થિયોડોલાઇટ : ક્ષૈતિજ ખૂણાઓ તેમજ ઊર્ધ્વ ખૂણાઓ માપવા માટેનું સર્વેક્ષણ-ઉપકરણ. માલારેખણ સર્વેક્ષણમાં ક્ષૈતિજ ખૂણાઓ માપવા પડે છે. કોઈ પણ રેખાને લંબાવનાર માટે તેમજ એક જ રેખા ઉપર વિવિધ બિન્દુઓ નક્કી કરવા માટે પણ આ ઉપકરણનો ઉપયોગ થાય છે. આ ઉપરાંત જમીનનો ઢોળાવ તેમજ રસ્તાના વળાંક નક્કી કરવા માટે આ ઉપકરણનો ઉપયોગ થાય છે. લેવલ માપવાના સાધન તરીકે પણ એનો ઉપયોગ થાય છે.
થિયોડોલાઇટના પ્રકાર : થિયોડોલાઇટના ટેલિસ્કોપના તેની ક્ષૈતિજ અક્ષ (trunnion axis) સાથેના જોડાણ અનુસાર બે પ્રકાર પડે છે : (i) સંક્રમણીય (transit), (ii) અસંક્રમણીય (nontransit).
પહેલા પ્રકારના થિયોડોલાઇટમાં ટેલિસ્કોપ તેની ક્ષૈતિજ ધરીને કાટખૂણે સજ્જડ જડેલો હોય છે અને તેને ક્ષૈતિજ ધરી પર ઊર્ધ્વતલમાં સંપૂર્ણપણે ગોળ ફેરવી શકાય છે. આધુનિક થિયોડોલાઇટ આ પ્રકારનું છે. બીજા પ્રકારના થિયોડોલાઇટમાં ટેલિસ્કોપ તેની ક્ષૈતિજ ધરીની ઉપર ઊર્ધ્વતલમાં સંપૂર્ણપણે ગોળ ફેરવી શકાતું નથી.
સંક્રમણીય થિયોડોલાઇટના મુખ્ય ભાગો આકૃતિમાં દર્શાવ્યા છે.
(i) ટેલિસ્કોપ : એ થિયોડોલાઇટનો આંતરિક ભાગ છે. તેને ક્ષૈતિજ ધરીને કાટખૂણે અને તેની બરોબર વચ્ચે જડેલો હોય છે. આ ટેલિસ્કોપના બે પ્રકાર છે : આંતરિક ફોકસન ટેલિસ્કોપ (internal focussing telescope) અને બાહ્ય ફોકસન ટેલિસ્કોપ (external focussing telescope).
(ii) ઊર્ધ્વવૃત્ત (vertical circle) : ઊર્ધ્વવૃત્ત W ટેલિસ્કોપની સાથે સજ્જડ જડેલું છે. તેથી તે ટેલિસ્કોપની સાથે ફરે છે. ઊર્ધ્વતલમાં થતી તેની ગતિ કોણીય માપથી થાય છે. આ કોણીય માપ લેવા થિયોડોલાઇટમાં ઊર્ધ્વવૃત્ત ઉપર ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં 0°થી 360° અંકનો પાડેલાં હોય છે. ઊર્ધ્વવૃત્ત ઉપરનાં વાચન લેવા માટે બે વર્નિયર રાખવામાં આવેલાં હોય છે. ટેલિસ્કોપને ઊર્ધ્વવૃત્ત ક્લૅમ્પ અને ઊર્ધ્વ મંદચાલક સ્ક્રૂની મદદથી ગમે તે સ્થિતિમાં સ્થિર કરી શકાય છે.
(iii) સૂચક પટ્ટી (index frame) : સૂચક પટ્ટી અંગ્રેજી T આકારની હોય છે. તેના ઊર્ધ્વ પગને ક્લિપિંગ આર્મ અને ક્ષૈતિજ બારને વર્નિયર હોય છે.
(iv) A ફ્રેમ : થિયોડોલાઇટની ઉપલી પ્લેટ ઉપર A આકારના બે ઊર્ધ્વ ટેકાઓ P જડેલા હોય છે. આ ટેકાઓ A આકારના હોવાથી તેમને A ફ્રેમ કહેવામાં આવે છે. આ ટેકાઓના ઉપરને છેડે ટેલિસ્કોપની ક્ષૈતિજ ધરી ટેકવવાની વ્યવસ્થા હોય છે. આ ધરીને થિયોડોલાઇટની ક્ષૈતિજ ધરી કહેવામાં આવે છે.
