Совет: Если вы хотите сохранить высоту в долгосрочной перспективе, разумно зафиксировать её с помощью гвоздей или пометить с помощью водостойкой краски. Для этого нарисуйте две горизонтальные линии на стене с небольшим интервалом (в несколько миллиметров) между ними. Это расстояние должно точно соответствовать установленной высотной отметке.
Как работать нивелиром
Нивелир является значимым инструментом на строительной площадке, его важность уступает лишь рулетке. Если вы не владеете навыками работы со спиртовым уровнем, не стоит приступать даже к самым простым строительным проектам. Освоить принцип работы спиртового уровня и основные приемы его эксплуатации очень просто — это доступно даже ученикам начальной школы. Данная статья раскроет вам все секреты работы с нивелиром, включая: полезные аксессуары и инструменты; как правильно определять уровни; перенос точек нивелирования; общие моменты по выравниванию; видеоинструкции о работе с оптическим нивелиром и его функциях; описание нивелирующих устройств и их измерительные особенности.
Устройство нивелира
Рассмотрим, из каких компонентов состоит типичный оптический нивелир и как он функционирует. Главным элементом этого прибора является оптическая труба, укомплектованная системой линз, позволяющей получать изображение объектов с увеличением в двадцать раз или более.
Оптическая труба установлена на специальной вращающейся раме, которая предназначена для выполнения следующих функций:
- крепления на штативе;
- выстраивания оптической оси нивелира в строго горизонтальное положение, для чего основание имеет три регулируемые по высоте ножки и один или два пузырьковых уровня (в моделях без автоматической подстройки);
- точной наводки по горизонтали, которую осуществляют с помощью парного или одиночного маховика.
На некоторых моделях монтировка оснащена специальным кронштейном и шкалой, что позволяет измерять и записывать горизонтальные углы.
С правой стороны трубы располагается маховик, с помощью которого производится регулировка фокуса.
Обзорные параметры оператора можно отрегулировать, поворачивая регулировочное кольцо на окуляре.
Когда вы смотрите в окуляр телескопа, видите, что выравнивающее устройство не лишь приближает наблюдаемый объект, но и накладывает на изображение сетку тонких линий, которая называется сеткой рассеяния или нитями рассеяния. Это создает крестообразный узор из вертикальных и горизонтальных линий (см. рис. 1).
Дополнительные приспособления и инвентарь
Чтобы работать с нивелиром, помимо самого инструмента, понадобится также штатив и специальная измерительная палка, на которой указаны разметка и цифры. Градуировка на палке представляет собой чередующиеся черные и красные полосы шириной 10 мм.
Числа на рейке идут с шагом в десять сантиметров, а значение от нуля до конца планки указано в десятичных метрах, где значения обозначены двумя цифрами. Например, 50 см обозначается как 05, 90 см будет значиться как 09, а 120 см — как 12 и так далее.
Чтобы облегчить восприятие, пятисантиметровые метки каждой десятичной дроби соединены вертикальными полосами, так что вся рейка оказывается размечена четкими и зеркально отраженными метками.
Важно отметить, что старые модели нивелиров имеют перевернутые элементы и требуют специальные рейки с обращенными вверх элементами.
В старых моделях используются менее удобные элементы, которые требуют устройства для сплющивания с плоской поверхностью и специальной конструкции с пластиной для сплющивания.
Каждый нивелир поставляется с паспортом, в котором указана дата последней проверки и юстировки, или, как это называют геодезисты, «поверки». Нивелиры должны проверяться не реже чем один раз в три года в специализированных лабораториях.
Помимо паспорта, в комплекте с уровнем идет сервисный ключ, мягкая фланель для очистки линзы и защитный чехол для хранения. Модели, предназначенные для измерения горизонтального изгиба или угла, оснащены отвесом, позволяющим точно разместить прибор.
