de tasare.

Fig. 4.3. Cele 3 pozitii ale nacelei

Fig. 4.4. Amplasarea reperelor de referință și a mărcilor de tasare

Măsurători pentru monitorizarea înclinării turnului turbinei eoliene

Conform prevederilor temei contractului s-a urmărit :

Efectuarea de determinări ale poziției centrului turnului centralei eoliene din 3 puncte de stație distincte în așa fel încât punctele de măsurare să fie situate la nivelele construcției reprezentate de muchia superioara a segmentelor de beton (segmentul din baza fiind masurat primul, urmat de fiecare al 5-lea segment de beton).

Reprezentarea grafică a abaterilor de la verticalitate

Pentru determinarea poziției centrului turnului la înălțimile cerute au fost efectuate:

Proiectarea punctelor din care urmează să fie efectuate observațiile

Această operație a fost efectuată la birou urmărindu-se respectarea cerințelor beneficiarului ca aceste puncte să formeze un triunghi echilateral care să încadreze turnul. Pornind de la coordonatele centrului turnului, în sistem Stereografic 1970, puse la dispoziție de către beneficiar, au fost stabilite la aproximativ 100 m de centrul turnului poziițiile S1, S2, S3 din care se vor efectua observațiile.

Dispunerea acestor punctelor S1, S2, S3 este reprezentată in schița de mai jos, in care sunt indicate și elementele triunghiului echilateral creat.

Fig. 4.5. Dispunerea punctelor S1, S2, S3

Trasarea punctelor S1, S2, S3 și determinarea coodonatelor acestor puncte și a celor din rețeaua de urmărire a tasărilor

Pentru efectuarea acestor operații s-a utilizat tehnologia . Aparatura folosită a fost reprezentată de receptoare TOPCON GR5.

S-a stabilit ca trasarea pozițiilor punctelor S1, S2, S3 să se facă cu precizie centimetrică, folosind tehnologia și sistemul național de poziționare ROMPOS.

După efectuarea trasării pozițiilor punctelor S1, S2 și S3, folosind tot tehnologia au fost determinate coordonatele reperilor R1, R2, R3 și a mărcilor M1, M2, M3, M4 în sistemul de proiecție Stereografic 1970, coordonatele acestora regăsindu-se în tabelul următor.

Tabel 4.9. Coordonatele reperilor R1, R2, R3 și a mărcilor M1, M2, M3, M4 în sistemul de proiecție Stereografic 1970

Determinarea cu precizie a pozițiilor punctelor S1, S2, S3 și determinarea pozițiilor centrului turnului centralei eoliene la nivelele solicitate

În punctele S1, S2, S3 trasate, au fost efectuate determinări de precizie ridicată folosind stația totală Leica TC802, ce are abaterea standard de determinare a unghiurilor de 2” și a distanțelor de 2mm + 2ppm. Pentru a nu induce erorile datorate reducerii la planul de proiecție Stereografic 1970 s-a stabilit ca determinarea coordonatelor punctelor din care s-au efectuat observațiile și ale centrului turnului la fiecare nivel să fie calculate într-un sistem local de coordonate.

Din fiecare punct au fost efectuate observații în ambele poziții ale lunetei aparatului, pentru vizele înclinate fiind folosit ocularul cotit.

Observațiile asupra turnului au fost efectuate conform schiței următoare.

Fig. 4.6. Schita vizelor

Aspecte din timpul măsurătorilor se pot observa în imaginile următoare.

Fig. 4.7. Aspecte din timpul măsurătorilor

Pentru fiecare poziție a nacelei au fost efectuate trei staționări, efectuându-se observațiile aferente.

În tabelele de mai jos se regăsesc direcțiile orizontale măsurate în ambele poziții (Hz P1 și Hz P2, valori în grade centesimale), valoarea medie a direcției (Hz M în grade centesimale), distanțe orizontale (D), unghiul orizontal dintre laturile de orientare (U.O. în grade centesimale), abaterea unghiulară la nivelul vizat față de baza turnului (α în grade centesimale), valoarea tangentei unghiului α și abaterea liniară corespunzătoare unghiului α, perpendiculară pe direcția de vizare (q).

