Работа с нивелиром

Разновидности прибора

Чтобы научиться правильно пользоваться нивелиром, необходимо ознакомиться с тем, какие типы этого инструмента бывают. Наибольшей простотой и доступностью (невысокой стоимостью) отличаются приборы с одним либо несколькими цилиндрическими уровнями. Они располагаются прямо на трубе-визире.

Более дорогими и точными являются измерительные устройства, которые снабжены автоматической компенсацией при установке. Иными словами, они устраняют «огрехи» местности и удобны в проведении работ на проблемных участках, там, где есть песок, щебень и другой сыпучий материал, который препятствует ровному положению прибора.

Профессиональные операторы пользуются нивелирами с электронной системой проведения измерения. Эти устройства отличаются сложной конструкций и высокой стоимостью. Они тяжелы в настройках и эксплуатации, требуют определенных навыков и знаний.

Использование

Чтобы узнать, как пользоваться нивелиром оптическим, стоит освоить следующую инструкцию:

• Установить штатив от нивелировочного прибора на нужную высоту, воспользовавшись тремя ножками его штатива.
• Прижать подножки установки для жёсткой и прочной фиксации штатива.
• Установить прибор на треногу, зафиксировав специальным винтом.
• Развернув устройство так, чтобы два винты для регулировки (подъёмные) были перед глазами, по бокам измерительного прибора, начать вращать их до тех пор, пока пузырёк не окажется на осевой отметке.

Установка и регулировка устройстваИсточник gis2000.ru

• Прокручивая винт, который находится в передней части устройства, перемещать пузырёк по вертикальной оси.
• Повернуть измеритель на 1800, проследив, чтобы контрольный пузырёк остался на месте (при смещении нужно отрегулировать его положение с помощью шестигранного ключа и двух винтов).
• Установить специальную рейку с делениями (это должен делать второй человек) на некотором расстоянии от объектива вертикально (на первую из измеряемых точек), используя для контроля уровень пузырьковый, который встроен в эту рейку.
• Посмотреть в объектив нивелировочного устройства и навестись на рейку, используя коллиматор, находящийся в верхней части приспособления.
• Когда деления на рейке станут отчётливо видны через оптическую трубу, нужно заметить и запомнить, где находится тонкая горизонтальная полосочка, то есть в каком именно месте рейки она накладывается на получаемом изображении.
• Также провести измерения для второй определяемой точки, перенеся рейку в иное, заранее намеченное место, зафиксировать в блокноте полученные числовые значения.
• Сравнить всю зафиксированную на бумаге информацию, чтобы определить, какова разница в высоте расположения измеренных точек. На этом работа с нивелиром будет закончена.

Расчёты данных после замера нивелиромИсточник ppt-online.org

Чтобы сделать замеры с помощью лазерного нивелира в комнате или другом помещении, нужно поставить прибор на горизонтальную нешаткую поверхность либо на специальный штатив, проследив за тем, чтобы перед лазером не было преград

Важно помнить, что устройство необходимо ставить на расстояние, которое не превышает описанное в прилагающейся инструкции. После включения оно покажет направленный лазерный луч

На плоскости стены появится линия, на которой можно поставить отметку карандашом.

Цифровое нивелировочное устройство ещё проще применять. Для начала работы нивелиром следует установить его в нужном месте и навести на предварительно зафиксированную штрих-кодовую линейку. После этого на корпусе устройства нажимают кнопку. При этом на экране отображаются все нужные данные. Полученная информация записывается в память прибора, после чего она может быть перенесена в компьютер.

Во время работы или перевозки, переноски устройства следует помнить, что необходимо избегать любых повреждений. После окончания работы с нивелирующим прибором желательно протирать линзы специальной фланелевой тряпкой. Чаще всего она прилагается в комплекте устройства.

Подробнее о работе нивелира – в этом видео:

Коротко о главном

Нивелир – это прибор для замера уровня точек в пространстве. Применяется для строительных и ремонтных работ.

Различают три основных вида нивелировочных устройств – гидростатическое, лазерное и оптическое.

Тип нивелира выбирают в зависимости от необходимой точности предстоящих измерений, места их проведения.