Важно беречь инструмент от ударов и толчков, даже если он находится в футляре. Современные нивелиры оборудованы специальной системой нивелирования, которая обеспечивает точную горизонтальную регулировку; сильный удар, даже несильный, может нарушить его чувствительный механизм.
Установка штатива
Для достижения наилучших результатов измерений с использованием спиртового уровня важно правильно установить штатив. Основными критериями для установки штатива являются:
- вертикальный уровень;
- горизонтальный уровень;
- устойчивость.
Вертикальный уровень, в котором установлен штатив, решает проблему ошибки в замерах. Такие ошибки могут происходить из-за нарушения уровня горизонтальной плоскости. Следовательно, вертикальная ось штатива оказывает непосредственное влияние на показания горизонтальной плоскости в окуляре нивелира.
Горизонтальная плоскость штатива определяется наклоном верхней посадочной поверхности. Если эта поверхность наклонена под углом, превышающим допустимый диапазон, вертикальный уровень может измениться в отображении в окуляре прибора.
Устойчивость штатива также критически важна. В зависимости от характера грунта, на котором установлен штатив, необходимо позаботиться о его устойчивости. Это включает проверку поверхности на наличие рыхлых участков, ям или трещин. Также важно следить за устойчивостью каждой из опор штатива: ни одна из них не должна выступать из земли, терять позицию или иным образом находиться в ненадежном состоянии.
При оценке устойчивости необходимо учитывать дополнительные нагрузки, так как во время измерения нивелир может смещаться на поверхности. Устойчивость штатива должна оставаться неизменной и не нарушаться усилиями, приложенными для его вращения.
Знание конструкции штатива поможет вам установить его правильно. Он состоит из следующих элементов:
- посадочная площадь;
- регулировочные винты;
- опорные ножки (три штуки);
- зажимы;
- опорные наконечники.
Посадочная платформа представляет собой поверхность, которая устанавливается на уровне тренога. Она имеет резьбовые углубления, различные зажимы и регулировочные винты. Под ней располагается поворотный механизм, который позволяет вращать ее, сохраняя положение. Эта платформа соединяет опоры штатива.
Настройка нивелира
Спиртовой уровень представляет собой оптический прибор. Его положение в пространстве имеет ключевое значение для обеспечения корректной работы. Для его настройки предусмотрены специальные механизмы. В строительстве часто используют спиртовые уровни, в которых встроены ампулы с жидкостью, позволяющие регулировать уровень для достижения правильного положения.
Для удобства настройки спиртовой уровень обычно оснастили тремя винтами, которые позволяют изменять положение устройства по трем осям: x, y и z. Корректное положение достигается путем последовательного вращения этих винтов. Важно следить за тем, где находятся пузырьки жидкости в ампулах во время настройки. Оптимальные результаты достигаются, когда они располагаются между границами, обозначенными на уровне.
На верхней части устройства установлен круглый пузырьковый уровень. Внутри лампочки есть два круга: один большой и один маленький. Когда нивелир установлен правильно, пузырек должен находиться в центре малого круга. Этот процесс является наиболее сложным этапом настройки нивелира. Для упрощения работы подставка должна быть расположена максимально горизонтально, так как диапазон свободной настройки прибора ограничен тремя винтами. Следующим шагом при настройке нивелира будет регулировка оптической линзы.
Фокусировка
Контроль фокусировки осуществляется с помощью нескольких элементов регулировки на приборе:
- кольца окуляра;
- фокусировочного винта;
- наводящего винта.
Кольцо окуляра служит для фокусировки изображения сетки. Прицельная сетка — это разметка, видимая глазу оператора через окуляр устройства. Она состоит из одной вертикальной и нескольких горизонтальных линий. Измерения проводятся по самой длинной горизонтальной линии, а точка пересечения с вертикальной линией служит начальной точкой для наглядных измерений, благодаря чему расчет среднего значения проводится легко и эффективно.
