huong dan su dung may thuy binh leica

C

C

c

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY THỦY BÌNH LEICA NA720/724/728/730
Trong trắc địa, để xác định độ chênh cao giữa các điểm ta có rất nhiều phương
pháp. Một trong những phương pháp phổ biến và được sử dụng thường xuyên đó là
phương pháp đo cao hình học. Thiết bị chuyên dụng để ta thực hiện phương pháp đo
cao hình học đó là máy thủy bình hay còn gọi là máy thủy chuẩn.
Máy thủy bình là máy cho tia ngắm nằm ngang, cho phép ta thực hiện đo cao
theo phương pháp đo cao hình học. Mặc dù hiện nay có rất nhiều máy trắc địa hiện đại
ra đời, nhưng máy thủy bình tự động vẫn được sử dụng rất rộng rãi.
I. Cấu c o của máy thủ bình
a. Các bộ p ậ chính của máy
1

3

2
5

4
6

Hình 1. Các bộ phận chính của máy thủy bình
1. Kính mắt; 2. Kính vật; 3. Ốc điều ảnh; 4. Vi động ngang;
5. Ốc cân máy; 6. Bọt thủy tròn
1. Kính mắt: giúp người đo nhìn được ảnh, số đọc mia trên lưới chỉ chữ thập;
2. Kính vật: phóng to ảnh, số đọc mia

3. Ốc điều ảnh: Cho phép người đọc nhìn ảnh rõ nét khi ảnh ở xa hoặc gần
4. Vi động ngang: đưa chỉ đứng của màng chỉ chữ thật sang trái hoặc sang phải
5. Ốc cân máy;
6. Bọt thủy tròn để kiểm tra độ cân bằng của máy.
b. Cấu t o hình ọc của máy thủ bình
Máy thủy bình có 3 trục chính (hình 2): Trục quay của máy VV; trục ngắm của
ống kính cc
+ Các trục trên của máy thủy bình phải đảm bảo các điều kiện hình học sau:
- Trục quay máy VV vuông góc với trục ngắm của ống kính CC
- Truc ngắm của ống kính CC, song song với mặt nước biển
+ Nếu các điều kiện hình học này không thỏa mãn sẽ gây ra sai số cho kết quả
đo. Chính vì vậy trước khi mang máy đi đo ta cần kiểm nghiệm máy để loại trừ hoặc
giảm thiểu ảnh hưởng của các sai số đó đến kết quả đo.

ơ

ơ
- 0905861696

Page 1


C

C

c

Hình 2. Cấu tạo hình học của máy thủy bình
C-C Trục Ống nh

- Trục ứng
. ật nh . Ốc iều Quang
. ây hữ Thập
. Thị nh
5. B n ộ Ngang
. Ốc ân Máy
. Bộ Tự ộng
c. Cấu t của chân máy
Chân máy thủy bình (hình 3) là
một cái giá 3 chân để đặt máy lên trên

1

khi đo đạc. Mặt chân đế (1) máy là
miếng hợp kim nhôm, có hình tam giác
đều khoét rỗng ở giữa bằng vòng tròn với
bán kính khoảng 3cm. Chân máy có thể
nâng cao hoặc hạ xuống thấp theo ý muốn
của người đo nhờ vào 3 ốc khóa
chân máy (2)
2
Hình 3. Chân máy
II.

Mia thủ c uẩ
a. Cấu t o
Mia thủy chuẩn thực chất là thước dài, có khoảng chia nhỏ nhất đến cm hoặc
mm tùy vào từng loại mia. ăn cứ vào mia, khi đo thủy chẩn hình học ta đọc được các
số đọc trên mia. Từ đó tính ra chênh cao giữa hai điểm đặt mia và khoảng cách từ máy
tới mia.

