книги из ГПНТБ / Мовчан С.Ф. Геодезические работы при монтаже строительных конструкций учеб. пособие для проф.-техн. учеб. заведений
.pdfдальномер, которым снабжена зрительная труба инстру мента, можно фиксировать плановое положение нивели руемых точек. Нивелир HT не имеет обычных закрепи тельного и микрометренного винтов; трубу наводят на рейку от руки.
Нивелир HT прост в обращении, удобен н надежен в эксплуатации. Замена трегера шаровой пятой обеспе чивает быстроту его установки на станции. Технический
нивелир HT |
дает |
возможность |
определить |
превышение |
||||
с ошибкой |
не более ± 6 мм; |
средняя |
ошибка на |
1 км |
||||
нивелирного |
хода |
составляет |
± 1 5 мм. |
|
|
|||
Основные |
технические |
данные |
описанных |
ниве |
||||
лиров приведены в табл. 1. |
|
|
|
|
|
|||
|
7 |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а ! |
|
Основные технические данные нивелиров НВ-1, НЗ, HT |
|
|||||||
Основные технические данные |
|
H B - I |
|
НЗ |
ИТ |
|||
Увеличение зрительной |
трубы . . . . |
31 х |
|
30 х |
23 х |
|||
Наименьшее |
расстояние |
визирования, |
3,0 |
|
2,0 |
1,5 |
||
Коэффициент |
нитяного |
дальномера . . |
|
|||||
100 |
|
100 |
100 |
|||||
Цена деления цилиндрического уровня |
174-23" |
15" |
45" |
|||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
1,8 |
|
1,8 |
1,0 |
Нивелиры с самоустанавливающейся линией визиро |
||||||||
вания. Нивелиры этого типа обеспечивают |
значительное |
|||||||
повышение производительности |
труда |
при |
высокой |
точ |
ности определения превышений. Нивелировщику не нужно точно приводить визирную ось трубы в горизон тальное положение: она при небольшом наклоне гео метрической оси трубы к горизонту автоматически уста навливается горизонтально. Такие нивелиры позволяют
вести |
работу при |
ветре, |
на рыхлом грунте и не следить |
||||
за положением пузырька |
уровня. |
|
|
||||
Для автоматической |
установки |
визирной |
оси трубы |
||||
в горизонтальное |
положение |
эти |
нивелиры |
снабжены |
|||
специальными |
устройствами, |
называемыми |
компенсато |
||||
рами, |
принцип |
действия |
которых |
основан на использо |
вании силы тяжести.
Чтобы дать общее представление о нивелирах с са моустанавливающейся линией визирования, приведем краткие сведения о некоторых из них.
30
головок |
винта |
/ |
бесконечной |
наводки, |
расположенных |
с обеих |
сторон |
инструмента |
и позволяющих выполнять |
||
наведение как правой, так п левой рукой. |
|
||||
Диафрагма |
9 |
сетки нитей |
(рис. 16,6) |
крепится в оку |
|
лярной части зрительной трубы двумя |
вертикальными |
||||
котировочными |
|
винтами 7, с помощью |
которых сетку |
при необходимости можно смещать в вертикальной пло скости вверх или вниз. На рис. 16,а эти винты, как и крепежные винты окуляра, крепящие его в торце кор пуса трубы, закрыты предохранительным колпачком 3. Последний можно легко снять, если отвинтить плоскую гайку 2.
Нивелир НС4 обеспечивает выполнение технического нивелирования и нивелирования IV класса с погрешно стями не более ±8,0 мм на 1 км хода.
Из импортных нивелиров с самоустанавливающейся линией визирования наибольшее распространение в на шей стране получили нивелиры NÏ025 и Ni-B3.
Н и в е л и р Ni 025 (рис. 17,а), выпускаемый народ ным предприятием «Карл Цейсе» в Иене (ГДР), являет ся одним из наиболее совершенных самоустанавливаю щихся нивелиров. Основные узлы и детали его заклю чены в коробкообразный металлический кожух 2, защи щающий систему нивелира от влаги, пыли и воздейст вия перепадов температуры. Как и у НС4, у нивелира Ni025 отсутствует закрепительный винт, наведение тру
бы на |
рейку |
уточняют бесконечным мнкрометренным |
винтом |
7. |
|
На |
станции |
инструмент устанавливают в рабочее по |
ложение подъемными винтами 8 по круглому уровню 4, укрепленному на верхней площадке кожуха и наблюда емому в зеркало 5. Зрительная труба нивелира №025 дает прямое изображение, которое фокусируют враще нием кремальеры 6, вызывающим перемещение в трубе фокусирующей линзы 14 (рис. 17,6).
