Matériel : levé de points cachés avec l'inclineur

Un mot sur l’inventeur de cet appareil

Ingénieur ESGT M. HENRIET a mis au point ce procédé afin de facilité le levé de points cachés notamment lors de levé de corps de rue.

Cette page a deux buts :

  • Répondra à toutes les questions concernant l’utilisation et les possibilités de l’appareil.
  • Recherche un partenaire :
    Ayant des connaissances informatiques suffisantes pour assurer la compatibilité entre le logiciel existant qui permet le calcul des coordonnées avec une canne inclinée et un ou plusieurs logiciels de levé et de dessin topographique couramment utilisés par les géomètres (sur le terrain et au bureau). Prêt à participer à la promotion et à la commercialisation du produit.

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Comment lever au tachéomètre les points cachés ?

Un appareil très simple, permet d’incliner les cannes porte-prisme pour lever les points cachés lors des levés tachéométriques. L'appareil se fixe sur toutes les cannes, quel que soit leur diamètre.
Que la canne soit tenue verticalement ou inclinée, la rapidité pour lever un point et la précision obtenue sont identiques.
Les points cachés, peuvent ainsi être levés directement par tachéomètrie (quelle que soit l’importance et la direction de l’inclinaison de la canne.)
Les photos ci-dessous présentent cet appareil et donnent un aperçu de son utilisation.


Principe en détail et calculs

L’appareil, appelé "inclineur", se compose d’une cornière qui supporte 2 inclinomètres et 3 viseurs.
L'arête de la cornière est évidemment parallèle à l'axe de la canne.
Les 3 viseurs sont fixés sur la face A de la cornière.
Les inclinomètres, fixés, l'un sur la face A, l'autre sur la face B de la cornière, fournissent l’inclinaison de la canne dans 2 directions perpendiculaires entre elles et perpendiculaires à la canne. Sur les photos, la présence de 2 inclinomètres à 1 axe facilite la compréhension du fonctionnement de l'appareil.
Toutefois, dans la version définitive, ces 2 inclinomètres à 1 axe sont remplacés par un inclinomètre à 2 axes fixé sur la face B de la cornière.

Le texte qui suit concerne exclusivement un inclineur équipé d'un inclinomètre à 2 axes.
L'avantage de cet inclinomètre est de permettre la mesure des éventuelles erreurs de construction et donc de les éliminer par le calcul (voir plus loin comment initialiser l'inclinomètre et éliminer les écarts d'usinage).
Les viseurs sont des collimateurs identiques à ceux qui permettent la mise en direction approchée de la lunette des tachéomètres, donc sans mise au point et sans fatigue pour l'opérateur qui peut conserver les deux yeux ouverts pendant les visées.

Sur le terrain, l’opérateur incline suffisamment la canne (dans la direction qui lui convient) pour que le prisme soit visible du tachéomètre puis, en fignolant le mouvement, vise, avec l’un ou l’autre des collimateurs, une ligne verticale référence, dont les coordonnées planimétriques X et Y sont connues.

Cette ligne verticale référence est, par exemple, matérialisée par un simple ruban de couleur collé verticalement sur l’un des montants supportant la lunette du tachéomètre ou par l'antenne d'une station totale ou encore par une jalonnette fixée dans l'axe du tachéomètre, sur sa poignée de transport. Ce peut être également un jalon vertical planté au milieu d'un chantier ou l’angle d’un bâtiment levé précédemment.

Les données nécessaires au calcul des coordonnées d’un point levé avec une canne inclinée sont :

  • les observations faites du tachéomètre sur le prisme (angles et distance)
  • les coordonnées planimètriques de la ligne verticale visée avec l'un ou l'autre des viseurs
  • le numéro du viseur utilisé
  • les inclinaisons fournies par l'inclinomètre.

Avec une station totale, depuis la canne, par pression sur un seul bouton, l'opérateur commande simultanément l'enregistrement des observations fournies par le tachéomètre et par l'inclinomètre.

Puis il lance le calcul des coordonnées en tapant sur le clavier de l'enregistreur le N°du viseur utilisé. Ainsi, par exemple :
  • le N°2 signifie que le viseur inférieur a été utilisé
  • le N°3 indique qu'il s'agit du viseur supérieur
  • le N°1 est réservé aux 2 modes de levé les plus souvent utilisés : canne verticale ou canne inclinée avec le viseur central. Un dispositif automatique identifie en effet lequel de ces 2 modes a été utilisé.