Mia thủy chuẩn được phân loại theo độ chính xác: Mia có thang đọc số bằng
inva dùng để đo thủy chuẩn hạng I, hạng II và loại mia gỗ hoặc mia nhôm dùng để đo
từ hạng III trở xuống. Vì vậy tùy vào cấp hạng lưới mà ta chọn máy thủy bình và mia
thủy chuẩn để đáp ứng được yêu cầu độ chính xác cấp hạng lưới ta đo thủy chuẩn.
ơ

ơ
- 0905861696

Page 2


C

C

c

a. Mia gỗ liền hai mặt

b. Mia nhôm rút
Hình 4. Mia thủy chuẩn
Trên hình 4a là mia gỗ liền hai mặt được làm bằng gỗ nhẹ, bền ít bị co giãn bởi
nhiệt độ thay đổi, dài 3 mét. Hai đầu mia bịt kín bằng kim loại để chống mòn. Mặt
của mia được sơn màu trắng, trên mia có thang đọc số được chia thành các vạch các
đều nhau 1cm theo hình chữ E. Mia có hai mặt đen và đỏ, trên mặt đen của mia cứ
mỗi khoảng 10 vạch có đánh số đề xi mét từ 00 đến 29. Trên mặt đỏ chia vạch tương
tự nhưng bắt đầu từ một hằng số k nào đó (thường là 4574 hoặc 4474).
Trên hình 4b là mia nhôm rút, được làm từ nhôm nhẹ, có độ bền cao. Mia có độ
dài hoặc 5 mét. Mỗi một mét mia lại được chia làm một đoạn và có thể lồng được

vào nhau, giúp cho mia ngắn gọn, dễ dàng di chuyển trong đo đạc cũng như cất giữ.
Thang đọc số trên mia, một mặt được l m như mặt đen của mia gỗ liền. Một mặt được
chia vạch đến millimét như vạch chia trên thước thép.
b.
Lưu ý

c c b

av c

ớ c

t ập

t ủ b

cách đọc n y sẽ cho ta biết được khoảng cách từ máy đến

điểm bất k khi ta đặt mia tại đó.

. ưa máy ngắm về mia ta đọc được chỉ số trên l (1204 mm)
và tương tự ta đọc được chỉ số dưới l (0994 mm).
. Ta lấy chỉ số trên trừ chỉ số dưới ta được:( T – D)x100 (mm)
=> ∆d= 1204 –994 = 210 mm
. Lấy số mới vừa trừ được ta nhân 100 để có được khoảng cách
giữa máy và mia (210 x 100 = 21.000 m m).

ơ

ơ

- 0905861696

Page 3


C

III.

C

c

Dựng máy và cân b ng
a. Dự chân máy và lắp máy lên chân
B ớ 1 Mang chân máy ra khu vực đo và đặt máy vào điểm đứng máy. Nâng chân máy
cao hay thấp theo ý muốn của người đứng máy, khóa 3 ốc khóa chân máy lại, dang chân
máy ra, dựng chân máy sao cho vững chắc và mặt đế chân máy tương đối ở vị trí nằm
ngang để dễ dàng cho việc cân bằng máy.
Lưu ý: Khi dựng chân máy không nên để chân máy dang rộng quá, sẽ dễ trượt chân máy
và dẫn đến đổ máy. Không nên dựng chân máy đứng quá, sẽ dễ đổ máy. Nên để chân
máy có độ dốc vừa phải để đảm bảo máy vững chắc. hoảng cách giữa ba chân của chân
máy tương đối l 0. m
B ớ 2 ặt máy thủy bình lên đế chân máy sao cho tam giác của đế máy và tam giác
của đế chân máy trùng nhau. Vặn chặt ốc nối giữa đế chân máy và đế máy lại. Kiểm
tra lại một lần nữa để đảm bảo máy đã đặt chắc chắn v sẵn sàng cho các việc l m tiếp
theo.
b. Cân b
máy
B ớ 1 Nâng, hạ các chân máy sao cho bọt thủy tròn v o tâm, tương đối l được, không

cần phải v o tâm 00%. Như hình dưới
3

3

1

2

1

3

2

1

2

b)
c)
Hình 6. Hình ảnh bọt thủy tròn khi cân bằng máy
B ớ 2: ể cân bằng máy, ta dựa vào 3 ốc cân và bọt thủy tròn. Trên hình 6, Xoay đồng
thời hai ốc cân máy 1 và 2 ngược chiều nhau và cùng tốc độ cho đến khi ta thất bọt
thủy tròn nằm trên đường thẳng nối tâm của ốc số 3 với trung điểm của đường thẳng nối
giữa tâm của hai ốc 1 và 2 (hình 6b). Dùng ốc cân thứ đưa bọt thủy tròn vào vị trí chính
giữa của ống thủy (hình 6c).
IV.
t ủ chuẩn hình học từ gi a b ng máy thủ bình
a)

1.

c ê

ca

a a để

ơ

ơ
- 0905861696

Av B.

