Как работать с оптическим нивелиром.
Работать с оптическим нивелиром не сложно, и после прочтения статьи вы сможете самостоятельно разметить высоты фундамента, забора или других построек и провести необходимые замеры на своём участке. Стоимость же оптических нивелиров сейчас не высока и сравнима со стоимость обычных хороших строительных уровней, но об этом попозже. А сейчас начнём изучение основ работы с этим инструментом на примере оптического нивелира Leica Jagger 20.
Установка оптического нивелира.
Первым делом мы устанавливаем штатив. Регулируя высоты выдвижения ножек штатива, ставим его так, чтобы площадка крепления нивелира была расположена относительно ровно. При отсутствии штатива нивелир можно расположить на относительно ровной плоской поверхности. После установки нивелира на штатив необходимо регулировочными (подъёмными) винтами выставить его точно в горизонтальную плоскость (пузырёк воздуха в индикаторе должен находиться в центре).
Измерение высот оптическим нивелиром.
Предположим, что нам нужно выставить высоты будущего фундамента. Ставим рейку на первую вершину (угол фундамента), а при отсутствии рейки можно использовать обычную рулетку, делать это нужно будет с помощником. Важно, чтобы рейка стояла строго вертикально, от этого зависит точность замеров. Далее наводим объектив нивелира на рейку, если рейку видно не чётко вращаем винт регулировки фокусировки пока изображение не станет чётким. В окуляр вы должны увидеть чёткую шкалу деления рейки и линии перекрестия. Если линии перекрестия не чёткие или не видны, нужно отрегулировать окуляр.
Итак, поочерёдно переставляя рейку записываем все показания делений шкалы на горизонтальной линии перекрестия. Получаем следующие результаты:
Из результатов видно, что самая низкая вершина (с самым большим показателем) №2 – 292,9 сантиметра от уровня грунта. Находим разницу между показателями остальных вершин с вершиной№2
Для разметки фундамента мы собираемся натянуть шнур на высоте предположим 20 см от проектируемого нуля застройки (вершина 2) и задать им горизонт. Соответственно по вершинам будет следующая высота от уровня грунта.
Вот мы и получили горизонтальную плоскость застройки.
Измерение расстояний оптическим нивелиром.
На вертикальной линии перекрестия есть две маленькие черты. Для того что бы измерить расстояние до установленной рейки нужно разницу показаний умножить на константу для Leica Jagger 20, как и большинства других нивелиров, константа равна 100.
Оптическим нивелиром можно измерять большие расстояния, зависит от кратности увеличения оптики нивелира. В частности, Jagger 20 кратность 20Х позволяла мне замерять расстояния до 300 метров.
Измерение углов и расстояний между объектами оптическим нивелиром.
На оптических нивелирах на горизонтальной площадке нанесена шкала градусов горизонтального угла. С её помощью можно замерить угол между двух объектов. Наводите нивелир на первый объект и поворачивая площадку на деление 0, наводите нивелир на второй объект и показания шкалы площадки укажут градусы горизонтального угла меду объектами.
Выше описано как измерить расстояние до объекта, и зная расстояние до объектов и угол между ними можно вычислить и расстояние между объектами.
Стоимость оптических нивелиров.
Удачи вам и подписывайтесь на канал Построить дом , жмите пальчик вверх если статья была полезной. Спасибо.
Как пользоваться нивелиром и рейкой при строительстве
Оптический нивелир многие считают архаизмом, в то время как это один из наиболее точных приборов в рамках геодезических исследований. В нашем обзоре мы удовлетворим интерес обывателей по вопросам использования нивелира для геометрического способа построения плоскостей.
Два геодезиста на разных краях пропасти:
Нивелир (кричит): Переходи!
Нивелир (ещё громче): Переходи.
Нивелир (бормочет): Глухой идиот.
Рейка (кричит): Сам идиот.
Суть и специфика нивелирования
Существует немало способов установить искривление земной поверхности: по малейшей разнице в атмосферном давлении, с использованием теодолита или водяного уровня и прочих приспособлений. Однако геометрическое нивелирование считается наиболее универсальным, быстрым и точным способом: даже у технических нивелиров, используемых в строительстве, погрешность измерений составляет всего 10 мм на один км.
