Хотя для профессионалов настройка оптического нивелира является рутинной задачей, так как они обучены работе с геодезическим оборудованием, то для новичков процесс может показаться сложным. В этой статье мы кратко ответим на вопросы, касающиеся снятия отсчетов и разметки высоты фундамента, а также других важных аспектов.
Как пользоваться нивелиром
Нивелирование — это термин, который чаще всего используется в геодезии. Суть его заключается в измерении разницы высот между заранее установленными (реперными) точками на определенной территории. Для выполнения этой операции применяются специализированные геодезические инструменты — нивелиры. Каждая модель нивелира комплектуется инструкцией, где производитель описывает технические и эксплуатационные характеристики своего изделия, а также предоставляет указания по его использованию. Кроме того, освоить работу с нивелиром можно, просмотрев обучающие видео в интернете или ознакомившись с информацией в этой статье.
Из-за специфического назначения этого устройства область его применения достаточно узкая, и она ограничена сферой, где требуется исследовать и изучать особенности различных местностей. Нивелир является неотъемлемым инструментом для:
- геодезистов;
- картографов;
- топографов;
- геологоразведчиков;
- ландшафтных дизайнеров;
- строителей;
- дорожников.
Нивелир позволяет проводить разнообразные работы, связанные с выравниванием поверхности как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, а также придавать участку нужный уклон, разметить территорию для возведения фундамента и прокладывать инженерные коммуникации.
Современные лазерные нивелиры успешно используются строителями и внутри помещений для монтажа дверей, окон, перегородок, навесных потолков, бетонных стяжек, укладки плитки, облицовки стен и многих других работ. Использование нивелира не только обеспечивает точное соблюдение заданного уровня, но также способствует экономии расходных материалов таких, как цементный раствор, обои, краска и другие.
Виды нивелиров
Существуют различные модели нивелиров, разработанные производителями, которые отличаются не только способом использования, но и принципом работы. Наиболее популярными считаются три главные категории.
Первый тип инструментов был разработан давным-давно и широко использовался для нивелирования. Это связано с их доступной ценой и возможностью работы в неблагоприятных погодных условиях. Однако добиться высокой точности таких измерений бывает довольно сложно, и для освоения прибора нужно потратить немало времени и сил.
Современные лазерные нивелиры, которые активно вытесняют оптические приборы, обладают компактностью, высокой точностью измерений и многофункциональностью. Их преимущества включают удобство в использовании, так как работать с лазерным нивелиром возможно без посторонней помощи. Но среди недостатков можно выделить довольно высокую стоимость профессиональных моделей и ограниченную возможность использования бытовых приборов только в закрытых помещениях.
Третья категория объединяет как оптические, так и лазерные модели. Главный отличительный фактор — наличие высокотехнологичного электронного блока. Он автоматически фиксирует результаты измерений и выводит их на дисплей. Многие усовершенствованные версии не только отображают результаты, но и производят предварительную обработку и анализ данных, долго сохраняют информацию в памяти даже при отключении питания, а затем передают её на компьютер через Wi-Fi, Bluetooth или USB. Это самая дорогая категория нивелиров, поэтому ее использование в основном ограничивается профессиональной деятельностью.
Как пользоваться нивелиром, установка
Комплект нивелира включает штатив, рейку с делением в миллиметрах с одной стороны и в сантиметрах — с другой, а также сам нивелир. Выбираем подходящую площадку для установки, лучше всего разместить прибор по центру измеряемой зоны.
Для установки нивелира выполняются следующие шаги:
- Настройка штатива: ослабляем зажимы, выставляем ножки на требуемую высоту и фиксируем их винтами. Головка штатива должна быть параллельна горизонту.
- Установите нивелир на штатив и закрепите его винтом, который расположен на штативе.
- Необходимо уровень нивелира установить строго горизонтально, для этого используются три подъемных винта. Вращая их одновременно, добиваемся смещения пузырька к центру уровня. В конце концов пузырек должен находиться точно на нуль-пункте.