Оптико-механический компенсатор нивелира поме
щается между |
фокусирующей линзой 14 и сеткой |
ни |
||
тей 10, закрепленной в окулярной части |
трубы |
четырьмя |
||
юстировочными |
винтами. Компенсатор |
состоит |
из |
двух |
прямоугольных призм И и 13, укрепленных на одном
маятнике 16, и крышеобразной формы призмы 12, |
непо |
|||
движно скрепленной |
с корпусом нивелира. Так как в |
|||
спокойном |
состоянии |
ось маятника |
16' располагается от |
|
весно, то |
при наклоне инструмента |
в пределах |
± 1 0 ' |
32
кремальеры 6. Как и у нивелира НС4, диафрагма сетки нитей крепится в окулярной части трубы двумя верти кальными винтами. Ослабив верхний винт, вращением нижнего сетку можно смещать в вертикальной плоско сти вверх или вниз. Для этого надо отвинтить гайку 2 и снять предохранительный колпачок 1, закрывающий окулярную часть трубы.
На подставке 5 трубы установлен круглый уровень, за которым наблюдают с помощью зеркала. Вращают трубу вокруг вертикальной оси от руки; точное наведе ние трубы на рейку выполняют бесконечным микрометреиным винтом 4. Нивелир снабжен стеклянным гори зонтальным кругом с делениями, что дает возможность измерять горизонтальные углы, фиксировать плановое положение нивелируемых точек. Отсчеты по горизон тальному кругу производят через микроскоп 3.
Нивелир |
№-ВЗ предназначен |
для нивелирования |
I I I , |
IV классов |
и технического, но |
его можно применять |
и |
для высокоточного нивелирования. В последнем случае на объектив зрительной трубы надевают оптический микрометр в виде насадки с плоскопараллельной стек лянной пластинкой. При вращении барабанчика микро метра установленная перед объективом плоскопарал лельная пластинка наклоняется, смещая изображение рейки относительно сетки нитей.
§ 8. Нивелирные рейки; их типы и устройство
Нивелирные рейки, применяемые обычно при гео метрическом нивелировании в строительстве, представ ляют собой деревянные бруски длиной 3 или 4 м, ши риной около 8—10 см и толщиной 2—3 см, на которых нанесены шашечные сантиметровые деления и подпи саны значения дециметров снизу вверх. Так как трубы большинства нивелиров дают обратное изображение, то числовые надписи на рейке обычно делают переверну тыми чтобы в трубе читалось их прямое изображение. Чтобы 'предохранить рейки от деформаций, их обычно
1 При работе с нивелирами NÏ025 и Ni-ВЗ, зрительные трубы которых дают прямое изображение, используют поставляемые в комплектах с этими инструментами специальные рейки с прямой оцифровкой.
2* |
35 |
делают двутаврового сечения, .привинчивая к боковым сторонам бортики. Нижнее основание рейки, называемое пяткой, оковывается металлической пластиной; с этой пяткой совмещен нуль шкалы, являющийся началом счета делений.