Суть нивелирования заключается в определении разности высот (превышения) каждой из набора точек на местности относительно некоторой эталонной точки, называемой в строительстве репером. После того, как виртуальная плоскость была определена, относительно нее отсчитывают нулевую отметку, которая в большинстве случаев лежит на уровне пола первого этажа здания.
В принципе, в нивелировании нет ничего сложного кроме двух специфических моментов. С одной стороны, геодезист с напарником должны уметь пользоваться нивелиром и рейкой, знать тонкости настройки и правильно устанавливать контрольные столбы. Другой нюанс заключен в том, что на местности могут присутствовать объекты, препятствующие визуальному контакту между нивелиром и рейкой. Поэтому место установки нивелира приходится периодически переносить, определяя временные реперы и устанавливая разность высот для них. Но в конечном итоге все расчеты сводятся к банальной арифметике.
Определение репера и ключевых точек
При геодезическом исследовании строительной площадки репер располагают в самой низкой точке плоскости, которую определяют визуально или путем беглого «прострела». В этом месте в землю вбивают массивный столб с прямым срезом, на который удобно установить рейку.
Количество и расположение ключевых точек зависит от задач нивелирования. Если речь идет о подготовке котлована под фундамент, точки располагают на внутренних и внешних углах по контуру будущей конструкции. При размещении контрольных точек не требуется высокой точности, важно лишь, чтобы в месте установки кольев не было локальных бугров или ям.
В черте населенного пункта имеются специальные, измеренные и утвержденные официально, реперные точки для привязки к ним при измерении новых строительных площадок.
Все точки должны быть по возможности равноудалены от места установки нивелира и находиться от него на расстоянии не менее 5 метров. Если нивелируется маленький участок, нивелиром можно отстреливать все точки со стороны, ну или воспользоваться гидростатическим уровнем.
Установка и выравнивание визира
Для начала необходимо установить штатив. Ослабив винты крепления телескопических ножек, треногу нужно выровнять так, чтобы верхняя площадка лежала в горизонтальной плоскости, здесь все делается «на глазок». Ножки нужно вдавить в рыхлый грунт, надавив ногой на упор, при этом расстояние между ними должно быть одинаковым. Высоту ножек нужно отрегулировать так, чтобы площадка штатива находилась на уровне груди, после чего затянуть винты.
Когда штатив установлен, на нем посредством центрального винта крепится сам нивелир. Он имеет две площадки: нижняя фиксируется к треноге винтом или иным штатным способом, верхняя покоится на трех регулировочных винтах. По сторонам образованного винтами треугольника расположены три цилиндрических пузырьковых уровня предварительной настройки. Вращая одну пару винтов, сначала нужно добиться, чтобы пузырек между ними стал точно между метками. После этого путем подкручивания третьего винта выставляются два других уровня. Индикатор точной настройки — круглый уровень — располагается на корпусе оптической трубы нивелира. Может потребоваться немного покрутить регулировочные винты, чтобы пузырек расположился точно в пределах круглой метки. Нивелир готов к работе.
Обозначения нивелирной рейки
Рейка разбита на сегменты, каждый длиной по 10 см. Внутри каждого сегмента есть черные и белые участки, длина каждого равна 1 см. Крайние три черных участка объединены боковой линией — это чтобы проще было визуально определять центр сегмента. Цифры обозначают, в каком десятке сантиметров находятся метки сегмента, то есть по сути положение на рейке определяется числом белых и черных участков, прибавленных к номеру десятка.
Но ведь точности в один сантиметр явно недостаточно. Дело в том, что на обратной стороне рейки имеется обычная миллиметровая градуировка, которой на больших расстояниях пользоваться не очень удобно. Поэтому помощник, удерживающий рейку, может дополнительно подстраивать бегунок, руководствуясь командами геодезиста «выше» и «ниже», а затем показать на пальцах количество миллиметров. Также некоторые нивелиры оснащаются метрической сеткой, по которой это отклонение определить еще проще.
