конспекты / ------, --------- -------- --3

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНБАСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

Кафедра “Інженерна геодезія”

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

″БУДОВА, ПЕРЕВІРКИ І ЮСТИРОВКИ РІВНЕВОГО НІВЕЛІРА Н-3″

Макіївка, 2009р.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНБАСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

Кафедра “Інженерна геодезія”

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

“БУДОВА, ПЕРЕВІРКИ І ЮСТИРОВКИ РІВНЕВОГО НІВЕЛІРА Н-3”

(для студентів всіх спеціальностей денної і заочної форм навчання)

№ кода 1903

Затверджено на засіданні кафедри інженерної геодезії. Протокол № 2 від 9.10.2009 Зав. кафедрою Лобов М.І.

Макіївка, 2009р.

2

УДК 528.521(07)

Методичні вказівки „Будова, перевірки і юстировки рівневого нівеліра Н-3” до виконання лабораторної роботи з дисц „Інженерна геодезія”: Для студ. будівельних спец. денної і заочної форм навчання / ДонНАБА; / Укладачі: Соловей П.І., Переварюха А.М., Морозова Т.В., Волощук. О.В. – Макіївка, 2009. – 11с. - № кода 1903.- / варіанти: електронний/

Розглянуто будову сучасних рівневих нівелірів на основі Н3, технологію виконання перевірок та юстировок.

4

1. Мета роботи

Вивчити будову нівеліра, освоїти методику взяття відліків по рейці, навчитися виконувати перевірки та юстировки приладу.

2. Порядок виконання роботи

На початку заняття проводять опитування студентів з метою визначення їх підготовки до виконання роботи.

До виконання лабораторної роботи мають дозвіл тільки ті студенти, що в достатній мірі вивчили теоретичний матеріал. Лабораторна робота виконується бригадами по 2-4 студенти у наступній послідовності:

1.Усі члени бригади разом вивчають будову геодезичного приладу, призначення, взаємодію його рухомих частин і заповнюють формуляр завдання.

2.Кожен студент повинен добре засвоїти правила користування та догляду за геодезичними приладами.

3.Після приведення приладів в робоче положення всі члени бригади вивчають методику взяття відліків по рейці.

4.Всі члени бригади виконують перевірки геодезичних приладів та при необхідності проводять їх юстировку. Результати перевірок акуратно заносять до робочого зошита чи у формуляр завдання.

5.У визначенний термін кожен студент повинен представити оформлені результати лабораторної роботи до захисту.

3.Призначення і класификація нівелірів

Нівеліри - геодезичні прилади, призначені для визначення перевищень між точками земної поверхні. В залежності від способу взяття відліку по рейці сучасні нівеліри поділяють не цифрові і оптичні. Цифрові нівелірі відрізняються від оптичних тим, що відлік виконують по спеціальній кодовій рейці автомотичним способом з виведенням результату на дисплей. Залежно від конструкції сучасні нівеліри розділяють на дві групи:

1.Нівеліри з циліндричним рівнем (рівневі).

2.Нівеліри з компенсаторами.

По точності нівеліри підрозділяють на високоточні - типу Н-05, точні - типу Н-3 (Н-ЗК, 2Н-ЗКЛ) і технічні - типу Н-10 (Н-10К, 2Н-10КЛ). В прийнятих шифрах приладів: Н -нівелір; 0.5, 3, 10 - величини середньої квадратичної похибки нівелювання подвійного ходу завдовжки 1 км (в мм); К - компенсатор; Л - лімб. В даний час розроблена група уніфікованих нівелірів на основі єдиної базової моделі. До шифру таких приладів додається зліва цифра 2 (наприклад, 2Н3Л). Найбільше розповсюдження при вирішенні різних інженерних задач, на будівельному майданчику, отримали нівеліри точні і технічної точності.

5

4. Будова рівневих нівелірів і рейок

4.1. Будова нівеліра Н-3

Точний нівелір Н-3 (рис. 1) є модифікацією випускаємого раніше нівеліра HB-1 і призначений для нівелювання III і IV класів. Він може застосовуватися також при виконанні інженерно-геодезичних робіт. Нівелір Н-3 складається з двох основних частин: нижньої нерухомої підставки нівеліра 4 і верхньої рухомої - робочої частини нівеліра. Підставка нівеліра складається з пружинячої пластини 2, трьох підйомних гвинтів 3 і втулки вертикальної осі обертання. До верхньої робочої частини відносяться: вертикальна вісь обертання нівеліра, підставка 4 зорової труби, круглий рівень 6 і зорова труба 11.

