Прибор вертикального проектирования ЛЗП

Помимо оптических приборов вертикального проектирования, применяют лазерные центриры, у которых вертикальная линия визирования задается лазерным пучком. В первом случае над каждой закрепленной разбивочной точкой на исходном горизонте устанавливают лазерный зенит — прибор, который после приведения в рабочее положение посылает вертикально вверх лазерный пучок. Таким образом, все точки плановой основы передаются на монтажные горизонты. В данном случае лазерный пучок выполняет роль отвеса. Этот способ по существу не отличается от производства работ традиционными оптическими приборами вертикального проецирования, но лазерные приборы более удобны в работе, так как задают лазерным пучком вещественную линию, положение которой при пересечении с заданным горизонтом довольно легко находится с помощью экрана, на который проецируется яркое лазерное пятно диаметром в несколько мм. Кроме того, при работе в затемненных и запыленных помещениях лазерный пучок хорошо виден в воздухе, что удобно для контроля вертикальности стен сооружения.

Один из первых лазерных центриров — ЛЗП (рис. 5.4) был разработан в СССР в начале 1970-х годов. Этот прибор использовался для дистанционного контроля за горизонтальными сдвигами арочной плотины Чиркейской ГЭС.

Рис. 5.4. Прибор вертикального проектирования ЛЗП с жидкостным компенсатором: а) внешний вид; б) конструкция ЛЗП
1 — лазер; 2 — телескопическая система; 3 — жидкостный компенсатор; 4 — пентапризмы

ЛЗП создан на базе гелиево-неонового лазера, установленного вертикально в корпусе прибора. Пучок из лазера проходит систему из призм и попадает в телескопическую систему, имеющую увеличение 25х. Затем коллимированный лазерный пучок проходит жидкостный компенсатор, задающий пучку отвесное направление. В ЛЗП жидкостный компенсатор устанавливают так, чтобы лазерный пучок, входящий в него сверху, был перпендикулярен плоскопараллельным пластинам (рис. 5.4, б). Для изменения направления лазерного пучка на противоположное служат две пентапризмы, установленные после жидкостного компенсатора по ходу лазерного пучка. Жидкостный компенсатор представляет собой сосуд, в который налита жидкость, имеющая коэффициент преломления n. Принцип действия компенсатора (рис. 5.5) основан на свойстве жидкостей принимать в состоянии покоя горизонтальное положение.

Рис. 5.5. Принцип действия жидкостного компенсатора

При наклоне прибора на угол α наклоняется и компенсатор, в результате чего жидкость образует оптический клин с углом преломления α. При прохождении через клин пучок лазерного излучения отклоняется к основанию клина на угол α' = α(n — 1).

Полная компенсация угла наклона прибора наблюдается в том случае, когда α' = α, т. е. при соблюдении условия n = 2.

Во время работы ЛЗП устанавливают в рабочее положение по круглому уровню, а для центрирования над точкой служит оптический центрир.

Сравнение данных, полученных при работе с ЛЗП и зенит-прибором PZL, показало, что при строительстве высотных зданий максимальные значения отклонений составляют 2-3 мм.

В ЛЗП жидкостный компенсатор устанавливают так, чтобы лазерный пучок, входящий в него сверху, был перпендикулярен плоскопараллельным пластинам (рис. 5.6). Во время работы ЛЗП устанавливают в рабочее положение по круглому уровню, а для центрирования над точкой служит оптический центрир.

Рис. 5.6. Устройство жидкостного компенсатора
1, 4, 7 — плоскопараллельные пластины; 2, 5 — диафрагмы; 3, 6 — кольца; 8, 11 - смесь жидкостей дибутилфтолата и демитилфтолата; 8, 10 — плоскопараллельные пластины