(v) નીચલી અને ઉપલી પ્લેટ : ક્ષૈતિજ ખૂણા માપવા માટે ઉપલી અને નીચલી પ્લેટ F અને G – બંનેને ને ઊર્ધ્વ અક્ષની ઉપર ભેગી અથવા માત્ર ઉપલી પ્લેટ Fને ફેરવવી પડે છે. આવી બે ચાલ મેળવવા માટે બે ધરીઓ એકબીજીની અંદર ગોઠવવામાં આવેલી હોય છે. અંદરની ધરીના મથાળે ઉપલી પ્લેટ જડેલી હોય છે, જેને વર્નિયર પ્લેટ પણ કહેવામાં આવે છે. બહારની ધરી H અંદરથી પોલી હોય છે. તેની સાથે નીચલી પ્લેટ જડેલી હોય છે. આ પ્લેટને કેટલીક વાર સ્કેલ પ્લેટ પણ કહેવામાં આવે છે. આ બંને ધરીઓનો ઊર્ધ્વ અક્ષ એક જ હોય છે.
સંક્રમણીય થિયોડોલાઇટ
A–સમતલીકરણ શીર્ષની નીચલી પ્લેટ; B–સમતલીકરણ શીર્ષની ઉપલી પ્લેટ; C–ફૂટસ્ક્રૂ; D–સ્થાનાન્તરણ-શીર્ષની ચાકી; E–સ્થાનાન્તરણ-શીર્ષ; F–ઉપલી પ્લેટ; G–નીચલી પ્લેટ; H–બહારની ધરી; I–અંદરની ધરી; J–નીચલો ક્લૅમ્પસ્ક્રૂ; K–ઉપલો ક્લૅમ્પસ્ક્રૂ; L–ક્ષૈતિજ અંકિત વૃત્ત; M અને M1–વર્નિયર A અને વર્નિયર B; N–ઊર્ધ્વાધર અક્ષ; O–પ્લેટ લેવલ ટ્યૂબ; P–A ફ્રેમ; Q –ક્લિપ-સ્ક્રૂ; R–ઊર્ધ્વાધર મંદચાલક સ્ક્રૂ; S–ક્ષૈતિજ અક્ષ; T–સૂચક પટ્ટી; U અને U1–વર્નિયર C અને વર્નિયર D; V–ઉન્નતાંશ લેવલ ટ્યૂબ; W– ઊર્ધ્વાધર વૃત્ત; X– ટેલિસ્કોપ.
નીચલી પ્લેટ ઉપર ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં 0°થી 360° સુધીના થિયોડોલાઇટના માપ પ્રમાણે 1/2°, 1/3° કે 1/6° સુધી વાંચી શકાય તેવાં અંકનો પાડેલાં હોય છે. ઉપકરણની બહારની ધરીને સમતલીકરણ શીર્ષની ઉપલી પ્લેટ સાથે જડવા માટે ક્લૅમ્પ સ્ક્રૂ J તથા જડ્યા બાદ થોડાક ચલન માટે મંદ ચાલક સ્ક્રૂની વ્યવસ્થા હોય છે.
ઉપલી પ્લેટ અંદરની ધરીને કાટખૂણે ઉપરના છેડે જડેલી હોય છે, જે નીચલી પ્લેટ ઉપર ફરે છે. ઉપલી પ્લેટ A ફ્રેમ વડે ટેકવવામાં આવે છે. ઉપલી પ્લેટને નીચલી પ્લેટ સાથે ઉપલી પ્લેટના સ્ક્રૂ K વડે જડી શકાય છે. નીચલી પ્લેટની સાપેક્ષમાં ઉપલી પ્લેટના મંદ ચલન માટે મંદ ચાલક સ્ક્રૂનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ઉપલી પ્લેટનો ક્લૅમ્પ-સ્ક્રૂ બંધ કરવાથી આ બંને વચ્ચે સાપેક્ષ ગતિ થતી નથી. નીચલી પ્લેટનો ક્લૅમ્પ-સ્ક્રૂ જો ખોલેલો હોય તો આ બંને પ્લેટોને એકીસાથે ક્ષૈતિજ તલમાં ફેરવી શકાય છે. નીચલી પ્લેટનો ક્લૅમ્પ-સ્ક્રૂ જો ખોલી નાખવામાં આવે તો માત્ર ઉપલી પ્લેટને નીચલી પ્લેટની સાપેક્ષમાં ફેરવી શકાય છે. આથી વર્નિયર વડે ક્ષૈતિજવૃત્ત પર ક્ષૈતિજ ખૂણો માપી શકાય છે. થિયોડોલાઇટને સમતલ કરવા માટે ઉપલી પ્લેટ પર ક્ષૈતિજ ધરીને સમાંતર લેવલ ટ્યૂબ O જડવામાં આવેલી છે.
