Как брать отсчет по рейке

Лабораторная работа №3

Нивелиры, их устройство и работа с ними (6 часов)

Порядок выполнения задания 1:

1. Установите на штативе нивелир и закрепите его становым винтом. Приведите нивелир в рабочее положение. Для этого поверните зрительную трубу и расположите круглый уровень 6 между двумя любыми подъёмными винтами. Вращая эти винты в разные стороны, выведите пузырёк круглого уровня на воображаемую линию, соединяющую нуль-пункт уровня с третьим подъёмным винтом. Затем, вращая только третий подъёмный винт, выведите пузырёк в нуль-пункт. При необходимости все действия повторите. Добейтесь четкого изображения сетки нитей 13 путем вращения окулярной трубочки 10. Теперь Ваш нивелир готов к работе.

В табл. 2 перечислены в соответствии с рис. 7 название и назначение основных частей базовой модели нивелира Н-3. Осями нивелира являются:

ОО – ось вращения прибора.

VV – визирная ось зрительной трубы – линия, соединяющая оптический центр объектива 8 с перекрестием сетки нитей 13.

UU – ось цилиндрического уровня – прямая, касательная к внутренней верхней поверхности ампулы в нуль-пункте.

U’U’– ось круглого уровня – прямая, проходящая через нуль-пункт и совпадающая с радиусом верхней внутренней поверхности сферы ампулы.

2. Наведите по визирной планке 12 зрительную трубу на любую рейку в лаборатории. Отфокусируйте изображение рейки вращением кремальеры 9. Наводящим винтом совместите перекрестие сетки нитей 13 с изображением рейки. Элевационным винтом 5 приведите пузырёк цилиндрического уровня 11 в нуль-пункт.

В поле зрения трубы Вы видите изображения: рейки, сетки нитей и концов половинок пузырька цилиндрического уровня 11. Запишите отсчёт в миллиметрах, соответствующий положению средней горизонтальной нити сетки 13 на рис. 7в ( в нашем примере 1147).

3. Определите превышение между тремя любыми точками, считая, что нивелирование производится с трёх станций способом «из середины». Все записи ведите в журнале нивелирования (табл. 3).

Внимание! Перед каждым отсчётом по рейке необходимо с помощью элевационного винта 5 привести пузырёк цилиндрического уровня 11 в нуль-пункт.

Работа выполняется в следующей последовательности:

1) возьмите отсчёты 1840, 6541 и 1538, 6237 по черной и красной сторонам реек №1 и №2 (станция 1); по разности задних и передних отсчётов найдите два превышения +302 и +304, которые не должны отличаться друг от друга не более, чем на 5 мм (если больше, то измерения повторите);

2) смените высоту инструмента на 3–5 см; приведите нивелир в рабочее положение (станция 2); возьмите отсчёты по черной и красной сторонам реек №2 и №3; вычислите превышения;

4. Обработайте результаты нивелирования. Вычислите средние превышения на каждой станции, округляя их до целых миллиметров. Произведите постраничный контроль путем сравнения полуразности сумм задних и передних отсчётов с алгебраической суммой средних превышений (они должны быть равны в пределах округлений средних превышений). Произведите оценку точности нивелирования, сравнив полученную Вами высотную невязку f h c допустимой величиной f h доп. . Распределите высотную невязку f h с обратным знаком поровну на каждое среднее превышение.

5. Вычислите абсолютные отметки точек 1, 2, 3, приняв отметку первой точки 1 равной 10 м (20 м, 30 м …) плюс количество метров, соответствующее Вашему номеру в списке группы (например, для двенадцатого 10+12 = 22,000 м). Вычислите отметки двух других точек 2 и 3, помня, что отметка передней точки равняется алгебраической сумме отметки задней точки и среднего превышения (с учётом поправки) между этими точками. Контролем служит получение исходной отметки точки 1.

6. Вычислите дважды на каждой станции горизонт инструмента, прибавляя к отметке задней точки задний отсчёт по черной стороне рейки на этой точке и к отметке передней точки передний отсчёт по черной стороне рейки на этой точке. Контролем служит получение на каждой станции двух одинаковых результатов.