Le calcul des coordonnées est donc simple et rapide.
Sur le terrain, il peut être immédiatement suivi de l'application dessin.

Quelques précisions et remarques diverses :

Les données fournies par le tachéomètre et l'inclinomètre sont suffisantes pour calculer le gisement et la distance horizontale entre le prisme et le point caché à lever. D'où les coordonnées de ce point.
La précision obtenue ne dépend plus de l'aptitude à tenir la canne parfaitement verticale mais de l'aptitude à viser avec une précision suffisante une ligne référence verticale.
Or il est très facile de viser, avec une précision suffisante, cette ligne référence.

Pour le vérifier, il suffit de fixer un viseur sur un jalon et de viser une ligne verticale en inclinant le jalon.

Ce test met en évidence la facilité d'utilisation de l'appareil :

  • le pointé sur une ligne verticale s'effectue en effet par un simple mouvement de rotation ou de basculement latéral de la canne puisqu'il n'y a pas à se préoccuper de la hauteur de la visée sur la ligne verticale.
  • Un banc de réglage, très simple, a été mis au point pour vérifier l'inclineur après son usinage et à tout moment (par exemple après une chute de l'appareil). Il permet de déceler et de quantifier les éventuels écarts de construction et de les prendre en compte dans les calculs.
  • On voit tout l’intérêt de ce procédé : il n'y a pas de dispositif mécanique de réglage, donc pas de pièces mobiles et par conséquent pas d'usure.
  • Pour initialiser l'inclinomètre, il suffit de verticaliser la canne équipée de l'inclineur, puis, dans cette position de la canne, d'attribuer une valeur référence quelconque aux inclinaisons des axes inclinomètriques (par exemple 0°, 30°, etc)
  • Il est possible de procéder à une vérification rapide de l'inclineur. Elle consiste à lever un même point avec une canne d’abord tenue verticale puis inclinée dans diverses directions : les coordonnées obtenues doivent être quasi-identiques (écart inférieur à 1 cm).
  • En début de chantier l’opérateur mesure le diamètre de la canne, positionne la cornière sur la canne à la hauteur qui lui convient, relève la distance entre la base de la cornière et la pointe de la canne. Il enregistre ces valeurs qui seront prisent en compte dans les calculs. Précisons que l'excentrement de l'axe optique du viseur par rapport à l'axe de la canne est évidemment pris en compte dans les calculs et n'induit donc aucune erreur.
  • L’inclineur peut être utilisé avec une canne porte-GPS, à condition que les coordonnées fournies par le GPS ne soient pas erronées à cause de l'inclinaison de la canne. Si nécesaire, il est possible de mettre au point un dispositif permettant de maintenir vertical l'axe du GPS.


Travaux des constructeurs de matériel topographique :

Plusieurs constructeurs étudient les possibilités d’incliner les cannes porte-prisme ou porte-GPS.

L’une d’elle consiste à relever l’angle entre le nord magnétique et le plan vertical contenant l'axe de la canne inclinée. Mais cette solution ne peut pas être utilisée en ville à cause de la présence de nombreuses conduites et objets métalliques divers. Or c’est précisément en ville que le mode incliné est le plus intéressant (1 point sur 3 est un point caché).

Une autre solution consisterait à utiliser une canne porte-GPS et à mesurer l’angle entre le nord géographique et le plan vertical contenant la canne inclinée.

Au moins une entreprise a mis au point un dispositif qui accepte une légère inclinaison de la canne, essentiellement pour faciliter le travail de l’opérateur. Celui-ci doit maintenir la bulle d’une nivelle dans un grand cercle. Lorsque la bulle sort de ce cercle la précision diminue.

Ces solutions n'ont rien à voir avec le procédé proposé : l'inclineur peut être utilisé avec toutes les cannes, en position verticale ou inclinée (sans limite d'inclinaison), aussi bien en extérieur qu'à l'intérieur des bâtiments, avec facilité, rapidité et précision.

Enfin, une autre qualité de l'appareil est son extrême simplicité résultant de l'assemblage de pièces existantes. Son coût devrait être très modique.

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