Для работы лазерного нивелира нужно питание от розетки или аккумулятора, а для оптического – только специальная рейка с нанесёнными на неё делениями. Цифровое устройство способно самостоятельно проводить настройку или замер уровней.

При установке, настройке устройства, а также во время проведения измерений с его помощью следует придерживаться техники безопасности, правил работы и транспортировки прибора.

Работа с лазерным нивелиром

Перед началом работы по разметке или измерению объектов, требуется подготовить рабочее место:

1. Проверить заряд аккумулятора или вставить батарейки (зависит от типа нивелира).
2. На пути луча не должно быть препятствий – преломления о любые объекты дадут значительную погрешность измерения.
3. Для работы нивелир устанавливают на треногу, выставленную на ровную площадку и тщательно отцентрированную. Для использования самовыравнивающихся аппаратов это не обязательно, а вообще можно воспользоваться толом или любой переносной подставкой.

Когда подготовительные работы проведены, можно приступать непосредственно к разметке.

Далее при необходимости следует подготовить дополнительные приспособления:

• рейка с разметкой, подойдет и деревянная длинная доска;
• приемник лазерного луча значительно облегчает работу с прибором в солнечный день;
• очки (не обязательный, но очень удобный атрибут геодезиста).

Как пользоваться нивелиром при разметке фундамента

Переходим непосредственно к разметочным работам на земельном участке.

1. Первым делом выставляем ориентировочную линию, расположение которой несложно определить: обычно она лежит параллельно дороге или ограждению участка на заданном в проекте расстоянии. Обозначим линию АВ, где буквы – это колышки, между которыми натянута бечевка.
2. Далее от нивелира требуется функция направления луча. Устанавливаем и центрируем прибор над колышком А, выставляем угол 90° и отправляемся с рейкой и сигналоуловителем в направлении конца перпендикулярной к АВ линии, которая упирается в точку А. На заданном расстоянии по рейке ловим точку перпендикуляра, ставим колышек.
3. Таким же образом выставляем четвертую точку.
4. Между установленными колышками натягиваем бечевку. Периметр контура готов.
5. Таким же образом размечаются внутренние стены.

Колышки могут быть расставлены как ориентиры для установки обноски – деревянных ограждений и маяков, опорные стойки которых находятся на проектной линии фундамента или стены (за пределами периметра на выносе). В таком случае нивелиром сверяют горизонт контрольных стоек обносок, а периметр строения переносят на местность с помощью рулетки и бечевок.

Контроль существующих конструкций

Колышки могут быть установлены вручную методом измерения сторон геометрически без приборов. В таком случае следует проверить их ориентированность и ровность углов, опять же нивелиром. В данном случае понадобится ротационное устройство.

1. Устанавливаем треногу на удалении от всех контрольных точек (в нашем случае углов). Следует помнить, что расстояние не должно превышать допустимое в технической документации к аппарату.
2. Включаем сигнальный лазер и отправляемся с сигналоуловителем и рейкой на контрольные точки.
3. Устанавливаем рейку в вертикальное положение на любой точке и ловим луч, делаем отметку на рейке.
4. То же действие повторяем на каждой точке.
5. Сверяем расстояния между засечками. Для крупного строительства применим малый диапазон перепадов высот, для частного строительства допускается разница не более 1 см на 10 метров стены или фундамента.

Наглядный процесс представлен в видео:

Переход в рабочее положение

Правильная установка и обеспечение подходящих условий работы – основные задачи, которые нужно решить, чтобы получить отличные результаты на этапе выполнения разметки стен, пола.

Другие нюансы:

• Работать с нивелиром рекомендуется на определенном расстоянии от нужной поверхности, дополнительно следует учитывать и допустимый минимум приближения устройства, так как это может значительно ухудшить качество измерений
• Установка лазерного уровня выполняется на выбранном участке лишь в том случае, если между нивелиром и поверхностью стен отсутствуют любые предметы, в противном случае луч будет преломляться, и уровень не позволит проверить степени кривизны поверхности
• Работа должна производиться при условии полной неподвижности аппарата, его располагают на горизонтальной поверхности, лучше всего для этой цели задействовать специальные приспособления (штатив, подставка)
• Нивелир в большинстве исполнений имеет функцию самовыравнивания по горизонту, а дополнительно в конструкции предусматривается пузырьковый уровень.