Tabel 4.10. Măsurători de unghiuri și distanțe în poziția 1 a nacelei pentru punctele S1,S2 și S3

Tabel 4.11. Măsurători de unghiuri și distanțe în poziția 2 a nacelei pentru punctele S1,S2 și S3

Tabel 4.12. Măsurători de unghiuri și distanțe în poziția 3 a nacelei pentru punctele S1,S2 și S3

Folosind măsurătorile de mai sus au fost determinate coordonatele în sistem local pentru punctele din care au fost efectuate observațiile, acestea regăsindu-se în tabelul următor.

Tabel 4.13. Coordonatele punctelor S1, S2 și S3

Măsurătorile au fost prelucrate riguros în fiecare etapă, utilizand softul SiPreG, obținându-se abaterea standard medie a retelei compusă din toate punctele și abaterile standard individuale pentru fiecare punct în parte. În cele ce urmează se regăsesc rapoartele de compensare pentru fiecare poziție a nacelei.

4.4. Prezentarea generala a programului de prelucrare a datelor SiPreG

Pachetul de programe SiPreG (Sistem pentru Prelucrarea Măsurătorilor Geodezice) a fost conceput ca suport informatic pentru lucrul de birou (calcule și redactare), efectuat în mod curent în cadrul lucrărilor de geodezie și topografie.

Funcțiile principale ale sistemului sunt următoarele :

Evidența sistemelor de coordonate;

Evidența instrumentelor de măsură utilizate în lucrările topo-geodezice;

Evidența punctelor de sprijin;

Evidența măsurătorilor topo-geodezice;

Calculul coordonatelor provizorii;

Prelucrarea (compensarea) rețelelor geodezice de sprijin, de triangulație sau de nivelment geometric;

Calculul drumuirilor;

Calculul punctelor radiate în ridicări de detaliu;

Definirea și raportarea profilelor transversale.

SiPreG poate fi instalat pe orice microcalculator compatibil IBM PC sub sistemul de operare Windows.

Pentru a ține evidența momentelor în care se intervine în baza de date a sistemului, sunt preluate din calculator data și ora. Este recomandat ca utilizatorul să se asigure că acestea sunt corect setate înainte de lansarea sistemului SiPreG în execuție.

Datele pe care le prelucrează modulele funcționale din SiPreG sunt înregistrate în mai multe fișiere care formează baza de date a sistemului.

Organizarea bazei de date

Datele pe care le prelucrează modulele funcționale din programul SiPreG sunt înregistrate în mai multe fișiere ce formează baza de date a sistemului.

Principalele entități caracterizate în baza de date sunt următoarele:

Lucrarea reprezintă, ca și principiu, un anumit teritoriu pentru care se execută o serie de operații geodezice și topografice.

Toate fișierele SiPreG ce aparțin aceleiași lucrări trebuie să se afle într-un singur director. În același director nu se pot găsi fișiere SiPreG care aparțin mai multor lucrări.

Sisteme de coordonate – Lucrările topografice și geodezice au posibilitatea referirii la diferite sisteme de coordonate și de cote. Există predefinite următoarele sisteme de coordonate:

“Geografic Krasovsky”: Coordonate geografice (latitudine, longitudine) pe elipsoidul Krasovsky ;

“Geografic WGS-84”: Coordonate geografice (latitudine, longitudine) pe elipsoidul WGS-84 ;

“Tridimensional WGS-84”: Coordonate tridimensionale (X,Y,Z) pe elipsoidul WGS-84 ;

“Stereografic-70 de stat”: Coordonate plane (X,Y) în sistemul de proiecție Stereografic 1970 de Stat, elipsoid Krasovsky ;

“Gauss-Kruger, fus 6 gr.”: Coordonate plane (X, Y) ]n sistemul de proiecție Gauss-Kruger, elipsoid Krasovsky, pe fus de 6 grade ;

“Gauss-Kruger, fus 3 gr.”: Coordonate plane (X, Y) în sistemul de proiecție Gauss-Kruger, elipsoid Krasovsky, pe fus de 3 grade ;

“Stereografic-30 Pr.Buc”: Coordonate plane (X, Y) în sistemul de proiecție Stereografic 1930, elipsoid Hayford, plan secant Foișorul de Foc.

Pe lângă aceste sisteme predefinite, este prevăzută posibilitatea definirii de noi sisteme locale. Denumirile sistemelor locale sunt stabilite de către utilizator.

