Разработка и исследование современных технологий геодезических обмерных работ при воссоздании живописного облика храма Христа Спасителя

Достоверность результатов

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и практических рекомендаций обеспечиваются разработкой программ экспериментальных исследований и подтверждается большим объемом результатов измерений на различных объектах.

Практическое значение работы

Разработаны технологии, позволяющие на основе бесконтактных методов измерения рассто

яния надежно выполнять геодезические работы без потери точности в стесненных, неблагоприятных условиях строительства.

Разработаны технологии проведения геодезических обмерочных работ основных сферических поверхностей интерьеров храмовых зданий.

Экспериментально исследовано влияние на точность безотражательных методов угла падения на поверхность и отражающих свойств поверхности. Уточнена формула расчета погрешности безотражательных лазерных светодальномеров с учетом факторов, влияющих на точность измерения в строительных условиях. Получены формулы и разработаны алгоритмы вычисления и оценки точности площадей основных видов церковных сводов.

Выведены формулы вычисления горизонтального проложения и превышения при выполнении измерений лазерной рулеткой, укрепленной на теодолите с помощью адаптера, в четырех основных вариантах.

Внедрение результатов работы

Результаты исследований и разработок автора позволили выполнить работы по: геодезическим обмерам внутренней части Храма Христа Спасителя, проведению оперативного деформационного контроля при строительстве Лефортовского тоннеля и выполнению мониторинга при воссоздании и реконструкции ЦВЗ "Манеж" в г. Москве.

Апробация работы и публикация работы. Основные положения и результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в шести печатных работах и докладывались на 2 научно-технических конференциях и семинарах (МИИГАиК-2004, МГСУ-2006).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Основное содержание диссертации изложено на 127 страницах, содержит 24 таблиц и 27 рисунков. Список литературы включает 38 наименования.

Содержание работы

В основу диссертации положены результаты экспериментальных исследований и опытно-производственных работ, выполненных при геодезическом обеспечении воссоздания Храма Христа Спасителя.

Введение содержит обоснование выбора темы и ее актуальности, определение целей и задач диссертации, новизну и практическую значимость.

1. Обзор современных технологий геодезических обмерных работ в строительстве применительно к задачам воссоздания Храма Христа Спасителя

В первой главедиссертантом описана история воссоздания Храм Христа Спасителя, приведены основные архитектурно-геометрические характеристики Храма Христа Спасителя, являющегося крупнейшим православным храмом России (рисунок 1), и особенности проведения обмерных работ при воссоздании Храма.

Четыре тридцатиметровых столба, расположенных внутри Храма, поддерживают здание. От этих столбов и порталов образуются две стены: внутренняя и наружная, а между ними на нулевой отметке и на отметке 11 метров проходят коридоры, идущие вокруг всего Храма. Коридоры представляют собой комнаты 4:4 метра, увенчанные крестовыми сводами и отделенные друг от друга арками шириной в один метр. Высота коридоров в нижней части храма колеблется от 7 до 9 метров. Высота коридоров в верхней части храма (хоры) колеблется от 9 до 12 метров.

Главный купол храма представляет собой полусферу радиусом 12 метров, центральная точка которой имеет высоту 57,3 м.

Каждый из четырех приделов храма покрывает купольный свод радиусом 9,7 м, центральная точка которого имеет высоту 30,8 м.

Геодезические обмерные работы при восстановлении храма имеют следующие особенности:

- необходимость выполнения работ в условиях интенсивного непрекращающегося строительства (отсутствие удобных и постоянных мест установки приборов, перекрытие строительной техникой видимости, большая запыленность воздуха и т.д.);

- стесненность церковных помещений и значительная высотой потолков и сводов, что вынуждает работать геодезическими приборами при вертикальных углах визирования от 30 до 75 градусов, а отсутствие строительных лесов не позволяет выполнять прямые линейные обмеры снимаемых участков;

- невозможность маркировки снимаемых точек;

- отсутствие математических формул для вычисления площадей поверхностей сводов Храма Христа Спасителя;

- отсутствие формул предрасчета точности проведения обмерочных работ при вычислении площадей основных сводов.

Диссертантом проанализированы преимущества и недостатки доступных в последнее время средств и геодезических методов проведения обмерных работ. Отмечено, что применение безотражательных электронных тахеометров или лазерных рулеток, закрепленных на теодолитах, позволяет более оперативно и надежно выполнить обмерные работы. В то же время, при проведении обмерных работ более широкому использованию электронных рулеток, закрепленных на теодолитах и безотражательных тахеометрах, препятствует ряд нерешенных вопросов, таких как:

- учет поправок в результаты измерения электронной рулеткой при различных способах крепления рулетки на теодолите;

- отсутствие данных о влиянии на точность измерения лазерными безотражательными электронными приборами угла падения лазерного луча на измеряемую поверхность и отражающих свойств данной поверхности, что необходимо в связи с использованием в строительстве большой гаммы материалов.

2. Теоретические исследования формул вычисления площадей и погрешностей их определения для основных видов церковных сводов

В данной главе приведены полученные диссертантом математические формулы вычисления площадей основных видов церковных сводов (свода главного подкупольного плафона, купольного свода придела, классического крестового свода). Выполнены теоретические исследования и получены формулы для оценки точности полученных площадей церковных сводов.

Под основной формой церковного подкупольного плафона понимается поверхность, образованная вращением выпуклой непрерывной кривой вокруг вертикальной оси. Кривая, равная четверти окружности, образует при вращении купол в виде полусферы – свод главного подкупольного плафона (рисунок 2.1).

В результате проведения теоретических исследований для свода главного подкупольного плафона были получены следующие формулы:

1. Вычисления площади S главного подкупольного плафона:

, (2.1)

где - координаты съемочной точки на поверхности сферы;

a,b,с – проектные координаты центра сферы;

n – число съемочных точек.

2. Расчета погрешности mS определения площади главного подкупольного плафона по результатам обмеров:

 Скачать реферат