Строительный инструмент для выполнения измерительных операций за последние годы претерпел существенные изменения. Традиционные уровни и рейки отходят на второй план, уступая место более функциональным и технологичным электронным аналогам. Оптические и лазерные приборы для определения положения строительных объектов обеспечивают результаты высокой точности, при этом выполняя и сложные математические расчеты на основе полученных данных. И вполне логично, что по мере усложнения приборов возникают вопросы о том, как работать с нивелиром? Ликбез для новичков, представленный ниже, позволит освоить базовые правила применения таких устройств. Несмотря на их физическую эргономику, процесс эксплуатации предполагает выполнение целого ряда процедур, от которых как раз и будет зависеть корректность результата.
Устройство оптических нивелиров
Основу прибора формирует трегер - это металлический круг, положение которого фиксируется тремя опорами с регулирующими элементами. Подъемные винты позволяют оптимально располагать конструкцию на площадке, минимизируя риски отклонений. Также в состав прибора входит горизонтальный лимб, зрительная труба, уровни цилиндрической формы и компенсатор в виде магнитного или воздушного демпфера. с нивелиром этого типа? Изначально выполняется настройка посредством вышеупомянутых винтов, а сам замер осуществляется через зрительную трубу. В зависимости от комплектации, оптические устройства могут иметь в наборе несколько линз, позволяющих выполнять измерения в разных условиях. Для коррекции прибора по четкости головная часть с оптикой также предусматривает наличие регулирующих винтов, снижающих риск получения большой погрешности. С помощью такой оснастки можно определять высоту конструкции, разности в уровнях положения отдельных объектов, фиксировать углы наклона и т. д.
Устройство лазерного нивелира
Модели такого рода не имеют в составе зрительной трубы, что избавляет пользователя от самостоятельного определения геометрических параметров объекта. Рабочую основу представляет лазерный излучатель, проецирующий луч на целевую область. Конструкция также предусматривает наличие регулирующей фурнитуры, но в данном случае допуск погрешности исключается, так как большинство моделей независимо от положения могут автоматически корректировать угол направления луча относительно горизонтали.
Как работает лазерный нивелир? Подготовленный к операции прибор ориентируется оптикой на объект, в результате чего на поверхности отражается точка, по которой можно оценить высоту и произвести замер. Такая аппаратура хороша тем, что снижает риск допуска ошибки из-за человеческого фактора. Также к ее достоинствам можно отнести широкий набор дополнительных опций, связанных с обработкой полученных сведений.
Особенности ротационных моделей
Это наиболее развитые в технологическом отношении приборы, предназначенные для выполнения разметки на стройплощадке. Ключевой особенностью таких моделей является наличие вращающегося детектора, в котором находятся два лазера. Они могут двигаться со скоростью порядка 600 об./мин., проецируя луч в диапазоне 360°. Как работать с нивелиром ротационного типа? Техника обращения с подобными приборами в целом соответствует типовым лазерным аппаратам, а разница заключается лишь в организации итоговой разметки. То есть, если луч в обычных моделях дает информацию об одной характеристике, после чего его нужно перемещать, то ротационная техника с одной позиции позволяет осуществлять комплексные расчеты. Такой подход особенно эффективен при установке окон, выполнении отделки поверхностей и в других операциях, где требуется получение данных о положении разных объектов в рамках одного помещения или стройплощадки. Но на открытой местности могут возникать ограничения, связанные с до целевого объекта.
Перед тем как приступить к основным рабочим мероприятиям, следует продумать меры по обеспечению безопасности прибора. В первую очередь корпус должен иметь защиту от воды, грязи, пыли и физических ударов. Как правило, конструкция строительных нивелиров имеет многоуровневую пылевлагозащитную изоляцию, но этого может быть недостаточно. К примеру, под сильным дождем нельзя использовать без дополнительной оболочки даже модели с классом защиты выше IP54. Это же касается и угрозы прямых солнечных лучей. Временный перегрев оборудования, может, и не выведет его из строя, но вполне скажется на точности измерений.
Как работать с нивелиром, если на улице мороз или жаркая погода и поверхностное укрытие не поможет? Изначально стоит удостовериться, что аппарат в принципе пригоден для эксплуатации при том или ином температурном режиме. Как правило, модели от крупных изготовителей можно использовать при среднем диапазоне -10 до 25 °С. Но и в этом случае необходимо придерживаться определенных правил эксплуатации. Например, оптические модели чувствительны к перепадам температур. После выполнения замера аппарат следует занести в теплое помещение и отогревать в комплектном футляре минут 30.
