Как пользоваться нивелиром с гарантией точности измерений

Нивелирами называется большая группа приборов, которые используются для определения и фиксации точного положения различных предметов по высоте. Причем предметами могут быть вполне произвольные точки и участки земной поверхности, а не определенные ориентиры.

Задача любого нивелирования состоит в измерении разницы высот между отметками (уровнями) будущего здания (сооружения). На практике, от величины такого превышения, от его грамотного измерения зависит общее качество строительства. Например, от запланированного «нулевого» уровня первого этажа дома рассчитывается глубина фундамента, сток грунтовых вод, проект дренажной системы, вид утепления отмостки и т.д.

Существующие методики нивелирования достаточно разнообразны:

  • Гидростатический метод, основанный на свойстве одинакового положения жидкости в сообщающихся сосудах. Обладает высокой точностью и допускает измерение вне пределов прямой видимости между отдельными точками. Гидростатические замеры связаны с необходимостью прокладывать и заполнять жидкостью протяженные шланги и трубки, что не всегда удобно;
  • Барометрический метод – применяется при планировании и разметке обширных архитектурных комплексов, нуждается в высокоточных барометрах, специальных компьютерных программах. В личном жилищном строительстве барометрические измерения не используются;
  • Тригонометрические замеры посредством поворотного теодолита хороши тем, что не нуждаются в помощниках с дополнительными рейками. Теодолитные измерения ведутся как по горизонтальным, так и по вертикальным углам, однако освоить этот прибор сложнее, чем обыкновенный нивелир, да и стоимость теодолита в несколько раз выше;
  • Геометрические измерения углов возвышения с помощью стандартных нивелиров выполняются только в одной плоскости и требуют установки вспомогательных отметок (тех же реек), их перемещения с места на место и записей в журнале измерений

Простота и надежность замеров обыкновенным нивелиром, его хорошая совместимость с нуждами частного и жилищного строительства делают его наиболее востребованным при проектировании и планировании многих работ – от заливки фундамента до проверки точности двускатной кровли.

Пошаговая инструкция для работы с нивелиром

Как пользоваться нивелиром при отсутствии необходимого опыта? Начинающим мастерам во время работы следует придерживаться простой инструкции.

Шаг 1 – установка штатива

Устанавливаем штатив с учетом следующих рекомендаций:

  • крепежные винты на ножках максимально расслабляются;
  • опоры прибора выдвигаются на необходимую длину;
  • штатив выставляется в нужном положении, с учетом горизонтального уровня;
  • винты на штативе со всех сторон закрепляются.

Шаг 2 – установка нивелира

Нивелирную трубу закрепляют на смонтированном штативе с использованием нескольких крепежных винтов. С применением датчиков уровня (методом их вращения) добиваются строго горизонтального положения прибора. Необходимо чтобы пузырьки на шкале находились в области указанных отметок.

Вначале желательно точно выставить первый из них. Только после этого переходят к регулировке второго винта, ориентируясь на предыдущий. Только такая поэтапная настройка нивелира поможет добиться хорошей результативности в работе. Оптическая ось прибора должна проходить строго горизонтально.

Шаг 3 – фокусировка оптического узла

После установки нивелира в нужном положении переходят к настройке его зрительной трубы, ориентируясь на остроту зрения оператора. Для этого необходимо перевести прибор на хорошо освещаемый предмет, и крутят регулятор, пока разметочная сетка не будет отображаться максимально четко.

Такую же работу необходимо произвести на других объектах, освещенных менее качественно. Настройку фокусировку проводят все время, пока это необходимо.

Принцип действия нивелира. Установка прибора

Принцип работы нивелира предельно прост: оптическая ось прибора располагается строго горизонтально и не отклоняется при вращении прибора, постоянно находясь в одной горизонтальной плоскости.

Рассмотрим более подробно, как это качество можно использовать на практике.

Работу начинаем с установки прибора. Раздвигаем, и устанавливаем штатив. При работе на мягкой почве вдавливаем в нее острия, которыми заканчиваются «ноги» штатива.

Регулируя длину «ног», выставляем штатив на удобную для работы высоту, стараясь, чтобы его верхняя площадка, куда ставится нивелир, располагалась горизонтально.

Извлекаем из защитного футляра нивелир и устанавливаем его на штатив, закрепляя винтом штатива.

