Приборы и Вспомогательное оборудование для нивелирных работ

21.1 Нивелиры

Для нивелирных работ применяют нивелиры, выпускаемые по ГОСТ 10528, а так же равноценные им по точности отечественные и импортные приборы, типоразмер которых утвержден и внесен в Госреестр средств измерений.

Нивелиры классифицируются по точности на высокоточные, точные и технические, по типу отсчетного приспособления - с оптическим микрометром и без него, по способу приведения визирной линии в горизонтальное положение - на нивелиры с уровнем и с компенсатором; по способу отсчитывания по рейке - визуальные (традиционные) и с цифровым отсчетом; по конструкции зрительной трубы - с прямым изображением (труба земного типа) и с обратным изображением визирных целей (астрономическая труба).

В соответствии с государственным стандартом на нивелиры шифр типа нивелира включает букву «Н», цифровой код, соответствующей средней квадратической погрешности превышения на 1 км двойного хода, например Н-05, Н-3, Н-10; для нивелиров с компенсатором в шифр прибора добавляется буква «К», для нивелиров с лимбом - буква «Л», например, Н-3 КЛ, Н-10 КЛ. Для модификаций нивелиров перед буквой «Н» добавляется цифра, означающая серию или типоразмерный ряд приборов, например, 3Н-2К, 3Н-3КЛ.

Нивелиры с цифровым отсчетом в своей конструкции содержат электронно-цифровой датчик, позволяющий автоматически считывать положение визирной линии по специальной штрих-кодовой рейке, а так же регистрировать, хранить информацию, осуществлять контроль промежуточных операций.

Нивелиры с цифровым отсчетом должны соответствовать требованиям технических условий на изготовление и поставку приборов, утвержденным в установленном порядке. Например, для высокоточных работ могут применяться нивелиры Di Ni 12, для других работ - Di Ni 10, Di Ni 22 (фирмы «Карл Цейс»), SDL (фирмы «Sokkia»).

Общие требования к приборам, предназначенным для нивелирования I, II, III и IV классов должны соответствовать нормам, указанным в табл. 4.

ТАБЛИЦА 4

21.2 Нивелирные рейки

Для нивелирных работ применяют нивелирные рейки, выпускаемые по ГОСТ 10528, а так же равноценные им по назначению и точности отечественные и импортные рейки, разрешенные к эксплуатации.

Для нивелирования I и II классов предназначаются штриховые инварные рейки длиной 3м и подвесные рейки длиной 1, 2 м. Натяжение инварных полос 20 ± 1 кг. Нуль подвесной рейки должен быть совмещен с центром отверстия для штифта, на котором подвешивают рейку. Для нивелирования III и IV классов применяют двухсторонние шашечные рейки с сантиметровыми делениями. На одной стороне (например, черной) начало шкалы должно совпадать с плоскостью пятки рейки, а на другой (например, красной) с плоскостью пятки совмещают отсчет более 4000 (например, 4680). В комплект нивелиров с компенсатором допускается включать односторонние нивелирные рейки, в этом случае при работе на станции при нивелировании III и IV классов измерения проводятся при двух горизонтах нивелира. Возможность использования телескопических реек на дюралюминиевой основе должна оговариваться в техническом проекте на производство работ и обосновываться метрологически.

Обозначение типа нивелирной рейки включает буквы РН, погрешность нивелирования и длину рейки, например, рейка нивелирная для работы с погрешностью 3 мм на 1 км хода, длиной 3000 мм, складная - РН-3-3000 С.

Общие требования к нивелирным рейкам, предназначенным для нивелирования I, II, III и IV классов должны соответствовать нормам, указанным в табл. 5.

ТАБЛИЦА 5

Для цифровых нивелиров поставляются односторонние штрих-кодовые рейки длиной от 1 до 4 м (для некоторых цифровых приборов поставляются рейки, на второй стороне которых наносится шкала с сантиметровыми делениями для визуальных измерений).