Порядок выполнения задания 2 : п риведите ось вращения нивелира ОО в отвесное положение по круглому уровню 6 с помощью подъёмных винтов 2 и выполните поверки в следующей последовательности:


1-я поверка – ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира (U’U’ // ОО). Это необходимо для того, чтобы после приведения пузырька круглого уровня 6 в нуль-пункт, его ось U’U’ заняла отвесное положение и если она параллельна ОО, то ОО также займёт отвесное положение. Поверку выполняют следующим образом (рис. 8а).

Вначале подъёмными винтами I, II и III приводят пузырёк круглого уровня 6 в нуль-пункт. Затем поворачивают трубу (вместе с ней поворачивается и круглый уровень 6) на 180?. Если пузырёк остался в нуль-пункте, то условие поверки выполнено. Если пузырёк сместился с нуль-пункта, то его перемещают по направлению к нуль-пункту на половину смещения d/2 c помощью исправительных винтов 7 уровня, на другую половину – подъёмными винтами. Поверку и юстировку повторяют до тех пор, пока пузырёк не будет оставаться в нуль-пункте при любой ориентации зрительной трубы.

2-я поверка – горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира (mm

1. Установите нивелир перед панно и приведите его в рабочее положение. Считая, что на местности нивелирование данного участка трассы было бы выполнено с трёх станций способом «из середины» (см. рис. 9а), произведите нивелирование в следующей последовательности (табл. 5):

· возьмите отсчёты по черной и красной сторонам реек на Rp1 и ПК0 (станция 1) и вычислите превышения между Rp1 и ПК0, которые не должны различаться между собой более чем на 10 мм;

· смените высоту инструмента на 3–5 см; приведите нивелир в рабочее положение; возьмите отсчёты по черной и красной сторонам реек на ПК0 и ПК1, а также отсчёты только по черной стороне реек на плюсовых (промежуточных) точках (станция 2) и вычислите превышения;

· смените высоту инструмента и приведите нивелир в рабочее положение; возьмите отсчёты по черной и красной сторонам реек на ПК1 и Rp2 (станция 3) и вычислите превышения.

2. На каждой станции найдите средние превышения, округляя их до целых миллиметров. Сделайте постраничный контроль.

3. Выпишите в нивелирный журнал абсолютные отметки реперов Rр1 и Rр2. Отметка Rр1 равна 10,000 м (20,000 м, 30,000 м …) плюс количество метров, соответствующее порядковому номеру студента в списке группы. Отметка Rр2 задается преподавателем.

4. Вычислите невязку f h . Если она не превышает допустимой величины f h доп = 10 мм vn (где n = 3 – число станций), то распределите f h с обратным знаком поровну на каждое среднее превышение.

5. Вычислите отметки связующих точек ПК0 и ПК1 по правилу: отметка передней точки равна отметке задней плюс среднее исправленное превышение между ними с учетом его знака. Помните, что отметки вычисляются в метрах, а превышения даны в миллиметрах. Контролем правильности вычислений этого этапа служит получение известной отметки Rp2.

6. Вычислите отметки промежуточных точек через горизонт инструмента, который равен отметке задней (передней) точки плюс отсчёт по черной шкале рейки на задней (передней) точке. Горизонт инструмента вычисляют в метрах и лишь на той станции, где имеются промежуточные точки. В табл. 5 это станция 2, для которой горизонт инструмента равен 10,457 м и 10,461 м. За окончательное значение примите среднее 10,459 м. Отметка промежуточной точки равна разности среднего значения горизонта инструмента и отсчёта по рейке на этой точке.

Читайте также  Как разобрать патрон дрели советский

7. Постройте профиль трассы в соответствии с образцом на рис.9б. В графе «пикеты» укажите через 100 м пикеты 0 и 1, приняв горизонтальный масштаб 1:1000. В графе «расстояния» выпишите расстояния, характеризующие положение «плюсовых» точек. В графу «отметки земли» против каждого пикета и плюсовой точки выпишите их отметки из табл. 5 с округлением до 0,01 м.

Верхней линии сетки присвойте отметку условного горизонта (в нашем примере 6,00 м). От этой линии против каждой точки проведите в масштабе 1:100 перпендикуляры высотой, равной разности между отметкой земли и отметкой условного горизонта. Концы перпендикуляров соедините.

Инженерная геодезия, направление «Строительство»

Как выбрать нивелирную рейку?

