Геодезия

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет строительства и архитектуры Кафедра "Строительное производство"

С.М. Чернявский

НИВЕЛИРЫ И НИВЕЛИРНЫЕ РЕЙКИ

Методические указания к лабораторным работам

для специальностей:270102 ПГС,

270105 ГСХ

Киров 2007

Печатается по решению методического совета факультета строительства архитектуры.

528.541.1(07) Ч-498

Рецензент: кандидат технических наук, заведующий кафедрой строительных конструкций М.А. Жандаров

Авторская редакция Компьютерная вёрстка автора

Подписано в печать	Усл. печ. л. 2,75
Бумага офсетная.	Печать матричная
Заказ №	Тираж

Текст напечатан с оригинала - макета, представленного автором.

610000, г. Киров, ул. Московская, 36

Оформление обложки, изготовление – ПРИП ВятГУ.

©С.М. Чернявский 2007

©Вятский государственный университет,2007

3

Содержание

КЛАССИФИКАЦИЯ НИВЕЛИРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИЗИРНОГО ЛУЧА	....................4
УСТРОЙСТВА ГЛУХОГО НИВЕЛИРА НА ПРИМЕРЕ НИВЕЛИРОВ Н-3 И НВ-1 ....................	5
НИВЕЛИРНЫЕ РЕЙКИ ....................................................................................................................	7
РАБОТА С НИВЕЛИРАМИ НВ-1, Н-3 ............................................................................................	8
СПОСОБЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ ...............................................................	9
ВОПРОСЫ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ..............................................................................	10
ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКА НИВЕЛИРОВ Н-3 И НВ-1...............................................................	12
ВОПРОСЫ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ..............................................................................	16

4

КЛАССИФИКАЦИЯ НИВЕЛИРОВ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИЗИРНОГО ЛУЧА

Нивелиры–приборы, предназначенные исключительно для нивелирования,

т.е. для определения высоты точек.

Нивелиры с использованием визирного луча делят по точности на тр

группы:

-нивелиры технические, обеспечивающие определение превышений на 1 км нивелирного хода со среднеквадратической погрешностью не более ±15¸30 мм;

-нивелиры точные, позволяющие определить превышение для такого же хода со среднеквадратической погрешностью не более ± 4 ¸8 мм;

-	нивелиры	высокоточные,		позволяющие	для	такого	хода	получить
превышение со среднеквадратической погрешностью не более ±0,5¸1,0 мм.
По всей конструкции нивелиры разделяют на следующие типы:
-	нивелиры,	в	которых	горизонтальное		положение	визирной		о

контролируется с помощью цилиндрического уровня;

-нивелиры с самоустанавливающейся горизонтальной визирной осью;

-нивелиры с наклонным лучом визирования.

Всвою очередь нивелиры с цилиндрическим уровнем подразделяет на две группы:

- нивелиры глухие, в которых труба не отделяется от остальных частей прибора в процессе работы;

- нивелиры с перекладываемой трубой, в которой труба в процессе работы с прибором перекладывается вместе с уровнем в лагерах подставок.

Втечение длительного времени последний тип нивелиров в СССР

выпускается.

5

УСТРОЙСТВА ГЛУХОГО НИВЕЛИРА

НА ПРИМЕРЕ НИВЕЛИРОВ Н-3	и НВ-1
Опорами нивелира служат три подъемных	винта1, проходящие через

прорези пластинчатой пружины 2 и ввинченные в трегер4 (подставку) нивелира

(Рис.1).

Рис.1

В центре пружины2 расположена неподвижная гайка3, в которую завинчивается становой винт штатива. Центральная часть трегера выполнена в виде втулки 5 с установленной в ней вертикальной осью зрительной трубы6. На этой оси закреплено основание зрительной трубы6, в котором установлены закрепительный 7, наводящий 8 и элевационный 9 винты, а также круглый

6

уровень 10 с юстировочными винтами 11.Круглый уровень 10 предназначен для контроля установки приборов в рабочее положение. Элевационный винт служит для приведения визирной оси нивелира в горизонтальное положение во время взятия отсчета по рейке.

Зрительная труба фокусируется на наблюдаемую точку(рейку) с помощью винта кремольеры 12. Отчетливое изображение сетки нитей зрительной трубы достигается вращением кольца окуляра.

На стороне, противоположной винту кремольеры12, труба 6 имеет цилиндрический контактный уровень, заключенный в коробку 15. Для освещения этого уровня коробка имеет окно, закрытое стеклом. Юстировочные винты цилиндрического уровня 14 находятся в торце коробки15, обращенные к окуляру,

и прикрыты крышкой 16.

Рис.2

Для грубой наводки зрительной трубы 6 на рейку имеется визир 17.

Изображение пузырька контактного уровня14 через оптические призмы передается в поле зрения зрительной трубы6, в котором половину контура пузырька мы видим в виде двух кривых 1 и 2 (Рис.2).

7

Сомкнутое положение этих кривых(на рис.2 заштриховано) соответствует положению пузырька на середине ампулы(нуль-пункт). При параллельности визирной оси зрительной трубыVV и осиUU уровня 14 приведение оси VV в

горизонтальное положение производится элевационным винтом9, который вращают до выведения кривых 1 и 2 в сомкнутое положение.

