Opublikowano. 5.V.1967 53196 KI 4lo,H/02 k MKP G Ol c «/*) Twórca wynalazku: dr inz. Aleksander Platek Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Katedra Geodezji Prze¬ myslowej) Kraków (Polska) Przyrzad do okresowego pomiaru pochylen elementów pionowych budowli 1 Przedmiotem wynalazku jest przyrzad do okre¬ sowego pomiaru pochylen scian, slupów i innych elementów pionowych budowli w dowolnie zorien¬ towanych plaszczyznach pionowych. [Przyrzad jest uzyteczny tylko w polaczeniu z dwoma specjalny- 5 mi znakami pomiarowymi, które utrwala sie w scianie obserwowanego obiektu na caly okres badan.Róznice pochylen zmierzonych okresowo wspom¬ nianym przyrzadem w dwóch wzajemnie prosto- 10 padlyeh plaszczyznach pionowych, z których jed¬ na jest równolegla a druga prostopadla do po¬ wierzchni sciany obiektu, sa skladowymi prze¬ mieszczania znaku górnego wzgledem znaku dol¬ nego. Z kolei skladowe te pozwalaja na okreslenie 15 wypadkowej przemieszczenia wzglednego i jego kierunku w rozpatrywanym okresie czasu.Znana jest metoda okresowego pomiaru pochy¬ lenia calej ibudowli lub jej pionowych elementów, polegajaca na zastosowaniu wciecia katowego i po- 20 zwalajaca na wyznaczenie wielkosci i kierunków zmian pochylenia w czasie. Metoda ta jest jednak bardzo pracochlonna i wymaga duzej przestrzeni dla zalozenia bazy pomiarowej, co przy gestej za¬ budowie, zwlaszcza zas we wnetrzu budowli, jest 25 bardzo trudne a czejsto wrecz niemozliwe do zre¬ alizowania.Znana jest równiez metoda okreslania pochy¬ len za pomoca okresowo wykonywanej niwelacji precyzyjnej, ale zastosowanie tej metody ograni- 30 cza sie do obiektów majacych wieksze rozmiary w poziomie i posiadajacych ceche bryly sztywnej.Metoda ta nie nadaje sie wiec do wyznaczania zmian pochylenia scian, slupów i filarów.Stosowanie do omawianego celu róznych waha¬ del, jak to sie czyni przy zaporach wodnych, jest w przypadku badania pochylen budowli mieszkal¬ nych i przemyslowych o wielu kondygnacjach bardzo nieekonomiczne przede wszystfóm ze wzgle¬ du na koniecznosc opuszczania wahadla wewnatrz budowli poprzez stropy. Równiez metoda fotogra¬ metryczna daje wyniki malo dokladne i wymaga duzej przestrzeni dla wykonania zdjec.Znane klinometry zbudowane na zasadzie egza¬ minatora libellowego wymagaja wykonania w obiekcie specjalnych nisz dla zamocowania gtewi- cy, co jest niemozliwe do wykonania w przypad¬ ku scian cienkich i elementów o malych wymia¬ rach.Znany przyrzad kontrolny do pionowego usta¬ wiania plyt prefabrykowanych w czasie ich mon¬ tazu wedlug patentu nr 52363 ma zastosowanie je¬ dynie do kontroli polozenia plyt wzgledem pionu.Do tego celu ma on dobrana konstrukcje, skla¬ dajaca sie z dwóch ramion w postaci rury o róz¬ nych dlugosciach i srednicach, polaczonych ze so- fra u dolu przegubowo. Rura o wiekszej srednicy wyposazona w cztery repery ma w górnej czesci zaefcep; umozliwiajacy j«j zawieszenie, rura zas o rnniejswej srednicy jest zakonczorta nasadka, na 53196* - której jest^umieszczona libella rurkowa oraz sruba mikrometryczaaa.Do umocowania przyrzadu