(vi) સમતલીકરણ શીર્ષ : સમતલીકરણ શીર્ષ બે સમાંતર પ્લેટ A અને B અને તેમને જોડતા ત્રણ કે ચાર ફૂટસ્ક્રૂ Cનું બનેલું છે. થિયોડોલાઇટને સમતલીકરણ શીર્ષથી સમતલ કરી શકાય છે. થિયોડોલાઇટને ચોકસાઈથી સંકેન્દ્રિત કરવા માટે સ્થાનાંતરણ-શીર્ષ E-(shift head)ની ગોઠવણ કરેલી હોય છે.
પ્રાવૈધિક પદો (technical terms) : થિયોડોલાઇટનો ઉપયોગ કરતાં પહેલાં પ્રાવૈધિક પદો, થિયોડોલાઇટનું હંગામી સમાયોજન અને તેમાં આવેલી જુદી જુદી ધરીઓ વિશે જાણવું અત્યંત જરૂરી છે.
(i) સંક્રમણ કે ઉત્ક્રમણ (transiting or reversing) : થિયોડોલાઇટના ટેલિસ્કોપને ક્ષૈતિજ અક્ષ ઉપર ઊર્ધ્વ તલમાં 180° ફેરવવાની ક્રિયાને સંક્રમણ કે ઉત્ક્રમણ કહેવામાં આવે છે. આમ કરવાથી નેત્રકાચ અને દર્શનકાચનું પારસ્પરિક સ્થાનફેર થાય છે.
(ii) ટેલિસ્કોપનું દોલન (swing of telescope) : થિયોડોલાઇટના ટેલિસ્કોપને ઊર્ધ્વ ધરીની આસપાસ ક્ષૈતિજ તલમાં 180° ફેરવવાની ક્રિયાને થિયોડોલાઇટના ટેલિસ્કોપનું દોલન કહેવામાં આવે છે. જો ટેલિસ્કોપને જમણી બાજુ એટલે કે ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં ફેરવ્યો હોય તો તેને દક્ષિણ દોલન (right swinging) અને તેની ઊલટી દિશામાં ફેરવ્યો હોય તો તેને વામ દોલન (left swinging) કહેવામાં આવે છે.
(iii) વામાભિમુખ અને દક્ષિણાભિમુખ અવલોકનો : અવલોકન કરતી વખતે થિયોડોલાઇટનું ઊર્ધ્વવૃત્ત જો નિરીક્ષકની ડાબી બાજુએ હોય તો આ સ્થિતિને વામ પાર્શ્વ સ્થિતિ (face-left) કહેવામાં આવે છે. આ સ્થિતિમાં લેવાયેલાં અવલોકનોને વામ પાર્શ્વ અવલોકનો કહેવામાં આવે છે. વામ અને દક્ષિણ પાર્શ્વનાં અવલોકનો લેવાથી નીચેની ત્રુટિઓ નિવારી શકાય છે :
(ક) સમાન્તરણ રેખા ઉપકરણના ક્ષૈતિજ અક્ષને બરાબર કાટખૂણે ન હોય.
(ખ) ક્ષૈતિજ અક્ષ ઊર્ધ્વ અક્ષને કાટખૂણે ન હોય.
(ગ) સમાન્તરણ રેખા ઉન્નતાંશ લેવલ ટ્યૂબના અક્ષને સમાંતર ન હોય.
(iv) ઊર્ધ્વ અક્ષ (vertical axis) : ક્ષૈતિજ તલમાં ઉપકરણ ફેરવી શકાય તે અક્ષને ઊર્ધ્વ અક્ષ કહે છે.
(v) ર્દષ્ટિરેખા અથવા સમાન્તરણરેખા (line of sight or line of collimation) : થિયોડોલાઇટના નેત્રકાચમાં બેસાડેલા આડા અને ઊભા તારના કેન્દ્ર અને દર્શનકાચના ઑપ્ટિકલ કેન્દ્રને જોડતી રેખાને ર્દષ્ટિરેખા કહેવામાં આવે છે.
(vi) બબલ ટ્યૂબ અક્ષ : બબલ ટ્યૂબના કેન્દ્રને સ્પર્શતી રેખાને બબલ ટ્યૂબ અક્ષ કહેવામાં આવે છે.
(vii) ટેલિસ્કોપનો અક્ષ : થિયોડોલાઇટના નેત્રકાચના કેન્દ્ર અને દર્શનકાચના કેન્દ્રને જોડતી રેખાને ટેલિસ્કોપનો અક્ષ કહેવામાં આવે છે.