Что потребуется для работы?
Для обеспечения правильной позиции устройства следует использовать штатив. Без него можно обойтись в помещении с ровной основой, но если дело касается работы на стройплощадке на голом грунте, то регулируемая оснастка лишней не будет. Но и в помещении без специальных несущих приспособлений работать с прибором будет неудобно. Для таких целей предусматриваются эргономичные держатели. Их можно крепить к стенам, напольным покрытиям и даже к потолку.
Потребуется и специальная рейка. Ее шкала позволит на целевой поверхности обозначить деления, по которым и будут фиксироваться искомые показания. Как работать с нивелиром и рейкой? Традиционные методы предполагают, что в процессе будут участвовать два человека - один отвечает непосредственно за фиксацию данных, а второй удерживает рейку. Однако последние модели лазерных электронных приборов автоматически обрабатывают данные, учитывая специальные штрих-коды реек. В этом случае от пользователя требуется лишь активировать соответствующую функцию и правильно установить положение шкалы.
Эксплуатация оптических приборов
Как уже говорилось, начинается работа с настройки зрительной трубы. Главная задача на этом этапе - добиться предельной четкости изображения объекта. Регулировка выполняется посредством винтов, а корректность оценивается по виду через окуляр.
Дальнейшие работы, в отличие от лазерных моделей, выполняются вдвоем. Один рабочий перпендикулярно земле устанавливает рейку, а второй снимает показания, используя изображение оптического нивелира. Как с ним работать, чтобы и в ходе операции корректность данных не снижалась? Во-первых, многое будет зависеть от надежности положения прибора. Поэтому особое внимание изначально уделяется стабильности фиксации ножек. Во-вторых, профессиональные геодезисты используют ватерпасы. Это устройства с пузырьковыми уровнями, благодаря которым корректируется и позиция штатива, и положение нивелира. Когда прибор будет готов к работе, прицел трубы наводится на деления рейки. Затем остается лишь зафиксировать показания в техническом журнале.
Как работать с нивелиром лазерного типа?
Прибор также фиксируется посредством штатива или специальных держателей. Убедившись в надежности установки, можно начинать рабочие мероприятия. После нажатия на специальную кнопку на целевую поверхность подается луч. Линии могут проецироваться по горизонтальной или вертикальной плоскости, а некоторые модели также предусматривают и возможность перекрестного излучения. После этого аппарат автоматически снимает показания с подготовленной рейки с делениями. Если планируется разметка на больших расстояниях, то не обойтись без специального приемника, который будет отдельно фиксировать положение луча. нивелиром, дополненным таким устройством? Основные операции также берет на себя автоматика. Оператору нужно лишь отслеживать показания на дисплее приемника, который может фиксировать положение точек на расстояниях порядка 80-100 м. В момент регистрации луча устройство даст соответствующий сигнал и выведет на экран полученные сведения, которые и заносятся в журнал.
Техническое обслуживание приборов
Наиболее требовательны к уходу оптические устройства. Поэтому после каждого сеанса применения необходимо протирать окуляры, линзы и поверхности зрительной трубы. Малейшее загрязнение может сказаться на точности отражения данных. К примеру, фирма «Кондтрол» имеет широкую линейку устройств такого типа, рекомендуя также регулярно выполнять и поверку. В отзывах к данной продукции часто встречаются критика, в которой отмечается, что не работает четкость на нивелире «Сокиа». Причины снижения качества изображения моделей этой серии могут заключаться и в запылении оптики, и в конструкционных нарушениях. Например, если те же линзы были установлены неплотно. В этом случае следует произвести поверочные процедуры, используя белый лист бумаги. Он располагается на заранее известном расстоянии возле разметочной рейки. Коррекция оптической оснастки производится до тех пор, пока результаты замеров не совпадут с заранее известными фактическими данными.
Нивелир – это прибор, используемый для проведения геодезических измерений. Применяется при строительстве зданий, дорог, технических сооружений и других объектов. Основным его назначением является измерение перепада уровня высоты между областями/уровнями объекта строительства. Например, с его помощью измеряют разницу между высотой сторон фундаментов, армирующих поясов зданий и других элементов конструкций, обустройство которых требует повышенной точности . Перед использованием требуется подготовка прибора – приведение в рабочее положение его отдельных рабочих узлов.
