Theodolite Surveying

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For 4th Semester Polytechnic CE Students
Written by Garima Kanwar | Blog: Rajasthan Polytechnic

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Subject: Advanced Surveying CE 4002(Same as CC 4002)

Branch: Civil Engineering 🏗️
Semester: 4th Semester 📚

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2.1 थियोडोलाइट के प्रकार और उपयोग

थियोडोलाइट एक यंत्र है जो क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर कोणों को बड़ी सटीकता से मापने के लिए उपयोग किया जाता है। यह सर्वेइंग में महत्वपूर्ण है क्योंकि यह सर्वेयरों को रेखाओं के बीच कोणों को सटीक रूप से मापने में मदद करता है। थियोडोलाइट के दो प्रमुख प्रकार होते हैं:

1. ट्रांजिट थियोडोलाइट 🧭

विवरण: यह आजकल का सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला प्रकार है।
कार्य: ट्रांजिट थियोडोलाइट में टेलीस्कोप को 360° क्षैतिज और 180° ऊर्ध्वाधर घुमाया जा सकता है। इसका मतलब है कि यह यंत्र दाएं और बाएं दोनों दिशाओं से कोण माप सकता है।
उपयोग:
- भूमि सर्वे के लिए, जैसे कि निर्माण परियोजनाओं में जैसे सड़क, इमारतें, और पुल।
- रेलवे और सड़क की दिशा।
- मानचित्रण और सीमा निर्धारण।

2. नॉन-ट्रांजिट थियोडोलाइट

विवरण: इस प्रकार में टेलीस्कोप 360° क्षैतिज घुमाव नहीं कर सकता है। यह ट्रांजिट थियोडोलाइट से कम सटीक होता है।
उपयोग:
- सरल सर्वे कार्य जहां पूर्ण घुमाव की आवश्यकता नहीं होती है।

थियोडोलाइट का चित्र:

               |
       _____________
      |     T       |
      |   Telescope  |
      |______________|
         ||   ||
   Horizontal Circle
         ||
     Leveling Screws

2.2 ट्रांजिट थियोडोलाइट के घटक और उनके कार्य

एक ट्रांजिट थियोडोलाइट में कई महत्वपूर्ण भाग होते हैं जो कोणों को सटीक रूप से मापने में मदद करते हैं। आइए, प्रत्येक भाग को देखें:

1. टेलीस्कोप 🔭

टेलीस्कोप का उपयोग उस वस्तु या बिंदु को साइट करने के लिए किया जाता है, जिसका कोण मापना होता है।
यह क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दोनों दिशाओं में घूमा सकता है ताकि आप किसी भी दिशा से वस्तु का अवलोकन कर सकें।

2. क्षैतिज वृत 🌀

यह एक गोलाकार पैमाना है जो क्षैतिज कोण मापता है।
यह डिग्री (°) और मिनट (') में चिह्नित होता है।

3. ऊर्ध्वाधर वृत 🔵

यह पैमाना ऊर्ध्वाधर कोण (उठान या अवतलन) मापता है और यह क्षैतिज वृत के समान होता है लेकिन ऊर्ध्वाधर रूप में होता है।

4. वर्नियर पैमाना 📏

वर्नियर पैमाना एक छोटा पैमाना है जिसे क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर वृत के साथ रखा जाता है ताकि आप कोणों को अधिक सटीकता से पढ़ सकें।
यह मुख्य पैमाने पर सबसे छोटी विभाजन की तुलना करके अतिरिक्त सटीकता प्रदान करता है।

5. स्तरन स्क्रू 🔧

इनका उपयोग यंत्र को समतल करने के लिए किया जाता है। यदि यंत्र समतल नहीं होगा, तो कोणों का माप गलत होगा।

6. प्लंब बॉब ⛓️

यह प्लंब बॉब यह सुनिश्चित करने के लिए उपयोग किया जाता है कि यंत्र सर्वे बिंदु के ठीक ऊपर है।
यह यंत्र से लटका होता है और सही संरेखण में मदद करता है।

ट्रांजिट थियोडोलाइट के घटकों का चित्र:

                  _______
                |       | Telescope
                |_______|
                    ||
  Horizontal Circle/Leveling Screws
                    ||
                 Plumb Bob
                    ||
            Leveling Screws

2.3 ट्रांजिट थियोडोलाइट के वर्नियर को पढ़ना

वर्नियर पैमाना हमें कोणों को मुख्य पैमाने से अधिक सटीकता से पढ़ने में मदद करता है।