Кроме всего прочего, установка и дальнейшая работа должна выполняться на участке при условии, что люди были предупреждены об этом и по близости нет животных, так как есть вероятность попадания луча на слизистые оболочки зрительных органов.

Принцип действия нивелира. Установка прибора

Принцип работы нивелира предельно прост: оптическая ось прибора располагается строго горизонтально и не отклоняется при вращении прибора, постоянно находясь в одной горизонтальной плоскости.

Рассмотрим более подробно, как это качество можно использовать на практике.

Работу начинаем с установки прибора. Раздвигаем, и устанавливаем штатив. При работе на мягкой почве вдавливаем в нее острия, которыми заканчиваются «ноги» штатива.

Регулируя длину «ног», выставляем штатив на удобную для работы высоту, стараясь, чтобы его верхняя площадка, куда ставится нивелир, располагалась горизонтально.

Извлекаем из защитного футляра нивелир и устанавливаем его на штатив, закрепляя винтом штатива.

Теперь необходимо выставить нивелир так, чтобы его оптическая ось расположилась строго горизонтально. Для этого инструмент снабжен круглым пузырьковым уровнем, расположенным на станине. Вращая верньеры на ножках прибора, выставляем воздушный пузырек строго в центр уровня (см. рис.1).

Теперь, как бы мы не вращали трубу прибора, оптическая ось будет располагаться горизонтально.

Работа с нивелиром на стройке

Принцип работы лазерного уровня (нивелира)

Принцип действия лазерного уровня заключается в работе светодиодного элемента внутри прибора. При использовании агрегат испускает излучение, которое проходит через призму и преобразуется в видимую линию на плоскости:

1. Большинство уровней оснащены двумя источника света. Лучи от них могут пересекаться крест-накрест под углом 90°.
2. Более дорогие модели имеют три светодиода и более и способны проецировать соответствующее количество линий.
3. Существуют позиционные уровни с отвесами, позволяющие направлять луч на потолок и пол одновременно.

Особый интерес представляют ротационные нивелиры — светодиоды в них закреплены на подвижном валу, вращающемся на 360°. Такие устройства позволяют наносить разметку по всей площади помещения.

Некоторые уровни проецируют только точки, но наиболее популярны в использовании модели линейного типа

Возможные ошибки

Самой распространенной ошибкой при использовании нивелира является его неправильная установка. Пренебрежение даже малыми отклонениями от уровня может привести к значительным погрешностям в дальнейшем производстве работ. Чем больше расстояние измерения, тем больше будет отклонение от точного значения.

Еще одна ошибка – неправильный выбор чисел на шкале рейки. Выбираются лишь целые числа, без долей. Такая ошибка усложняет последующее сравнение выбранного числа с последующими показаниями. Дробные значения сложнее сопоставить друг с другом.

Отсутствие постоянной дорегулировки может привести к постепенному нарастанию погрешности, которая будет незаметна на начальных этапах. В дальнейшем это отрицательно скажется на качестве проводимых работ, что в итоге может угрожать безопасности при эксплуатации объекта.

Далее смотрите видео с советами о том, как правильно работать с нивелиром.

Как пользоваться нивелиром — пошаговая схема

Шаг 1: Установка штатива

Крепежные винты на всех трех ножках штатива необходимо расслабить, после чего каждая опора выдвигается на необходимую длину (эта длина может быть разной, ведь нивелир часто приходится устанавливать на пересеченной местности). Верхнюю часть штатива следует выставить в горизонтальное положение, после чего затягиваются фиксирующие винты на всех трех опорах. Большинство приборов снабжается плавными корректирующими креплениями на каждой “штативной ноге”, ими выполняют точную настройку горизонтальности верхней площадки.

Шаг 2: Монтаж нивелира

Сама нивелирная труба устанавливается на штатив с помощью нескольких крепежных винтов, после чего предстоит поработать датчиками уровня. Вращением регулировочных винтов необходимо добиться точного, центрального положения пузырьковых уровней относительно нанесенных на них линий. Для удобства сначала выставляют пузырек в одном “окошке”, не обращая внимания на другой. Потом настраивают второй уровень, уже отслеживая положение первого, наблюдая, как оно меняется по мере установки. Поэтапно настраивая положение прибора, добиваются его точной горизонтальности на монтажной площадке.