Установка штатива
Чтобы добиться наилучшего результата при проведении измерений с помощью нивелира, необходимо научиться пользоваться этим прибором. Работа с ним начинается с установки штатива. Основными критериями, определяющими нормы рабочего положения штатива, являются:
- вертикальный уровень;
- горизонтальный уровень;
- устойчивость.
Наличие вертикального уровня в положении штатива на местности позволяет снизить погрешность конечного результата измерений. Эта погрешность может выражаться в нарушении горизонтального уровня. Таким образом, вертикальный уровень штатива влияет на отображение горизонтального уровня в окуляре нивелира.
Горизонтальный уровень расположения штатива определяется по наклону верхней посадочной площадки. Наличие отклонения ее поверхности от линии горизонта на угол, значение которого превышает допустимое, может привести к изменению вертикального уровня, отображаемого в окуляре прибора.
Устойчивость положения штатива – фактор первостепенной важности. В зависимости от состояния поверхности, на которой располагается штатив, должны быть приняты меры по обеспечению его устойчивости. В рамках этих мер грунт или другая поверхность проверяется на предмет рыхлости, наличие ям, трещин или других недостатков. Необходимо проверить устойчивость каждой опоры штатива: ни одна из них не должна проваливаться в почву, съезжать в сторону или каким-либо другим образом менять свое положение.
При выявлении степени устойчивости важно брать в расчет дополнительные нагрузки: во время проведения измерений нивелир будет вращаться на посадочной площадке. Усилия, прикладываемые для его вращения, не должны сдвигать штатив с места положения.
Выполнить правильную установку штатива поможет знание его устройства. Он состоит из следующих элементов:
- посадочной площадки;
- регулировочных винтов;
- опорных ножек (3 шт.);
- зажимов;
- опорных наконечников.
Посадочная площадка – это плоскость, расположенная в верхней части штатива. Она снабжена пазами с соединениями резьбового типа, различными зажимами и винтами регулировки. Под ней действует поворотный механизм, который позволяет вращать нивелир без смещения уровня его положения. Эта площадка соединяет между собой опоры штатива.
Регулировочные винты работают в сочетании с площадкой и с другими частями штатива. С их помощью можно менять положение посадочной плоскости в пространстве. Они позволяют добиться правильного уровня её расположения – её параллельности горизонту. Некоторые из винтов регулировки служат для фиксации положения. Их используют после завершения регулировки площадки. Их наличие позволяет ограничить её самопроизвольное движение и исключить отклонение от горизонта.
Опорные ножки штатива – основные элементы его конструкции. Они закреплены в одной области – под посадочной площадкой, и расходятся в сторону лучами. Их вылет в стороны ограничен механизмом крепления и ремнями, соединяющими их средние части. Каждая из ножек является телескопической. Выдвижение и фиксация положения колен опор осуществляется благодаря зажимам.
Зажимы – простые механизмы, расположенные в точках сочленения колен ножек. Они работают по рычажному принципу, что позволяет одним движением ослабить зажим или зафиксировать его. Такое решение для данного узла конструкции штатива является оптимальным, так как винтовые зажимы, которые использовались в более ранних модификациях, требовали больше времени и усилий для использования.
Наличие телескопических опор и рычажных зажимов на них позволяет повысить эффективность установки штатива даже на пересеченной местности. При необходимости одну или несколько опор можно выдвинуть лишь на часть, а оставшиеся расправить на полную длину.
Опорные наконечники штатива представляют собой заостренные металлические концы, оснащенные небольшим «эфесом», который препятствует глубокому проникновению наконечника в почву. Наличие этих наконечников с ограничителем повышает статичность конструкции. На гладкой поверхности заостренные концы не дают опорным ножкам скользить, что предотвращает смещение нивелира.
На мягкой и сыпучей поверхности наконечники погружаются в почву, но ограничитель препятствует этому погружению, контролируя его глубину. Это позволяет избежать случайных просадок одной или нескольких опор одновременно. Часто наконечники снабжены «лапками», которые служат для нажатия на них подошвой ноги. Таким образом, наконечники вдавливаются оператором прибора в почву на нужную глубину.