वर्नियर को पढ़ने के कदम:

मुख्य पैमाना पढ़ना: सबसे पहले, मुख्य पैमाने को देखें और उस संख्या को नोट करें जो वर्नियर पैमाने के शून्य निशान के साथ पूरी तरह मेल खाती है।
वर्नियर पैमाना पढ़ना: फिर वर्नियर पैमाने पर उस विभाजन को देखें जो मुख्य पैमाने की किसी भी विभाजन के साथ पूरी तरह मेल खाती है।
अंतिम कोण की गणना: मुख्य पैमाने और वर्नियर पैमाने के पढ़े गए मान को जोड़कर अंतिम कोण प्राप्त करें।

उदाहरण:
यदि मुख्य पैमाना 30° दिखाता है और वर्नियर पैमाना 15 मिनट (जैसे कि लाइनों का मिलान किया गया है) दिखाता है, तो अंतिम कोण होगा 30° 15'।

2.4 थियोडोलाइट सर्वेइंग के तकनीकी शब्द

यह कुछ महत्वपूर्ण शब्द हैं जो थियोडोलाइट के संचालन में उपयोग किए जाते हैं:

2.4.1 स्विंगिंग

स्विंगिंग का मतलब है टेलीस्कोप को क्षैतिज दिशा में घुमाना ताकि आप विभिन्न वस्तुओं या बिंदुओं को देख सकें।

2.4.2 ट्रांजिटिंग

ट्रांजिटिंग का मतलब है टेलीस्कोप को 180° घुमाना ताकि वह विपरीत दिशा में देखें। इसे "फेस लेफ्ट" और "फेस राइट" स्थिति के बीच स्विच करने के लिए किया जाता है।

2.4.3 फेस लेफ्ट

इसका मतलब है जब टेलीस्कोप यंत्र की बाईं ओर मुड़ा हो। इस स्थिति में, हम एक दिशा में रीडिंग लेते हैं।

2.4.4 फेस राइट

इसका मतलब है जब टेलीस्कोप यंत्र की दाईं ओर मुड़ा हो। इस स्थिति में, हम विपरीत दिशा में रीडिंग लेते हैं।

2.5 ट्रांजिट थियोडोलाइट की मौलिक अक्ष और उनके बीच का संबंध

अक्ष महत्वपूर्ण होते हैं क्योंकि ये यंत्र के घूर्णन और कोण मापने के तरीके को निर्धारित करते हैं:

क्षैतिज अक्ष:
- यह अक्ष वह है जिस पर क्षैतिज वृत घूमा करता है और क्षैतिज कोण मापता है।
ऊर्ध्वाधर अक्ष:
- यह वह अक्ष है जिस पर टेलीस्कोप घूमा करता है और ऊर्ध्वाधर कोण मापता है।
दृष्टि रेखा:
- यह एक सीधी रेखा है जो टेलीस्कोप के केंद्र से गुजरती है। यह उस वस्तु की दिशा को इंगीत करती है जिसे मापा जा रहा है।

मौलिक अक्ष का चित्र:

       Horizontal Axis
            ↑
    ________________
   |                | Telescope
   |________________|
            ↓
        Vertical Axis

2.6 ट्रांजिट थियोडोलाइट का अस्थायी समायोजन

कार्य करने से पहले, आपको अस्थायी समायोजन करने की आवश्यकता होती है ताकि सुनिश्चित किया जा सके कि माप सटीक हों:

यंत्र को समतल करें:
स्तरन स्क्रू का उपयोग करके यंत्र को पूर्णतः क्षैतिज बनाएं।
टेलीस्कोप को संरेखित करें:
टेलीस्कोप को एक ज्ञात संदर्भ बिंदु के साथ संरेखित करें।
यंत्र को प्लंब करें:
यह सुनिश्चित करने के लिए प्लंब बॉब का उपयोग करें कि यंत्र सर्वे बिंदु के ठीक ऊपर है।

2.7 क्षैतिज कोण मापना

2.7.1 डायरेक्ट विधि

इस विधि में, आप यंत्र को एक संदर्भ बिंदु पर रखते हैं और सीधे क्षैतिज वृत से कोण पढ़ते हैं।

2.7.2 पुनरावृत्ति विधि

इस विधि में, आप एक ही कोण के कई माप लेते हैं और उन्हें औसत करके त्रुटियों को कम करते हैं।