  1. Особенности
  2. Разновидности
  3. Методика работы

Нивелиры — очень полезные инструменты. Но чтобы они измеряли разницу между уровнями, обязательно нужны нивелирные рейки. Стоит разобраться, что из себя представляют эти приспособления, как их выбирают и применяют на практике.

Особенности

Рейка для нивелира — это особого вида рейка с точной градуировкой. Без градации было бы невозможно использовать ее, чтобы определять разницу между уровнями обследуемых точек. Стоит заметить, что иногда такое приспособление применяется и для иного геодезического оборудования. Традиционно для их изготовления применяют древесину либо алюминиевые сплавы. В некоторых случаях, когда точность особенно критична, используют рейки из инвара. Цифры на современных моделях наносятся в нормальном виде. В старых моделях чаще применялись перевернутые изображения. Нивелирные рейки применяют:

  • в строительстве;
  • при составлении геодезических планов и схем;
  • в топографических работах;
  • в геологических исследованиях.

Разновидности

Нивелирная рейка — это всегда устройство прямоугольной формы. На плоскости размещается шкала. Цена деления шкалы установлена официальными стандартами для каждого прибора и вида измерений. Современные рейки могут быть сконструированы для аналогового или цифрового нивелира. Второй вариант подразумевает считывание штрих-кода стандарта BAR.

Складная нивелирная рейка чаще всего изготавливается из древесины. Типичное решение — складывание по центру. Длина отдельных секций составляет приблизительно 1,5 м. Механизм складывания в деревянных моделях очень надежен и не имеет люфта.

Кроме того, ценятся диэлектрические свойства древесины, позволяющие спокойнее работать вблизи от проводки, трансформаторов и высоковольтных ЛЭП.

Довольно широкое распространение получили телескопические рейки. Их изготавливают в основном из легких веществ (алюминиевых сплавов или даже пластмассы). Очевидны преимущества такого решения для геодезистов и других людей, которым нужно сделать не одно измерение и обойти не один километр за день. Телескопическая конструкция оснащается круглым уровнем, благодаря которому ставится строго вертикально. Некоторые модели в длину достигают от 3 до 5 м, при этом после складывания длина уменьшается до 1,5 м.

Недостаток телескопической рейки в том, что такие приспособления служат меньше, чем классические деревянные изделия. Все дело в недостаточной надежности механизма трансформации.

Шкалу наносят с двух сторон. Одна грань размечается в миллиметрах, а другая, предназначенная для относительно дальних промеров, покрывается шашечками.

Вместе с цифровыми нивелирами обычно стараются пользоваться фибергласовыми рейками. Разумеется, они также имеют разметку с двух сторон. На одну сторону наносятся пометки в метрических единицах. Фиберглас отличается отменными диэлектрическими свойствами. Его, как и дерево, можно спокойно использовать, чтобы брать отсчет вблизи объектов электрической инфраструктуры.

Рейки из инвара нужны в том случае, как уже говорилось, если требуется особо точная работа. Погрешность замеров (при правильном их проведении) может составлять всего около 1 мм. Корпуса инварных реек, строго говоря, также изготавливают из дерева. На основе специального сплава изготавливают лишь ленту, которая обтягивает внешний корпус. Подобное решение очень популярно, потому что получается очень легкая конструкция, да и применять ее несложно.

Типичная нивелирная рейка состоит из:

  • брусков шириной 0,1 и толщиной 0,02 м;
  • пяток (то есть пластин из металла) на концах;
  • скрепляющих эти части шурупов.

Рельсы окрашивают белым красящим составом. На одну сторону наносят деления черного окраса, а на другую — красные деления. Считать деления нужно от самой нижней пятки. С «черного» края с ней должна совпадать нулевая отметка, а с «красного» – точка отсчета 4787 мм. Градация нивелирных реек прописывается еще и в ГОСТ 11158-76. Согласно этому стандарту, для геометрического нивелирования можно применять:

  • РН-05 (этот индекс присваивается односторонним штриховым изделиям для замеров 1 и 2 категорий; допустимая погрешность 0,5 мм на 1000 м);
  • РН-3 (индекс присваивается двусторонним рейкам шашечного типа, предназначенным для нивелирования 3 и 4 категории; допускается ошибка промеров на уровне 3 мм на 1000 м);
  • РН-10 (двусторонние рейки для нивелирования технического класса с максимально допустимой погрешностью 10 мм на 1000 м).