Шаг 3: Фокусировка оптико-механического узла

Перед тем, как работать с оптическим нивелиром, необходимо настроить окуляр выровненной зрительной трубы по зрению оператора. Как известно, острота глаз у разных людей различна, даже если все они не носят очков. Фокусировка стандартного нивелира выполняется следующим образом. Прибор наводят на хорошо освещенный и довольно крупный предмет и оперируют настройками, пока ниточная сетка не будет отображаться на этом предмете максимально четко. Потом эту операцию повторяют на рейках, устанавливаемых в других, уже менее освещенных местах. Эксперименты с настройкой фокусировки на предметах с различной освещенностью помогут при дальнейших измерениях.

Шаг 4: Измеряем и фиксируем наблюдения

Когда прибор установлен горизонтально точно, выровнен и сфокусирован, приступаем к инженерным изысканиям. Две рейки следует выставить впереди и сзади нашего прибора. Передняя будет показывать значение измеряемой высоты, задняя послужит для градуировки значений. Сначала нивелир наводится на черную сторону задней рейки, после фокусировки записывается значение по среднему и дальномерному штриху. Потом производят фокусировку на переднюю (основную) рейку, фиксируется среднее значение по ее красной стороне. Такой метод называется нивелирование по средней линии, отличается высокой точностью результатов и удобством многократных измерений.

Привет, всем, в статье как пользоваться нивелиром рассмотрим для чего этот прибор нужен на стройке и как с ним работать.

За всю мою рабочею практику, лазерными нивелирами я пользовался редко и то в помещениях. На строительной площадке работают в основном только с оптическими нивелирами.

Преимущества лазерного нивелира перед оптическим в том, что с ним можно работать одному человеку. С оптическим нивелиром работают два человека, один снимает показания другой ставит рейку в точках съемки.

Оптический нивелир состоит из зрительной трубы, цилиндрического уровня, подставки для зрительной трубы с тремя подъемными винтами – тригер.

На стройке нивелир главный прибор по измерению высотных отметок, начиная с производства земляных, бетонных и некоторых видах отделочных работ. Работа с нивелиром начинается с самого начала строительства объекта.

Нивелирная съемка при строительстве минифутбольного поля

Стройка объектов на площадке начинается с геодезистов. Если вы строите свой дом, то начинаете с геодезичекой разбивки, выноса осей здания и высотных отметок. Следующим этап надо вычислить глубину котлована, под изготовление фундаментов и здесь без нивелира не обойтись.

Или надо сделать ровные бетонные полы или стяжку. Планировка полов начинается с выравнивания основания, которое может быть из щебня или песка в зависимости от проекта.

Один кубический метр бетона сегодня на рынке примерно стоит 5000 рублей и если плохо спланировать песком основание и залить бетонную плиту с перерасходом в 2-3 сантиметра, то это будет финансово затратно.

На 500 квадратных метров перерасход бетона равен 500 м2 х0.03 м =15м3, это будут не учтенные расходы. Чтоб не было таких убытков, обязательно надо делать нивелирную съемку на всех этапах подготовки основания.

3.2. Геометрическое нивелирование. Типы и устройство нивелиров

Нивелированием называется совокупность геодезических измерений для определения превышений между точками, а также их высот.

В зависимости от применяемых приборов и измеряемых величин нивелирование делится на несколько видов.

Определение превышения одной точки над другой посредством горизонтального визирного луча называется геометрическим нивелированием. Осуществляют его обычно с помощью нивелиров. Они имеют зрительную трубу, цилиндрический уровень или компенсатор, круглый уровень, подставку с подъёмными винтами (см. рис. 24).

Согласно действующему ГОСТу нивелиры изготавливают трёх типов: высокоточные Н-05, точные Н3 (Н3К, Н3КЛ) и технические Н10 (Н10К и Н10КЛ). В названии Н – нивелир; 05, 3 и 10 – средняя квадратическая ошибка превышения на 1 км двойного нивелирного хода; К – компенсатор; Л – лимб.

