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COURS DE TOPO BTS GC 2A AMANI AA-Cours de topographie Page1/42 1- INSTRUMENTS D

COURS DE TOPO BTS GC 2A AMANI AA-Cours de topographie Page1/42 1- INSTRUMENTS DE MESURE D’ANGLES 1.1. Définitions des différentes sortes d’angles 1.1.1 Angle horizontal Un angle horizontal est un angle formé par deux plans verticaux sécants, dont l’intersection est une droite verticale passant par le sommet d’angle de l’angle. Il est dans le plan horizontal. 1.1.2 Angle vertical C’est un angle contenu dans le plan vertical. Il peut avoir pour origine la verticale du point stationné ou l’horizontal de l’appareil stationné sur ce point. 1.2. Terminologie • Le goniomètre Un goniomètre permet de mesurer des angles horizontaux (appelés aussi angles azimutaux) ou verticaux. • Le cercle Le cercle permet de mesurer les angles horizontaux uniquement • Le théodolite Le théodolite permet de mesurer des angles horizontaux (angles projetés dans un plan horizontal) et des angles verticaux (angles projetés dans un plan vertical).  Les théodolites « optico- mécaniques » regroupent l’ensemble des appareils à lecture « mécanique » par vernier gradué.  Les théodolites « optico- électroniques » ou théodolites électroniques regroupent l’ensemble des appareils dont la lecture se fait sur un écran à affichage numérique. 1 MESURE DE D’ANGGLES AA-Cours de topographie Page2/42 • Le tachéomètre est un théodolite couplé à un système de mesure de  Le tachéomètre électronique ou station totale est un théodolite couplé à un instrument de mesure électronique des longueurs (IMEL). Le tachéomètre à diagramme est un ancien modèle mécanique à utiliser avec des mires spéciales. AA-Cours de topographie Page3/42 • Les accessoires 1.3. Description du théodolite 1.3.1. Principe de fonctionnement Un théodolite est essentiellement constitué de trois axes et de deux cercles :  Axe optique (O)  Axe de tourillons (T)  Axe principal (P)  Cercle horizontal  Cercle vertical Le trépied Les jalons Le prisme La canne AA-Cours de topographie Page4/42 • Axe principal(P) : il doit être vertical après la mise en station du théodolite et doit passer par le centre de la graduation horizontale (et le point stationné). • Axe secondaire (ou axe des tourillons) (T) : il est perpendiculaire à (P) et doit passer au centre de la graduation verticale. • Axe optique (ou axe de visée) (O) : il doit toujours être perpendiculaire à (T), les trois axes (P), (T) et (O) devant être concourants. • Le cercle horizontal ou limbe (graduation horizontale) : Il est le plus souvent fixe par rapport à l’embase mais il peut être rendu solidaire à l’alidade par une vis de blocage ou un système d’embrayage(T16) : on parle alors de mouvement général de l’alidade et du cercle autour de (P) ; c’est le mouvement utilisé lors du positionnement du zéro du cercle sur un point donné. Lorsqu’il est fixe par rapport au socle, on parle de mouvement particulier : c’est le mouvement utilisé lors des lectures angulaires (mesure des angles). Certains appareils ont un système de vis sans fin permettant d’entraîner le cercle et de positionner son zéro (appareil réitérateur). • L'alidade : c’est un ensemble mobile autour de l’axe principal (P) comprenant le cercle vertical, la lunette, la nivelle torique d’alidade et les dispositifs de lecture (symbolisés ici par des index) ou un capteur avec les théodolites électroniques. • Le cercle vertical (graduation verticale). Le cercle vertical est constitué d’un limbe fixé à un montant et d’une alidade solidaire de l’axe secondaire dont l’index bascule dans le plan vertical en même temps que la lunette. 1.3.2. Les commandes du théodolite 1. Poignée amovible 12. Commutateur de lecture Hz - V 2. Viseur d’approche 13. Nivelle d’alidade 3. Vis de blocage de la lunette 14. Vis d’alidade de fin pointé 4. Oculaire de la lunette 15. Nivelle sphérique 5. Vis de fin pointé 16. Débrayage du limbe 6. Contrôle d’automatisme 17. Cercle horizontal 7. Embase amovible 18. Cercle vertical 8. Plomb optique 19. Vis calantes 9. Micromètre optique 20. Objectif 10. Bague de mise au point 21. Blocage de l’embase 11. Microscope de lecture 22. Eclairage des cercles AA-Cours de topographie Page5/42 1.4. Mise en station du théodolite 1.4.1. Définition La mise en station d’un théodolite consiste à caler l’axe principal à la verticale du point stationné. Elle comprend trois opérations : centrage, calages, réglages avant mesure. Avant d’entamer la mise en station, il faut effectuer la mise à hauteur du trépied. 1.4.2 Opérations de la mise en station • Le centrage et le calage grossier  Le centrage consiste à placer l’axe principal de l’instrument à la verticale du point au sol. Cette opération est réalisée à l’aide du plomb optique ou de la canne de centrage.  