Существует несколько типов реек. Наиболее распро страненными рейками являются раскладные и раздвиж
|
|
ные длиной 3 или 4 м и цель |
||||||||||
|
|
ные —• трехметровые |
(рис. |
19). |
||||||||
|
|
|
Раскладная рейка |
|
состоит |
|||||||
|
|
из двух |
соединенных |
|
частей, |
|||||||
|
|
которые |
в |
раскрытом |
положе |
|||||||
|
|
нии |
рейки |
скрепляются |
специ |
|||||||
|
|
альным |
|
винтом. |
Раздвижные |
|||||||
|
|
рейки делают из двух брусков, |
||||||||||
|
|
которые в сложенном виде по |
||||||||||
d D |
мещаются |
друг |
за |
другом; |
||||||||
бруски |
соединяются между со |
|||||||||||
бой |
вверху |
и |
внизу |
скобами, |
||||||||
|
|
в которых один может переме |
||||||||||
|
|
щаться вдоль другого. К пе |
||||||||||
|
|
реднему |
|
бруску |
приделана |
|||||||
|
|
верхняя скоба с винтом, с по |
||||||||||
|
|
мощью которого при раздви- |
||||||||||
|
|
жении рейки один брусок плот |
||||||||||
|
|
но прижимается к |
другому. |
|||||||||
|
|
|
Для |
уменьшения |
влияния |
|||||||
|
|
Н~ влажности и резких |
перемен |
|||||||||
a) |
|
температуры бруски для |
реек |
|||||||||
|
|
при |
изготовлении |
тщательно |
||||||||
Рис. |
19. Нивелирные |
рейки: п |
р о п и |
т ы |
в |
а ю |
т |
м а С ЛОМ |
И грун- |
|||
а - целькап^^^б-раскладная, т |
у ю т |
м а С Л Я Н О Й |
КраСКОЙ. ГІОСЛе |
|||||||||
|
|
этого |
рейки покрывают |
белой |
||||||||
|
|
эмалевой |
краской, |
поверх |
ко |
|||||||
торой |
наносят деления. Рейки бывают |
о д н о с т о р о н |
||||||||||
н и е , |
на которых |
деления |
нанесены |
лишь с |
одной |
сто |
||||||
роны, |
и д в у с т о р о н н и е , |
на |
которых |
деления |
наносят |
с двух сторон.
На односторонних рейках сантиметровые -деления одного метра представляют собой чередование черных и белых шашек, а другого — красных и белых, затем опять •— черных и белых и т. д. Это помогает избежать грубого промаха при производстве отсчета по рейке.
36
Двусторонние рейки имеют на одной стороне черные и белые деления — шашки (черная сторона), а на другой стороне — красные и белые (красная сторона).
На односторонней рейке и на черной стороне двусто ронней рейки деления выполнены по 10 мм, причем на чинаются они от нуля, совпадающего с пяткой рейки. На красной же стороне двусторонней рейки счет таких сантиметровых делений начинается от произвольного числа, обычно превышающего 4000 мм и не круглого, например, 4687 мм. Таким образом, отсчеты по двум сторонам одной и той же рейки не могут быть одинако выми, но их разность — постоянная величина; на этом основан контроль производства отсчетов по рейкам в процессе нивелирования.
Кроме описанных реек, в настоящее время в строи тельстве применяют и двусторонние рейки «с коэффи циентом», называемые еще «десятипроцентными». У. этих реек и на красной стороне счет делений начинается с нуля, совпадающего с пяткой, но деления на красной стороне сделаны не по 10, а по 11 мм. При этом подпи саны не дециметры, а промежутки через 11 см. Для получения действительного превышения значение его, определенное по красным сторонам реек, нужно увели чить в 1,1 раза. Это дает возможность объективно кон тролировать определение превышения на станции.
Взять отсчет по рейке — значит определить длину отрезка от точки или поверхности, на которой стоит пятка рейки, до горизонтального луча визирования, се кущего рейку. Обычно отсчеты берут по средней гори
зонтальной нити сетки. |
Поскольку 'зрительные |
трубы |
отечественных нивелиров |
дают обратные изображения, |
|
у них отсчеты в поле зрения трубы возрастают |
сверху |
|
вниз. У импортных же нивелиров №025 и Ni-ВЗ, |
трубы |
которых обеспечивают прямые изображения, счет деле ний в поле зрения трубы ведется снизу вверх.
Отсчет читают в миллиметрах и записывают в виде четырехзначного числа. Вначале по надписям на рейке отсчитывают метры и дециметры, затем — по количе ству целых шашечных делений — сантиметры (каждые пять делений для удобства отсчета объединены на рей ке в группы в виде буквы Е) и на глаз •— миллиметры. На рис. 12 в поле зрения трубы нивелира НВ-1 показа ны отсчеты 1187 (рис. 12, а), 1193 (рис. 12,6) и 1190
(рис. 12, в).'
37
Для высокоточного нивелирования с помощью ниве лира Ni-ВЗ применяют поставляемые заводом специаль
ные |
прецизионные |
штриховые рейки |
с разграфкой че |
||
рез |
5 |
мм. По этим |
рейкам |
отсчеты |
производят значи |
тельно |
точнее, снимая их с |
барабанчика оптического |
микрометра. Вращая барабанчик, изображение ближай шего к горизонтальной нити штриха рейки вводят (как можно точнее) посередине между клиновидно расходя щимися наклонными нитями сетки (см. рис. 11,6), по сле чего и берут отсчет.