В зависимости от того, каким способом визирный луч устанавливается в горизонтальное положение, нивелиры изготавливают в двух исполнениях:

—  с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе, с помощью которого осуществляется горизонтирование визирного луча (рис. 24);

—  с компенсатором – свободно подвешенная оптико-механическая система, которая приводит визирный луч в горизонтальное положение (рис. 25 и 26).

Точный нивелир Н3 предназначен для нивелирования III и IV классов, технический нивелир Н-10К для технического нивелирования.

В нивелире Н3 (рис. 24) увеличение зрительной трубы – 31,5х, наименьшее расстояние визирования – 1 м, цена деления уровней: круглого – 10′, цилиндрического – 15».

Рис. 24. Точный нивелир Н-3 с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе: 1 – подъемные винты; 2 – круглый уровень; 3 – элевационный винт; 4 – окуляр зрительной трубы с диоптрийным кольцом; 5 – визир; 6 – кремальера; 7 – объектив зрительной трубы; 8 – закрепительный винт; 9 – наводящий винт; 10 – контактный цилиндрический уровень; 11 – юстировочные винты цилиндрического уровня

Нивелир крепят к штативу с помощью станового винта и пружинящей пластины. В отвесное положение ось вращения нивелира устанавливают по круглому уровню 2 с помощью подъемных винтов 1, винтовая нарезка которых входит в гнезда подставки (трегера). Для приближенного наведения трубы на рейку служит визир 5 с мушкой, для точного – наводящий винт 9, который работает, когда труба зафиксирована закрепительным винтом 8. Резкость изображения сетки нитей достигается вращением диоптрийного кольца окуляра 4, вращением кремальеры 6 получают четкое изображение рейки. Перед каждым отсчетом по рейке визирный луч нивелира устанавливают в горизонтальное положение элевационным винтом 3. При этом следят за изображением четвертей пузырька цилиндрического уровня 10, которые через систему призм передаются в поле зрения трубы (рис. 25). Если центр пузырька уровня совместить с нуль-пунктом ампулы, то произойдет оптический контакт – изображения четвертей пузырька уровня будут равными по длине и образуют в верхней части один овал (рис. 25, в). При наклоне оси уровня контакт нарушается (рис. 25, а, б).

Рис.25. Поле зрения зрительной трубы нивелира Н-3 при положениях пузырька цилиндрического уровня вне нуль-пункта (а, б) и в нуль-пункте (в)

Сетка нитей нивелира имеет один вертикальный и три горизонтальных штриха, из которых два крайних (коротких) служат для определения расстояний. Нивелиры с цилиндрическими уровнями требуют тщательной установки по уровню при работе с ними и постоянного контроля положения пузырька уровня при взятии отсчётов. Этого недостатка лишены так называемые авторедукционные нивелиры, у которых линия визирования автоматически устанавливается в горизонтальное положение с помощью специальных компенсаторов.

На рис. 26 приведен точный нивелир третьего поколения с компенсатором и лимбом 3Н-3КЛ, на рис. 27 – технический нивелир второго поколения с компенсатором и лимбом 2Н-10КЛ. Данные нивелиры не имеют закрепительного винта, зрительная труба у них наводится на предмет вращением наводящего винта 2, фокусировка трубы осуществляется кремальерой 3 (рис. 26).

Нивелир 2Н10-КЛ предназначен для выполнения технического нивелирования. Предварительная установка нивелира (горизонтирование) осуществляется по круглому уровню с ценой деления 10′. Призменный компенсатор нивелира обеспечивает установку визирной оси в горизонтальное положение при наклонах подставки в пределах ±15′.

Рис. 26. Точный нивелир ЗН-3КЛ с компенсатором и лимбом:1 – лимб; 2 – наводящий винт; 3 – кремальера; 4 – визир

Рис. 27. Технический нивелир 2Н-10КЛ

Как пользоваться нивелиром, установка

Комплект нивелира состоит из штатива, рейки с делением в миллиметрах на одной стороне  в сантиметрах с другой   и самого нивелира. Выбираем место для установки, лучше всего ставить прибор посередине измеряемой площади.

