Как привести нивелир в рабочее положение

Установка нивелира включает в себя следующие операции:

– установка нивелира по круглому уровню;

– установка зрительной трубы по глазу;

– приблизительное наведение трубы на рейку;

– установка трубы по предмету;

– точное наведение пересечения сетки нитей на рейку; взятие отсчёта по рейке.

Нивелир устанавливается и крепится на штативе или столике становым винтом. Для предварительной установки нивелира в рабочее положение используют круглый уровень, приводя тремя подъемными винтами пузырек уровня в нуль – пункт.

Приближённое наведение зрительной трубы на рейку выполняется при помощи мушки 14 (рис. 11а), и после этого закручивают закрепительный винт. Точное наведение вертикальной нити на ось симметрии рейки выполняется наводящим винтом.

Установка зрительной трубы по глазу выполняется, так же как и в теодолите, её направляют на светлый фон, и, глядя в трубу, вращают диоптрийное кольцо окуляра 10 (рис. 11а), добиваясь чёткого изображения с нитей. Затем вращением фокусирующего винта достигают точного изображения рейки.

Действуя элевационным винтом, приводят пузырек цилиндрического уровня в нуль пункт, контролируя это действие оптическим контактом (рис. 11б).

Отсчет по рейке берется по средней нити, на рис. 12 отсчет равен 1056, если измеряется расстояние, то отсчитывают по дальномерным нитям, но только при оптическом контакте концов пузырька цилиндрического уровня.

Рис. 12. Поле зрение трубы нивелира и взятие отчета

9.Высота точки абсолютная

Абсолютная высота точки земной поверхности (альтитуда), расстояние (обычно в м) по вертикали от этой точки до среднего уровня поверхности океана.

Абсолютная высота, или абсолютная отметка (в геодезии) — расстояние (в метрах) по вертикали от какой-либо точки на поверхности Земли до среднего уровня поверхности океана, не нарушенного волнением и приливами, или до поверхности геоида.

Абсолютная высота — это высота, отсчитываемая от основной уровенной поверхности.

Абсолютная высота представляет собой третью координату точки, дополняющую широту и долготу; на суше определяется при помощи нивелирования. Абсолютная высота точки, лежащей выше уровня океана, считается положительной, ниже — отрицательной.

При съёмке местности используют географические координаты и абсолютную высоту ближайших опорных геодезических пунктов.

В России абсолютные высоты точек земной поверхности отсчитывают от среднемноголетнего уровня Балтийского моря, определённого от нуля футштока в Кронштадте.

Высота точки относительная.

Понятие о высоте точки. Абсолютная и условная (относительная) уровенная поверхности. Балтийская система высот. Абсолютные высоты точек (отметки). Относительные высоты точек и превышения. Понятие о нивелировании

При изображении земной поверхности на плоскости в виде плана или карты при проектировании и строительстве инженерных сооружений необходимо иметь представление о неровностях земной поверхности, о том, насколько одна точка располагается выше или ниже другой.

Через каждую точку на поверхности Земли можно провести уровенную поверхность. При небольших расстояниях между точками можно считать, что уровенные поверхности параллельны между собой (рис. 5.1).

Если высота точки определяется относительно основной уровеннойповерхности, то такие высоты называют абсолютными.

Абсолютными высотами точек , , , являются соответственно длины отрезков , , , . Точки, размещенные на одной уровенной поверхности (точки и на рис. 5.1), имеют одинаковые высоты. Абсолютные высоты обозначают преимущественно буквой .

За основную уровенную поверхность принята поверхность, которая проходит через нуль Кронштадтского футштока(рис. 5.2). Футшток представляет собой медную пластину, закрепленную в устое моста через обводной канал в г. Кронштадте. Нанесенная на пластине горизонтальная черта соответствует среднему уровню воды в Балтийском море, наблюдения за которым ведутся с 1825 года. Поэтому система высот называется Балтийской.

