測量士補重要事項はじめに「レベルと高低差の観測」

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みひなねごろ
5 years ago
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1 レベルと高低差の観測レベルは標尺 ( スタッフ ) と組み合わせて地点間の高低差を直接観測する器械である代表的な器械の種類としてオートレベルと電子レベルがある (1) レベルの種類と各部の名称 < オートレベル > オートレベル ( 株式会社トプコンソキアポジショニングジャパン提供 ) < オートレベルの各部の名称 > < 電子レベル > 電子レベル ( 右 : 株式会社トプコンソキアポジショニングジャパン提供 ) ~ 1 ~

< レベルの 3 軸 > 視準軸水平 ( 気泡管 ) 軸鉛直軸この 3 つの軸には視準軸 // 水平軸水平軸鉛直軸の関係がある鉛直軸視準軸水平軸レベルにはもう一つ

振り子の原理でこれを自動で平行に保つ装置 =コンペンセータ ( 補正装置 ) を搭載したものであるこのためオートレベルという名称で呼ばれている (2) 標尺 ( スタッフ )

精密に行う場合にも用いられるバーコード標尺は電子レベルの専用標尺であり基本的に同一メーカの電子レベルと対になったものしか使用する事ができない < アルミ標尺 > 材質は金属 (

2 < レベルの 3 軸 > 視準軸水平 ( 気泡管 ) 軸鉛直軸この 3 つの軸には視準軸 // 水平軸水平軸鉛直軸の関係がある鉛直軸視準軸水平軸レベルにはもう一つチルチングレベルと呼ばれる種類があるチルチングレベルとは視準軸 // 水平軸を完全なものとするためこれを手動で微調整するチルチング装置を取り付けたものであるオートレベルは振り子の原理でこれを自動で平行に保つ装置 =コンペンセータ ( 補正装置 ) を搭載したものであるこのためオートレベルという名称で呼ばれている (2) 標尺 ( スタッフ ) の種類代表的な標尺にはバーコード標尺 ( パターンスタッフ ) アルミ標尺の 2 種類がある < バーコード標尺 > 標尺に写真のようなバーコードが印刷されており精密に行う場合にも用いられるバーコード標尺は電子レベルの専用標尺であり基本的に同一メーカの電子レベルと対になったものしか使用する事ができない < アルミ標尺 > 材質は金属 ( アルミ合金 ) で引抜式標尺とも呼ばれ 3m~5m の長さを持つ簡易的なものや建設工事等に用いられるどのメーカのレベルと標尺を組合せても問題は無い (3) 電子レベル及びバーコード標尺の特徴電子レベルとバーコード標尺の特徴には次のようなものがある ~ 2 ~

3 電子レベルはバーコード状の目盛の刻まれた標尺 ( パターンスタッフ ) を検出器で認識し電子画像処理を行い高さ及び距離を自動的に読取る観測作業にはその器械 ( メーカー ) 専用の標尺を用いる DC やパソコンに接続することにより観測したデータを自動記録することができる電子レベルはバッテリーや電池を使用するため作業中は予備の電源を持つ必要がある望遠鏡でパターンスタッフを視準しピントを合わせボタンを押すだけの作業であるため標尺の読取り誤差など観測者個々の誤差が生じにくい自動レベルと同様コンペンセータを内蔵し軽微な視準軸の傾きは補正される (4) レベルの種類による特徴 3 種類のレベル ( チルチングレベルオートレベル電子レベル ) について過去測量士補試験に出題された問題を基にその違いをまとめると次のようになるチルチングレベルオート ( 自動 ) レベル電子レベル電源 ( バッテリー ) 不要必要読取装置視準線の合致標尺望遠鏡で視準しマイクロメータ等により読取るチルチングネジ ( または俯仰ネジ ) ( 気泡管水準器の合致 ) 一般標尺 ( インバールなど ) 据付作業必要望遠鏡で視準し画像処理にて読取るコンペンセータ ( 振子による自動調整 ) 視準距離限界がある ( 作業規程の準則による制限 ) 点検調整必要取扱観測作業バーコード標尺 ( レベルの専用標尺 ) 3 種のレベルともに基本的に同じであるが電子レベルに関してはバッテリーの消耗と視野の遮断 ( 障害物による標尺の見え方 ) や標尺の背景にある反射物に注意する必要がある気泡管の不等膨張などによる視準軸誤差を防ぐために洋傘などにより直射日光が当たらない様にする (1~2 級水準測量 ) コンペンセータを用いているため直射日光が当たらないようにする事を省略することができるコンペンセータを利用してはいるが電子機器であるため内部の温度上昇を防ぐ意味から直射日光が当たらないようにする ~ 3 ~