na czas przeprowa¬ dzania pomiarów i ustalenia miejsca zera sluza od¬ dzielne uchwyty, w które przyrzad jest wyposazo¬ ny. -Ta konstrukcja przyrzadu jest przeznaczona wylacznie do kontrolowania pionowego ustawienia poszczególnych plyt prefabrykowanych podczas ich montazu lecz nie pozwala na okresowe wyznacze- Ij nie wypadkowej zmian pochylenia obiektu jako ca- ' losp, a wiec scian, slupów i innych elementów pio- ilawych budowli w dowolnie zorientowanych Ipla&z- czyznach pionowych! Wady oraz braki znanych metod i urzadzen usu¬ wa przyrzad do okresowego pomiaru pochylen ele¬ mentów pionowych budfowli wedlug wynalazku, który sklada sie z pojedynczego odpowiednio dlu¬ giego ramienia, wyposazonego w dolnej czesci w reper kulisty a w górnej czesci w znana srube mi¬ krometryczna, libelle rurkowa oraz w ruchoma prowadnice ze sprezyna dociskajaca. Ponad to przyrzad jest wyposazony w znak górny i znak dolny oraz w szablon do stabilizowania tych zna¬ ków w scianie danego obiektu.Przyrzad wedlug wynalazku jest uwidoczniony w przykladowym rozwiazaniu na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia ramie przyrzadu w wido¬ ku z boku, fig. 2 — prowadnice w widoku z boku, fig. 3 — libelle rurkowa w oprawce w widoku z teku, fig. 4 ^- znak górny w widoku z góry, fig. 5 — znak dolny w widoku z góry a fig. 6 przedstawia szablon w widoku z boku.Ramie przyrzadu stanowi rura 1 o dlugosci na przyklad iBB cm i srednicy 3 cm, zakonczona stopka 2 z przymocowanym do niej kulistym reperem 3 (fig. 1). W górnej czesci rury 1 osadzona jest na stale szyjlRa, 4 wraz z sruba mikrometryczna 5 i cylindrycznym elementem 6.Szyjka 4 jest zakonczona czopem 7 w ksztalcie stozka scietego. Odleglosc osi sruby mikrome¬ trycznej od srodka reperu 3 powinna wynosic 1 m.Po przylozeniu przyrzadu do znaków pomiarowych, na szyjke 4 naklada sie prowadnice i('fig. 2) w ten sposób, aby element 6 znalazl sie pomiedzy równo¬ leglymi scianami ramki 8 prowadnicy. Do pro¬ wadnicy zamocowany jest nagwintowany sworzen 10 jz nakretka 11. Na stozkowaty czop 7 nakladana jest lrbella rurkowa w oprawce (fig. 3).Oprawka jest wyposazona w okienko 12 do oswietlania libelli, w srube rektyfikacyjna 13 i urzadzenie pryzmatyczne 14. Przyrzad wedlug wynalazku uzupelniaja dwa znaki oraz szablon.Znak górny stanowi metalowa plytka 15 z kolo¬ wym otworem 16 o srednicy dobranej do srednicy sworznia 10, zakonczona dokladnie wygladzona po- wierzchma sferyczna 17 (fig. 4). Znak dolny jest wykonany równiez w postaci metalowej plytki 18 zakonczonej pólkolisto lecz bez szlifowanego brze¬ gu, przy czym plytka 18 ma otwór kolowy 19 o srednicy mniejszej niz srednica reperu kuliste¬ go 3 (fig. 5).Szablon stanowi rura 20 zakonczona od dolu wspornikiem 21, na którym jest umieszczona li¬ bella pudelkowa 22 oraz trzy sruby rektyfikacyjne 23 (fig. 6). Do wspornika 21 wkrecana jest sruba 31»© . dociskajaca 24. Rura 20 1v swej górnej czesci za¬ konczona jest elementem cylindrycznym 25 w któ¬ ry wkreca sie srube 26. Wymiary szablonu sa tak dobrane, aby mozna bylo za jego .pomoca usta- s wic