Длина рельсов на этих трех моделях соответственно составляет:

  • 3 и 1,2;
  • 1,5, 3 и 4 м;
  • 4 м.

Рейка длиной 4 м всегда делается составного исполнения. Отдельные варианты РН-3 могут складываться. На рейках РН-3 цена деления составляет 0,01 м. Через каждые 10 см предусматривается пометка прямыми или перевернутыми цифрами. Каждая конкретная модель маркируется специальным цифробуквенным индексом. Условное обозначение РН-3П 3000С раскрывается так:

  • РН — нивелирная рейка;
  • 3 — модель для снятия особо точных замеров;
  • П — нивелировка прямого изображения;
  • 3000 — число миллиметров;
  • С — сложное строение.

Хорошим примером нивелирной рейки длиной 6 метров служит GEOBOX TS-6. Это достойное телескопическое приспособление для геодезической съемки. Оно дополнено двусторонней измерительной шкалой. Масса конструкции составляет 2,8 кг. Обратная сторона размечена в миллиметрах.

Как для оптических, так и для лазерных нивелиров подойдут любые рейки. Разница только в точности самих измерений, в удобстве работы и других тонкостях (цене, опциях). Хорошо, если нивелир поставляется изначально в комплекте с рейкой и штативом.

Однако надо понимать, что многие производители экономят на штатной комплектации. В нее добавляют обычно компоненты бюджетного класса.

Методика работы

Для начала надо, конечно, разобраться с единицами измерения, чтобы сразу четко понимать показания прибора. Также следует внимательно прочитать инструкцию к нивелиру и сопроводительные документы на комплектующие. Далее надо будет поставить рейки на прочно внедренные в землю колья из дерева. Эти колья будут надежно держать конструкцию, если они выходят над поверхностью приблизительно на 0,02 м. Когда крепить точки установки реек не нужно, их монтируют с помощью мобильных башмаков или костылей.

В требуемых местах стоит убрать дерн и крепко заколотить башмак либо костыль. При этом старательно контролируют, чтобы эти опоры сами держались непоколебимо. Окончив с наблюдениями на определенной позиции, башмак или костыль извлекают, а затем переставляют в конец следующего отрезка. Передний крепеж не переставляют, потому что это обернется нарушением последовательности в передаче высот. Тогда никакая обработка результатов нивелирования не может быть адекватной и придется перемерять все с нуля от твердо закрепленной реперной точки.

Иногда практикуется нивелирование «из середины». Эта методика подразумевает установку реек на точках нивелирования. Далее основным прибором, поставленным горизонтально, отсчитывают назад и вперед отрезки по обеим сторонам рейки. На основе полученных данных можно вычислить превышение по черной стороне. Расчет по красной линии делается обязательно, но сугубо для самоконтроля. В норме разница результатов составляет не более 5 мм.

Иногда приходится нивелировать с односторонними рейками. Тогда первоначально проводят отсчеты назад и вперед при одинаковой высоте инструмента. Следующим шагом будет повторение этих отсчетов после изменения высоты ножек штатива на 0,1 — 0,2 м (2 раза). Так можно оценить превышение. В норме его величина составляет также максимум 5 мм.

Рейки моделей РН-0,5 и РН-3 оснащаются прикрепляемыми сбоку уровнями круглой формы. Эти уровни имеют винты для корректировки и кожухи для защиты. С помощью уровней можно будет на требуемой точке поставить рейку строго отвесно. До начала работ всегда осматривают рельсы и проверяют их качество. При визуальном контроле смотрят, насколько хорошо окрашены шашечные уровни и цифровые обозначения.

Придется также проверять крепления отдельных элементов. Сначала выясняют, правильно ли поставлен круглый уровень. Для этой цели используют или вертикальные нити нивелиров, или крепящиеся к рейкам отвесы, крючки и штифты.

На крючок цепляют отвес, а затем рейку наклоняют так, как надо. Добиваются, чтобы острые концы отвесов и штифтов точно совпадали.