Настройка нивелира
Нивелир является оптическим прибором. Для его правильной работы важно его положение в пространстве. Чтобы его отрегулировать, предусмотрены специальные механизмы. В строительстве чаще всего используются нивелиры со встроенными пузырьковыми уровнями, регулировка с ориентацией на которые позволяет добиться правильного расположения.
Для наиболее эффективной регулировки нивелир снабжён тремя винтами, меняющими положение прибора по трем осям: X, Y и Z. Вращая эти винты поочередно можно добиться правильного положения. При проведении регулировочных манипуляций важно уделять внимание положению пузырьков воздуха в колбах с жидкостью. Для достижения наилучшего результата они должны быть расположены между ограничительных линий.
В верхней части прибора располагается круговой пузырьковый уровень. На его колбе размечены две окружности: большая и малая. После выставления нивелира «в уровень» пузырек должен находиться строго по центру малой окружности. Эта процедура является самым сложным этапом в настройке нивелира. Чтобы облегчить её выполнение, нужно устанавливать штатив максимально в «уровень», так как запас свободной регулировки прибора при помощи трех винтов ограничен. Следующим этапом настройки нивелира является регулировка его оптической линзы.
Фокусировка
Проведение манипуляций фокусировки обеспечивается наличием на приборе нескольких регулировочных элементов:
- кольца окуляра;
- фокусировочного винта;
- наводящего винта.
Кольцо окуляра служит для фокусировки взгляда на сетке нитей. Сетка нитей – это разметка, которую видит глаз через окуляр нивелира. Она состоит из вертикальной линии и нескольких горизонтальных. Измерения снимаются по самой длинной горизонтальной линии. Её пересечение с вертикальной полосой является отправной точкой для измерений, что дает возможность избежать выставления горизонта при проведении расчетов средней значимости.
Фокусировочный винт – регулятор фокуса, с помощью его настраивают фокус на самом объекте измерений. Любой нивелир используется вкупе с измерительной рейкой, что делает её этим объектом. После появления в трубке окуляра четкого отображения сетки нитей необходимо крутить фокусировочный винт до тех пор, пока изображение рейки, расположенное за сеткой нитей, станет четким. При вращении регулятора фокуса происходит перемещение линзы внутри трубы окуляра, что содействует приближению или удалению изображения. Производить коррекцию фокуса необходимо перед каждым снятием данных.
Наводящий винт вращает нивелир вокруг своей оси, позволяя перевести его объектив в нужное положение. В этом положении вертикальная линия разметки должны находиться по центру измерительной рейки.
Для повышения точности результатов необходимо знать, как правильно снимать показания прибора, что они означают и как производить коррекцию результата на их основе.
Измерение и фиксация значений
Измерение через нивелир производится путем выбора точки отсчета и последующей коррекции значений положения других точек на основе данных об исходной точке. Пример: измерительная рейка устанавливается на самую высокую точку измеряемой плоскости. Затем производится наведение нивелира на шкалу рейки.
Для удобства снятия показаний рейка перемещается вверх или вниз так, чтобы перекрестие линий в объективе встало на целое число, указанное на шкале рейки. Данное значение фиксируется. После этого рейка переносится на другую точку измерения. В новом положении необходимо найти зафиксированное значение на шкале – оно должно также совпасть с перекрестием объектива. После совмещения этих показателей, нижний край рейки станет точкой, по которой будет выставляться отметка.
В большинстве случаев такие отметки проставляются на реперах – специальных конструкциях, между которыми протягиваются строительные шнуры (применяются, например, при заливке фундаментов или кладке кирпичных стен). В зависимости от показателей совмещения перекрестия нивелира и значения шкалы рейки может понадобиться перенести репер или сместить его по вертикальной оси. В конечном итоге все ключевые точки отмечаются по нижнему краю рейки и совпадают с первой точкой отсчета по показателям уровня.
Нивелир позволяет выставлять измерительные точки на один уровень на больших площадях, что невозможно сделать с применением каких-либо других измерительных приборов. Расстояние, которое может ограничивать действие прибора, определяется его техническими возможностями и характеристиками линзы. Кроме того, нарушить процесс измерения может неправильно подобранная высота установки штатива . Если имеет место превышение допустимой высоты положения, а измерения необходимо провести в низине, длина измерительной рейки может оказаться недостаточной. Это приведет к тому, что в объективе нивелира будет отсутствовать линейка – провести замеры будет невозможно.
