ما هو التيودوليت؟

هو جهاز يُستخدم لقياس الزوايا الأفقية والشاقولية بالدقة الكافية، ويمكن باستخدامه إطالة خطوط المسح على أرض الواقع وإيجاد فروق المناسيب والارتفاعات

بالإضافة إلى تحديد أرض الموقع للأعمال الهندسية التي تتطلب دقة أعلى، مثل تحديد خطوط النقل السريع وشبكات السكك الحديدية وموازاة الأنفاق مع بعضها وما إلى هنالك.

تصنيف التيودوليت:

• تيودوليت عابر.
• تيودوليت غير عابر.

التيودوليت العابر

يطلق على التيودوليت اسم التيودوليت العابر إذا كان بإمكان تيليسكوبه أن يتحرك، كأن ينقلب بشكل كامل عند دورانه حول محوره الأفقي باتجاه عمودي.

التيودوليت غير العابر

التيودوليت غير العابر، هو بعكس التيودوليت العابر، لا يمكن لتيليسكوبه العبور، أي الدوران حول محوره أو الانقلاب بمستوى عمودي.

المسح باستخدام التيودوليت

يمكن قياس طول أرجل الاجتياز على الأرض عن طريق تغيير النقط بالتتالي او تسجيلها، وذلك يتغير تبعاً للدقة المطلوبة بالعمل أو لطبيعة الأرض.

أما زوايا الاجتياز والزوايا والزوايا بين مسافات الاجتياز، فيتم قياسها عن طريق إعادة ضبط التيودوليت في كل محطة على التوالي.

في حالة كان تنسيق المحطة والاتجاه الحقيقي للساق العرضية المتصلة بها معروفاً يمكن حساب إحداثيات المحطات التالية جميعها باستخدام هذه الثوابت:

إحداثي النقطة B الأفقي (X) = Xالنقطة A بعد إضافة مسافة الاجتياز بين AوB (L) وضربها بجيب زاوبة العبور للضلع AB (SIN@).

إحداثي النقطةB  الشاقولي (Y) =Y النقطة A بعد أضافة مسافة الاجتياز بين AوB (L) وضربها بتجيب زاوية العبور للضلع   AB (COS@).

اجتياز التيودوليت

الاجتياز هو سلسلة من الخطوط المتصلة ببعضها والتي يتم قايس أطوالها واتجاهاتها في موقع العمل باستخدام جاهز التيودوليت،

اجتياز التيودوليت بشكل عام يستخدم لصنع نظام تحكم افقي لتحديد الأماكن المتصلة بعدد من النقط على سطح الأرض، وبشكل خاص يتم استخدامه لوضع نظام لمسح المواقع في الأماكن الحضرية حيث المسح المثلثاتي يكون صعباً للغاية وغير ممكن.

ولإجراء اجتياز التيودوليت يجب توافر التيودوليت أولاً، وشريطًا فولاذيًا، وأعمدة قياس ثنائية، وأوتاد، ومسامير، ودبابيس سلسلة، وحوامل ثلاثية القوائم، وأقلام تلوين، وصانعات، وفأس، ومطرقة.

قد يكون الاجتياز مفتوحاً أو مغلقاً، الاجتياز المغلق يستخدم في المسح الخاص بالتحكم، أو مسح المواقع الإنشائية، أو مسح المسقفات، والمسح الطبوغرافي.

عملية اجتياز التيودوليت

في هذا النمط من الاجتياز، يتم قياس قدم الاجتياز بالتسلسل المباشر على الأرض، أما زوايا الاجتياز يتم قياسها في كل محطة اجتياز بشكل دقيق باستخدام التيودوليت.

عملية اجتياز التيودوليت هي كما أي عملية اجتياز في أي جهاز آخر، الخطوة الأولى تكون برسم سكيتش تقريبي للأرض باستخدام المعطيات المتوافرة عن الموقع

ثم يتم الاجتياز لتحديد التفاصيل المهمة، ويتم تداخل المحطات ببعضها أثناء القياس للتحقق.

عملية الاجتياز باستخدام التيودوليت تتطلب أدوات لتحديد المحطات مثل الأوتاد والأسهم وما إلى هنالك، بالإضافة إلى عصا التيودوليت والشريط الفولاذي.

القياس باستخدام اليتودوليت

طريقة التكرار المستخدمة لقياس زوايا الاجتياز لأصغر درجة تعطي أدق النتائج الممكن تحقيقها بأقل عدد من الفواصل بالورنية المتصلة بالتيودوليت.

في هذه الطريقة يتم قياس الزاوية ثلاث او أربع مرات بالحفاظ على مشبك الورنية عند التوجيه للمحطة السابقة

ثم يتم تحرير الضلع العلوي للمشبك وجعل الورنية حرة للالتفاف عند تدويرها من المحطة الامامية للمحطة الخلفية

ولهذا فإن قراءة الزاوية تضاف بعدد المرات التي يتم فيها التكرار، ثم يتم الحصول على النتيجة النهائية بحساب زاوية القياس المتكاملة وهي الفرق بين القياس الأول والقياسات الخمسة الأخيرة

وفي النهاية يتم حساب متوسط القياس عن طريقة تقسيم الزاوية المتكاملة عدد التكرارات.

الأعمال الميدانية أثناء عملية اجتياز التيودوليت

• الاستطلاع.
• تحديد وتعليم المحطات.
• قياس مسافات الاجتياز.
• قياس زوايا الاجتياز.
• وضع الملاحظات الميدانية.
• الحساب.