Нивелир НВ-1 отличается от описанного нивелира-3 небольшимиН конструктивными особенностями. В частности, окно коробки 15 снабжено в нем откидной крышкой с зеркалом на внутренней стороне. Отражающий от зеркала свет обеспечивает более четкое изображение пузырька в поле зрения трубы. У

нивелира НВ-1 несколько большая цена деления14 и величина наименьшего расстояния визирования.

НИВЕЛИРНЫЕ РЕЙКИ

Нивелирные рейки, применяемые для нивелирования поIII, IV классам

точности, а также для технического нивелирования, изготавливают из дерева

целыми или	складными	длиной3 и 4 м, исключая	рейки		специального
назначения.
Деления	наносят с	одной стороны(односторонние	рейки)	и	на обеих

сторонах (двусторонние рейки). На двусторонних рейках с одной стороны чередуются черные и белые сантиметровые деления, на другой стороне - белые и красные. Счет делений на черной стороне принят от , нулясовмещенного с нижним концом рейки(пятой рейки). Как правило, при нивелирных работах используют одновременно две рейки. Красная сторона может быть оцифрована по разному. Отсюда, применяемые в работе рейки должны быть одного комплекта,

Есть комплекты реек, на которых красная сторона оцифрована сантиметровыми делениями с началом отсчета так же на пяте рейки, имеющим численное значение не нуль, а, например, 4687мм. Есть также комплекты реек, красная сторона которых оцифрована одиннадцатимиллиметровыми делениями с началом отсчета на пяте рейки, имеющим численное значение-нуль.

8

Каждый дециметр рейки подписан перевернутыми цифрами, что дает возможность в трубу нивелира видеть их прямое изображение. Отсчеты по описанным типам реек берут в миллиметрах, деля на глаз сантиметровые деления

(Рис.2).

У реек, применяемых для нивелирования I и II классов, на лицевой стороне смонтирована металлическая лента из специального сплаваинвар. Ее нижний конец закреплен наглухо, а верхний соединен с пружиной, придающей ленте постоянное натяжение силой 20 кг. На полосе имеются две шкалы, смещенные относительно друг друга на2,5 мм. Для контроля установки таких реек в вертикальное положение, на них закреплены круглые уровни.

РАБОТА С НИВЕЛИРАМИ НВ-1, Н-3

Для приведения нивелира в рабочее положениеинструмент закрепляют на необходимой высоте на штативе с помощью станового винта. Вращая подъёмные винты, выводят пузырёк круглого уровня в центр концентрических окружностей

(нуль-пункт).

Для грубого наведения открепляют закрепительный винт, ориентируясь по прицелу, наводят объектив трубы на рейку и закрепляют закрепительный винт.

Для точного наведения вращают кольцо окуляра до получения резкого изображения сетки нитей. Четкого изображения рейки добиваются вращением винта кремольеры. Наводящим винтом наводят вертикальную нить инструмента на ось нивелирной рейки (Рис.2).

Непосредственно перед взятием отсчета пузырек горизонтального уровня выводят в нуль-пункт, используя для этого элевационный винт и наблюдая через окуляр за менисками пузырька.

9

СПОСОБЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

Метод	геометрического				нивелирования		основан	на	использов
горизонтального		луча		визирования, относительно			которого	с	помощью
нивелирных		реек	и	производятся		измерения. Известны		два	способа

геометрического нивелирования: нивелирование "из середины" и нивелирование

"вперед".

При нивелировании двух точек"из середины" нивелир устанавливают на

равных расстояниях от этих точек, стремясь, чтобы прибор находился в створе этих точек (Рис.3). В нивелируемых точках устанавливают вертикально рейки.

Поочередно,	наводя визирный луч	на рейки, делают отсчеты а и	в . Для
определения	величины и знака	превышения между точками	назначают
		h

направление хода, предположим, от точки А к точке В . Тогда точка А является задней, а точка В - передней.

Рис.3

10

Превышение определяется по формуле:

h = a -b

Если	отсчет a больше b , то				превышение получает			знак"плюс", что
показывает, что		точка (В)	располагается			выше точки(А); при		отрицательном
знаке превышения передняя точка находится ниже задней. Следует отметить, что
величина	превышения, определенного					при	нивелировании"из		середины"
свободна от погрешности за не параллельность визирного луча относительно оси
горизонтального уровня.
При	нивелировании			вперед		нивелир	устанавливают		над		одной
нивелируемых точек (например, А) таким образом, чтобы при наведении трубы на
рейку, установленную во второй точке (Б), окуляр прибора находился над первой
точкой.	Затем	измеряют		по	отвесному		направлению	от (Аточки) до
									()
горизонтального луча визирования (центр окуляра) высоту инструмента i										. Если
луч лежит в горизонтальной плоскости, то превышение равно:
		h = i - b ,
где b отсечет по рейке, установленной на передней по ходу рейке.
Знак	превышения		показывает			взаимное	положение	точек		по .	высо

Независимо от способа нивелирования "вперед" необходимо строгое соблюдение горизонтальности луча визирования.

ВОПРОСЫ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1.Назовите группы по точности.

2.На какие конструктивные типы подразделяют нивелиры?

3.Что используют для крепления нивелира к штативу?

4.Для чего на нивелире установлен круглый уровень?

5.Какую роль выполняет наводящий винт?

6.Как получить в окуляре отчетливое изображение сетки нитей?

7. Каким	образом	производят	фокусировку	зрительной	трубы
наблюдаемый объект?