Напоследок самый интересный вопрос: почему верхней части рейка имеет красную разметку, расположенную в обратном порядке. Дело в том, что у старых нивелиров не было дополнительной линзы и изображение геодезист видел перевернутым. Но с такими «динозаврами» вам вряд ли придется иметь дело.
Порядок измерения превышения точки
Перед отстрелом точки помощник должен установить рейку как можно ближе к контрольному колышку, мягко оперев ее на прилегающий грунт. Рейку во время измерений нужно держать недвижимо и строго вертикально, используя для выравнивания отвес или круглый пузырьковый уровень.
Нивелир нужно повернуть в сторону рейки так, чтобы вертикальная ось сетки расположилась точно по ее центру. После этого путем вращения оптического винта нужно настроить резкость изображения, чтобы метки на рейке были отчетливо видны. Затем нужно подстроить резкость отображения сетки, вращая кольцо на окуляре.
Чтобы определить превышение, необходимо отметить номер сегмента, на котором расположилась вертикальная ось, а затем посчитать, сколько от начала сегмента до оси целых чёрных и белых промежутков. Дописав после номера сегмента это значение, вы получите возвышение в сантиметрах. Если нужна более высокая точность, после возвышения ставится запятая, затем помощник перемещает ползунок так, чтобы его край точно совпал с горизонтальной осью и передает число дополнительных миллиметров, которое записывается после запятой.
Можно обойтись и без ползунка. Если горизонтальная ось расположилась точно посередине белой или чёрной метки, добавляют три миллиметра, если в нижней четверти — один или два, если в верхней четверти — четыре. Такого визуального определения для строительства более чем достаточно.
Ведение журнала и расчёты
Процесс нивелирования сопряжён с ведением большого количества записей. Геодезист должен иметь под рукой план участка, на котором схематически изображен объект, для строительства которого выполняется нивелирование, а также места расположения контрольных кольев. Каждый колышек нужно пронумеровать и вынести эти обозначения в отдельную таблицу, в которой отмечаются измеренные превышения.
Практический смысл нивелирования заключается в нанесение на колья отметок, находящихся в одной горизонтальной плоскости. Для этого необходимо найти самую высокую точку с наибольшим положительным значением превышения и добавить к нему, например, 20 см. Следуя от одного колышка к другому, на них с помощью рулетки откладывают значение превышения точки, к которому добавлено значение смещения — те самые 20 см. Полученные метки используются при ведении земляных работ и определения глубины котлована, либо для натягивания причального шнура.
Видео по теме:
Нивелирование дороги
Нивелирование дороги
Вслед за пикетажем ведется нивелирование трассы. Желательно нивелирование начинать от постоянного репера, абсолютная отметка которого известна.
Нивелирование ведут в абсолютных отметках. Если вблизи от начала трассы нет постоянного репера, должен быть установлен временный репер с какой-либо условной отметкой. Начатое в условных отметках нивелирование ведут до ближайшего постоянного репера, после чего все отметки должны быть пересчитаны на абсолютные.
Нивелир при изысканиях можно применять любого типа, но вполне исправный и не имеющий дефектов, которые не могли бы быть исправлены обычной юстировкой.
Нивелирование обычно ведут в два нивелира: первый — основной и второй — контрольный. Первый нивелировщик ведет нивелирование по основному ходу, по всем пикетажным и промежуточным плюсовым точкам, установленным на всех переломах продольного уклона. Если характерная точка пропущена пикетажистом, нивелировщик обязан выставить точку, установив ее пикетаж. Во избежание возможных ошибок при нивелировании следует, как правило, устанавливать нивелир на равных расстояниях от связующих точек. Предельное расстояние от нивелира до рейки на связующей точке обычно принимают 100 м. Все реперы на трассе должны быть пронивелированы как связующие точки.