Page 4


C

C

c

. Ta đặt máy ở giữa hai điểm
v B . Nhớ cân bằng máy ch nh xác
. Ngắm máy về điểm thứ nhất ta đọc chỉ số mia tại l a1= 1,726 m) và tương tự ngắm
máy về điểm ta đọc chỉ số mia tại B l b = , 5 m .
Lưu ý Nên đặt máy ở giữa v B để hạn chế sai số góc i.

3. Trừ a1 cho b1 để có được độ chênh cao giữa điểm (∆d = 0,467 m).
=> ậy chênh cao giữa v B được t nh ∆ AB= a1 – b1 = 1,726 – 1,259 = 0,467m
Lưu ý iểm B cao hơn điểm l ∆ AB = 0,
m vì thế đọc chênh cao của điểm B sẽ l
số dương.
ẫu

Hình 7. Kết quả đo thủy chuẩn hình học từ giữa.
Mẫu 2: ột Trạm Ta có thể ghi l trạm số mấy hay ghi ký hiệu gì m ta dễ nhớ v dễ
d ng kiểm tra, nếu có sai xót.

ơ

ơ
- 0905861696

Page 5


C

C

c

ột Mia Trước
ng để ghi chỉ số trên, giữa, dưới của vị tr đặt mia trước.
ột Mia au
ng để ghi chỉ số trên, giữa, dưới của vị tr đặt mia sau.
ột hênh ao, Tổng chênh cao

ng để ghi độ chênh cao tại trạm máy v tổng chênh
cao qua các trạm máy.
ột hi hú
ng để ghi chú, hay ký hiệu gì để ta dễ d ng xác định vị tr trạm đó ở đâu.
2. Kiểm tra độ cao bu lông
Trong thực tế khi đã có mạng lưới khống chế độ cao. Dựa vào các điểm mốc khống
chế đã có để thi công các hạng mục công trình thì không nhất thiết phải đọc số trên mia
như ở mục 3c. Việc tính chuyền độ cao, kiểm tra độ cao điểm không nhất thiết phải
thực hiện theo qui trình “sau – trước – trước – sau” và đọc các chỉ số trên, dưới, giữa
đen, giữa đỏ trên mia.
đây, để thuận tiệc cho việc đo đạc người ta sử dụng mia
nhôm rút và chỉ đọc số đọc chỉ giữa mặt đen của mia.
Ví dụ cần kiểm tra độ cao đầu bu lông D ngoài thực địa. Tại khu vực đo vẽ có
điểm C là điểm đã biết độ cao HC = 15.128 (m). Dựng mia tại điểm C và một mia tại
điểm D, dựng máy thủy bình nằm tương đối cách đều hai điểm C và D. Cân bằng máy
chính xác, qua máy ngắm về mia tại điểm C đọc số đọc chỉ giữa trên mia GC = 0875,
quay máy ngắm chính xác mia tại điểm D và đọc số đọc chỉ giữa GD = 0987 (hình 8).