Instrumente de măsură – Sunt instrumentele utilizate pentru efectuarea măsurătorilor geodezice în rețele de îndesire. În actuala versiune SiPreG sunt recunoscute următoarele categorii de instrumente:

Teodolit ;

Nivelă ;

Stație totală ;

Lungime .

Operatori – Numele operatorilor care efectuează măsurătorile.

Punctele de sprijin sunt punctele de planimetrie și altimetrie utilizate pentru calculul coordonatelor celorlalte puncte determinate prin măsurători geodezice și topografice în cadrul lucrării.

Măsurătorile sunt valori determinate între puncte de sprijin, de către operatori, folosind instrumente de măsură. În actuala versiune SiPreG sunt recunoscute următoarele categorii de măsurători:

Direcții unghiulare orizontale ;

Distanțe ;

Direcții unghiulare zenitale efectuate simultan cu măsurători de distanțe înclinate, în vederea determinării distanței orizontale și a distanței de nivel

Diferențe de nivel.

Programele sistemului SiPreG sunt concepute având în vedere un utilizator ce stăpânește cunoștințe minime privind utilizarea calculatorului electronic și este familiarizat cu aspectele tehnice de bază legate de practica lucrărilor topografice și geodezice.

În actuala versiune, interfața dintre utilizator și sistem este realizată în mediul Windows, folosind toate facilitățile specifice acestui sistem de operare.