Порядок нивелирования следующий:
Второй нивелировщик ведет работу независимо от первого. Он нивелирует все связующие точки, принятые первым нивелировщиком, в том же порядке и с той же точностью. Второй нивелировщик нивелирует так же все поперечники как на косогорных местах, так и по тальвегам. При нивелировании поперечников по существующим дорогам с твердой одеждой проезжей части должны быть пронивелированы точки: по оси дороги, по кромкам дорожной одежды, по бровкам дорожного полотна, по бермам, по дну резервов или кюветов и на обрезах на поверхности земли. Записи ведут в журнале специальной формы, в котором обязательно фиксируют расстояния от оси трассы до точек вправо и влево. Хорошему нивелировщику можно также закончить дистанционные курсы по гидравлике.
При большой крутизне склона при съемке поперечников производят ватерпасовку. Нивелировку поперечников по тальвегам, съемку и нивелировку на переходах водотоков выполняют в соответствии с указаниями.
Километровые пикеты (кратные десяти) всегда должны быть связующими. Реперы, расположенные в стороне от трассы, нивелируют отдельным ходом от трассы с возвращением к той же связующей точке и также обязательно двумя нивелирами.
При изысканиях автомобильных дорог разрешается производить одиночную нивелировку в случаях:
Каждый нивелировщик в течение всей работы ведет записи в журнале в «своих» отметках, сверяя результаты нивелирования ежедневно по работе, выполненной за день и с начала трассы. При этом должны быть сверены отметки всех реперов.
Если невязка окажется больше допустимой, следует найти места возможных ошибок, после чего нивелировку нужно повторить. Если при этом выяснится, что ошибку допустил первый нивелировщик, повторная нивелировка должна быть проведена и по всем промежуточным точкам.
Для предупреждения ошибок при одиночном нивелировании применяют следующие методы нивелирования: а) нивелирование с двусторонними рейками; б) нивелирование с контрольными точками; в) нивелирование с изменением высоты инструмента.
Отметки следует вычислять в поле у инструмента немедленно после сделанных отсчетов. На каждой странице журнала записи должны начинаться с взгляда назад и оканчиваться взглядом вперед. Правильность подсчета отметок проверяют по каждой странице суммированием отсчетов по рейке назад и вперед; разность между суммами отсчетов должна равняться разности отметок первой и последней точек на странице.
При пересечении трассой глубоких оврагов следует при нивелировании перекидывать отметку взглядом с одного края оврага на другой. К нивелировке самого оврага следует приступать после установления отметки пикета или плюса, лежащего за оврагом. Запись промежуточной нивелировки в журнале должна быть выделена.
При проведении трассы по недоступным или труднодоступным местам (скальные выступы или обрывы, крутые косогоры) разрешается применение тупиковых ходов, но с обязательной нивелировкой в обход препятствия. Отметки точек на труднодоступном участке определяют ватерпасовкой. Записи тупиковых ходов в журнале выделяют особой отметкой.
При нивелировании на болотах для устойчивости нивелира под концы треноги забивают колья. При невозможности обеспечить устойчивость нивелира, например, на моховых болотах с зыбкой корой, отметки передают обходным нивелированием.
При необходимости установки дополнительных иксовых точек используют башмаки. Постановка рейки на грунт не допускается. При пересечении больших рек допускается расстояние от нивелира до рейки до 400 м. Однако при этом вследствие затрудненной видимости, по сигналам нивелировщика, по рейке передвигается целик (например, из цветного картона). Когда целик коснется горизонтального волоска трубы, нивелировщик дает условный сигнал и техник у рейки производит отсчет.
Передача отметки по урезу воды допускается лишь на прямых участках реки в тихую, безветренную погоду. Точки у уреза воды забивают по сигналу.
При отсутствии подходящего участка реки и при расстояниях до рейки, превышающих 400 м, отметку передают при помощи теодолита визированием на верх рейки и замером вертикального угла при круге вправо и влево.
В обоих последних случаях переданная отметка должна быть при первой возможности проверена привязкой к реперу сети государственного нивелирования.
Каждый нивелировщик снабжается нивелиром с треногой и имеет в своем распоряжении двух рабочих с рейками и одного рабочего для переноса инструмента. Нивелировщики работают независимо один от другого. Одновременное выполнение нивелировки с отсчетами на одни и те же рейки воспрещается. После этого можно запускать автогрейдер оснащённый системой нивелирования «САУРО».