• Тригонометричне нівелювання використовує виміряні кути нахилу ліній місцевості на відстань між точками.

• Гідростатичне нівелювання грунтується на властивостях вільної поверхні рідини в сполучених посудинах

3.2 Прилади та способи геометричного нівелювання

Геометричне нівелювання виконують за допомогою нівелірів,що дозволяють конструктивно встановити зорову вісь труби в горизонтальне положення.

За конструкцією розрізняють

1. Нівеліри з циліндричним рівнем

2. Нівеліри з компенсаторами для автоматичного приведення зорової осі в горизонтальне положення

3. Електронні нівеліри

Відповідно конструкції залежно від точності вони маркуються:

• Технічні Н-10 , H-10K , H-10КЛ

• Точні Н-3 , H-3K , H-3KЛ

• Високоточні H-0.5 , H-1 , H-2

(Л- з лімбом; кл-з компенсатором і лімбом)

Рис.3.1 Нівелір Н-3

На рис. 3.1 показано точний нівелір з циліндричним рівнем Н-3. Він складається із зорової труби 1,циліндричного рівня 2, підставки 3 з підйомними гвинтами 4, закріпипним 5 та мікрометреним 6 гвинтом зорової труби , елеваційним гвинтом 7 , круглого рівня 8 , візира 9 , гвинта фокусування зорової труби 10.

Елеваційний гвинт служить для приведення візирної осі в горизонтальне положення (пухирець циліндричного рівня в “пуль пункті” ). Круглий рівень служить для приведення осі обертання нівеліра у вертикальне положення.

Нівелір Н- 3КЛ з компенсатором і лімбом (рис. 3.2) має спеціальну оптичну систему,яка після попереднього приведення осі обертання у вертикальне положення по круглому рівню автоматично встановлює візирну вісь труби в горизонтальне положення.У нівеліра Н- КЛ з компенсатором відсутній циліндричний рівень,елеваційний і закріплений гвинт труби

Рис. 3.2 нівелір Н-3КЛ

Робочими мірами для вимірювання перевищень існують нівелірні рейки (рис. 3.3) На будівельному майданчику застосовують суцільні,або складні деревяні ,або металеві нівелірні рейки ,довжиною 3м та 4м (РН-3,РНС-3,РUК -4)для оберненого зображення зорової труби (рис. 3.3,а),для прямого – (рис. 3.2,б):

1. – початок (п’ятка) рейки;

2. – сантиметрові поділки;

3. – ручки;

4. – круглий рівень

Рис. 3.3. Фрагменти нівелірних рейок

Рейки з сантиметровими поділками називають шашечними з підписаними дециметровими поділками.

Зображення кінців пухирця циліндричного рівня системою призм передається в поле зору труби. Обертанням елеваційного гвинта 7.приводять пухирець рівня на середину. При цьому в полі зору труби цого кінці зійдуться. (рис. 3,4)

Рис 3.4 Сітка ниток нівеліра Н-3 Рис 3.5 Поле зору нівеліра

При вимірюваннях трубу нівеліра наводять на рейку, елеваційним гвинтом виводять пухирець циліндричного рівня на середину і беруть відлік по горизонтальній нитці сітки ниток (рис. 3.5)спочатку беруть кількість дециметрів-12. Потім по сантиметровим поділкам оцінюють кількість міліметрів (80)

Відлік беруть з точністю до 0,1 см на око. Повний відлік по рейці складе а=12 дм+80мм=1280мм

3.3 Перевірки і юстировки нівеліра

Нівелір конструктивно має такі осі :

• Зорову вісь труби W

• Вісь обертання ZZ

• Вісь циліндричного рівня LL

• Вісь круглого рівня Lk Lk

Осі нівеліра мають бути паралельні або перпендикулярні між собою. Ступінь відповідності геометричних умов виявляють шляхом перевірок, а виправляють шляхом юстировки.

1. Перевірка круглого рівня. Вісь круглого рівня Lk Lk має бути паралельна осі обертання ZZ (Lk Lk|| ZZ)

Ставлять круглий рівень по напрямку двох підйомних гвинтів і виводять його пухирець на середину одночасними обертаннями трьох підйомних гвинтів. Повертають трубу нівеліра на 180 і на половину –підйомними гвинтами.

Перевірку повторюють.

Вісь обертання вважається вертикальною,коли при обертанні його на 360 пухирець рівня знаходиться в “нуль-пункті”.

2. Перевірка сітки ниток. Середня горизонтальна нитка сітки має бути перпендикулярною 90 осі обертання нівеліра.

Приводять вісь нівеліра в вертикальне положення шляхом виведення пухирця круглого рівня в “нуль-пункті”. На відстані 5-10м підвішують нитковий висок на який наводять вертикальну нитку сітки. Якщо вони не співпадають,то ослабляють гвинти сітки і розворотом діаграми з сіткою суміщають нитку сітки з ниткою виска

2. Перевірки головної умови нівеліра (похибка x). Вісь циліндричного рівня має бути перпендикулярна осі обертання нівеліра (LL ZZ). Для цього на місцевості на відстані 30-40м закріплюються точки А і Б (рис. 3.6) . Спочатку нівелір встановлюють біля точки А і приводять у робоче положення (горизонтують ,сітку ниток встановлюють на око). У точці Б встановлюють рейку і беруть відлік а, та вимірюють висоту приладу (рис. 3.6 а) .

Рис. 3.6 Схема перевірки головної умови нівеліра способом нівелювання вперед

Висоту приладу вимірюють за допомогою рулетки або рейки. Для цього трубу нівеліра повертають окуляром до рейки (рис. 3.7 а) і, дивлячись в об’єктив, беруть відлік по центру окуляра (рис. 3.7 б), що дорівнює висоті нівеліра і, у точці А.

Рис. 3.7 Схема вимірювання висоти приладу

Потім міняють місцями нівелір (у точку Б) і рейку (у точку А). Відповідно беруть відлік а2 та висоту нівеліра і2. Похибка х обчислюється за формулою:

.

Якщо х >  4 мм, то її виправляють. Для цього обчислюють виправлений відлік .

= а₂ – х.

Обертання елеваційного гвинта встановлюють відліки по рейці в точці А. При цьому пухирець циліндричного рівня зійде з “пульпункту “ .

Вертикальними випробування гвинтами рівня приводять його до “пуль пункту” . Для контролю перевірку повторюють.

Зауваження. У нівелірах з компенсатором відсутній циліндричний рівень . Тому перевірка головної умови звучить так: візирна вісь зорової труби нівеліра має бути горизонтально і перпендикулярної 90 осі обертання нівеліра. Перевірка виконується так само, як і в нівеліра Н-3. Різниця полягає в тому,що виправлений відлік а2 по рейці в точці А встановлюють зміщенням горизонтальної нитки сітки обертанням вертикальних виправлених гвинтів.