Когда это достигнуто, корректирующими винтами выводят пузырек на центральный нулевой пункт. После этого надо будет определить среднюю длину метра. Для этой цели используют контрольную линейку. Следующий шаг — установление погрешностей дециметровых делений. Завершающие манипуляции:

  • установление стрелки прогиба;
  • оценка перпендикулярности пятки рейки и оси;
  • оценка разности нулевых высот реек.
Читайте также  Как раскрутить слизанный болт

Телескопическая нивелирная рейка 4м и 5м от Laserliner представлена далее.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №11

«Изучение устройства нивелира и его поверка»

Цель занятия:Изучить название основных частей прибора , освоить их взаимодействие, научиться брать отчеты по рейке.

Нивелирование-определение превышений между точками земной поверхности. Часто нивелирование проводят в дополнение к плановой съемке, если нужно дать высотную характеристику какого-либо участка местности.

В зависимости от методики проведения съемки нивелиро­вание подразделяется на геометрическое, тригонометрическое и физическое. Геометрическое нивелирование выполняется приборами со строго горизонтальным лучом (нивелиром или теодолитом с закрепленной трубой); тригонометрическое — приборами с наклонной трубой (теодолитом и кипрегелем); физическое — с помощью барометра.

Нивелирование может быть простым, когда высоты точек определяются по кругу от одной станции, и последователь­ным, если требуется определить превышение между двумя удаленными точками. В зависимости от положения инстру­мента относительно реек различают два способа геометриче­ского нивелирования: «из середины» и «вперед». Нивелирова­ние «из середины» предпочтительнее способа нивелирования «вперед», так как препятствует возникновению ошибок при проведении съемочных работ, поэтому на практике предлага­ется освоить именно эту технику работы.

Геометрическое нивелирование основано на определении пре­вышений h горизонтальным лучом (рис. 1). Между точками А и В располагают специальные рейки, имеющие сантимет­ровые деления. В середине между рейками устанавливают ни­велир, по горизонтальному лучу которого можно взять отсчет а и Ъ по рейкам. Разница между этими отсчетами даст величи­ну превышения:

Превышение может быть положительным и отрицатель­ным. Искомая величина Нв при известной высоте точки А бу­дет вычисляться по формуле

Рис.1 Нивелирный ход при выполнении геометрического нивелирования «из середины»

Если точки А и F расположены далеко друг от друга, то нужно прокладывать нивелирный ход. Абсолютная высота конечной точки хода определяется по формуле

HF = НА + Σ+ ht, где ht — превышение на одной станции.

ПРИБОРЫ И ИНСТРУМЕНТЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ НИВЕЛИ­РОВАНИИ.

В нивелирный комплект входят нивелир, штатив и две рейки. Работу можно производить прибором после его лаборатор­ных и полевых испытаний. Работа с прибором должна выпол­няться только студентами, прошедшими инструктаж по работе с нивелиром данной марки и имеющими представление о функ­циях отдельных винтов прибора. Чаще всего студентам предла­гается для работы нивелир Н-3 (рис.2).

Рис.2 Нивелир Н-3 (а) и поле зрения трубы нивелира (б)

1- мушка; 2- закрепительный винт трубы; 3-наводящий винт трубы; 4-подъемные винты;

5-круглый уровень; 6-элевиционный винт; 7-фокусирующий винт трубы; 8-окуляр; 9-даоьномерные нити; 10-средняя нить ; 11-контактный уровень, видимый через окуляр прибора

Цилиндрический уровень, расположенный с левой сторо­ны трубы (на рисунке не виден), позволяет направить визир­ную ось трубы прибора горизонтально. Изображение концов пузырька цилиндрического уровня видно в поле зрения трубы (рис.2, б), во время взятия отсчета по рейке концы пузырька уровня 11 должны быть совмещены. Это контроли­руется элевационным винтом 6.

Прибор устанавливается на штатив, закрепляется на нем винтом и приводится подъемными винтами прибора в верти­кальное положение. Это контролируется круглым уровнем 5. Наводящий винт 3 помогает установить точно вертикальную нить прибора вдоль рейки.

Для работы с нивелиром необходимо иметь геодезические рейки длиной 3 м с сантиметровыми делениями (рис. 3). Рейка имеет две стороны (черную и красную).Счет делений ве­дется от нижнего конца рейки на черной стороне от нуля, а на красной — от произвольного числа. Использование при нивели­ровании двух сторон рейки повышает точность съемочных работ.