Зорова труба складається з об'єктиву 14 і окуляра 8. На верхній частині корпусу зорової труби є мушка візира 13, призначення якої - грубо наводити зорову трубу на рейку.

Рис. 1. Рівневий нівелір Н-3:

1 - головка штатива; 2 - пружиняча пластина; 3 - підйомні гвинти; 4 - підставка; 5 - елеваційний гвинт; 6 - круглий рівень; 7 - виправні гвинти круглого рівня; 8 - окуляр; 9- коробка циліндрового рівня; 10торцева частина коробки; 11 – зорова труба; 12 -кремальера; 13 - мушка візира;14 - об'єктив; 15 - закріпний гвинт труби; 16 - навідний гвинт труби; 17-захисна кришка.

Труба з внутрішнім фокусуванням (рис. 2) дає обернене зображення рейки. Для отримання чіткого зображення рейки є фокусуюча кремальера 12. Чітке зображення сітки ниток досягається обертанням окулярної трубочки 8. З протилежного (від кремальери) боку до корпусу зорової труби жорстко прикріплений контактний циліндричний рівень. Зображення кінців пухирця рівня за допомогою системи призм передається в поле зору зорової труби. Це

6

спрощує роботу на станції при нівелюванні і підвищує точність відліку по рейці, оскільки в полі зору одночасно видні (рис. 2) зображення кінців пухирця рівня 1, рейки 2 і середньої горизонтальної нитки сітки ниток 3. Правильний відлік буде тільки у тому випадку, коли кінці пухирця контактного рівня будуть суміщені (як показано на рис. 2). Для підсвічування рівня є дзеркало, а для юстирування рівня в торцевій частині 10, розміщенної з боку окуляра - чотири виправні гвинти рівня (2 боковых і 2 вертикальних). Для закріплення вертикальної осі нівеліра після грубого наведення зорової труби на предмет (рейку) є закріпний гвинт 15, а для точного наведення труби на предмет - навідний гвинт 16.

Зорова труба в невеликих межах може нахилятись у вертикальній площині навкруг горизонтальної осі. Для цього є элеваційний гвинт 5. Круглий рівень 6 призначений для приведення вертикальної осі нівеліра в прямовисне положення. Для юстирування круглого рівня є три виправних гвинти 7.

4.2. Будова рейок і порядок відліку

Нівелірна рейка є дерев'яним бруском двутаврового перерізу завдовжки 3 м (іноді 4 м), шириною 6-10 см і завтовшки 2-3 см. Нижній торець рейки укладений в металеву оправу називається п'ятою рейки. Нівелірні рейки бувають: цільні, складні і розсувні. Крім того, всі рейки діляться на односторонні, коли розподіли нанесені тільки на одній стороні рейки, і двосторонні, якщо розподіли нанесені на обох сторонах рейки. Для нівелювання III, IV класів і технічного, використовують двосторонні рейки з сантиметровими розподілами. При цьому на одній стороні рейки розподіли чорні (чорна сторона рейки), а на іншій - червоні (червона сторона рейки). Дециметрові розподіли рейки оцифровані від нуля до 29 на чорній стороні трьохметрової рейки і від 46 (або 47, 48, 49) до 75 (76, 77, 78) на червоній стороні рейки. Перші п'ять сантиметрів кожного дециметра з'єднано в графічну групу у вигляді літери Е початок кожного дециметра відмічено на рейці штрихом, або ж подовженим розподілом.

7

Відлік по рейці проводиться по середній горизонтальній нитці 3 (рис.2) і завжди є чотиризначним числом, вираженим в міліметрах. Порядок узяття відліку наступний: перші 2 цифри - найближчий підписанний дециметр (17дм) над середньою ниткою, третя цифра - число цілих сантиметрів (8см) від початку даного дециметра, четверта цифра - десяті частки сантиметра (міліметри), (6мм) оцінювані на око. На рис.2 показаний відлік а = 1786мм.

5. Підготовка нівеліра до роботи

Встановлюють штатив так, щоб він був стійкий, а площина головки штатива горизонтальна. Нівелір закріплюють на штативі за допомогою станового гвинта. При цьому гострі кінці підйомних гвинтів повинні розташуватися в пазах на головці штатива. Обертанням всіх трьох підйомних гвинтів приводять пухирець круглого рівня в нуль-пункт (на середину) Встановлюють рейку(п’ятою вниз) на точці. Звільнивши закріпний гвинт, грубо (по мушці) від руки наводять трубу так, щоб рейка виявилася в полі зору труби; закріплюють закріпний гвинт і навідним гвинтом точно вводять рейку на середину поля зору труби. Фокусують зорову трубу і сітку ниток. Обертанням элеваційного гвинта добиваються контактного зображення кінців пухирця рівня. Проводять відлік по рейці.