21.3 Вспомогательное оборудование для нивелирных работ

При производстве нивелирных работ наряду с нивелирами и рейками используются вспомогательные приборы и оборудование, перечень которых приводится ниже:

- полевой электронный журнал (регистратор информации) для регистрации отсчетов по рейкам и обработки результатов измерений на станции и по нивелирному ходу;

регистратор информации должен обеспечивать возможность применения технологии нивелирования в соответствии с требованиями настоящей инструкции;

- штатив нивелира по ГОСТ 11158 для установки прибора в рабочее положение;

- рейкодержатели (или подпорки) для надежного удержания рейки в вертикальном положении по уровню;

- термометр- пращ для измерения температуры воздуха в процессе измерений (в нивелировании I - II классов - на каждой нечетной станции по ходу, в нивелировании III и IV классов- в начале и конце работы);

- нивелирные костыли со сферической головкой для установки на них рейки (рис. 25);

- нивелирные башмаки, используемые наряду с костылями, в нивелировании III и IV классов;

- стальной трос или рулетка длиной 50 (100) м для измерения расстояний от нивелира до рейки;

- топографический зонт для защиты прибора от солнечной радиации и одностороннего нагрева, а так же от атмосферных осадков.

Рис. 25 Типы костылей, применяемых при работе на разных грунтах

Рис. 26. Текстолитовый (деревянный) удлинитель

Рис. 27. Пластмассовый (роговой) наконечник:

1 - металлическая оправа; 2 - вставка из пластмассы

При нивелировании I -II класса в районах севера (по мерзлому грунту) применяют специальные штативы с длиной ножек 160 - 180 см, обеспечивающие устойчивое положение нивелира во время наблюдений на станциях. Для нивелирования по мерзлому грунту к ножкам штатива болтами прикрепляют текстолитовые (деревянные) удлинители длиной 25-30 (рис. 26) или на металлические концы ножек надевают пластмассовые наконечники (рис. 27). Для нивелирования по снегу к ножкам штатива крепят деревянные удлинители длиной 30-40 см, концы которых делают утолщенными и тупыми.

21.4 Метрологическое обеспечение нивелирных работ

21.4.1 Обеспечение единства измерений при производстве нивелирных работ осуществляется в соответствии с законом РФ от 27.04.93 № 487-1 «Об обеспечении единства измерений» (Ведомость Съезда народных депутатов РФ и Верховного Совета РФ, 1993, № 23, ст. 811).

Локальные поверочные схемы для средств измерений превышений - в соответствии с РД 68-8.17.

К нивелирным работам допускаются приборы, прошедшие испытания для целей утверждения типа и на которые выданы свидетельства о поверке установленной формы. По заявкам потребителей или изготовителей, а также по требованию Заказчика нивелиры могут быть сертифицированы на соответствие требованиям настоящей инструкции в Системе сертификации геодезической, топографической и картографической продукции, положение о которой утверждено приказом Роскартографии 13 августа 2000 г. № 99 пр. и зарегистрировано в Минюсте РФ 14 сентября 2000 г. за номером 2382. В процессе эксплуатации нивелиры подвергаются периодической поверке в соответствии с методикой с МИ 07 через межповерочный интервал, согласованный с Госстандартом России. При производстве нивелирных работ должна проводиться технологическая поверка нивелиров в соответствии с ГКИНП (ГНТА) 17-195-99; периодичность операций технологической поверки - в соответствии с требованиями настоящей инструкции (21.4.2). Первичную и периодическую поверку должен выполнять поверитель, технологическую - исполнитель нивелирных работ. Определения видов поверочных работ приведены в приложении 36.

При получении нивелира с завода и после капитального ремонта рекомендуется проводить полные лабораторные исследования прибора, включающие:

- исследование работы механизма, наклоняющего плоскопараллельную пластину и определение цены деления микрометра (приложение 10);

- определение диапазона и погрешности работы компенсатора (у нивелиров с компенсаторами) (приложение 17);

- проверку правильности хода фокусирующей линзы (приложение 11);

- определение коэффициента дальномера и асимметрии нитей (приложение 12);

- проверку цены оборота элевационного винта (у нивелиров с уровнем) (приложение 16);

- проверку качества тепловой защиты кожуха прибора - у высокоточных нивелиров (приложение 13);

- определение угла i нивелира (приложение 9);

- определение погрешности совмещения концов пузырька контактного уровня (приложение 15);

- поверку неперпендикулярности оси рейки к плоскости пятки к оси рейки (приложение 18);

- проложение контрольного хода общей длиной не менее 3 км (приложение 14).

Методика исследований нивелиров изложена в приложениях к данной инструкции. Эти исследования должен проводить исполнитель нивелирных работ, за которым закреплен прибор.