Теперь необходимо выставить нивелир так, чтобы его оптическая ось расположилась строго горизонтально. Для этого инструмент снабжен круглым пузырьковым уровнем, расположенным на станине. Вращая верньеры на ножках прибора, выставляем воздушный пузырек строго в центр уровня (см. рис.1).

Теперь, как бы мы не вращали трубу прибора, оптическая ось будет располагаться горизонтально.

Работа с нивелиром на стройке

Оптические нивелиры: правила работы

Перед началом работ, если вы делаете это впервые, нужно узнать, как пользоваться оптическим нивелиром, чтобы получать максимально точные данные и не сломать устройство при первом же замере. Прежде всего, нужно провести подготовительные работы: разбить участок на квадратные ячейки, в узлах (реперных точках) и будет осуществляться съемка. Для больших площадей ячейки должны иметь сторону 6 м. Если участки маленькие, то их размер можно сократить до 3х3 м.

Выбрав начальную точку, лучше всего, если это будет центр исследуемой зоны, приступают к сборке прибора.

  • Устанавливают штатив (трегер) таким образом, чтобы головка его была на высоте удобной для оператора. Сделать это довольно просто, поскольку ножки устройства представляют собой выдвижные (телескопические) секции, которые надежно закрепляются на необходимой высоте. При установке штатива на грунте с низкой плотностью, ножки нужно немного «утопить», чтобы придать всей конструкции более устойчивое положение. Головка штатива приводится в горизонтальное положение и фиксируется специальными винтами.
  • Теперь нужно привести инструмент в рабочее положение. Нивелир размещают на головке штатива таким образом, чтобы уровень находился между подъемными винтами, и придают ему строго горизонтальное положение. Для этого сначала вращают два винта, между которыми находится нивелир, а потом корректируют при помощи третьего, отслеживая изменения по уровню.
  • Перед тем, как пользоваться нивелиром и рейкой требуется настроить фокус зрительной трубы. Для этого, направив измеритель на рейку, при помощи визира, фокусировочного, наводящего винтов, добиваются четкого, резкого изображения.
  • В некоторых случаях выполняют еще и центровку, для чего используют отвес, подвешивая его к закрепительному винту. Измеритель перемещают по площадке (головке штатива) до тех пор, пока отвес не расположиться над заданной точкой. Выполнив процедуру, инструмент фиксируют.
  • Для поведения измерений используют нивелир и две измерительные рейки. Одна устанавливается сзади и предназначена для градуировки значений, для чего используется черная сторона рейки. После фиксации значений, инструмент направляется на красную сторону передней рейки, где также фиксируется среднее значение. Результаты этого метода (нивелирование по средней линии) отличаются высокой точностью, достоверностью, повторяемостью и удобством при необходимости проведения многократных испытаний.

Процесс проведения замеров при помощи оптического нивелира довольно сложен, он требует внимательности, аккуратности. Все измерения проводятся двумя работниками: оператором, работающим с нивелиром и его помощником, который переносит измерительную рейку и устанавливает ее в заранее определенных реперных точках площадки.

Оптические и лазерные нивелиры широко представлены в каталоге интернет-магазина компании АналитПромПрибор. Выбрать модель вы можете самостоятельно или воспользовавшись помощью наших сотрудников. Они знают не только особенности всех моделей, но и проконсультируют о нюансах использования данного товара.

Подготовка к работе

Перед тем как пользоваться лазерным уровнем, его надо выставить вертикально. Есть два типа приборов — с автоматической корректировкой положения и без него. Если ваш прибор не имеет автонастройки, в нем есть пузырьковые уровни и регулируемые ножки. Подкручиваете ножки так, чтобы воздушные пузырьки оказались точно в центре шкалы. После этого нивелир можно включать.

Читайте также  Рабочее место бухгалтера фото

Один из лазерных уровней

Если лазерный уровень с автоподстройкой, небольшие отклонения — порядка 4° — он компенсирует самостоятельно. Когда положение выставляется, подается звуковой сигнал (в другом варианте он перестает пищать) или загорается зеленый светодиод, обозначающий готовность к работе (до этого горит красный). Если нормальное положение автоматической корректировкой выправить не удается, вам надо будет вручную подкрутить ножки, чтобы угол отклонения был меньше.

Конструкция нивелира

Устройство оптического нивелира.

Нивелир имеет простую конструкцию. На прочной треноге размещается оптический узел, в который встроена система линз.

На сторонах планки нанесена градуировка. С внешней стороны разметка выполнена в метрической системе измерений, а с обратной – в дюймовой. Планку следует устанавливать специальной меткой на нижней скобе в центр точки замеров. Чтобы было удобнее удерживать приспособление на этой точке, нужно использовать специальные рукоятки.