Tabel 4.14. Rapoartele de compensare pentru fiecare poziție a nacelei

====================================================================

| POZITIA 1 NACELA |

====================================================================

| REZULTATE COMPENSARE PLANIMETRIE |

====================================================================

| Ab.standard medie (precizie retea): 0.51 cm. |

====================================================================

| INVENTAR DE COORDONATE |

====================================================================

| Denumire punct |Coordonate| Cor. |Coordonate|Ab.st.|Ax.el.|Or.el.|

| |provizorii| (cm) |compensate| (cm) | (cm) | (gr) |

====================================================================

|S3 | | | 520.801| PUNCT |

| | | | 542.270| |

–––––––––––––––––––––––

|S1 | | | 370.834| PUNCT |

| | | | 455.716| |

–––––––––––––––––––––––

|S2 | | | 520.801| PUNCT |

| | | | 369.183| |

–––––––––––––––––––––––

|J | 471.081| -0.77| 471.073| 0.36| 0.36| 90.05|

| | 455.810| 0.02| 455.810| 0.36| 0.36| |

–––––––––––––––––––––––

|T1 | 471.081| -0.73| 471.074| 0.36| 0.36| 90.05|

| | 455.810| -0.17| 455.808| 0.36| 0.36| |

–––––––––––––––––––––––

|T6 | 471.081| -1.57| 471.065| 0.36| 0.36| 90.05|

| | 455.810| -0.25| 455.808| 0.36| 0.36| |

–––––––––––––––––––––––

|T11 | 471.081| -1.40| 471.067| 0.36| 0.36| 90.05|

| | 455.810| -0.47| 455.805| 0.36| 0.36| |

–––––––––––––––––––––––

|T16 | 471.081| -2.05| 471.061| 0.36| 0.36| 90.05|

| | 455.810| -0.08| 455.809| 0.36| 0.36| |

–––––––––––––––––––––––

|T21 | 471.081| -4.00| 471.041| 0.36| 0.36| 90.05|

| | 455.810| 0.25| 455.813| 0.36| 0.36| |

–––––––––––––––––––––––

|TM1 | 471.081| -3.68| 471.044| 0.36| 0.36| 90.05|

| | 455.810| 0.39| 455.814| 0.36| 0.36| |

–––––––––––––––––––––––

|TM2 | 471.081| -7.78| 471.003| 0.36| 0.36| 90.05|

| | 455.810| -2.78| 455.782| 0.36| 0.36| |

====================================================================

====================================================================

| MASURATORI |

====================================================================

| Statia: S3 |

–––––––––––––––––––––––

| Punct vizat | Directie | Cor. | Directie | Orientare| |

| | masurata |(sec.)|compensata| | |

–––––––––––––––––––––––

|S2 |263.837900| -8.6|263.837042|300.000000| |

|S1 |197.162500| -15.1|197.160986|233.323945| |

|J |230.609500| -8.1|230.608687|266.771647| |

|T1 |230.610400| -9.1|230.609488|266.772445| |

|T6 |230.606000| -9.1|230.605088|266.768046| |

|T11 |230.607500| -7.5|230.606755|266.769714| |

|T16 |230.600800| 11.2|230.601921|266.764881| |

|T21 |230.588900| 11.5|230.590054|266.753017| |

|TM1 |230.589400| 20.2|230.591420|266.754380| |

|TM2 |230.577300| 14.6|230.578759|266.741738| |

–––––––––––––––––––––––

| Statia: S1 |

–––––––––––––––––––––––

| Punct vizat | Directie | Cor. | Directie | Orientare| |

| | masurata |(sec.)|compensata| | |

–––––––––––––––––––––––

|S2 |361.966450| -48.6|361.961588|366.682743| |

|S3 | 28.600300| 24.9| 28.602789| 33.323945| |

|J |395.339500| -8.1|395.338687| 0.059842| |

|T1 |395.338400| -9.1|395.337487| 0.058642| |

|T6 |395.337900| -9.1|395.336987| 0.058143| |

|T11 |395.336300| -7.5|395.335554| 0.056709| |

|T16 |395.336900| 11.2|395.338021| 0.059177| |

|T21 |395.339000| 11.5|395.340155| 0.061311| |

|TM1 |395.339000| 20.2|395.341022| 0.062178| |

|TM2 |395.319500| 14.6|395.320960| 0.042102| |

–––––––––––––––––––––––

| Statia: S2 |

–––––––––––––––––––––––

| Punct vizat | Directie | Cor. | Directie | Orientare| |

| | masurata |(sec.)|compensata| | |

–––––––––––––––––––––––

|S3 | 82.268800| -23.6| 82.266443|100.000000| |

|S1 |148.949200| -0.1|148.949186|166.682743| |

|J |115.442400| -8.1|115.441587|133.175143| |

|T1 |115.442900| -9.1|115.441988|133.175546| |

|T6 |115.447800| -9.1|115.446888|133.180445| |

|T11 |115.447400| -7.5|115.446655|133.180212| |