Фокусировочный винт — это элемент регулировки, при помощи которого настраивается фокус на объекте измерения. Каждое использование нивелира предполагает работу с измерительным штативом, который превращает его в объект. Как только в окуляре четко видна сетка, необходимо повернуть фокусировочный винт, пока изображение объекта, находящегося за сеткой, не начнёт четко выделяться. Прокручивая винт, вы меняете положение линзы в окулярной трубке для приближения или удаления изображения. Фокусировку необходимо выполнять перед каждого сбора данных.
Прицельный винт используется для вращения нивелира вокруг оси, для обеспечения корректного положения линзы. В этом положении вертикальная линия должна находиться в центре мерной полосы.
Важно отметить, что для повышения точности результатов необходимо знать, как правильно проводить измерения, распознавать, что они означают, и корректировать результаты на основе этих измерений.
Исполнительная-схема.ру
Предположим, вам срочно потребовалось выполнить несколько высотных отметок. Эта задача может возникнуть, когда вы разметите участок в саду или при создании профиля. Понимая, что платить значительные деньги за услуги профессионалов нецелесообразно, вы ищете способ получить результат быстро и качественно. Хорошая новость — если у вас есть прямые руки и надежный помощник, вы можете самостоятельно выполнить эту и множество других геодезических работ с высокой точностью!
Тем не менее, что нам понадобится:
- Вы, с телефоном, калькулятором или хотя бы блокнотом и карандашом.
- Оптический нивелир (желательно с компенсатором, поскольку это существенно упростит процесс работ).
- Штатив.
- Одна или две нивелирные рейки (они могут иметь как шашечный (чёрно-красные полосы), так и линейный вид; для небольших удалений до точек это не критично).
- Помощник, который будет понимать ваши команды (для удобства общения можно использовать рации).
Что нам нужно:
В общем понимании, любое действие с нивелиром — это передача сигналов высоты. Полагаясь на точку с известной высотой, мы можем определить горизонт прибора (HI) — высоту радиуса цели прибора (горизонтальная линия, по которой передвигается взгляд при наблюдении через прибор) над условной «нулевой точкой».
GI = известная точка на земле + опорная линия (при условии, что обе чёрные и красные линии на нивелире имеют одинаковую высоту 1 см).
Если мы стремимся установить высоту на другой точке, для которой высота неизвестна, мы помещаем над ней рейку (вертикально, разумеется) и вычитаем отсчет рейки из значения горизонта прибора. В результате, мы можем легко узнать высоту.
Разберём пример выноса высоты на одной из точек.
Вы находитесь у прибора и наводите палку на рейку с известной отметкой высоты. Предположим, эта отметка равна +148900. Отметка на рейке в этой точке составляет 1.100, что в сумме дает +150000 — горизонт нашего прибора (при этом убедитесь, что в начале работы прибор правильно выровнен и устойчив). Предположим, мы хотим установить высоту H = 149600. Простым вычитанием получаем точку отсчета, которая должна располагаться на рейке: 150000 — 149600 = 400. Как только помощник получит эту информацию, он должен переместить рейку вертикально до тех пор, пока отметка 400 не окажется в перекрестье мишени. Пусть он тогда остановится, и вы сможете наблюдать, как он определяет высоту метки. При работе на улице или в поле лучше использовать небольшой кусок разрезанной арматуры в качестве маяка или ориентира. Также полезно отметить высоту, используя, например, цветную ленту. В качестве дополнения вы можете отметить вашу фиксированную точку, обмотав её сигнальной лентой или сконструировав пирамиду из подручных материалов.
Таким образом, вы успешно освоили использование нивелира!
Как устроены оптические и лазерные нивелиры
Оптические или призматические нивелиры чаще всего используются специалистами. Устройство состоит из основного блока и скобы (триггера). Давайте рассмотрим, из каких элементов оно состоит.