Каждый дециметр рейки подписан, оцифровка шкалы пе­ревернутая, так как поле зрения трубы нивелира дает пе­ревернутое изображение (для приборов ранних лет выпуска).

Рис.3 Геодезическая рейка(а)и отсчет по рейке (б)

Задание 1Изучите устройство нивелира. Научитесь его устанавливать, приводить трубу в горизонтальное положение, брать отсчеты по нивелирным рейкам.

Задание 2 вычислите превышения по отсчетам , приведенным в таблице. Произведите уравнения превышений замкнутого нивелирного хода.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

При нивелировании горизонтальным лучом с одной установки прибора, называемой станцией, нельзя измерить сколь угодно большое превышение между двумя точками. Превышение, которое можно измерить с одной станции, ограничено некоторой величиной. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим формулу геометрического нивелирования

где а и Ь соответственно отсчеты по задней и передней рейкам. Наибольшее абсолютное значение превышения Ь будет тогда, когда один из отсчетов равен максимально возможному отсчету по рейке, а другой равен 0. Максимально возможный отсчет по рейке равен ее длине /. Следовательно, максимальное абсолютное значение измеренного превышения /гтах не может быть больше длины рейки

где /?, и И2 превышения между точками А и Си между точками С и В соответственно.

Очевидно, что в общем случае может потребоваться использование не одной дополнительной (связующей) точки, а нескольких (рис. 7.9). Тогда между точками А и В выбирают необходимое число связующих точек Р<, Р2, . Рп и последовательно измеряют превышения между соседними точками. Измеренное превышение между точками Аи В при этом будет равно сумме измеренных превышений

Рис. 7.9. Последовательное нивелирование

Необходимость в использовании последовательного нивелирования возникает также тогда, когда превышение меньше длины реек, но расстояние между точками настолько большое, что нельзя уверенно брать отсчеты по рейкам. В таких случаях также на местности закрепляется необходимое число связующих точек, между которыми измеряют превышения. Таким образом, последовательное нивелирование применяется всегда, когда превышение нельзя измерить непосредственно (по той или иной причине).

Предположим теперь, что на рис. 7.9 Рх, Р2, Р„ — это некоторые закрепленные на местности точки, высоты которых необходимо определить, при этом высота точки А известна. В подобных случаях также применяется последовательное нивелирование. Измерив превышения между точками А и Рх, между Рх и Р2 и так далее, можно последовательно определить высоты всех точек:

Н В = Н п- + К

Превышение И между точками А и В при последовательном нивелировании будет равно сумме превышений между связующими точками, а также величине

И = Х^/ = Х(«/ » А) = X«, — XV /=1 /=1 /=1 /=1

При выполнении нивелировок часто интерес представляют характерные точки местности, ее перегибы, поэтому для съемки перегибов местности определяют высоты промежуточных, или плюсовых, точек (рис. 7.10).

Рис. 7.10. Промежуточные точки

Высоты промежуточных точек определяются через горизонт прибора. Горизонтом прибора (ГП) называют высоту горизонтальной визирной оси прибора над уровенной поверхностью, принятой за начало счета высот (см. рис. 7.10). Если Я, — высота точки Р(, а — отсчет по установленной на ней рейке, то ГП = Я, + а. Высота любой промежуточной точки Р] после этого может быть определена по формуле

где Ь: — отсчет по рейке, установленной в точке Ру

При нивелировании трасс линейных объектов (дорог, ЛЭП, инженерных коммуникаций и т.д.) промежуточные точки обозначаются числом метров от ближайшего предшествующего пикета со знаком «плюс», почему их называют также плюсовыми. Например, 3 + 78. Данная запись означает, что плюсовая точка находится в 78 м после пикета 3.

Связующие точки отличаются от промежуточных тем, что на каждую связующую точку рейка устанавливается дважды. Первый раз она является передней, а затем, когда переходят на следующую станцию, она играет роль задней точки. На промежуточные точки рейка устанавливается только один раз, и отсчеты по ней берутся только с одной станции. Таким образом, связующие точки участвуют в передаче высот при последовательном нивелировании, а промежуточные — нет. В этом заключается принципиальная разница между связующими и промежуточными точками.