|T16 |115.447900| 11.2|115.449021|133.182577| |

|T21 |115.457600| 11.5|115.458754|133.192306| |

|TM1 |115.454500| 20.2|115.456520|133.190074| |

|TM2 |115.487800| 14.6|115.489259|133.222809| |

–––––––––––––––––––––––

| DISTANTE |

–––––––––––––––––––––––

| De la punctul | La punctul | Distanta | Cor. | Distanta | |

| | | masurata | (cm) |compensata| |

–––––––––––––––––––––––

|S1 |S2 | 173.141| 0.1| 173.142| |

|S2 |S3 | 173.087| -0.0| 173.087| |

|S3 |S1 | 173.152| 0.0| 173.152| |

====================================================================

====================================================================

| POZITIA 2 NACELA |

====================================================================

| REZULTATE COMPENSARE PLANIMETRIE |

====================================================================

| Ab.standard medie (precizie retea): 0.53 cm. |

====================================================================

| INVENTAR DE COORDONATE |

====================================================================

| Denumire punct |Coordonate| Cor. |Coordonate|Ab.st.|Ax.el.|Or.el.|

| |provizorii| (cm) |compensate| (cm) | (cm) | (gr) |

====================================================================

|S3 | | | 520.801| PUNCT |

| | | | 542.270| |

–––––––––––––––––––––––

|S1 | | | 370.834| PUNCT |

| | | | 455.716| |

–––––––––––––––––––––––

|S2 | | | 520.801| PUNCT |

| | | | 369.183| |

–––––––––––––––––––––––

|J | 471.081| -1.01| 471.071| 0.38| 0.38| 90.05|

| | 455.810| 0.06| 455.811| 0.38| 0.38| |

–––––––––––––––––––––––

|T1 | 471.081| -1.01| 471.071| 0.38| 0.38| 90.05|

| | 455.810| -0.20| 455.808| 0.38| 0.38| |

–––––––––––––––––––––––

|T6 | 471.081| -1.49| 471.066| 0.38| 0.38| 90.05|

| | 455.810| -0.16| 455.808| 0.38| 0.38| |

–––––––––––––––––––––––

|T11 | 471.081| -0.86| 471.072| 0.38| 0.38| 90.05|

| | 455.810| -0.50| 455.805| 0.38| 0.38| |

–––––––––––––––––––––––

|T16 | 471.081| -1.09| 471.070| 0.38| 0.38| 90.05|

| | 455.810| -0.86| 455.801| 0.38| 0.38| |

–––––––––––––––––––––––

|T21 | 471.081| -0.64| 471.075| 0.38| 0.38| 90.05|

| | 455.810| -1.29| 455.797| 0.38| 0.38| |

–––––––––––––––––––––––

|TM1 | 471.081| 0.16| 471.083| 0.38| 0.38| 90.05|

| | 455.810| -1.23| 455.798| 0.38| 0.38| |

–––––––––––––––––––––––

|TM2 | 471.081| 4.26| 471.124| 0.38| 0.38| 90.05|

| | 455.810| -6.72| 455.743| 0.38| 0.38| |

====================================================================

====================================================================

| MASURATORI |

====================================================================

| Statia: S2 |

–––––––––––––––––––––––

| Punct vizat | Directie | Cor. | Directie | Orientare| |

| | masurata |(sec.)|compensata| | |

–––––––––––––––––––––––

|S3 | 82.264800| -6.6| 82.264138|100.000000| |

|S1 |148.944300| 25.8|148.946881|166.682743| |

|J |115.440000| 5.3|115.440533|133.176395| |

|T1 |115.440600| 7.0|115.441300|133.177162| |

|T6 |115.442600| 13.0|115.443900|133.179760| |

|T11 |115.440900| 5.7|115.441467|133.177329| |

|T16 |115.444900| -10.3|115.443868|133.179732| |

|T21 |115.443700| -9.3|115.442769|133.178632| |

|TM1 |115.439300| -11.6|115.438135|133.173998| |

|TM2 |115.434800| -18.9|115.432909|133.168769| |

–––––––––––––––––––––––

| Statia: S1 |

–––––––––––––––––––––––

| Punct vizat | Directie | Cor. | Directie | Orientare| |

| | masurata |(sec.)|compensata| | |

–––––––––––––––––––––––

|S2 |364.358850| -35.7|364.355285|366.682743| |

|S3 | 30.991000| 54.9| 30.996486| 33.323945| |

|J |397.732100| 5.3|397.732633| 0.060092| |

|T1 |397.730300| 7.0|397.731001| 0.058459| |

|T6 |397.729900| 13.0|397.731201| 0.058659| |

|T11 |397.728500| 5.7|397.729068| 0.056526| |

|T16 |397.727800| -10.3|397.726767| 0.054225| |

|T21 |397.725000| -9.3|397.724068| 0.051526| |

|TM1 |397.725600| -11.7|397.724434| 0.051893| |

|TM2 |397.691400| -18.9|397.689508| 0.016984| |