Основным компонентом устройства является оптическая трубка с системой линз, позволяющей рассматривать объекты с увеличением минимум в двадцать раз. В оптических плоскостях все действия выполняются вручную, включая: позиционирование, выравнивание, регулировку фокуса окуляра, изменение положения телескопа. Корпус прибора также оснащен выравнивающими приспособлениями. Более детально о работе прибора будет рассказываться в следующем разделе. Оптические приборы классифицируются на три группы в зависимости от класса точности. Эта маркировка служит основой проектирования и определения класса точности:
- Технические устройства. Имеют маркировку Н-10, Н-12 и т.д.
- Точные устройства. Имеют маркировку от Н-3 до Н-9.
- Особо точные устройства. Имеют маркировку от Н-0,5 до Н-2,5.
Цифры на маркировке обозначают погрешность измерений в миллиметрах на километр. Даже при наличии технического оборудования существует отклонение в пределах 1 см на 1 км. Этого достаточно для аккуратного планирования большинства строительных работ.
В современных моделях лазеров ключевым элементом является светодиодный излучатель. Луч света, создаваемый данным устройством, способен проецировать изображение на плоскости. В зависимости от модели, устройство может проецировать лазерный луч как горизонтально, так и вертикально, а также в окружности или в виде 360° поперечных линий.
В зависимости от назначения и конструктивных особенностей, можно выделить несколько видов лазерных уровней:
- Ротационные. Такие приборы имеют специальный серводвигатель; лазерная головка вращается на скорости 600 оборотов в минуту. Это позволяет проецировать лучи на 360°. При необходимости скорость может варьироваться, обеспечивая четкость лучей. Этот тип нивелиров особенно полезен при проведении внутренних или внешних отделочных работ, а также при установке окон ПВХ.
- Проекционные. Данные приборы могут проецировать линии в нескольких плоскостях одновременно. Поскольку такие лучи плохо видны в дневное время, их чаще используют в помещении; дальность проецирования обычно не превышает 35 метров.
- Точечные. Эти приборы проектируют на поверхность лишь точки; лазер перемещается как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, что облегчает процессы измерений и выравнивания поверхностей на потолках и стенах.
- Линейные. Они напоминают обыччные фонарики, при включении которых видно четкую линию луча, что позволяет легко и быстро производить разметку.
- Комбинированные. Эти устройства могут строить до шести типов линий: отвесную, наклонную, линии вверх и вниз, вправо и влево. Лазер может работать как в линейном, так и в точечном режиме.
- Плоскостные. Их ещё называют построители плоскостей и используют профессиональные геодезисты. С помощью этого прибора можно определить точки зенита и надира на поверхности, определить линии по диагонали, вертикали и горизонтали, а также проводить анализ разности высот между различными предметами.
Достоинства и недостатки оптических и лазерных приборов
К главным достоинствам оптических нивелиров можно отнести их автономность, разумную цену и высокое качество измерений. Эти устройства не требуют ни батареек, ни источника питания. Однако нужно учесть, что для выполнения замеров необходимы два человека: один фиксирует нивелирную линейку, а другой проводит измерения и записывает данные.
Работа с уровнем такого класса не представляет особой сложности, так как устройство не слишком требовательно к погодным условиям. Обычно они изготавливаются из прочных материалов и обладают хорошей защитой от пыли и влаги. Главное — знать, как правильно работать с уровнем и линейкой.
Обратите внимание: для каждого оптического устройства существует паспорт с датой последней поверки! Такие приборы проверяются в специализированных лабораториях не реже одного раза в три года.
Лазерные устройства, в отличие от оптических, больше подходят для домашних работ. Чем же отличается лазерный уровень от оптического? Они не требуют присутствия дополнительных людей, просты в использовании и универсальны. Однако главным недостатком является необходимость обеспечивать питание от электрической сети или с помощью батареек. В этом случае очень полезна функция автоматического отключения, которая настраивается пользователем на определенное время, по истечении которого устройство выключается.