Нивелирный ход представляет собой последовательность станций, с которых определяются превышения между соседними связующими точками (точки Р1 и Р1+1 на рис. 7.10). Нивелирный ход, начальная и конечная точки которого различны, является разомкнутым; если они совпадают, то ход замкнутый (рис. 7.11).

Читайте также  Как сделать нож из куска металла

Рис. 7.11. Одиночные ходы нивелирования:

• — исходные пункты; о — определяемые пункты

Замкнутые ходы по возможности следует не допускать, так как некоторые грубые ошибки при этом не могут быть обнаружены. Висячие ходы, т.е. разомкнутые ходы, опирающиеся на один исходный пункт, не допускаются. Под исходными пунктами здесь понимаются пункты, высоты которых известны. Исходными пунктами должны служить пункты нивелирования более высоких по сравнению с техническим нивелированием классов. Определяемые пункты — закрепленные на местности точки, высоты которых необходимо определить из нивелирования.

Рис. 7.12. Примеры систем нивелирных ходов

Наряду с одиночными нивелирными ходами возможны построения в виде систем нивелирных ходов различной сложности, называемых также нивелирными сетями. Примеры таких систем приведены на рис. 7.12. На рис. 7.12, а представлена система из трех ходов с одной узло-

вой точкой, на рис. 7.12, б — более сложная система из 12 ходов. Таким образом, разомкнутый нивелирный ход может быть проложен либо между двумя твердыми высотными пунктами (реперами), либо между твердым пунктом и узловой точкой, либо между двумя узловыми точками.

Дата добавления: 2021-02-19 ; просмотров: 94 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Работа с нивелиром – осваиваем причудливый инструмент!

Работа с нивелиром – удел геодезиста, такой инструмент позволяет произвести нивелирование, то есть определить разность между точками на поверхности земли относительно нулевой отметки, другими словами – превышения на поверхности.

Принцип работы нивелира, устройство и классификация

Устройство всех нивелиров практически идентично, все они содержат корпус, мушку, уровень, наводящий винт, упругую пластинку, подъемные винты, подставку, элевационный винт, опорную площадку, винт кремальеры, окуляр и зрительную трубу. Назначение нивелира определяется его видом, которых существует немало, и каждый имеет какие-либо особенности, которые мы постараемся обсудить ниже. Какие же можно выделить модели? Есть тригонометрические, геометрические, гидростатические, барометрические, радиолокационные, оптические и лазерные варианты.

Современные нивелиры могут подразделяться также на отдельные классы по точности: точные, высокоточные и технические. Высокоточные приборы оснащены дополнительно микрометренными пластинками или съемными насадками. Это позволяет брать отсчеты по штриховой рейке. Если нужно выполнить более точные замеры, тогда лучше воспользоваться в работе шашечными рейками. Большим спросом в последнее время пользуются цифровые нивелиры. Для того чтобы работать с ними, нужна специальная штрихкодовая рейка, только с ней получается взять отсчет автоматически.

Такие нивелиры имеют дополнительное запоминающее устройство, именно оно позволяет сохранить все результаты после проведенных наблюдений.

Часто некоторые люди путают такие понятия, как лазерные нивелиры и построители плоскостей. Последнее приспособление – это не измерительный прибор, то есть он не является нивелиром, однако если в работе с ним добавить измерительную нивелирную рейку и установить все на должном уровне, то показания можно снять, как и при помощи нивелира. Это хорошо, если не нужна высокая точность, в других же случаях нужно воспользоваться тем инструментом, который предназначен как раз для замеров.

Работа с нивелиром математического типа

Принцип работы нивелира тригонометрического типа основывается на измерениях наклона визирных линий с каждой точки. При работе с данным инструментом определяются превышения между точками, а также важно измерить при расчете и вертикальные углы. При тригонометрическом нивелировании определяются с одной станции почти любые возвышения между точками, которые имеют хорошую видимость. Точность расчета может ограничиваться только влиянием оптических преломлений и уклонений на отвесных линиях, особенно если это горные местности.

Определять превышения нужно по измеренным углам, которые вышли между линиями, полученным с помощью теодолита визированием двух точек, разницу между которыми и ищут. Работа с геометрическим нивелиром производится не только с самим прибором, но и с рейками. При работе таким приспособлением получают результаты измерений за счет разности между красными и черными отметками, значения которых берутся с рейки, расположенной горизонтально.