В корпус инструмента встроены приспособления для определения уровня. Квалифицированный специалист время от времени сверяется со значениями, которые показывают датчики. Если есть необходимость, наклон оптического узла можно отрегулировать при помощи рукояток. Это дает возможность выявить отклонение приспособления от точного размещения на территории. В результате не нужно будет проводить измерения заново.

Наиболее простыми и экономичными являются нивелиры с цилиндрическим уровнем.

В бюджетных моделях предусматривается только один уровень, однако их может быть и несколько. Более дорогими являются конструкции с автоматической компенсацией погрешностей монтажа. С устройствами подобного типа удобно работать на проблемных почвах. Конструкции с электронным приспособлением для замеров понадобятся исключительно в процессе профессионального проектирования больших зданий. Их сложно настраивать и использовать.

Ведение журнала и расчёты

Процесс нивелирования сопряжён с ведением большого количества записей. Геодезист должен иметь под рукой план участка, на котором схематически изображен объект, для строительства которого выполняется нивелирование, а также места расположения контрольных кольев. Каждый колышек нужно пронумеровать и вынести эти обозначения в отдельную таблицу, в которой отмечаются измеренные превышения.

Теперь о самих превышениях. Они бывают относительными и абсолютными, то есть от плоскости измерения нивелира и от репера. К примеру, превышение репера составило 145,2 см, а контрольной точки — 151 см. Вычтя из превышения репера превышение точки мы обнаружим, что абсолютное превышение составит -4,8 см, при этом знак «минус» точно дает понять, что тока расположена ниже. Подобные вычисления следует провести для каждой из точек.

Практический смысл нивелирования заключается в нанесение на колья отметок, находящихся в одной горизонтальной плоскости. Для этого необходимо найти самую высокую точку с наибольшим положительным значением превышения и добавить к нему, например, 20 см. Следуя от одного колышка к другому, на них с помощью рулетки откладывают значение превышения точки, к которому добавлено значение смещения — те самые 20 см. Полученные метки используются при ведении земляных работ и определения глубины котлована, либо для натягивания причального шнура.

Принцип геодезии на строительной площадке

Правильная организация геодезических работ на строительной площадке начинается с чётко поставленной цели работы. Соответственно задаче выбирается необходимый измерительный инструмент, технология производства, допустимая погрешность в измерениях.

«От общего к частному» – система, при которой переходят от крупных опорных геодезических сетей к сетям низшего класса. Геодезические работы на строительной площадке начинаются с привязки к государственной опорной сети. Затем определяют разбивку осей строения и только потом выделяют положение конструктивных элементов в контуре здания.

Второй принцип заключается в контроле предыдущих измерений. Новые измерения производят после тщательной проверки предшествующих.

Следуя этим правилам, обеспечивают высокую точность геодезических работ в строительстве.

Список инструментов для нивелирования

Дополнительно к самому прибору потребуются:

  • штатив;
  • мерная рейка;
  • отвес с нитью;
  • планшет с листом бумаги или журнал для записи измерений.

Как работать с оптическим нивелиром – пошаговая схема

Шаг 1: Подготовка прибора

В первую очередь нивелир надо привести в рабочее состояние. Для этого используют контактный и цилиндрический уровни. Далее наводится зрительная труба на линию черной отметки, она находится на задней стороне рейки. Приводим пузырек в «ноль-пункт» уровня (это можно сделать, используя подъемные и элевационные винты). Только потом при помощи дальномерных или средних штрихов можно снять отсчет. Далее можно произвести съемку.

Шаг 2: Съемка

Для этого наводится зрительная труба на линию черной отметки (передняя черная сторона рейки), а также на красную отметку (передняя красная сторона рейки). Заканчивать надо по черным отметкам задней части на рейке. Все наблюдения фиксируются в журнале. Лучшим вариантом будет, если имеется специальное запоминающее устройство регистратора. Если в конце работы замечена разница в 5 мм, всю работу нужно повторить.

Идеально, если изменить высоту прибора хотя бы сантиметра на 3. Когда работы идут к концу, необходимо выполнить расчет невязки. Она выполняется по линии, находящейся между исходными реперами. Значение не может быть более 20 мм. И опять же, главное правило инструкции, как работать с оптическим нивелиром, гласит, что все результаты должны отмечаться в журнале.