4 (5) レベルによる観測の原理と用語レベルはその種類に係わらず標尺と組合せて地点間の高低差を求める器械である高低差が求められる原理は次図のようである標尺 2 標尺 1 標尺 1 の読み B S 器械高 (I H) レベル視準線標尺 2 の読み F S B 水準点 (BM) A 高低差 h 標高 H 水平距離進行方向今 AB2 点間の高低差 (h) を求めようとすると標尺 1 と 2 の目盛をレベルで読取りその値の差をとれば高低差が求められるまた B 点の地盤高 ( 標高 ) を求めようとすれば高さ ( 標高 ) の分かっている A 点 (BM) に高低差の値を加えればよいつまり ( 高低差 :h)=( 後視 :B S)-( 前視 :F S) ( 標高 :G H)=(BM)+( 高低差 :h) と言う事になる < 水準測量で用いられる用語 > 後視 (B S: バックサイト ) 高さの基準となる点に標尺を据えレベルで視準すること ( 又は読み ) 前視 (F S: フォアサイト ) 高さを求める点に標尺を据えレベルで視準すること ( 又は読み ) 地盤高 (G H: ジーエイチグラウンドハイ ) 地盤の高さ一般的に標高を指す器械高 (I H: アイエイチ ) 視準線までの高さもりかえ点 (T P: ターニングポイント ) 視準距離が長くなったり障害物で見えない場合などはレベルを移動する必要があるこの中継の点 T P では前視と後視の両方の値をとる水準点 (BM: ベンチマーク ) ベンチマーク水準点を指す仮水準点 (KBM: 仮ベンチマーク ) 仮のベンチマーク工事などで高さの基準を仮に決定しておく場合など ~ 4 ~

5 (6) レベルによる高低差の観測法測量士補試験重要事項はじめにレベルと高低差の観測 (Ver1.0) レベルにより高低差を求めるにはその目的から次のような 2 通りの方法がある昇降式水準測量既知点から未知点の高低差を求める方法器高式水準測量一度に多地点の高低差を求める方法 1 昇降式水準測量昇降式水準測量とは既知点から新点に至る路線をレベルと標尺を何回も交互に据え換えて観測を行い途中の高低差を累計して新点の標高を求める方法である BM の移設や 2 点間の標高 ( 高低差 ) を知りたい場合に用いられる例えば次図のように BM( 既知点 ) から KBM( 新点 ) の高低差を求める場合 KBM 方向を進行方向としレベルと標尺を据え変えながら KBM を目指すレベルと標尺の据え変え KBM No3 標高 10m BM No1 No2 進行方向その際 KBM の標高を求めるには次のようなデータシートを用いて各点 (No1~No3) の標高値を求めながらこれを合計して BM と KBM の高低差を求める事になるデータシートの書き方は次の通りである先ず後視から前視の値を引きその値の符号にしたがって昇 (+) または降 (-) の欄にそれぞれ記入する昇の欄の合計から降の欄の合計を弓いた値が出発点 (BM) と到達点 (KBM) の高低差であるまた後視の総和から前視の総和を弓いた値も比高の値に等しいので点検に利用する ~ 5 ~

6 No Dist BS FS 昇 (+) 高低差降 (-) BM KBM GH 合計点検 ( 計算例 ) 2.250(BM の BS)-1.000(1 の FS)=+1.250(+ なので昇の欄に記入 (BM の標高 )+1.250( 前述の数字 )=11.250(1 点の標高 ) 2 器高式水準測量器高式水準測量とは 1 点に据えたレベルを基準に周辺の各点に立てた標尺を順次視準しそれぞれの高さを求める方法である土地の起伏を測定し地形図やその断面図を作成する作業や現場内の各点の高さを測定し施工基準面を設定する場合などに用いられる No No No No No2 No3 No4 No Dist BS IH TP FS IP GH Remarks ~ 6 ~

7 < 野帳の記入方法 > BS を読み取った点の GH に BS の値を加えて IH にする IH から IP を引けば FS を行った点の GH を求められる TP は FS レベル移動 BS と連続して観測するためその間動かしてはならない ~ 7 ~

8 試験問題にチャレンジ 1. 器高式野帳の書き方平成 26 年度出題 ( 改 ) 表はある公共測量における縦断測量の観測手簿の一部である観測は器高式による直接水準測量で行っており BM1 BM2 を既知点として観測値との閉合差を補正して標高及び器械高を決定している表中の ( ア ) に当てはまる値は何か表地点距離 (m) 後視 (m) 器械高 (m) 前視 (m) BM No ア No.1 GH No No.2 GH No.2+5m No.2+5m GH No No.3 GH No No.4 GH BM < 解答 > 問題文の観測手簿から観測時のレベルの位置を考えると次図のようになる L1 L2 L3 L4 BM1 No.1 No.2 No.3 No.4 No.2+5m BM2 25m 25m 35m 35m ( ア ) の計算器械高は ( 標高 )+( 後視 ) であるため = m となる ~ 8 ~

測量試補重要事項応用測量

測量試補重要事項応用測量路線の縦横断測量 < 試験合格へのポイント > 路線測量のうち縦断測量横断測量に関する計算問題であるが過去の出題内容はレベルによる器高式水準測量と TS による対辺測量に関するものである計算自体は簡単であるためぜひ正答を導けるようになっておきたい ( : 最重要事項 : 重要事項 : 知っておくと良い ) 縦断測量と横断測量縦断測量とは道路 ( 路線 ) 中心線の中心杭高中心点ならびに中心線上の地形変化点の地盤高及び

測量士補 重要事項 はじめに「レベルと高低差の観測」

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