થિયોડોલાઇટ વડે ક્ષૈતિજ તેમજ ઊર્ધ્વ ખૂણાઓ માપતાં પહેલાં તેનું હંગામી સમાયોજન કરવું પડે છે. આ હંગામી સમાયોજન આ ત્રણ તબક્કામાં કરવામાં આવે છે : (અ) થિયોડોલાઇટને સ્થાન પર ગોઠવવું; (આ) સમતલન કરવું (levelling); (ઇ) નેત્રકાચ અને દર્શનકાચનું ફોકસન.
(અ) થિયોડોલાઇટને સ્થાન પર ગોઠવવું : પ્રથમ થિયોડોલાઇટને તેની ઘોડી ઉપર ગોઠવવામાં આવે છે. ફૂટસ્ક્રૂને તેમની ચાલની મધ્યમાં લાવવામાં આવે છે. થિયોડોલાઇટના નીચેના ભાગમાં આવેલા હૂકમાંથી ઓળંબો લટકાવે છે. ઘોડીના પાયા આઘાપાછા કરી થિયોડોલાઇટનું સમતલીકરણ કરવામાં આવે છે. થિયોડોલાઇટના સ્થાનાન્તરણ શીર્ષ(shifting head)નો ઉપયોગ કરી ઓળંબો મેખ ઉપરની ખીલીના કેન્દ્રમાં લાવવામાં આવે છે.
(આ) સમતલન : થિયોડોલાઇટની પ્લેટ લેવલ ટ્યૂબને બે ફૂટસ્ક્રૂને જોડતી રેખાને સમાંતર રખાય છે અને આ બંને ફૂટસ્ક્રૂને એકીસાથે સરખા પ્રમાણમાં અંદર કે બહાર ફેરવી બબલને કેન્દ્રમાં લવાય છે. હવે બબલ ટ્યૂબને ત્રીજા ફૂટસ્ક્રૂ પર લાવી બબલને કેન્દ્રમાં લાવવામાં આવે છે. આ રીતે પુનરાવર્તન કરી બંને સ્થિતિમાં બબલ કેન્દ્રમાં રહે એટલે સમતલીકરણ પૂર્ણ થયું કહેવાય.
(ઇ) નેત્રકાચ અને દર્શનકાચનું ફોકસન : ફોકસન કરવાનો હેતુ નેત્રકાચ તથા દર્શનકાચની નાભિને બિંબપટ ઉપર કેન્દ્રિત કરવાનો હોય છે કે જેથી ટેલિસ્કોપ વડે જોવાયેલ પદાર્થનું પ્રતિબિંબ બરાબર સ્પષ્ટ દેખાય. જો ફોકસન બરાબર ન થયું હોય તો પ્રતિબિંબ ઝાંખું દેખાય છે. આડા તારની સાપેક્ષમાં પ્રતિબિંબના હલનચલનને ર્દષ્ટિભેદ (parallax) કહેવામાં આવે છે.
થિયોડોલાઇટના મુખ્ય અક્ષો અને તેમની વચ્ચેના સંબંધો : થિયોડોલાઇટના મુખ્ય અક્ષો આ પ્રમાણે છે : (અ) ઊર્ધ્વ અક્ષ, (આ) ક્ષૈતિજ અક્ષ, (ઇ) ર્દષ્ટિરેખા અથવા સમાન્તરણરેખા, (ઈ) બબલ ટ્યૂબ અક્ષ.
અક્ષો વચ્ચે નીચેના સંબંધો હોવા જરૂરી છે : (i) પ્લેટ લેવલ અક્ષ ઊર્ધ્વ અક્ષને કાટખૂણે હોવો જોઈએ. (ii) ર્દષ્ટિરેખા અથવા સમાન્તરણ–રેખા ક્ષૈતિજ અક્ષને કાટખૂણે હોવી જોઈએ. (iii) ક્ષૈતિજ અક્ષ ઊર્ધ્વ અક્ષને કાટખૂણે હોવો જોઈએ. (iv) ટેલિસ્કોપિક લેવલ અક્ષ ર્દષ્ટિરેખાને સમાંતર હોવો જરૂરી છે. (v) ર્દષ્ટિરેખા અપૂર્ણ ક્ષૈતિજ કક્ષામાં હોય ત્યારે ઊર્ધ્વવૃત્તનું વર્નિયર શૂન્ય અંક દર્શાવતું હોવું જોઈએ.
રસ્તાઓ, પુલો, નહેરો, નાળાં, બંધો, મકાનો, પાણી અને ગટરની પાઇપલાઇનો વગેરે સર્વ પ્રકારનાં બાંધકામો માટે સર્વેક્ષણ ઘણું મહત્વનું છે. સર્વેક્ષણમાં વપરાતાં ઉપકરણોમાં થિયોડોલાઇટ અગત્યનું ઉપકરણ છે.
નગીન મોદી