–––––––––––––––––––––––

| Statia: S3 |

–––––––––––––––––––––––

| Punct vizat | Directie | Cor. | Directie | Orientare| |

| | masurata |(sec.)|compensata| | |

–––––––––––––––––––––––

|S1 |333.885700| 14.3|333.887132|233.323945| |

|S2 | 0.562700| 4.9| 0.563188|300.000000| |

|J |367.332800| 5.3|367.333333|266.770145| |

|T1 |367.333500| 7.0|367.334200|266.771011| |

|T6 |367.330100| 13.0|367.331400|266.768215| |

|T11 |367.335400| 5.7|367.335967|266.772780| |

|T16 |367.336900| -10.3|367.335868|266.772679| |

|T21 |367.340600| -9.3|367.339669|266.776482| |

|TM1 |367.345100| -11.7|367.343935|266.780746| |

|TM2 |367.386000| -18.9|367.384109|266.820906| |

–––––––––––––––––––––––

| DISTANTE |

–––––––––––––––––––––––

| De la punctul | La punctul | Distanta | Cor. | Distanta | |

| | | masurata | (cm) |compensata| |

–––––––––––––––––––––––

|S1 |S2 | 173.141| 0.1| 173.142| |

|S2 |S3 | 173.087| -0.0| 173.087| |

|S3 |S1 | 173.152| 0.0| 173.152| |

====================================================================

====================================================================

| POZITIA 3 NACELA |

====================================================================

| REZULTATE COMPENSARE PLANIMETRIE |

====================================================================

| Ab.standard medie (precizie retea): 0.18 cm. |

====================================================================

| INVENTAR DE COORDONATE |

====================================================================

| Denumire punct |Coordonate| Cor. |Coordonate|Ab.st.|Ax.el.|Or.el.|

| |provizorii| (cm) |compensate| (cm) | (cm) | (gr) |

====================================================================

|S3 | | | 520.801| PUNCT |

| | | | 542.270| |

–––––––––––––––––––––––

|S1 | | | 370.834| PUNCT |

| | | | 455.716| |

–––––––––––––––––––––––

|S2 | | | 520.801| PUNCT |

| | | | 369.183| |

–––––––––––––––––––––––

|J | 471.081| -0.85| 471.073| 0.13| 0.13| 90.05|

| | 455.810| -0.58| 455.804| 0.13| 0.13| |

–––––––––––––––––––––––

|T1 | 471.081| -0.76| 471.073| 0.13| 0.13| 90.05|

| | 455.810| -0.72| 455.803| 0.13| 0.13| |

–––––––––––––––––––––––

|T6 | 471.081| -1.55| 471.065| 0.13| 0.13| 90.05|

| | 455.810| -0.76| 455.802| 0.13| 0.13| |

–––––––––––––––––––––––

|T11 | 471.081| -1.32| 471.068| 0.13| 0.13| 90.05|

| | 455.810| -0.91| 455.801| 0.13| 0.13| |

–––––––––––––––––––––––

|T16 | 471.081| -0.98| 471.071| 0.13| 0.13| 90.05|

| | 455.810| 0.08| 455.811| 0.13| 0.13| |

–––––––––––––––––––––––

|T21 | 471.081| -1.38| 471.067| 0.13| 0.13| 90.05|

| | 455.810| 1.68| 455.827| 0.13| 0.13| |

–––––––––––––––––––––––

|TM1 | 471.081| -0.89| 471.072| 0.13| 0.13| 90.05|

| | 455.810| 2.09| 455.831| 0.13| 0.13| |

–––––––––––––––––––––––

|TM2 | 471.081| 0.82| 471.089| 0.13| 0.13| 90.05|

| | 455.810| 4.40| 455.854| 0.13| 0.13| |

====================================================================

====================================================================

| MASURATORI |

====================================================================

| Statia: S3 |

–––––––––––––––––––––––

| Punct vizat | Directie | Cor. | Directie | Orientare| |

| | masurata |(sec.)|compensata| | |

–––––––––––––––––––––––

|S2 | 0.561600| 4.3| 0.562033|300.000000| |

|S1 |333.886700| -7.2|333.885977|233.323945| |

|J |367.334600| 5.5|367.335155|266.773121| |

|T1 |367.335600| 4.9|367.336088|266.774056| |

|T6 |367.331800| 0.2|367.331822|266.769789| |

|T11 |367.334200| -6.1|367.333589|266.771555| |

|T16 |367.331500| 7.9|367.332287|266.770254| |

|T21 |367.324600| 4.2|367.325018|266.762984| |

|TM1 |367.326800| -3.8|367.326418|266.764381| |

|TM2 |367.329500| -9.9|367.328514|266.766478| |

–––––––––––––––––––––––

| Statia: S1 |

–––––––––––––––––––––––

| Punct vizat | Directie | Cor. | Directie | Orientare| |

| | masurata |(sec.)|compensata| | |

–––––––––––––––––––––––

