Общие сведения

Нивелирование – один из видов полевых геодезических измерений для определения превышений (разности отметок) между точками. С помощью нивелира и нивелирных реек выполняется геометрическое нивелирование. Геометрическое нивелирование заключается в непосредственном определении разности высот двух точек с помощью горизонтального визирного луча, получаемого прибором – нивелиром.

Нивелирование применяют при изучении форм рельефа, строительстве и эксплуатации сооружений и других геодезических работах. В зависимости от точности высотных определений нивелирование подразделяется на классы: I, II, III, IV и техническое нивелирование.

Наиболее распространенный тип нивелиров - оптические нивелиры. Нивелиры классифицируются по точности и по конструкции.

По точности нивелиры выпускают:

- высокоточные – нивелир Н-05 имеет погрешность не более 0.5мм на 1км хода;

- точные – нивелиры Н-3, Н-3Л, Н-3К, Н-3КЛ – дают погрешность не более 3мм на 1км хода;

-технические – нивелиры Н-5, Н-10, Н-10КЛ – не более 10мм на 1км хода.

По конструкции нивелиры всех типов выпускаются в двух исполнениях: с цилиндрическим уровнем и с компенсатором. Если нивелир с компенсатором, к названию прибора добавляется буква «К», например, Н-3К.

Высокоточные и точные оптические нивелиры (согласно ГОСТа) могут изготавливаться в двух исполнениях: с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе и с компенсатором; технические оптические нивелиры с компенсатором. В настоящий момент практически все точные оптические нивелиры имеют компенсатор.

Точные и технические оптические нивелиры изготавливаются со зрительной трубой прямого изображения, высокоточные - и прямого, и обратного..

Задание 1. Изучить устройство оптического нивелира Н-3 и реек, применяемые при IV класса и техническом нивелировании

Устройство нивелира с цилиндрическим уровнем

Рассмотрим устройство нивелиров с цилиндрическими уровнями на примере нивелира Н-3 (рис 15,а).

Н-3 – точный нивелир с цилиндрическим уровнем и элевационным винтом. Верхняя вращающаяся часть состоит из зрительной трубы (1), жестко скрепленного с трубой цилиндрического уровня, круглого уровня (5), закрепительного (3) и наводящего (4) винтов трубы и элевационного винта (6).

Нижняя часть состоит из подставки с тремя подъемными винтами (трегер) и прижимной пластины. Прибор приводится в рабочее положение вращением подъемных винтов трегера по круглому уровню.

4

а) б)

Рисунок 15 Устройство оптического нивелира Н-3

а) - основные части нивелира Н-3;

б)- поле зрения зрительной трубы нивелира Н-3

Зрительная труба представляет собой телескопическую систему, состоящую из объектива, фокусирующей линзы (кремальера), сетки нитей и окуляра. Изображение концов пузырька цилиндрического уровня с помощью системы призм передается в поле зрения зрительной трубы (рис.1,б). Пузырек цилиндрического уровня приводится на середину элевационным винтом (6). Резкость изображения нивелирной рейки достигается вращением винта (2) фокусирующей линзы. Затем снимается отсчет по рейке (на рисунке 15, б, отсчет 1250).

Нивелирные рейки

Нивелирные рейки изготавливаются из деревянного бруска двутаврового сечения толщиной 2-3 см, длиной 4м, 3м, 1.5м. 1.2м и короче, складные и цельные (рисунок 16,а). Основная шкала (черная сторона) состоит из чередующихся черных и белых сантиметровых делений. Счет делений ведут от нуля, совмещенного с основанием рейки, называемого «пяткой». На дополнительной шкале (красная сторона) начальный отсчет выражается определенным числом. Разность отсчетов по основной и дополнительной шкалам рейки должна оставаться всегда постоянной, что служит контролем правильности снятия отсчетов по рейке на станции. В комплект нивелира с прямой трубой входят рейки с прямыми надписями.

Рисунок 16 Нивелирные рейки

а – рейка РН-10; б – инварная рейка РН-05 в поле зрения трубы;

в – костыль; г -- башмак

Для удобства и быстроты установки нивелирные рейки иногда снабжают круглыми уровнями. Рейки маркируют так: например, РН-10П-3000С, что означает, что эта рейка нивелирная, со шкалой деления 10мм, прямой надписью цифр, длиной 3000мм, складная.

При производстве нивелирования I и II классов используются штриховые инварные рейки (рисунок 16,б).

Во время работы рейки ставят на башмаки (рисунок 16, г), костыли (рисунок 16,в) или деревянные колья.