الاستطلاع:

وهو التفتيش الأولى لموقع المسح لوضع الأفكار الأولية عن طبيعة الأرض وتفاصيلها، يقوم فيه المساح بفحص الأرض ويقرر بناء على ذلك الأماكن المحتمة لتوضع المثلثات

كما أنه يأخذ المعلومات الأولية والمعطيات الأساسية عن شكل ومحتويات موقع المسح.

خلال عملية المسح يقوم المساح بوضع سكيتش فهرسي يظهر فيه السمات الأساسية للأرض، كالمباني والطرق والحدود، كما يتم تحديد مواقع المحطات وخطوط المسح

أما المسافات التسلسلية التي سيتم قياسها يتم تحديدها وتوجيهها باستخدام الأسهم.

اختيار وتحديد المحطات:

في كل محطة اجتياز يتم اختيارها يؤخذ بعين الاعتبار تداخل المحطات المتتالية مع بعضها لتجنب الإكثار من الفراغات

كما يتم تحديد المسافات بين أرجل الاجتياز متقاربة قدر الإمكان لتجنب الأخطاء أثناء قياس الزوايا، وأخطاء الزوايا التي تظهر عند إغلاق المثلث يتم تقسيمها بشكل متساوي على جميع زوايا الاجتياز بافتراض أن جميع الزوايا بنفس الوزن.

يتم تحديد محطات الاجتياز على نقتط ظاهرة قدر الإمكان، كالأحجار التي تحدد الأرض، القنوات، تقاطع الطرق وغيرها

كما يجب وضع وصف دقيق لكل محطة في دفتر المسح مع تحديد المسافة الدقيقة بين المحطات المحددة باستخدام هذه النقط العلام الظاهرة، وباستخدام هذا الوصف المحدد بالدفتر يمكن للرسامين فيما بعد أن يجدوا المحطات بسهولة.

قياس أرجل الاجتياز:

يتم قياس المسافات بين محطات الاجتياز بشكل مباشر وتسلسلي وهي الطريقة الأفضل على الارض باستثناء الطرق الوعرة

يتم قياس كل مسافة من الجهتين كلٍ على حدى باستخدام سلسلة بطول30م، ثم يتم قياس السلسلتين بشكل دوري على سلسلة أساسية، كما يتم وضع النقاط التالية في الاعتبار عند أخذ المسافات :

• يكون بدء القياس وإنهاؤه عند مركز علامة المحطة.
• الاقواس توضع على الأرض بشكل افقي.
• يتم مد السلاسل بشكل مستقيم وبطولها الكامل.
• يتم اخذ القياسات من النقطة التي يدخل عندها دبوس السلسلة في الأرض.
• في الأراضي الصخرية أو الاسطح الاسمنتية يتم تحديد الطول الكامل للسلسلة باستخدام الطلاء او الطباشير.

قياس زويا الاجتياز:

يتم أخذ زوايا الاجتياز بالطرق التالية:

• طريقة التكرار
• طريقة التكرار
• الطريقة العملية

طريقة التكرار:

طريقة التكرار المستخدمة لقياس زوايا الاجتياز لأصغر درجة تعطي أدق النتائج الممكن تحقيقها بأقل عدد من الفواصل بالورنية المتصلة بالتيودوليت.

في هذه الطريقة يتم قياس الزاوية ثلاث او أربع مرات بالحفاظ على مشبك الورنية عند التوجيه للمحطة السابقة، ثم يتم تحرير الضلع العلوي للمشبك وجعل الورنية حرة للالتفاف عند تدويرها من المحطة الامامية للمحطة الخلفية

ولهذا فإن قراءة الزاوية تضاف بعدد المرات التي يتم فيها التكرار، ثم يتم الحصول على النتيجة النهائية بحساب زاوية القياس المتكاملة وهي الفرق بين القياس الأول والقياسات الخمسة الأخيرة وفي النهاية يتم حساب متوسط القياس عن طريقة تقسيم الزاوية المتكاملة عدد التكرارات.

طريقة الإعادة:

هذه الطريقة هي الأنسب لقياس الزوايا الأفقية ذات المحطة المشتركة، حيث يتم قياس عدة زوايا متتالية ثم التحقق من خلال جمعها، ويجب أن يكون مجموع الزوايا عند نقطة المحطة يساوي 360 درجة.

الطريقة العملية:

في هذه الطريقة يتم قياس مجموعة من القيم المنفصلة عن بعضها لزاوية الاجتياز ثم يتم أخذ متوسطها كقيمة فعلية.

تدوين الملاحظات الميدانية:

في الحقيقة مهما كانت العناية التي فيها وضع العلامات في الموقع فإنها ستذهب سدىً مالم يتم تدوين الملاحظات بشكل دقيق ومنهجي في كتب الموقع

وذلك لإعطاء بيانات ومعلومات صحيحة أثناء عملية الحساب بناء على طرق رصد زوايا الاجتياز.

الحساب:

يتم حساب الإحداثيات المستطيلة المستقلة من ملاحظات الموقع بناء على هذه الحسابات بالتسلسل التالي:

• التحقق من وسائل الرصد الميداني.
• إعداد زوايا الاجتياز والمسافات بين أرجل الاجتياز.
• التحقق من حامل أرجل الاجتياز.
• أعداد الحامل.
• حساب الحوامل المخفضة لكل رجل اجتياز.
• حساب الاحداثيات المتتالية.
• حساب أخطاء الاغلاق.
• جعل الاحداثيات المتتالية متوازنة فيما بينها.
• حساب الاحداثيات المستقلة.

• إعداد: المهندسة كارمن الصالح
• تحرير: المهندس بشار الحجي