Пошаговая фотоинструкция по нивелированию оптическим прибором
Для корректной установки и настройки оптического спиртового уровня нам понадобятся: сам спиртовой уровень, штатив и измерительный стержень.
Как установить штатив
При установке штатива критически важно убедиться, что основание расположено ровно.
Такая конструкция гарантирует, что нивелир будет установлен ровно, стабильно и устойчиво даже на неровной поверхности.
Монтаж и настройка нивелира
Важный момент: после того как пузырек окажется в «нулевой точке», обязательно поверните спиртовой уровень на 180° и проверьте, остался ли пузырек на месте. Если он сместился, готовый к этому вариант можно будет отрегулировать с помощью шестигранного ключа и двух винтов на выравнивающем штативе (об этом рассказано в руководстве).
Настройка фокусировки прибора
Перед началом работы необходимо правильно отрегулировать оптику. Каждый человек настраивает её под свои уникальные показатели зрения. Для этого следует следовать следующим шагам:
Измерение и фиксация значений
Когда прибор настроен, сфокусирован и выровнен достаточно точно, можно приступить к измерению и фиксации данных.
Использование прибора
Изначально эти измерительные устройства использовались в геодезии для топографической съемки и множества земельных работ. Однако в современности эти устройства нашли широкое применение в строительстве различных зданий и сооружений, благоустройстве территорий, возведении киосков, детских площадок, установке заборов и так далее.
Работа с плоскостью не представляет особых трудностей. Мы предлагаем вам простой алгоритм использования этих измерительных приборов, позволяющий получить точные данные и определить даже малейшие отклонения от горизонтали, не обладая специальными навыками.
- Сначала необходимо правильно установить штатив: расслабьте крепежные винты на ножках, установите нивелир на ровной плоскости, обеспечив его расположение на уровне груди. Закрепите винты и зафиксируйте ножки.
- Затем на штативе фиксируется зрительная труба, которая прикручивается с помощью крепежного винта.
- Нивелир приводится в горизонтальное положение, для чего вращаются три регулировочных винта, выставляя пузырек с воздухом в центральное положение на круглом экране видоискателя.
- Производится фокусировка и настройка оптики. Окуляр подстраивается под особенности зрения конкретного человека. Для этого прибор наводится на хорошо освещённый объект, а затем, вращая кольцо на окуляре, добивается четкого изображения.
- Для данной работы потребуются две геодезические рейки, длиной 3 или 5 метров. Рейки могут быть как телескопическими, выполненными из пластика или алюминия, так и раскладными из дерева, а также с разметкой в миллиметрах с одной стороны и сантиметрами с другой.
- Проведение выравнивания по высоте. Геодезическая рейка устанавливается максимально близко к точке, которую необходимо измерить и выровнять. В окуляре наблюдается средняя линия сетки, данные с которой заносятся на бумагу или электронные носители. Дальше проводятся аналогичные измерения на других точках, и определяется участок для выравнивания на основе полученных расчетов, что позволит обеспечить максимально точную и ровную линию.
- Выравнивание по средней линии позволит обеспечить получение наибольшей точности данных. Следует выбрать позицию, где будут видны все точки, через которые необходимо construir идеально ровную горизонтальную линию. Нивелир устанавливается так, чтобы расстояние до ближайшей точки составляло не менее 5 метров. Первая рейка устанавливается перед прибором, а вторая — за ним, так как задняя рейка обеспечит нанесение отметок, а основная спереди позволит осуществить расчеты высоты. Прибор в первую очередь наводится на заднюю рейку, считываются значения по красной стороне, затем фокусируется на основной рейке и заносится информация по черной стороне.
Современные лазеры и электронные устройства значительно упрощают весь процесс расчетов. Вся информация и результаты автоматически обрабатываются и представляются пользователю в удобочитаемой форме. Освоить использование этих электронных и лазерных устройств сможет любой, даже тот, кто не имеет опыта в этой области.