Рис. 5.1 – К определению абсолютных и относительных высот

Высотой точки называется отрезок отвесной линии от этой точки до условной уровенной поверхности, принятой за начало отсчета высот.

За начало отсчета высот может быть принята любая уровенная поверхность, например, уровенная поверхность, которая проходит через точку .

Высоты, вычисленные относительно некоторой условной поверхности, называются условными или относительными.

Условная высота точки равна нулю, точек и равна отрезкам и , а точки - .

Высота одной точки относительно уровенной поверхности другой точки называется относительной высотой или превышением этих точек. Таким образом, превышение равно разнице абсолютных или относительных высот двух точек. Для точек и можно записать

(5.1)

Геодезические измерения, в результате которых определяются превышения или высоты точек местности, называются нивелированием.

Если известна высота точки и измеренное превышение между точками и , то высота точки определяется по формуле

(5.2)

11. Как измерить превышение на станции?

Нивелирный ход представляет собой последовательно измеренные превышения с целью передачи высоты с исходного пункта на определяемые точки теодолитного хода. В качестве исходного пункта с известной высотой (репера) может быть принят пункт опорной геодезической сети (например, П6 на рис. 9). Превышения измеряются способом нивелирования из середины. При этом нормальная длина плеча (расстояние от нивелира до рейки) составляет 100−120 м, если позволяют условия местности.

Если местность ровная, то на смежных точках теодолитного хода устанавливают нивелирные рейки, а нивелир − посредине между ними (на глаз). После приведения нивелира в рабочее положение (пузырек круглого уровня в нуль-пункте)

элевационным винтом приводят пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт и последовательно наводят трубу нивелира на рейки. Убедившись, что они видны, приступают к измерению превышения.

Установка нивелира посредине не означает, что он должен находиться в створе нивелируемых точек. Нивелир может находиться и сбоку от створа. Важно, чтобы длины плеч были при этом примерно одинаковы (рис. 16, а).

Не имея достаточного опыта, особенно при нивелировании по склону, трудно с первой постановки инструмента добиться видимости обеих реек (рис. 16, б). Горизонтальный визирный луч может пройти либо ниже, либо выше рейки. В обоих случаях нивелир необходимо перенести ближе к задней рейке, а переднюю рейку переместить ближе к нивелиру для сохранения равенства плеч (рис. 16, б). Рейки при такой предварительной прикидке можно ставить на землю.

Не имея достаточного опыта, особенно при нивелировании по склону, трудно с первой постановки инструмента добиться видимости обеих реек (рис. 16, б). Горизонтальный визирный луч может пройти либо ниже, либо выше рейки. В обоих случаях нивелир необходимо перенести ближе к задней рейке, а переднюю рейку переместить ближе к нивелиру для сохранения равенства плеч (рис. 16, б). Рейки при такой предварительной прикидке можно ставить на землю.

Убедившись, что обе рейки на первой станции J₁ видны (рис. 17), передняя рейка в точкех₁ устанавливается на специальный башмак (в крайнем случае − на обух топора, колышек). Такие точки называются иксовыми. Они, как и точки теодолитного хода, являются связующими, так как участвуют в передаче высоты.

Методика измерения превышения на станции заключается в следующем;

− вначале берутся отсчеты по черной а_чер и красной а_кр сторонам задней рейки по среднему штриху сетки нитей;

− затем берутся отсчеты по черной b_чер и красной b_кр сторонам передней рейки. Такое нарушение общепринятой методики наблюдений при техническом нивелировании допускается.

Перед каждым отсчетом пузырек цилиндрического уровня приводится элевационным винтом в нуль-пункт. Так как рейки без уровней установить вертикально практически невозможно, то их рекомендуется немного покачивать относительно отвесной линии в направлении визирного луча. При этом наименьший отсчет, взятый наблюдателем, будет соответствовать вертикальному положению рейки.