ơ

ơ
- 0905861696

Page 6


C

C

c

b. Mia dựng tại bu lông D
a. Mia dựng tại điểm gốc C
Hình 8. Hình ảnh trong thị trường ống kính khi đọc số trên mia tại C và D
ộ cao điểm D được tính như sau:
Chênh cao giữa hai điểm C và D: ∆hCD= GC - GD = 0875 – 0985 = -110 (mm)
ộ cao bu lông D: HD = HC + ∆hCD = 15.128 – 0.110 = 15.018 (m)
ể kiểm tra độ chính xác, ta có thể đọc số chỉ giữa ở cả hai mặt mia. ố đọc
trên mia đúng thì kết quả chênh cao tính được từ số đọc của hai mặt mia phải bằng
nhau. Nếu có sai số thì không vượt qua hạn sai cho phép. Kết quả chênh cao đo là giá
trị trung bình của giá trị chênh cao đo tính được từ số đọc chỉ giữa trên hai mặt mia.
V. Bố trí điểm độ cao từ t ết ế ra t ực địa b
máy thủ bình
ể bố trí điểm độ cao từ thiết kế ra thực địa ta xét ví dụ cụ thể như sau: ta cần
bố trí điểm B có độ cao HB ra ngoài thực địa. Trên thực địa, tại khu vực cần bố trí
điểm B ta có mốc A có độ cao HA. iệc bố trí điểm B ra thực địa bằng máy thủy bình
được thực hiện theo các bước
Bước 1: ặt máy thủy bình nằm giữa hai điểm A và B, cân bằng máy chính xác.
Bước 2: Quay máy ngằm về mia dựng tại điểm A, đọc số chỉ giữa trên mia là: a
Bước 3: Tính số đọc b cần có tại mia dựng trên vị trí cần bố trí điểm B có độ cao HB
Chênh cao giữa hai điểm A và B:
Mặc khác theo chênh cao hình học a là số đọc chỉ giữa trên mia tại điểm A,
b là số đọc chỉ giữa trên mia dựng tại điểm B.
Từ (1) và (2) ta có số đọc chỉ giữa trên mia dựng tại điểm B: b = a – (HB – HA) Ví dụ
HA = 15.305 (m); HB = 16.205 (m); Số đọc trên mia dựng tại điểm A là a =2450
ố đọc chỉ giữa trên mia dựng tại điểm B là:
b = a – (HB – HA) = 2450 – (16205 -15305)=1550 mm

ơ

ơ
- 0905861696

Page 7


C

C

c

Bước 4: Quay máy ngắm về mia dựng tại vị trí cần bố trí điểm độ cao B. Lúc này người
ngắm máy luôn luôn ngắm tới mia, người cầm mia sẽ nâng mia lên hoặc hạ mia xuống
theo phương thẳng đứng cho đến khi người đứng máy thấy chỉ giữa của màng chỉ chữ
thập trùng với số đọc b = 1550 của mia (hình 9).
Kêt thúc 4 bước làm như trên ta đã bố tri được điểm độ cao B trong thiết kế ra ngo i thực
địa dựa vào điểm độ cao A đã có ngoài thực địa.
VI.
óc
. Ta đặt máy sao cho các chân máy tạo th nh tam giác
cân hoặc đều.
Lưu ý hân máy v máy phải chắc chắn, nhớ đạp các
đầu chân máy cắm sâu v o đất.
. Ta treo dây dọi từ ốc nối để định tâm máy v o mốc.
Lưu ý: Hãy chắc chắn rằng dây dọi phải đúng tâm máy.
. Nếu tâm dây dọi lệch khỏi tâm cần xác định ta thay
đổi chiều d i chân hoặc dịch chuyển ốc gắn đế máy.
. Quay máy về điểm đầu tiên v vặn ốc điều quang sao

cho thấy mia.
Lưu ý iểm đầu tiên l điểm được biết đến.
5. Xoay vßng xoay ngang cho ®Õn 00 trªn chØ sè gãc tr ng víi dßng ®äc chØ sè gãc
. Quay máy về điểm thứ cần đo v đọc giá trị góc trên b n độ ∆ = 0 ’
=> ậy góc OB= 0 ’
VII.
ể tra a ố óc
. Trên mặt đất bằng phẳng ta đặt mia cách nhau 0 – 5 m. au đó ta đặt máy ở giữa
mia sao cho khoảng cách từ máy đến mia xấp xỉ 20m.
. Ngắm máy về điểm thứ nhất ta đọc chỉ số mia tại
l a1 = 1413 mm v tương tự ngắm máy về điểm ta
đọc chỉ số tại mia B l b1 = 1068 mm).
. Ta trừ a1 cho b1 để có được chênh cao giữa
v B

