8.3. Прилади і приладдя для геометричного нівелювання

Приладом для геометричного нівелювання є нівелір. До комплекту з ним входять: штатив, дві нівелірні рейки та нівелірні башмаки.

Нівелір будь-якої конструкції складається з трьох основних частин (рис. 8.4, а, б): зорової труби 1, в полі зору якої є сітка ниток для взяття відліків по рейці; пристрою 2, головною частиною якого є циліндричний рівень 3, що забезпечує горизонтальне поло­ження лінії візування; підставки 6 з підйомними гвинтами 7 для попереднього приведення приладу в робоче положення за допомогою круглого рівня 10 (ампула круглого рівня має поділки, нанесені у вигляді кіл із загальним центром, котрий має назву нуль-пункту; ціна поділки - 2' і більше). Геометрични­ми осями нівеліра є: вертикальна вісь обертання приладу ZZ′, візирна вісь зорової труби WW′, вісь циліндричного рівня UU′, вісь круглого рівня nn′ , (нею є нормаль до внутрішньої поверхні ампули в нуль-пункті).

Зорова труба нівеліра може обертатися тільки в горизонтальній площині.

Всі сучасні нівеліри ділять на оптичні, цифрові і лазерні. Оптичні нівеліри поділяють на дві основні групи: нівеліри з циліндричними рівнями біля зорової труби та нівеліри з компенсаторами.

Рис. 8.4. Нівелір H-3, його складові частини та геометричні осі

Нівелірні рейки (рис. 8.5, а) виготовляють з витриманих, спеціально оброблених ялинових або соснових брусків (інколи інших матеріалів, які задовольняють певні вимоги). Рейки виготовляють переважно три­метрової довжини двосторонніми. Застосову­ють також складані рейки і чотириметрові. З двох сторін рейок нанесена шкала з поділками у вигляді сантиметрових шашечок, оцифрованих через дециметр. Шкала пофарбована на одній стороні 1 у чорний, на другій 2 – у червоний кольори. Відліки за стороною рейки 1 називають чорними, за стороною 2 – червоними. Нульова відмітка чорної сторони рейки збігається з окованим її кінцем - п'яткою. Початкова відмітка червоної сторони рейки зміщена відносно поділок чорної сторони на певну величину, що зумовлює різницю між чорними і черво­ними відліками, як правило на 4683 або 4783 одиниці відліку. Вказані числа є також початковими відліками червоних сторін рейок. Різниця червоних відліків по рейках з різними початковими значеннями становить 100 одиниць (мм).

Рис. 8.5. Нівелірні рейки (а), костиль (б) і башмак (в)

При нівелюванні рейки встановлюють на кілки, металічні костилі, які забивають у землю, (рис. 8.5,б) або башмаки (рис. 8.5,в). Нівелірні башмаки є металевими відливками у вигляді пластинок із сферичними головками посередині. Підчас нівелювання башмаки кладуть на грунт, попередньо звільнивши місце від рослин­ності. На них установлюють рейки п'яткою на головку башмака. Рейка, яку поставлено прямо на грунт, особливо в'язкий або сипкий, при малій площі своєї опори може зануритися в нього під впливом власної ваги, що спотворить результати вимірювань.