2.7.3 पुनरावृत्ति विधि द्वारा त्रुटियाँ समाप्त

पुनरावृत्ति विधि द्वारा त्रुटियाँ जैसे यंत्र संबंधित त्रुटियाँ या पढ़ने की त्रुटियाँ औसत निकालकर समाप्त की जाती हैं।

2.8 एक रेखा का चुंबकीय दिशा मापना

2.8.1 रेखा को बढ़ाना

यह एक रेखा को आगे बढ़ाना है जो इसके अंतिम बिंदु से एक नई स्थिति तक जाती है।

2.8.2 विचलन कोण

विचलन कोण वह कोण होता है जो एक रेखा के विस्तार और नई दिशा के बीच बनता है।

2.9 थियोडोलाइट ट्रावर्सिंग

ट्रावर्सिंग एक प्रक्रिया है जिसमें एक थियोडोलाइट का उपयोग करके कोण और दूरी मापी जाती है ताकि एक सर्वे रास्ता स्थापित किया जा सके।

2.9.1 इनक्लूडेड एंगल विधि

इस विधि में, इनक्लूडेड कोण मापे जाते हैं और यह लगातार रेखाओं के बीच के कोणों को निर्धारित करने में मदद करता है।

2.9.2 विचलन कोण विधि

यहां पर, प्रत्येक स्टेशन पर विचलन कोण मापे जाते हैं ताकि सर्वे पथ की गणना की जा सके।

2.10 खुले और बंद ट्रावर्स के लिए चेक

खुला ट्रावर्स

एक खुले ट्रावर्स में सर्वे एक बंद लूप नहीं बनाता। त्रुटियों को सुधारने के लिए bearing या स्थितियों को सुधारना होता है।

बंद ट्रावर्स

एक बंद ट्रावर्स में शुरू और अंत बिंदु मिलते हैं। कोण और दूरी में त्रुटियों को सुधारा जा सकता है, और समन्वय को समायोजित किया जा सकता है।

2.11 कोणों से दिशा की गणना

दिशा (bearing) की गणना करने के लिए:

आज़िमुथ (रेखा का कोण) मापें।
इसे दिशा (उत्तर, दक्षिण, पूर्व, पश्चिम) में रूपांतरित करें।

2.12 ट्रावर्स गणना

अक्षांश और प्रस्थान:
- अक्षांश: उत्तर-दक्षिण दिशा का घटक।
- प्रस्थान: पूर्व-पश्चिम दिशा का घटक।
लगातार समन्वय और स्वतंत्र समन्वय:
- लगातार समन्वय को प्रत्येक स्टेशन के सापेक्ष गणना की जाती है।
- स्वतंत्र समन्वय को ज्ञात संदर्भ बिंदुओं से गणना किया जाता है।

2.13 ट्रावर्स को संतुलित करना

2.13.1 बोवडिच का नियम

इसे एक खुले ट्रावर्स में त्रुटियों को समान रूप से वितरित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

2.13.2 ट्रांजिट नियम

इसे बंद ट्रावर्स में त्रुटियों को सुधारने के लिए उपयोग किया जाता है, और इसे स्टेशनों के बीच दूरी के आधार पर सही किया जाता है।

समीक्षा बिंदु 🔍

ट्रांजिट थियोडोलाइट का उपयोग क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर कोण मापने के लिए किया जाता है।
वर्नियर पैमाना सटीकता को बढ़ाता है।
ट्रावर्सिंग सर्वेयरों को विभिन्न बिंदुओं की सटीक स्थिति निर्धारित करने में मदद करता है।
अस्थायी समायोजन महत्वपूर्ण है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि सर्वे शुरू करने से पहले यंत्र सही से काम कर रहा है।

प्रश्न और उत्तर ❓

प्रश्न 1: आप थियोडोलाइट से ऊर्ध्वाधर कोण कैसे मापते हैं?
उत्तर: ऊर्ध्वाधर कोण ऊर्ध्वाधर वृत का उपयोग करके मापे जाते हैं। टेलीस्कोप को वस्तु की ओर निर्देशित किया जाता है और दृष्टि रेखा और क्षैतिज तल के बीच कोण पढ़ा जाता है।

प्रश्न 2: पुनरावृत्ति विधि का उपयोग कोण मापने में क्यों किया जाता है?
उत्तर: पुनरावृत्ति विधि त्रुटियों को कम करने के लिए उपयोग की जाती है। इसमें एक ही कोण के कई माप लिए जाते हैं और उनके औसत के आधार पर त्रुटियों को ठीक किया जाता है।

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