điểm

=> hênh cao giữa điểm v B khi ta đặt máy ở
giữa h1 = a1 – b1 = 1413 – 1068 = 345 mm
. Ta dời máy lại gần trong mia ở đây ta chon mia
B v l m tương tự. Ta ngắm máy về điểm thứ nhất ta
đọc chỉ số mia tại l a2 =
m v tương tự ngắm
máy về điểm ta đọc chỉ số tại mia B l b2 = 1032 m)
5. Ta trừ a2 cho b2 để có được chênh cao giữa điểm
v B
=> hênh cao giữa điểm v B khi ta đặt máy ở gần B h2 = a2 – b2 = 1379 – 1032 =
347 mm
ơ

ơ
- 0905861696

Page 8


C

C

c

. ậy chênh cao giữa điểm v B khi ta đặt máy ở giữa v đặt máy gần B thì độ chênh
cao lệch nhau sẽ l
∆H = h1 – h2 = 345 – 347 = - 0002 mm
=> Lưu ý hi ta kiểm tra độ sai số góc i của máy thì ∆ không được lệch quá mm tức
l
0,00 m .
VIII. Cách tru ề ca độ từ ốc ốc ra đ ể bất ỳ
Ví dụ 1: Ta muốn đấp đất san lắp lên .0m từ cao độ mặt đất tự nhiên có code cao độ
0.000m (H0 = .0m ta l m như sau
- Ta đặt máy ở giữa điểm A và B (nhớ cân bằng máy chính xác)
- Ta ngắm máy về mia tại A (mốc gốc đọc chỉ số trên mia a=0. m , tương tự ta
ngắm máy về điểm thứ điểm cần san lắp đọc chỉ số tại mia B (b= 1.05m). Vậy
độ cao cần san lắp sẽ là:
∆h = b – a = 1.05 – 0.7 =
0. 5m độ chênh cao giữa 2
mia)
Hb = ∆h + 0 = 0.35 + 2.0 =
2.35m

 ao độ cần san lắp là Hb =
2.35m
Ví dụ 2
hiện trường ta có cọc B có cao độ tự nhiên cao hơn code 0.0 (H0= 1.5m) mặt
đất tự nhiên. Ta cần cắt đầu cọc từ cao độ mặt đất tự nhiên code 0.0 xuống 0. m ta làm
như sau
- Ta đặt máy sao cho ngắm được điểm A và B (nhớ cân bằng máy chính xác).
- Ta ngắm máy về mia tại A (mốc gốc đọc chỉ số trên mia (a= . m , tương tự ta
ngắm máy về điểm thứ 2 đầu cọc cần cắt) do cọc cần cắt thấp hơn code 0.0 l 0.4m
vì thế ta dịch chuyển mia lên xuống sao cho chỉ số đọc tại mia B là
b= a + đoạn cọc cần cắt = 1.2 + 0.4= 1.6 m
thì dừng lại và gạch đế mia tại B đó sẽ l cao độ cọc cần cắt.

ơ

ơ
- 0905861696

Page 9


C

C

c

P Ụ LỤ
1. ấu tạo máy thủy bình................................................................................................. 1
a. ác bộ phận của máy .............................................................................................. 1

b. ấu tạo hình học của máy thủy bình ...................................................................... 1
c. ấu tạo của chân máy ............................................................................................. 2
. Mia thủy chuẩn ............................................................................................................ 2
a. ấu tạo .................................................................................................................... 2
b. o khoảng cách bằng mia v lưới chữ thập máy thủy bình ................................... 3
. ựng máy v cân bằng ................................................................................................ 4
. o thủy chuẩn hình học từ giữa bằng máy thủy bình ................................................. 4
c. o chênh cao giữa hai điểm

v B ....................................................................... 4

d. iểm tra độ cao bulông .......................................................................................... 6
. Bố tr điểm cao độ từ thiết kế ra thực địa bằng máy thuỷ bình ................................... 7
5. o góc ......................................................................................................................... 8
. iểm tra sai số góc i .................................................................................................... 8
. ách truyền cao độ từ mốc góc ra điểm bất k ........................................................... 9

ơ

ơ
- 0905861696

Page 10