obydwa znaki w odleglosci 1 m od siebie.Przed przystapieniem do okresowego pomiaru pochylen budowli lub jej pionowych elementów, osadza sie najpierw w scianach badanych obiektów znaki pomiarowe, górny 15 i dolny 18. io Warunkiem prawidlowego osadzenia znaków jest, aby srodki otworów kolowych znaku górnego i zna¬ ku dolnego lezaly na jednej linii pionowej. Waru¬ nek ten jest spelniony wówczas, gdy zrektyfiko- wana libella 22 szablonu przykreconego obustron- 15 nie do osadzanych znaków srubami 24 i 26 jest w górowaniu. iNa czas pomiaru przyrzad opiera sie reperem 3 w otworze 19 znaku dolnego 18.Nastepnie na element 6 naklada sie prowadnice (fig. 2), która z kolei przykreca sie do znaku 15 za 20 posrednictwem sworznia 10 i nakretki 11, po uprzed¬ nim zorientowaniu osi sruby mikrometrycznej 5 w ustalonym kierunku. Sprezyna 9 umieszczona w prowadnicy (fig. 2) powoduje staly docisk wrze- cionka sruby mikrometrycznej do sferycznej po- 25 wierzchni 17 znaku górnego. Wreszcie na czop 7 nasadza sie libelle i doprowadza sie jej os do równoleglosci z osia sruby mikrometrycznej 5.Wlasciwy pomiar polega na doprowadzeniu do górowania libelli rurkowej i na dokonaniu odczy- 30 tu na podzialce sruby mikrometrycznej. Celem wyznaczenia pochylenia wykonuje sie kolejno po¬ miary w trzech punktach znaku górnego, w odste¬ pach równych 90°. Na podstawie wyników pomiaru dokonanego przy polozeniu 0° i 180° (polozenie 1 35 i 2) wyznacza sie tzw. miejsca zera wedlug wzoru: gdzie li oznacza odczyt podzialki sruby mikrome- 40 trycznej w punkcie 0° (polozenie 1), zas 12 — taki sam odczyt w punkcie 180p (polozenie 2). Pochy¬ lenie wzdhiz linii 0°—180° (os x-ów) oblicza sie wedlug wzoru: Qx = !o — li 1* Pochylenie w kierunku prostopadlym do linii 0° —180° (os y-ów) oblicza sie wedlug wzoru: 50 gdzie 18 jest odczytem na podzialce sruby mikro¬ metrycznej przy pomiarze w punkcie 90p. Calkowi¬ te przesuniecie reperu górnego wzgledem dolnego jest wielkoscia wypadkowa Obliczona ze sklado- 55 wych qx i qy.Przyrzad pozwala na okreslenie wielkosci prze¬ suniecia wzglednego w milimetrach na metr wy¬ sokosci obiektu. Celem stwierdzenia zmiany po¬ chylenia, po pewnym czasie nalezy wykonac po¬ miar aktualny i przeprowadzic doliczenia w ana- 60 logiczny sposób jak podano wyzej.Od otrzymanych w ten sposób aktualnych war¬ tosci skladowych q'x i q'y nalezy odjac skladowe wyjsciowe qx i qy w mysl wzoru: w p 5 gdzie px i py sa skladowymi wzglednego prze¬ mieszczenia poziomego znaku górnego w stosun¬ ku do dolnego na skutek pochylania sie obiektu w czasie. Wartosc wypadkowa tego przemieszcze¬ nia i jego kierunek wyznacza sie wedlug wzorów: 5 js 4. py o = arc tg —- Px 10 Przyrzad do okresowego pomiaru ,pochylen we¬ dlug wynalazku ma niewielkie wymiary i prosta konstrukcje, dzieki czemu moze byc stosowany w kazdych warunkach budowlanych.Dokladnosc wyznaczania zmian pochylenia na l5 podstawie pomiarów okresowych tym przyrzadem jest wysoka, wynosi bowiem ±0,03 mm/m, przewyz¬ szajac przez to wszystkie znane dotychczas meto¬ dy i urzadzenia stosowane do tego celu. 20 PL