1. Notation sur la topographie : - La topographie consiste notamment à définir des points en coordonnées rectangulaires X, Y, Z (plan) à partir de coordonnées polaires (angles horizontaux, verticaux et distances) relevées sur le terrain. Instrument de géodésie servant á mesurer les angles réduits a l´horizon et les distances zénithales. -L’ instrument topographique généralement utilisé est le théodolite. Il permet de mesurer des angles horizontaux, verticaux et des distances et il y a celle qui on manuelle et d’autre électrique. - Les mesures d'angles sont exprimées en grades (de 0 à 400 gr.) et déterminées grâce à deux cercles gradués, l'un horizontal, l'autre vertical. - Les distances relevées sont des distances inclinées (Di), c'est à dire mesurées suivant la pente de l'axe de visée entre l’appareil et le réflecteur. Toutefois, sur les appareils électroniques certaines fonctions permettent de connaître instantanément les distances réduites à l'horizontale (celles du plan) (DH).
- Fig. 01 : appareil manuelle
- Fig. 02 : appareil électrique
(Théodolite)
(Tachéomètre)
2. But du TP réalisé : Mise en station du théodolite et du tachéomètre : Ça veux dire tous qui est une Installation des appareils ou son Réglages même son Mise au points (soit sur les stations existences ou les stations nouvelles), Recommandations, utilisation, entretien et stockage des appareils.
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3 .Matériel utilisé : 1/Trépids
2/fil a plomb
3/théodolite type 02
4/tachéomètre type TC110
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4. Mise en stationnement : On va tout d’abord expliqué la méthode d’installation du théodolite :
4 .1. La structure de l´instrument (théodolite): • Bâti inférieur 03 vis calantes Un limbe horizontal gradué • L´axe des tourillons est horizontal et l´axe optique de la lunette est perpendiculaire á l´axe des tourillons décrit un plan vertical o une nivelle solitaire de l´axe principale ; fixée sur l´alidade (sur le cadre de protection du limbe horizontal ou entre les montants). La nivelle est dite réglée lorsque sa directrice a été rendue perpendiculaire a l´axe principal. Une vis de réglage permet d ´assurer le réglage de la nivelle. o un cercle vertical gradué pour avoir la possibilité de lire la mesure de tournement de la lunette autour de l´axe des tourillons. Le trépied peut être á pieds fixes ou á pieds de longueur variable. La tête du trépied s´attache á l´instrument á l´aide du vis de jonction. Les dispositifs de lecture : • Loupe • Microscope de lecture Une lecture a deux parties : • Lecture principale • Lecture complémentaire La précision de l ´estimation est un dixième de la plus petite division principale. Les vis :
Vis de fin mouvement, vis de fin pointage Vis de réglage Vis de blocage Vis calante Vis de serrage, vis centrale de fixation La nivelle La nivelle est un dispositif qui sert : • A mettre un axe en position verticale • Á mettre
un axe ou un plan en position horizontale.