6. Перевірки і юстировки рівневих нівелірів

Для забезпечення необхідної точності вимірювання перевищень до початку робіт виконують перевірку (контроль)взаємного положення основних геометричних осей (рис.3).

Z

Н Н1

WW1

U

Рис. 3. Розташування основних осей рівневих нівелірів: HH1вісь циліндрового рівня; WW1 -візирна вісь зорової труб; ZZ1вісь обертання нівеліра; UU1-вісь круглого рівня

Перевірки нівелірів проводять в наступній послідовності.

8

6.1. Перевірка круглого рівня

Вісь круглого рівня UU1 повинна бути паралельна осі обертання нівеліра ZZ1.

Порядок виконання.

Встановлюють круглий рівень між будь-якими двома підйомними гвинтами. Обертанням (одночасно) їх в протилежні сторони приводять бульбашку рівня на середину, а потім третім підйомним гвинтом приводять його в нуль-пункт. Повернувши трубу на 180°, помічають положення бульбашки. Якщо вона не вийшла за межі другого кола, то умова вважається виконаною. В іншому випадку виконують юстирування обертанням всіх трьох виправних гвинтів 7 (див. рис.1) рівня. Бульбашку переміщують до нуль-пункту на половину дуги відхилення, а потім підйомними гвинтами переміщають її точно в нуль-пункт. Перевірку і виправлення повторюють до тих пір, поки при будь-якому положені зорової труби бульбашка знаходитиметься в нуль-пункті.

6.2. Перевірка сітки ниток

Горизонтальна нитка сітки повинна бути перпендикулярна осі обертання нівеліра.

Порядок виконання.

ПЕРШИЙ СПОСІБ (по точці). Обертанням трьох підйомних гвинтів по від’юстированому рівню приводять нівелір в робоче положення (вісь ZZ1 обертання нівеліра - в прямовисне) і на середній нитці помічають яку-небудь нерухому точку. Обертанням навідного гвинта плавно повертають трубу в горизонтальній площині. Якщо при цьому нитка сітки не сходить із зображення точки, то умова виконана. В іншому випадку проводять юстирування сітки ниток.

ДРУГИЙ СПОСІБ (по виску). Приводять нівелір в робоче положення. Поблизу нівеліра в захищеному від вітру місці закріпляють нитковий вісок. Добиваються його суміщення з вертикальним штрихом сітки ниток. Якщо нитка виска і вертикальний штрих співпадають, то умова виконана. В іншому випадку виконують юстування сітки ниток. Для цього знімають захисну кришку 17 (рис. 1) і послабивши гвинти кріплення діафрагми, добиваються суміщення зображення вертикальної сітки з ниткою виска.

6.3. Перевірка головної умови нівеліра

Вісь зорової труби повинна бути паралельна осі циліндричного рівня

Порядок виконання

Спосіб 1.

1.На рівній місцевості закріплюють кілочками дві точки А і В на відстані 40-80 м одна від одної (рис. 4 ).

2.На мінімальній відстані візування (2-3 м) від точки А встановлюють нівелір, а на точках А і В – рейки.(рис. 4, а).

3.Підйомними гвинтами приводять бульбашку колового рівня в нуль-пункт.

9

4.Візують трубу на ближню рейку і беруть відлік і1=1532 мм.

5.Візують трубу на дальню рейку і беруть відлік b=1215 мм.

6.Після цього встановлюють нівелір поблизу точки В (рис. 4,б) на мінімальній відстані візування. Приводять відповідними підйомними гвинтами бульбашку колового і циліндричного рівнів у нуль-пункт і беруть відліки і2=1260 мм – по ближній і а=1575 мм – по дальній рейках.

Рис. 4. Схема перевірки головної умови нівеліра способом 1 7. Обчислюють кут нахилу візирної осі нівеліра:

i x 11 206265 45 , d 50000

який перевищує допустиме значення iдоп 10 для точних нівелірів і потребує виконання юстировки.

Порядок юстировки.

Обчислюють правильний відлік, який відповідає горизонтальному положенню візирної осі нівеліра, за формулою:

a a x 1575мм ( 11мм) 1586мм,

і обертанням елеваційного гвинта 5 (рис.1 ) встановлюють горизонтальний штрих труби на правельний відлік а на рейці в точці А. При цьому бульбашка циліндричного рівня зміститься з нуль-пункту.