Работа с невилиром.

Нивелир.

Назначение и устройство.

Работа с невилиром.

Нивелированием называется совокупность измерений на местности, в результате которых определяют превышения между точками местности с последующим вычислением их высот относительно принятой поверхности. На территории Российской Федерации исходной поверхностью является уровень Балтийского моря (Балтийская система высот), т.е. нуль Кронштадтского футштока. Существует несколько методов нивелирования: геометрическое; тригонометрическое; физическое; механическое; стереофотограмметрическое.

Геометрическое нивелирование заключается в непосредственном определении разности высот двух точек с помощью горизонтального луча визирования. Геометрическое нивелирование производят специальными приборами – нивелирами, обеспечивающих горизонтальное положение линии визирования в процессе измерений.

Выполнение лабораторных работ преследует следующие цели:

- изучить устройство нивелиров;

- научиться выполнять поверки и юстировки нивелиров;

- приобрести практические навыки работы с нивелиром, уметь определять превышения с помощью нивелира.

По результатам выполненных работ оформляется отчёт, включающий краткую пояснительную записку со схемами, рисунками и результатами проведенных измерений. Отчёт подлежит защите.

В процессе выполнения лабораторных работ студент должен изучить устройство как отечественных нивелиров, таки и зарубежных, уметь вести работы нивелирами с уровнем при трубе и с компенсатором; самостоятельно производить все измерения, вычисления, строго следить за тщательностью и аккуратностью заполнения журналов, выполнением поверок, с особым вниманием производить вычислительные работы.

Лабороторная работа №1 Назначение и устройство нивелира

Задача выполнения лабораторной работы – изучить устройство нивелира с компенсатором.

Нивелиры и их классификация

Нивелир – геодезический прибор для определения превышений между точками местности с помощью горизонтального визирного луча.

Нивелиры различаются по двум основным признакам: по точности и по способу приведения визирной оси в горизонтальное положение.

По точности нивелиры делятся на три типа:

- высокоточные Н-05 для нивелирования I и II классов;

- точные Н-3 для нивелирования III и IV классов;

- технические Н-5 для обоснования топографических съёмок, определения высот точек при инженерно-геодезических изысканиях и строительстве.

По способу установки визирной оси в горизонтальное положение различают два типа нивелиров:

- нивелиры с уровнем при зрительной трубе (Н-05, Н-3, Н-10);

- нивелиры с компенсаторами (Н-05К, Н-3К, Н-10К).

Цифры в шифре каждого типа нивелира означают среднюю квадратическую погрешность определения превышения (в мм) на 1 км двойного хода. У нивелиров первого типа зрительная труба и цилиндрический уровень скреплены вместе и могут наклоняться на небольшой угол относительно подставки прибора с помощью элевационного винта.

Рисунок 1. Нивелир с уровнем при зрительной трубе.

1 – Подъёмные винты;

2 – Круглый уровень;

3 – Визир;

4 – Объектив зрительной трубы;

5 – Окуляр зрительной трубы с диоптрийным кольцом;

6 – Контактный цилиндрический уровень;

7 – Юстировочные винты цилиндрического уровня

8 – Закрепительный винт;

9 – Наводящий винт;

10 – Элевационный винт;

11 – Кремальера;

12 – Подставка.

У нивелиров «с уровнем при трубе» зрительная труба и цилиндрический уровень скреплены вместе и могут наклоняться на небольшой угол относительно подставки прибора с помощьюэлевационного винта, что облегчает приведение визирной оси в горизонтальное положение по цилиндрическому уровню. Главное условие, предъявляемое к таким нивелирам – взаимная параллельность визирной оси V-V и оси цилиндрического уровня U-U(рис. 1). Присоблюдении этого условия визирная ось зрительной трубы 1 займет горизонтальное положение после установки пузырька цилиндрического уровня 2 в нуль-пункт.

У нивелиров с компенсаторами (с самоустанавливающейся линией визирования) приближённая установка оси вращения прибора производится по круглому уровню; после этого в работу включается компенсатор, который автоматически приводит визирную ось в горизонтальное положение.

Главное условие, предъявляемое к нивелирам данного типа – горизонтальность визирной оси в пределах углов стабилизации компенсатора (±8-25"). Нивелиры с компенсаторами в последние годы получили широкое распространение в инженерно-геодезической практике, так как обеспечивают более высокую производительность труда, особенно при работе на неустойчивых грунтах.

Точные и технические нивелиры могут изготавливаться также с лимбами для измерения горизонтальных углов; при этом в шифре нивелира добавляется буква «Л» (например, 3Н-5Л).

В геодезической практике наибольшее распространение получили точные нивелиры Н-3, и технические 3Н-5Л, НС-4, а также зарубежные модификации нивелиров SETL DSZ-3, VEGA L24 и др.

Устройство невилира с компенсатором

Рис.2.Нивелир CST Berger Sal-24ND:

1 – подставка; 2 – лимб горизонтального круга; маркировка для установки 0 горизонтального

круга; 4 – транспортировочный фиксатор компенсатора; 5 – окуляр зрительной трубы; 6 –

винты фокусировки зрительной трубы; 7 – крышка окуляра; 8 – визир; 9 – объектив; наводящий винт; 11 – подъемный винт; 12 – пентапризма для считывания показаний круглого уровня;

Взятие отсчётов по нивелирной рейки.

Установите штатив и вдавите наконечники в грунт. Установите нивелир на штативе так, чтобы наконечники подъёмных винтов вошли в пазы на головке штатива, и закрепите становым винтом. При установке прибора на штативе надо следить, чтобы поверхность головки штатива была примерно горизонтальная, а подъёмные и наводящие винты находились в среднем положении, т.е. имели достаточный запас в любую сторону. Следует избегать чрезмерного завинчивания станового и закрепительных винтов. Запрещается поворачивать нивелир в горизонтальной плоскости, взявшись рукой за зрительную трубу. Нельзя касаться руками оптических деталей зрительной трубы.

Рисунок 6. Взятие отсчётов по рейке.

Наведите зрительную трубу нивелира на чёрную сторону рейки,, возьмите отсчёт по горизонтальной нити сетки нитей. Наведите зрительную трубу на красную сторону рейки (рис. 6), возьмите отсчёт по средней нити.

Лабораторная работа №2. Работа с нивелиром.

Задачей лабораторной работы является приобретение практических навыков: - работы с нивелирами Н-3; 3Н-5Л; НС-4;

- выполнения измерений на станции;

- определение превышений и отметок точек.

Последовательность выполнения работы:

1. Изучение способов геометрического нивелирования.

2. Порядок работы на станции.

3. Вычисление превышений и отметок точек.

Место установки нивелиров, положение реечных точек и отметка начальной точки задаются преподавателем.

Некоторые обозначения:

A – точка в которой устанавливается невилир;

B – точка в которой устанавливается рейка;

i – отвесное расстояние от центра объектива до точки A;

b – отсчет по рейке;

Н_А – высота отметки A над, уровнем моря;

Н_B – высота отметки B над, уровнем моря