|S3 |297.597700| -1.9|297.597506| 33.323945| |

|S2 |230.956400| -1.0|230.956305|366.682743| |

|J |264.329000| 5.5|264.329555| 0.055993| |

|T1 |264.328200| 4.9|264.328688| 0.055126| |

|T6 |264.328400| 0.2|264.328422| 0.054859| |

|T11 |264.328100| -6.1|264.327488| 0.053926| |

|T16 |264.333000| 7.9|264.333787| 0.060226| |

|T21 |264.343500| 4.2|264.343918| 0.070358| |

|TM1 |264.346900| -3.8|264.346517| 0.072957| |

|TM2 |264.362200| -9.9|264.361213| 0.087650| |

–––––––––––––––––––––––

| Statia: S2 |

–––––––––––––––––––––––

| Punct vizat | Directie | Cor. | Directie | Orientare| |

| | masurata |(sec.)|compensata| | |

–––––––––––––––––––––––

|S1 |149.815300| -3.2|149.814977|166.682743| |

|S3 | 83.132200| 0.3| 83.132234|100.000000| |

|J |116.309200| 5.5|116.309754|133.177521| |

|T1 |116.309200| 4.9|116.309688|133.177455| |

|T6 |116.314200| 0.2|116.314222|133.181989| |

|T11 |116.314000| -6.1|116.313389|133.181155| |

|T16 |116.307600| 7.9|116.308387|133.176152| |

|T21 |116.305100| 4.2|116.305518|133.173284| |

|TM1 |116.301900| -3.8|116.301518|133.169285| |

|TM2 |116.285700| -9.9|116.284714|133.152487| |

–––––––––––––––––––––––

| DISTANTE |

–––––––––––––––––––––––

| De la punctul | La punctul | Distanta | Cor. | Distanta | |

| | | masurata | (cm) |compensata| |

–––––––––––––––––––––––

|S1 |S2 | 173.141| 0.1| 173.142| |

|S2 |S3 | 173.087| -0.0| 173.087| |

|S3 |S1 | 173.152| 0.0| 173.152| |

====================================================================

În tabelul de mai jos au fost calculate abaterile raportate la înălțimea turnului in mm/m pentru fiecare nivel observat, în funcție de poziția nacelei.

Tabel 4.15. Calculul abaterilor raportate la înălțimea turnului pentru fiecare nivel observat

În planșele 1, 2, 3 se regăsesc raportate coordonatele pentru fiecare poziție a nacelei, împreună cu vectorii de înclinare de la un nivel la altul, iar în planșa 4 sunt suprapuse deplasările în cele 3 poziții ale nacelei. Dimensiunile elipselor erorilor reprezentate pe planșele 1, 2 și 3 evidențiază, și grafic, precizia de determinare a pozițiilor centrelor turnului turbinei eoliene și încadrarea în abaterea maximă admisă de 1cm, solicitată prin tema lucrării.

Pentru verificarea calculelor s-au folosind abaterile liniare (q) determinate din fiecare stație de măsurare, prin compunerea acestora s-a obținut grafic valoarea deplasării și direcția acesteia, rezultatele fiind identice cu cele rezultate în urma prelucrării riguroase a măsurătorilor.

4.5. DEVIZ ESTIMATIV

Înainte de măsurători

După măsurători

Lucrări de teren

Total general: 6890.737

Tabel 4.16. Deviz estimativ

Bibliografie

CRISTESCU, N. – Topografie inginerească, Editura didactică și pedagogică, București, 1978

DRAGOMIR, P.I.; TAMAIOAGA, GH.; MIHAILESCU, D.; ȚURCANU, R.- Topografie inginerească – CONSPRESS Bucuresti, 2000

DRAGOMIR, P.I. – Bazele măsurătorilor inginerești – CONSPRESS 2011

DRAGOMIR, P.I. – Măsurători inginrești în construcții și industrie , note de curs

HENNECKE F., MÜLLER G., WERNER H. – Handbuch Inginieurvemessung , Band I, Grundlagen, Herbert Wichmann Verlag,

ONOSE, D. – Topografie, Matrix Rom, București, 2004

MOLDOVEANU, C. – Geodezie, note de curs

ONOSE, D. – Urmărirea comportării terenurilor și construcțiilor, note de curs

Bibliografie

CRISTESCU, N. – Topografie inginerească, Editura didactică și pedagogică, București, 1978

DRAGOMIR, P.I.; TAMAIOAGA, GH.; MIHAILESCU, D.; ȚURCANU, R.- Topografie inginerească – CONSPRESS Bucuresti, 2000

DRAGOMIR, P.I. – Bazele măsurătorilor inginerești – CONSPRESS 2011

DRAGOMIR, P.I. – Măsurători inginrești în construcții și industrie , note de curs

HENNECKE F., MÜLLER G., WERNER H. – Handbuch Inginieurvemessung , Band I, Grundlagen, Herbert Wichmann Verlag,

ONOSE, D. – Topografie, Matrix Rom, București, 2004

MOLDOVEANU, C. – Geodezie, note de curs

ONOSE, D. – Urmărirea comportării terenurilor și construcțiilor, note de curs