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4.2. Mise en station d’un théodolite : La mise en station consiste à placer l'appareil d'une part à la verticale de la station et d'autre part dans un plan horizontal. Pour y parvenir, la démarche est la suivante (au besoin se référer au croquis du tachéomètre pour mieux comprendre et situer l'équipement d'un appareil). Le trépied :
Après avoir ouvert et déplié le trépied, l'installer au dessus de la station. Un principe simple consiste à intersecté les projections au sol des 3 branches du trépied sur le point de station. Pour une mise en station plus aisée, le plateau du trépied (partie métallique sur laquelle est posé le tachéomètre) doit être le plus horizontal possible. Le calage grossier avec la nivelle sphérique : Une fois le trépied en place, venir fixer l'appareil sur le plateau du trépied à l'aide de la vis de serrage trépied (par mesure de sécurité, serrer la vis d'une main et de l'autre tenir fermement l'appareil). L'appareil est fixé sur le plateau du trépied. Il faut à présent le centrer à la verticale de la station, dans un plan horizontal (dans un premier temps, la nivelle sphérique permet de se caler grossièrement). Tout en regardant à travers le plomb optique, venir placer le théodolite sur le point de station en déplaçant tout d’abord les branches du trépied (2 par 2). Stabiliser définitivement le trépied en enfonçant chaque branche dans le sol (appuyer sur chaque pied en y mettant tout le poids de son corps). Revérifier au plomb optique si l'on se trouve toujours sur le point. Si non, se replacer à l'aide des vis calmantes. 4
La nivelle sphérique située sur l'appareil est sûrement déréglée. La caler en faisant coulisser les branches du trépied. Pour cette opération, il est plus aisé de maintenir la branche que l'on coulisse à l'aide du pied. Quand la nivelle est calée, il est important de vérifier que chaque branche du trépied est bien serrée. Si l'on contrôle au plomb optique, il est fort probable que l’appareil ne soit pas parfaitement centré sur le point de station. Pour corriger, desserrer la vis de serrage trépied/théodolite faire glisser le tachéomètre sur le plateau du trépied jusqu'à la bonne position : c'est le centrage forcé. Le calage fin avec la nivelle torique
Le théodolite et le trépied sont bien solidaires, les branches du trépied sont stables et bien serrées, l'appareil est parfaitement à la verticale de la station et la nivelle sphérique est réglée. Il s'agit à présent de finir cette mise en station grâce à la nivelle torique. Suivant l'axe de rotation horizontal du tachéomètre, placer la nivelle torique parallèle à deux vis calantes. Régler la nivelle en tournant ces deux vis calantes en même temps, de la même quantité et en sens inverse (1). Quand, dans cette première position, la nivelle est bien réglée, donner à l'appareil (donc à la nivelle puisque celle-ci est solidaire du tachéomètre) une rotation de 100 gr. (angle droit, 90°) et régler à nouveau la nivelle à l’aide de la troisième vis calante (2). Quand dans cette seconde position, la nivelle est bien calée, revenir à la première position et régler de nouveau la nivelle. Réitérer cette opération dans les deux positions jusqu'à un résultat parfait de la nivelle torique.
Lorsque l'appareil est parfaitement mis en station, il est formellement interdit de toucher au trépied (même avec les mains) et aux vis calantes.
Important : à chaque fin d'opération de la mise en station, contrôler à l’aide du plomb optique la position du tachéomètre et au besoin réitérer la mise en station jusqu’à un résultat parfait.
Conclusion :
Le théodolite est réglé quand : • L´axe principal est perpendiculaire á l´axe des tourillons • L´axe des tourillons est perpendiculaire á l´axe optique 5
4. 3. Mise en station d’un théodolite : Le tachéomètre est un appareil servant à mesurer les angles horizontaux et verticaux entre deux cibles, ainsi que la distance de ces cibles. Les mesures prises permettent de caractériser un triangle géodésique, et donc soit d'établir une carte ou un plan, soit de vérifier la cohérence entre un plan et la réalité du terrain.
La mise en station comporte :
L´enfoncement des pieds de l´appareil (le trépied) dans le sol • Le centrage audessus du repère de station o On utilise en général une tête de trépied á translation o La pointe du fil á plomb doit être amenée á la verticale du repère de station (fil á plomb, plomb optique, canne de centrage) • La mise en verticale de l´axe principal (le calage) La mesure des distances se fait grâce à un télémètre à visée infrarouge ou laser intégré dans le tachéomètre. La mesure se fait à l'aide d'un prisme réflecteur tétraédrique donc catoptrique, placé à la verticale du point que l'on souhaite mesurer à l'aide d'une nivelle sphérique. L'utilisation d'un système laser permet aussi d'effectuer une mesure de distance par télémétrie laser, ce qui permet d'utiliser comme cible des endroits inaccessibles et elle se fonctionne avec une batrie rechargeable.
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Conclusion : Le tachéomètre est un appareil fréquemment utilisé en topographie dans toutes les opérations de lever de terrain (lever topographique), dans divers types de travaux dans les domaines des BTP et de l'industrie (notamment l'aéronautique) ainsi qu'en archéologie (relevé des objets en 3 coordonnées absolues).
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