геодезия. все лекции / нивелир лаба геодезия

1. Нивелир Н-3. Основные част и винты, их значение.

Нивелир Н-3 относится к точным нивелирам с уровнем при зрительной трубе. Он предназначен для нивелирования III и IV классов и может применяться для измерения превышений при построении высотного обоснования топографических съемок, при инженерно-геодезических изысканиях, в промышленности и строительстве.

1 -окуляр; 2 — зрительная труба; 3 - кремальера; 4 — цилиндрический уровень; 5 - закрепительный винт; 6 - наводящий винт; 7 - подъемные винты; 8 - элевационный винт; 9 - винт круглого уровня; 10- объектив; 11 - трегер; 12 - пружинящая пластина.

Основными частями нивелира является зрительная труба (2), предназначенная для визирования и производства отсчетов по нивелирным рейкам, с прикреплёнными к ней цилиндрическим уровнем(4); опорная площадка с осью, трегер (11) с подъёмными винтами (7) и пружинная пластинка (12) с отверстием и резьбой для станового винта. Цилиндрический уровень (4) с ценой деления 15 град. расположен в коробке вместе с призменным устройством, при помощи которого изображение концов пузырька уровня в виде двух его половинок передаётся в поле зрения трубы (2). Точное привидение визирной оси трубки в горизонтальное положение выполняется элевационным винтом (8) и заключается в совмещение изображений концов пузырька уровня. Цилиндрический уровень имеет четыре юстировочных винта, закрытых крышкой.

Круглый уровень, предназначенный для приближённой установки вертикальной оси нивелира в отвесное положение, снабжён тремя юстировочными винтами. Грубое перемещение зрительной трубы нивелира в горизонтальном положении производится от руки, при откреплённом зажимном винте (5), а точнее – наводящим винтом (6) при закреплённом зажимном винте. Резкого изображения сетки нитей добиваются вращением диоптрийного кольца окуляра (1.

2. Производство поверок и юстировок.

Перед производством нивелирных работ проводится осмотр нивелира.

1)Ось кругового уровня КК1 должна быть параллельна оси вращения ZZ1 инструмента. Подъемными винтами подставки пузырек приводят в нуль-пункт и верхнюю часть нивелира поворачивают на 180˚. Если пузырек отклонится от нуль-пункта, то тремя подъемными винтами подставки его приводят к середине на половину дуги отклонения, а окончательно совмещают с положением «нуль-пункт» тремя исправительными винтами.

2)Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира, а вертикальная – ей параллельна.

     Взаимная перпендикулярность нитей сетки обеспечивается заводом – изготовителем. Поверку выполняют после исправления круглого уровня и приведения прибора в рабочее положение, которое заключается в приведении оси вращения в отвесное положение с помощью круглого уровня и установки сетки нитей на резкость «по глазу» вращением окулярного (диоптрийного) кольца. На расстоянии 20-25 м от нивелира подвешивают отвес, наводят на него трубу и фокусируют его изображение вращением фокусирующего винта – кремальеры, добиваясь четкого изображения наблюдаемого предмета (отвеса). Совмещают один из концов вертикальной нити сетки с нитью отвесом наводящим винтом. Если другой конец нити сетки отклоняется от нити отвеса меньше, чем на двойную толщину нити, то условие выполнено. Либо наводят зрительную трубу на рейку и берут отсчет по краю горизонтальной нити сетки, затем, вращая наводящий винт, перемещают трубу в горизонтальной плоскости и берут отсчет по другому краю горизонтальной нити сетки. Если отсчет изменился меньше чем на 1 мм, условие считается выполненным. В случае несоблюдения условия выполняют юстировку. Ослабив крепежные винты, пластинку с сеткой поворачивают до совпадения вертикальной нити сетки с нитью отвеса. После юстировки крепежные винты закрепляют. 

3). Ось UU1 цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси VV1 трубы (основное условие нивелира).

     Проверку правильности установки цилиндрического уровня выполняют в два последовательных этапа:

а) отвесная плоскость, проходящая через ось цилиндрического уровня, должна быть параллельна отвесной плоскости, проходящей через визирную ось зрительной трубы;

б) проекция на отвесную плоскость угла (i) между осью цилиндрического уровня и визирной осью трубы должна быть не более установленной величины (по инструкции 10" для всех типов нивелиров).