Le calage grossier consiste à mettre la nivelle sphérique dans son repère en agissant sur les branches coulissantes du trépied. AA-Cours de topographie Page6/42 • Le calage (calage fin) Le calage est l’opération qui consiste à rendre vertical l’axe principal du théodolite en agissant sur les vis calantes pour amener la bulle de la nivelle torique dans ses repères :  Amenez la nivelle torique (t) parallèle à deux vis calantes V1 et V2 ;  Centrez la bulle au moyen des deux visV1 et V2 en agissant simultanément sur les deux vis en sens inverse l'une de l'autre,  Amenez l'axe de la nivelle torique sur la troisième vis calante V3 (position perpendiculaire à la première) et centrer la bulle en agissant sur la seule vis V3. A la fin de l’opération, la bulle de la nivelle doit rester dans ses repères quelle que soit la direction donnée à la lunette. Sinon, il faut effectuer la division de calage et régler la nivelle torique avec la vis de réglage. NB : effectuer une translation si le centrage n’est pas parfait. AA-Cours de topographie Page7/42 NIVELLES DU THEODOLITE • Réglages avant mesures  Mise au point sur le réticule Ce réglage dépend de la vue de chaque opérateur. Il ne devrait être fait qu’une fois pour toute en début de séance d’observations.  Position de référence C’est la position de manipulation aisée de l'appareil. Généralement, le cercle vertical (cercle directeur) doit se situer à gauche de l’observateur. 2. MESURE D’UN ANGLE HORIZONTAL 2.1. Définition Mesurer un angle, c’est relevé des lectures sur le cercle horizontal de l’instrument. La valeur de l’angle ainsi mesuré est : α = LB - LA. Si LA = 0, alors α = LB Trois éléments de base sont à considérer : la direction de référence, le sens de rotation, la valeur de l’angle. Suivant la situation ou le sens, on a trois sortes AA-Cours de topographie Page8/42 d’angles : l’angle intérieur ou l’angle extérieur, l’angle à gauche ou l’angle à droite, l’angle dirigé. 2.2. Pratique de l’opération sur le terrain Après la mise en station sur le point S (somment de l’angle) : - Viser le point de référence ou premier point (déblocage du mouvement particulier - viseur d’approche – vis de blocage du fin mouvement horizontal - mise au point de l’image – vis de fin pointé) ; - Relever la lecture sur le cercle de l’appareil (miroir d’éclairage- microscope ou micromètre de lecture ou affichage numérique) ; - Vise le deuxième point (viseur d’approche – vis de blocage du fin mouvement horizontal - mise au point de l’image – vis de fin pointé) ; - Relever la lecture sur le cercle de l’appareil (miroir d’éclairage- microscope ou micromètre de lecture ou affichage numérique) ; - Calculer la valeur de l’angle. Les différents types de pointés On distingue quatre types principaux de pointés : : Le pointé par bissection : le fil vertical du réticule passe par l’axe de l’objet pointé. Le pointé par encadrement : l’objet pointé est encadré par deux fils parallèles du réticule. AA-Cours de topographie Page9/42 2.3. Lectures des cercles Les appareils anciens sont munis de deux cercles en verre appelé limbes. L’observation de ces limbes permet d’effectuer des lectures d’angles horizontaux et verticaux. La lecture sur ces limbes s’effectue au moyen d’un dispositif d’affichage muni d’un micromètre. • Cas du théodolite Wild T2 Lecture cercle horizontal : ………………………. Lecture cercle vertical : ……………………………. Des progrès considérables dus à l'électronique et à l’optique ont, en l'espace de quelques années, transformé les théodolites en véritable ordinateur de terrain. Les erreurs les défauts mécaniques de l’instrument sont pris en compte et corrigés avant l’affichage des mesures. Le pointé ordinaire ou par contact (pointé vertical). Le pointé par coïncidence : le fil vertical du réticule tend à se confondre avec ’objet pointé. AA-Cours de topographie Page10/42 • Cas d’une station totale Lecture cercle horizontal :………………………. Lecture cercle vertical :………………………. Les lectures effectuées sont consignées dans un carnet d’observations. 2.4. Carnet d’observations et calcul de la valeur de l’angle Le carnet d’observations est lié à la méthode d’observations. Par différence de lectures ou d’azimuts, on calcule la valeur de l’angle. Station Points Azimuts Angles Observations S1 A 078,1259 B 206,0452 S2 B 316.7452 C 035,9031 3. METHODES D’OBSERVATION DES ANGLES EN MODE GONIOMETRIQUE 3.1. La lecture simple L'opérateur effectue une lecture azimutale LA sur le point A puis une lecture LB sur B et uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-de-topo-bts-gc-2apg-1.pdf