Действия по установке нивелира:

выставляем штатив: ослабляем зажимы, выдвигаем ножки на удобную нам высоту и зажимаем винтами. Головку штатива устанавливаем ровно по горизонтали.

устанавливаем нивелир на штатив, закрепляем винтом, который находиться на штативе

придаем нивелиру ровное горизонтальное положение с помощью трех подъемных винтов вращая их одновременно (  вращая винты смещаю пузырек посередине и третьим винтом подгоняю уже в центр уровня), в конечном итоге пузырек уровня должен быть в положение «нуль-пункт».

Нивелир настроили, осталось за малым навести резкость в зрительной трубе. Фокусировка, наводим зрительную трубу на рейку и вращая фокусировочный винт добиваемся четкого изображения, сетка нитей настраивается окулярным кольцом.

Центрирование, устанавливаем нивелир над точкой, подвешиваем отвес за закрепительный винт внизу штатива. Смещаем нивелир по головке штатива так, чтобы отвес находился над точкой, закрепляем. эта операция нужна если вы собираетесь измерить растояние от одной точки до другой  или  с помощью оптического луча нивелира, например, вынести оси здания.

Как пользоваться нивелиром при производстве полов

Не зная, как пользоваться  нивелиром, сделать ровные полы из бетона или цементно — песчаной стяжки  на большой площади не возможно.

Работая прорабом в фирмах специализирующихся на бетонных полах первое, что я делал на новом объекте нивелирную съемку основания. По данным съемки, видно надо ли подсыпать песок или наоборот пересыпали.

Как проверить нивелиром ровность основания? Допустим у нас объект площадью 540 квадратных метров и нам известна нулевая отметка уровня чистого пола.

После того как настроили нивелир приступаем к съемке. Я снимал отметки основания через каждые шесть метров, как вдоль, так и поперек здания, если делать через три метра, то это будет более точная картина ровности поверхности.

Допустим по результатам съемки  получили 18 высотных отметок с перепадами высотных отметок  от 1,57м до 1, 72 метра. Суммируем  все 18 высотных отметок, получаем сумму 30,51м,  делим на 18 ровняется 1,695 м, это средняя арифметическая высотная отметка основания от уровня горизонта инструмента.

Далее высчитываем толщину нашего пола, от 1,695м отнимаем отметку уровня чистого пола 1,20м равно 0,495м. По моим измерениям получилось, что основание занижено от уровня чистого пола на 49,5 сантиметров.

Как пользоваться нивелиром при устройстве фундаментов

Как пользоваться  нивелиром,  если надо определить глубину заложения фундамента обозначенном в проекте. После установки прибора высчитываем горизонт инструмента. В моем случае геодезическая отметка вынесена на колонну,  равняется 96,645м.

Рейку ставим четко на отметку и  получаем данные на рейке 0,850м. Высчитываем горизонт инструмента, к геодезической отметки 96,645 прибавляем отметку с рейки 0,850м получаем  96,645+0,850=97,495м.

Проектная отметка 93,80 (низ фундамента) от полученного горизонта инструмента отнимаем проектную отметку 97,495-93,800=3,695 м. Получается, что наша отметка фундамента  от горизонтального луча нивелира должна равняться 3,695м.

Если уровень поверхности земли  по нивелирной съемки равно 1,250 м, то получится, что  вынуть грунт надо на глубину 3,695м — 1,250м=2,445 м.

Измерение и фиксирование результатов

Проводится после полного монтажа на горизонтальной плоскости, настройки положения пузырьков, а также фокусировки линз. Когда данные мероприятия проведены, приступают к выполнению инженерных изысканий. Спереди и сзади измерительного прибора устанавливают по рейке. Изделие, которое находится перед прибором показывает измеряемое по высоте значение. Расположенная сзади рейка предназначена для выполнения градуировки параметров.

На первом этапе нивелир необходимо навести на черную сторону рейки, находящейся сзади. Когда фокусировка завершена, записывают значения как по среднему, так и по дальномерному штриху. Дальше переходят к передней рейке, которая является основной. Записывают средний параметр по каждой стороне. Подобная методика измерения носит название «нивелирование по средней линии». Она отличается предельно высокой точностью и позволяет выполнять многократные измерения.