Отсчеты по рейкам записываются в нивелирный журнал. (табл. 9), где для первой станции результаты измерений и вычислений представлены в буквенном выражении, порядок взятия отсчетов указан номерами в круглых скобках. Запись в журнале соответствует схеме нивелирования (см. рис. 17) от П6 до точки х₃.

На станции сразу же вычисляются превышения по черной и красной сторонам реек:

h_чер= а_чер− b_чер

h_кр= а_кр− b_кр (33)

Расхождение между ними не должно быть более 5 мм с учетом разности нулей пяток пары реек. Это является контролем измерения превышения на станции. Затем вычисляется среднее арифметическое значение h_cp - округлением до целого числа миллиметров (в пользу четного числа).

Если расхождение /h_чер− h_кр/ > 5 мм, то высота инструмента меняется и превышение измеряется заново.

Затем с нивелиром переходят на другую станцию в направлении точки теодолитного хода Т2 (рис. 17). Задний реечник переходит либо сразу на точку хода Т2, либо образует следующую иксовую точку. Теперь эта рейка становится передней.

Реечник, бывший при работе на станции J₁ передним, остается на месте в точке х₁ и поворачивает рейку черной стороной к нивелиру. Эта рейка становится задней. На станции вновь производят измерения. С переходом наблюдателя с нивелиром на следующую станцию J₁ задний реечник снимает башмак с точки х₁. Эта точка свою роль выполнила и, так как являлась вспомогательной, постоянно на местности не закрепляется.

Нивелирный ход заканчивается на твердой точке (репере) с известной высотой.

12. Какой набор элементов необходим для того, что бы произвести техническое нивелирование?

Техническое нивелирование производится для определения отметок пунктов съемочного обоснования топографических съемок, а также при изыскании и строительстве инженерных сооружений.

При изыскании трасс линейных сооружений производится разбивка пикетажа, измерение углов поворота трассы и съемка ситуации.Трасса разбивается на участки длиной по100 м каждый. Начальная и конечная точки участка называются пикетами, которые на местности закрепляются деревянными колышками, забиваемыми вровень с землей. Рядом с ними забивают сторожки. На сторожке подписывают номер пикета. В начальной точке —№ 0, в конце первого участка — № 1, в конце второго участка — № 2 и т.д. При разбивке пикетажа на перегибах рельефа местности отмечаютпромежуточные или плюсовые точки, на сторожках подписывают номер предыдущего пикета и расстояние от него до плюсовой точки. Разбивку пикетажа выполняют стальной лентой. В точке поворота трассы теодолитом изменяют полным приемом угол, лежащий вправо по ходу. При помощи эккера и рулетки ведут съемку ситуации в полосе 20—40 м по обе стороны от трассы.

Одновременно с разбивкой пикетажа и съемкой ситуации ведется пикетажный журнал, изготовленный, обычно, из миллиметровой бумаги (чаще масштаб 1:2000).

Превышениемежду точками определяется, как правило, способом нивелирования из середины, расстояние от нивелира до реек допускается до 150 м, неравенство этихрасстояний не должно превышать 5 м. С помощью подъемных винтов пузырек круглого уровня устанавливается в нуль-пункт. Зрительная труба направляется на рейку. Отсчетпо рейке делается по средней нити сетки с точностью 1 ммпри обязательномсовмещении элевационным винтом концов пузырька цилиндрического уровня.

При техническом нивелировании порядок работы на станции, после установки нивелира в рабочее положение, следующий:

· отсчет по черной стороне задней рейки.

· отсчет по черной стороне передней рейки.

· отсчет по красной стороне передней рейки:

· отсчет по красной стороне задней рейки.

· отсчет по черной стороне рейки, установленной на промежуточных точках.

На промежуточных точках устанавливается задняя рейка. Отсчеты по рейкам записываются в журнал установленной формы. Разности отсчетов, т. е. превышенияh по черным и красным сторонам реек не должны быть более 5 мм.