Это самый простой метод, расчет можно легко произвести, находясь в одной точке и при условии, что превышение будет не больше длины самой рейки. Измерять поверхность таким нивелиром в горной местности не получится, расчет не будет точным и эффективным. Превышение таким инструментом определяется визированием горизонтальных лучей (совмещением линий на шкале инструмента и на горизонте или предмете, по которому ведется замер), а вычисление производится за счет разности высот, указанных рейкой. Точность такого нивелирования составляет от 1 до 2 мм (если это технический расчет) и до 0,1 мм (для измерений 1 класса).

Назначение нивелира – как работают простые законы физики?

А вот для чего нужен нивелир гидростатического типа? Принцип работы таких приборов основан на свойстве жидкостей в сосудах всегда задерживаться на одном уровне. Положение не должно меняться от высоты точек, где бы ни были установлены сосуды. Это один из самых эффективных методов, а расчеты при таком нивелировании самые точные, и можно определить разность высоты между точками, даже если отсутствует взаимная видимость, именно в таких местах не могут работать описанные выше модели. Единственный недостаток таких измерений – разность высоты ограничивается длиной самой большой из всех трубок, которые соединены при помощи шлангов.

Барометрический нивелир выдает принцип работы в своем названии, все выполняется барометром, имеющимся в данном инструменте. Расчет ведется по данным значений из атмосферного давления с использованием специальной барометрической формулы. А принцип работы радиолокационных нивелиров основывается не только на измерениях радиовысотомеров, а также и на измерениях эхолотов. Они устанавливаются на воздушные и водные суды. Профиль измерений вычерчивается по проходимым путям.

Для чего нужен нивелир лазерный и оптический?

Оптические нивелиры относятся к самым точным. На сегодняшний день это наиболее востребованные приборы. Их предназначение – производить расчеты, где требуется техническая точность, геометрическое фиксирование результатов. Система оптических нивелиров заполнена азотом, это помогает предотвращать образование конденсатов. Также в них установлены призмы, чтобы улучшить видимость «пузырьков» на круглом уровне. Для того чтобы обеспечить прибор быстрой предварительной наводкой на поставленную цель, в прибор встроен диоптрический визир.

Нивелир защищен от повреждений за счет прочного металлического корпуса. Прибор такого типа удачно подойдет не только для плоских, но и для куполообразных штативов. Лазерные нивелиры необходимы для работ не только внутри помещений, но и снаружи, при строительстве и ремонтных работах. Особенность таких приборов заключается в образовании видимых лазерных поверхностей. Точность измерений приборов такого типа увеличивается за счет использований лазерных приемников.

Это один из нивелиров, который идеально подходит для измерений точек на одинаковых высотах. Если прибор оснастить призмой и приспособлениями для креплений, то его вполне можно использовать не только для кругового нивелирования бордюров, но также для облицовывания стен или подвесных покрытий для потолков. Такое оснащение есть у современного лазерного нивелира Stabila. Поворотная призма позволяет свободно поворачивать инструмент и измерять точки поверхности в круговом направлении.

Как работать с нивелиром – сложно ли быть геодезистом?

Обсудив модельный ряд, хочется узнать, как работать с нивелиром. Мы постараемся представить несложную схему действия. Сначала прибор устанавливается на ровной поверхности между связующими основными точками, и при помощи подъемных винтов на подставке устанавливается пузырек уровня на середине. Перед тем снять показания каждой точки, обратите внимание, чтобы пузырек был по центру, для корректировки надо воспользоваться элевационными винтами. Теперь установите рейку на заднюю точку и снимите показания с одной черной стороны.

Затем установите рейку на переднюю точку и зафиксируйте показания с другой черной стороны, потом рейка переворачивается, и снимаются показания красной отметки с передней стороны. И также снимаются показания красной отметки с задней стороны. Далее нужно по специальным формулам вычислить превышения, то есть рассчитать красные и черные точки. Для того чтобы результат был более точным, необходимо взять показания с промежуточной точки и повторить расчеты. В конце нивелирования производится вычисление горизонта инструмента, то есть надо рассчитать высоту визирного луча. Этот расчет тоже ведется по специальной формуле.