Нивелир - это прибор для определения разности высот, проверки ровности поверхности путем определения превышения одной точки над другой горизонтальным лучом. Нивелиры делятся на оптические, цифровые и лазерные.
Как пользоваться оптическим нивелиром?
Комплект оптического нивелира состоит из штатива, рейки с делениями в миллиметрах на одной стороне и сантиметрах с другой, а также самого нивелира.
- 1 шаг. Для начала необходимо выбрать место для установки нивелира. Самым удобный считается расположение в центре измеряемой площадки. На выбранном месте устанавливается штатив. Для достижения ровного горизонтального положения необходимо ослабить зажимы ножек штатива, установить площадку (головку) штатива на необходимую высоту и закрутить винты.
- 2 шаг. Нивелир устанавливается и закрепляется становым винтом на штатив. Вращая подъемные винты нивелира, с помощью уровня достигается горизонтальное положение прибора.
- 3 шаг. Осталось произвести фокусировку. Для этого зрительную трубу необходимо навести на рейку и вращая фокусировочный винт получить максимально резкое изображения, окулярным кольцом настраивается фокусировка сетки нитей. Если необходимо измерить расстояние от одной точки до другой или вынести оси здания, то проводится центрирование. Для этого нивелир устанавливается над точкой, а за становый винт подвешивается отвес. Нивелир смещается по головке штатива, при этом отвес должен находится над точкой, потом прибор закрепляют.
- 4 шаг. После установки и настройки прибора можно переходить к изысканиям. Нивелирная рейка устанавливается на начальную точку (или высотный репер), производится снятие отсчета по средней нити сетки нитей нивелира. Отсчет записывается в полевой журнал. Далее рейка переносится на измеряемую точку, повторяется процедура снятия и записи отсчета. Разница между отсчетами начальной и измеряемой точки и будет составлять превышение.
Как пользоваться лазерным нивелиром?
До начала работы необходимо проверить функционирование прибора. Для этого нужно зарядить аккумулятор или вставить батареи, и включить нивелир. Если луч светит ярко и четко, то аппарат готов к работе.
Для достижения высокого качества разметки необходимо соблюдать следующие правила расположения прибора:
- Проецирование линии или плоскости должно происходить беспрерывно. На пути луча не должно быть препятствий.
- Расстояние от нивелира до объекта не должно превышать максимального допустимого для выбранной модели. С увеличением расстояния погрешность разметки увеличивается. Но использование специального приемника позволяет увеличить дальность использования прибора до 2-х раз.
- Лазерный луч опасен для зрения животных и людей, поэтому перед проведением работ необходимо предупредить окружающих и, по возможности, изолировать животных с рабочей площадки.
Настройка лазерного нивелира зависит от выбранной модели, важно помнить, что отключение неиспользуемых функций позволяет экономить заряд батареи и увеличить время работы устройства. Основные параметры настройки:
- Для достижение точного результата работы прибор необходимо расположить на ровной поверхности с помощью штатива, при этом нивелир должен находиться в устойчивом положении. В некоторых моделях предусмотрено крепление к потолку или стене, в этом случае важно не допускать возможность смещения или тряски устройства.
- До начала работ необходимо провести выравнивание прибора по горизонтали путем вращения винтов. Многие современные модели обладают функцией самовыравнивания. Такие приборы не допускают неправильного положения устройства и подают звуковой сигнал при ошибке.
- В зависимости от задачи необходимо настроить видимость вертикальной и горизонтальной оси. В некоторых моделях также возможно выбрать режим «линии» или «точки» и отрегулировать их.
- В ротационных нивелирах доступна настройка скорости вращения луча или величины угла для задания рабочего сектора.
- При необходимости измерений на дальних расстояниях следует использовать приемник лазерного луча, который требуется закрепить на рейке и поместить ее на измеряемую точку.
Использование лазерного нивелира в строительстве или ремонте позволяет выполнять большое количество задач. Способы использования зависят от конкретно поставленных целей, например:
Использование лазерного нивелира при работе на полу:
- Чтобы определить ровность залитого бетона. Для этого рейку необходимо поставить к стене в любом месте помещения и отметить, где на ней находится красный луч. После этого сделать еще несколько таких измерений в разных точках комнаты и сравнить отклонения показателей.
- Для декоративной укладки напольной плитки. Для этого необходимо наклонить устройство и перенести луч на пол, при этом зафиксировав нивелир. Самым популярным считается способ, когда лучи пересекаются под прямым углом, что позволяет аккуратно выложить плитку. Наличие зажимов в комплектации лазерного нивелира позволяет проецировать перпендикулярное пересечение на любую поверхность.