Нивелирный ход должен опираться на два исходных репера, отметки которых известны. Проложение замкнутых и висячих ходов, опирающихся только на один исходный репер, разрешается в исключительных случаях.

Нивелирный ход.

Нивелирный ход по трассе привязывают с обоих концов к реперам нивелировки НС я II 1C классов it ко всем реперам, находящимся вблизи нивелирного хода.

Разомкнутыйнивелирный ход прокладывается между двумя опорными реперами. Контролем нивелирования разомкнутого хода служит сумма превышений, которая должна быть равна разности отметок начального и конечного реперов.

Еслинивелирный ход замкнут, то начальная и конечная точки хода совпадают, и разность отметок их должна теоретически равняться нулю. Отклонение от нуля является высотной невязкой хода.

Увязканивелирного хода, составление каталога отметок, описание местоположения реперов и составление технического отчета относятся к - стадии окончательной обработки нивелирования.

В конценивелирного хода производят общий контроль. Для этого надо сложить итоговые суммы чисел в графах а, ъ, Ьвыч ( IIhcp взятые с0 всех страниц журнала. Еоли приведенное выше равенство соблюдается, то вычисление превышений по всему нивелирному ходу сделано верно.

При прокладкенивелирных ходов вдоль главных осей инженерных коммуникаций необходимо устанавливать постоянные реперы или марки через 1 км вне зоны влияния земляных работ, а также вблизи мест размещения зданий, сооружений, предназначенных для технологического обеспечения инженерных коммуникаций, мостов, труб, путепроводов и других инженерных сооружений; пересечения существующих коммуникаций, размещения ( по проекту) глубоких выемок или высоких отсыпок грунта.

В практике нивелированиянивелирный ход может быть разомкнутым и замкнутым.

В конце трассынивелирный ход должен быть привязан к твердой точке - реперу или марке. Сумма превышений по всему ходу должна быть равна разности высот конечной и начальной точек.

При вычислении невязокнивелирных ходов по формулам 147 и 149 в суммы превышений предваритетьно вводят поправки за среднюю длину 1 м пары реек. Для этого определенные до нивелирных работ поправочные коэффициенты средней длины 1 м обеих реек умножают на соответствующее превышение и получают искомую поправку. Поправочные коэффициенты вычисляют интерполированием из результатов компарирования реек, произведенного перед началом нивелирных работ и по окончании их.

L - длинанивелирного хода, выраженная в километрах.

Около 20000 кмнивелирных ходов первого класса проложено в Японии и повторяется по крайней мере каждые 5 лет.

Допустимая невязка внивелирном ходе между двумя реперами или марками распределяется на все связующие точки пропорционально числу станций от начальной точки. Невязка в замкнутом ходе распределяется в обратном порядке пропорционально количеству станций.

Вычисление отметок.

Вычисление отметок связующих и промежуточных точек. После того, как исправлены все превышения, вычисляются отметки связующих точек по формуле , (7) где – отметка следующей (передней) точки на станции, – отметка предыдущей (задней) точки на станции, – исправленное среднее превышение между этими точками.

Пример: м. На каждой странице контролем правильности вычислений связующих отметок является равенство разности отметок последней и первой точек с суммой исправленных превышений.

Заключительный контроль при вычислении отметок: в результате вычисления отметок связующих точек на последней странице должна получиться задняя отметка Rp34. . Если контроль получился, начинают вычислять отметки оставшихся пикетов и плюсовых точек, которые были пронивелированы как промежуточные.

Отметки промежуточных точек вычисляются через горизонт инструмента (ГИ). ГИ – это высота (отметка) визирного луча. Он вычисляется по формуле.

Контролем вычисления горизонта инструмента может служить другая формула (на этой же станции) ГИ (9) Пример: ГИ = м. Отметка промежуточных точек находится через ГИ и черные отсчеты на этих точках по формуле (10) Пример: м. На следующей станции, где есть промежуточные точки, вычисляют новый ГИ, через этот ГИ вычисляют также отметки промежуточных точек. 4.