Для проверки первого условия нивелир устанавливают в 50 м от рейки, при этом один подъемный винт подставки должен быть направлен в сторону рейки. Тщательно горизонтируют прибор, совмещая элевационным винтом концы пузырька уровня, фокусирующим винтом добиваются четкого изображения и записывают отсчет. Далее подъемными винтами дают боковой наклон оси прибора (примерно на два полных оборота винта), следя при этом, чтобы отсчет по рейке не изменялся, и отмечают положение концов пузырька уровня. Те же операции необходимо проделать при боковом наклоне оси в противоположную сторону. Если в обоих случаях концы пузырька уровня остаются в совмещенном положении или смещаются в обоих случаях в одинаковом направлении, установка уровня считается правильной. В противном случае должна быть выполнена юстировка уровня с помощью горизонтальных исправительных винтов при цилиндрическом уровне, предварительно необходимо ослабить один из вертикальных исправительных винтов.

Проверку второго условия следует проводить одним из следующих способов:

нивелированием вперед (рис.1);

нивелированием из середины в сочетании с нивелированием вперед (рис.2);

нивелированием с разными плечами (рис.3).

Рис.1. Схема способа нивелирования вперед

Рис.2. Схема способа нивелирования из середины в сочетании с нивелированием вперед

Рис.3. Схема способа нивелирования с разными плечами

Количество приемов при каждом способе измерений должно быть не менее трех. В каждом приеме определяют угол i. За окончательное значение угла iпринимают среднее арифметическое из всех результатов. Расхождение отдельных значений угла i не должно превышать 5".

Способ нивелирования вперед основан на принципе двойного нивелирования двух точек 1 и 2, закрепленных на местности костылями или кольями на расстоянии около 50 м.

Нивелир устанавливают над одной из точек, приводят его в рабочее положение, измеряют высоту прибора h1 над точкой 1 и берут отсчет l2 по рейке, установленной в точке 2. Меняют местами нивелир и рейку, повторяют операции и получают высоту h2 и отсчет l1. Значение угла i вычисляют по формуле

,

где S – расстояние между точками 1 и 2; ρ = 206265" – число секунд в радиане.

Юстировка угла i выполняется с помощью вертикальных исправительных винтов при цилиндрическом уровне, предварительно слегка ослабив один из горизонтальных винтов.

3.Порядок работы на станции нивелирования IV класса.

1. Нивелир устанавливают приблизительно посередине между точками и приводят в рабо-чее положение по круглому уровню, берут отсчеты по дальномерным нитям для контроля расстояний от нивелира до реек (расхождение не должно превышать 5 метров).  2. Наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчёты по чёрной стороне (ЗЧ) и по красной стороне (ЗК) рейки. Перед каждым отсчётом пузырёк цилиндрического уровня приводят в нуль-пункт. 3. Наводят трубу нивелира на переднюю точку и берут отсчёты сначала по чёрной (ПЧ), а затем по красной (ПК) стороне рейки. 4. Для контроля вычисляют разности нулей (РО) пяток реек задней - РОЗ=ЗК-ЗЧ и перед-ней – РОП=ПК-ПЧ. Расхождения разностей нулей пяток реек по абсолютной величине не должны превышать 5 мм. 5. Вычисляют значения превышений по чёрной и красной сторонам реек  hЧ=ЗЧ –ПЧ и hК= ЗК –ПК. Измерение превышения на станции считается выполненным правильно, если расхождения превышений по чёрной и красной сторонам реек не превышают 5 мм.

6. Вычисляют значение среднего превышения, округляя до целых миллиметров hСР.= .  Если в округляемом значении hСР. последней цифрой окажется 5 (пять десятых), то округле-ние выполняется в ближайшую чётную сторону.

Превышение между точками определяют по формуле

h = З – П, где З – отсчет назад на заднюю точку А; П – отсчет вперед на переднюю точку B.

; ГИ=- горизонт инструмента;

4. Изображение нивелирной рейки шашечного типа.

3

Поле зрения зрительной трубы нивелира Н-3:

1 – изображение концов пузырька цилиндрического уровня;

2 – средний горизонтальный штрих сетки нитей;

3 – штрихи нитяного дальномера;

4 – изображение рейки 

Отсчет по рейке равен 1449 мм.

Расстояние до рейки 14.5 м.

1