Использование лазерного нивелира для работ на стене:
- Для выравнивания стен Для этого необходимо направить луч вдоль поверхности и замерить отклонения.
- Наклейка керамической плитки и обоев Применение разметки стен лазерным нивелиром позволяет выложить плитку или наклеить обои быстро и идеально ровно. Используется или один вертикальный луч для обоев или пересечение двух лучей для плитки. Для экономии заряда обычно только первый ряд наклеивается по лучам, остальные выравниваются по первому, иногда производя контрольное выравнивание нивелиром.
- Установка техники, карнизов, полок и другие бытовые способы применения нивелира. На смену карандашам, рулеткам и пузырьковым уровням пришли лазерные нивелиры. Проецирование лучей на стену позволяет быстро и без хлопот справляться с большим количеством бытовых вопросов.
В заключение
Нивелир является незаменимым устройством как на стройке, так и в быту. Купить лазерный или оптический нивелир вы можете в нашем интернет-магазине. А также мы проводим обучение по использованию профессионального геодезического и строительного оборудования. Обращайтесь к нашим специалистам, и мы ответим на все ваши вопросы.
Н
ивелир на стройке, инструмент второй по значимости после измерительной рулетки. Не представляя как работать нивелиром, нечего и думать начинать мало-мальски серьезное строительство. При этом принцип действия нивелира и основные приемы работы с ним настолько просты, что их может освоить даже ученик начальных классов.
Содержание:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Видео-версия статьи
Устройство нивелира
Рассмотрим, из чего состоит и как работает обычный оптический нивелир. Основной частью прибора является оптическая труба, с системой линз способная приближать наблюдаемые объекты с двадцатикратным и более увеличением.
Труба закреплена на особой поворотной станине, необходимой для следующих функций:
- крепления на штативе;
- выставления оптической оси нивелира в строго горизонтальное положение, для чего станина имеет три регулируемые по высоте «ножки» и один или два (в моделях без автоматической подстройки) пузырьковых уровня;
- точной наводки по горизонтали, которую осуществляют парными или одиночным маховичком.
У некоторых моделей станина имеет специальный лимб, шкалу, позволяющую выполнять измерение или построение горизонтальных углов.
С правой стороны трубы расположен маховик, предназначенный для регулировки резкости изображения.
Подстройка под зрение оператора производится вращением регулировочного кольца на окуляре.
При взгляде в окуляр зрительной трубы нивелира, мы увидим, что помимо приближения наблюдаемого в прибор предмета, нивелир накладывает на его изображение систему тонких линий, называемую визирной сеткой или визирными нитями. Она образует крестообразный рисунок, из вертикальных и горизонтальных линий (см. рисунок 1).
Дополнительные приспособления и инвентарь
Кроме самого прибора, для работы нам понадобится уже упомянутый штатив, а так же специальная мерная рейка, с нанесенными на ней делениями и цифрами. Деления представляют собой полоски чередующиеся черные или красные полоски шириной в 10 мм.
Цифры на рейке нанесены с шагом в десять см, а значение от нуля и до конца рейки в дециметрах, при этом числа выражены двумя цифрами. Так, 50 см обозначается как 05, число 09 обозначает 90 см, цифра 12 укажет на 120 см и т.д.
Для удобства, пять сантиметровых рисок каждого дециметра объединены еще и вертикальной полоской, так, что вся рейка оказывается размеченной знаками в виде буквы «Е», прямой и зеркальной.
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!
Рейка: Чтооо?
Нивелир (ещё громче): Переходи!!!
Рейка: Не слышу!!!
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
Прежде чем начать стрелять местность, неплохо было бы разобраться с тем, как ориентироваться по рейке. Действительно, что это за непонятные буквы «Е», что за черные и красные отметки? В действительности все очень просто.
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.
Теперь о самих превышениях. Они бывают относительными и абсолютными, то есть от плоскости измерения нивелира и от репера. К примеру, превышение репера составило 145,2 см, а контрольной точки — 151 см. Вычтя из превышения репера превышение точки мы обнаружим, что абсолютное превышение составит -4,8 см, при этом знак «минус» точно дает понять, что тока расположена ниже. Подобные вычисления следует провести для каждой из точек.
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.