21.4.2 Для отдельных операций технологической поверки устанавливаются следующие значения периодичности:

- для установочного уровня нивелира - ежедневно перед началом наблюдений;

- для угла i нивелира - в начале работы каждый день в течении недели, в дальнейшем, убедившись в постоянстве юстировки - не реже одного раза в пятнадцать дней;

- для ошибок дециметровых делений поверку выполняют при получении новых реек при нивелировании I, II, III и IV класса (приложение 20);

- для средний длины метровых интервалов деревянных реек - до начала и после окончания полевых работ и раз в два месяца во время работы, если по результатам полевого компарирования средняя длина метрового интервала комплекта реек изменилась более чем на 0, 1 мм, то выполняют дополнительное исследование реек на компараторе; при работе в горных районах среднюю длину метра определяют контрольной линейкой через 15 дней;

- длины метровых интервалов инварных реек эталонируют в начале и в конце полевых работ на компараторе МК-1 (приложение 21);

- поверку установки круглых уровней на рейках выполняют ежедневно;

- определение стрелки прогиба рейки - два раза в месяц (приложение 19).

21.5 Правила обращения с нивелиром и вспомогательным оборудованием

При обращении с нивелиром и рейками следует помнить, что это точные и дорогие приборы, требующие к себе бережного отношения. Особое внимание необходимо уделять нивелирам с компенсатором, а так же цифровым нивелирам.

1. Укладывать и вынимать нивелиры из упаковочных ящиков следует без больших усилий и нажимов; нивелир брать только за подставку. Закрывать упаковочный ящик вместе с прибором можно только после того, как убедились в правильности укладки нивелира или реек в ящик.

2. Необходимо оберегать приборы от попаданий на них влаги, пыли и грязи. Систематически следует протирать их чистой сухой ветошью. Пыль и грязь с нивелира удаляют кистью.

3. Трущиеся и ржавеющие части нивелира периодически протирают вначале масляной тряпочкой, а затем сухой. Если на нивелир и рейки попала влага, то вначале их следует вытереть тряпкой, затем высушить, снова протереть и смазать открытые металлические части приборов часовым маслом. Ежедневно чистят пятки реек и смазывают тонким слоем масла. Нельзя допускать ржавения пяток реек.

4. Если нивелирование выполняют при отрицательной температуре воздуха и прибор внесен в теплое помещение, то следует не менее чем через два часа вынуть прибор из упаковочного ящика и протереть. Недопустимо сушить приборы вблизи нагревательных приборов.

5. Оптические наружные части нивелира запрещается протирать тряпочками, смоченными маслом, бензином, - их можно протирать только мягкой белой стираной тканью из льна, тонкого полотна, рисовой бумагой или ватой. Нельзя касаться оптических частей пальцами.

6. При юстировке нивелира следует соблюдать осторожность, поскольку слишком тугой ход исправительных винтов может вызвать срыв их резьбы.

7. При перерывах в работе (днем на обед или на ночь) нивелир и рейки следует укладывать в упаковочные ящики. Упаковочные ящики не должны находиться на солнце. За 45 минут до начала работы нивелир и рейки должны быть вынуты из упаковочных ящиков, для того чтобы они приняли температуру воздуха. Допускается в отдельных случаях хранить рейки в брезентовых чехлах. Укладывать рейки на землю без брезентовых чехлов запрещается, так как это может вызвать коробление реек.

8. Со станции на станцию нивелир переносят закрепленным на штативе в вертикальном положении. Все зажимные винты должны быть закреплены, а подъемные винты не должны качаться в своих гнездах.

9. От воздействия солнечных лучей нивелир при переходах защищают белым чехлом, а во время наблюдений на станции - топографическим зонтом с белой подкладкой.

10. Переносить рейку следует за ручку или укладывать ребром на плечо. Запрещается укладывать рейку плашмя на плечо, так как в этом случае будет стираться ее шкала, что затруднит в дальнейшем производство нивелирования. При работе инварными рейками с термодатчиками РИ-3000Т при переходе со станции на станцию и во время отсчетов по рейкам тумблеры «контроль» и «измерение» должны быть выключены.

11. При переездах по железным дорогам запрещается сдавать нивелир в багаж; на автомобильном и гужевом транспорте нивелир и рейки следует перевозить в упаковочных ящиках, которые обязательно укладывают на какой-либо мягкий (амортизационный) материал и привязывают к кузову.

12. Ножки штативов, башмаки, костыли при перерывах в работе очистить от грязи и протереть насухо.