Особенно внимательным надо быть при работе с раздвижными рейками. Раздвинув рейку, надо тща тельно проверить, являются ли деления выдвинутой ча
сти |
рейки точным |
продолжением делений |
ее |
нижней |
||
части. Постоянно |
надо |
следить, чтобы |
на |
пятку |
рейки |
|
не |
налипала грязь, так |
как загрязнение |
пятки приведет |
кнеучтенным ошибкам в работе.
§9. Основные требования к нивелирам и поверки их
Начиная работу с геодезическим инструментом, не обходимо его осмотреть, убедиться в исправности его
частей и выполнить поверки инструмента. |
Поверками |
|
геодезического |
инструмента называют действия, кото |
|
рыми контролируют правильность взаимного |
располо |
жения основных осей инструмента. Последнее должна удовлетворять ряду г е о м е т р и ч е с к и х у с л о в и й , вытекающих из принципа измерений, для которых пред назначен данный инструмент. Без соблюдения в инстру менте этих геометрических условий получение правиль ных результатов измерений будет невозможно или за труднено.
Если при |
выполнении |
поверок обнаруживается, что |
|
то или иное |
геометрическое условие не выполнено, то |
||
производят |
юстировку инструмента с помощью соответ |
||
ствующих |
юстировочных |
(исправительных) винтов. |
Линия визирования, как известно, фиксируется ви зирной осью зрительной трубы, представляющей собой воображаемую прямую, проходящую через оптический центр объектива и центр сетки нитей. При геометриче ском нивелировании визирная ось трубы должна быть горизонтальна. Для установки ее в горизонтальное по ложение у уровенных нивелиров служит цилиндриче ский уровень, ось которого занимает горизонтальное
38
положение, когда пузырек уровня приводят |
в нуль- |
|||||||
пункт. Поэтому для получения горизонтального |
луча |
|||||||
визирования ось цилиндрического |
уровня |
и |
визирная |
|||||
ось |
трубы должны |
быть параллельны |
между собой. |
Это |
||||
условие |
является |
основным геометрическим |
условием |
|||||
для |
всех |
нивелиров уровенного |
типа. Только |
соблюде |
||||
ние |
его |
обеспечивает горизонтальность |
визирной |
оси |
||||
при |
положении пузырька уровня |
в |
нулыіункте. |
|
|
Для получения правильного отсчета по средней го ризонтальной нити сетки необходимо, чтобы при ниве лировании она занимала действительно горизонтальное положение. Это возможно лишь в том случае, если сет ка нитей в трубе установлена правильно, т. е. без пере коса.
Устанавливаютнивелир в рабочее положение по круглому уровню. Для того чтобы после приведения пу зырька этого уровня в нульпункт ось вращения инстру мента располагалась отвесно, необходима параллель ность ее оси круглого уровня.
Основные требования, предъявляемые к описанным нивелирам, являются общими, хотя специфика конст рукций самоустанавливающихся нивелиров вносит не которые особенности в производство их поверок и коти ровок, о которых будет сказано отдельно.
Поверки геодезических инструментов производят в определенной последовательности: юстировка инстру мента, выполняемая после каждой очередной поверки, делает возможным произвести следующую поверку.
Поверки нивелиров НВ-1,НЗ и HT с цилиндрическим
уровнем и элевационным винтом. 1. Ось |
круглого |
уров |
||||
ня должна быть параллельна |
|
оси |
вращения |
нивелира. |
||
С помощью подъемных |
винтов |
(у нивелиров |
НВ-1 |
|||
и НЗ) или шаровой пяты |
(у |
нивелира |
HT) |
пузырек |
||
круглого уровня приводят |
в |
нульпункт. |
Прицелившись |
поверх трубы и заметив на ее продолжении точку ка кого-нибудь предмета, верхнюю часть нивелира повора чивают вокруг его оси на 180°. Если при этом пузьірек останется в центре окружности на коробке уровня, то условие выполнено. В противном случае котировочны ми, винтами при уровне пузырек перемещают на полови ну дуги отклонения в направлении к центру. С помощью
подъемных винтов |
(или шаровой пяты) пузырек дово |
дят до нульпункта |
(перемещая на вторую половину ду |
ги отклонения) и |
вновь поворачивают трубу на 180°, |
39