После настройки нивелира остается лишь навести резкость в зрительной трубе. На фокусировочном винте наводим зрительную трубу на рейку, прокручивая фокусировочный винт до получения четкого изображения. Сетка нитей настраивается через окулярное кольцо.
Для центрирования устанавливаем нивелир над точкой, аккуратно подвешиваем отвес за крепежный винт, расположенный внизу штатива. Изменяем положение нивелира по головке штатива так, чтобы отвес находился точно над точкой, и фиксируем его. Эта операция необходима, если вы собираетесь измерять расстояние от одной точки до другой, или хотите вынести оси здания с помощью оптического луча нивелира.
Как пользоваться нивелиром при производстве полов
Не понимая, как пользоваться нивелиром, невозможно залить ровные полы из бетона или цементно-песчаной стяжки, особенно на большой площади.
Работая прорабом в компании, специализирующейся на бетонных полах, первым делом я проводил нивелирную съемку основания. На основе полученных данных можно было понять, требуется ли подсыпать песок или, наоборот, есть ли избыток материала.
Как проверить ровность основания с помощью нивелира? Допустим, у нас есть объект площадью 540 квадратных метров, и нам известна нулевая отметка уровня чистого пола.
После настройки нивелира начинаем съемку. Я проводил отметки основания через каждые шесть метров, как вдоль, так и поперек здания. Если делать это через три метра, то картина ровности поверхности будет более точной.
После завершения съемки я получил 18 высотных отметок с перепадами от 1,57 до 1,72 метра. Суммируя все 18 отметок, получаем 30,51 метра, и делим на 18, что дает 1,695 метра, являющееся средним арифметическим значением высоты основания относительно уровня горизонта инструмента.
Далее рассчитываем толщину нашего пола. От 1,695 метра отнимаем отметку уровня чистого пола, равную 1,20 метра, что дает результат 0,495 метра. Таким образом, по моим измерениям основание оказалось заниженным на 49,5 сантиметра относительно уровня чистого пола.
Как пользоваться нивелиром при устройстве фундаментов
Как правильно использовать нивелир для определения глубины заложения фундамента, указанного в проекте? После установки прибора нам необходимо высчитать горизонт инструмента. В моем случае геодезическая отметка на колонне равнялась 96,645 метра.
Устанавливаем рейку ровно на отметку и получаем данные на рейке — 0,850 метра. Горизонт инструмента вычисляется следующим образом: к геодезической отметке 96,645 метров прибавляем отметку с рейки 0,850 метра, что дает 96,645 + 0,850 = 97,495 метра.
Проектная отметка в 93,80 метра (низ фундамента) дает расчет: от 97,495 метра отнимаем 93,800 метра, и получаем 3,695 метра. Таким образом, отметка фундамента относительно горизонтального луча нивелира должна составлять 3,695 метра.
Как я учился пользоваться нивелиром
Впервые я познакомился с нивелиром во время учебы в институте, но точный предмет уже не вспомню. Все теоретические знания, которые я смог получить, были стерты из памяти к моменту, когда пришло время применить их на практике на стройке.
Поэтому мне пришлось заново учиться и задавать коллегам множество вопросов о том, как пользоваться нивелиром.
Помню, что всегда путался в полученных значениях. На рейке большие числа показывали, что это яма, а маленькие означали бугор, и мой мозг никак не мог принять такую информацию.
Например, при снятии отметок на полу я получал два значения: 1,870 метра и 1,820 метра. Это означало, что первая точка ниже второй на 5 сантиметров, но осознание того, что большее значение является ямой, никак не доходило до меня.
Я разработал для себя правило — проверять свои результаты нивелирной съемки несколько раз, чтобы исключить любые сомнения.
Что необходимо сделать перед нивелирной съемкой, можете прочитать ЗДЕСЬ. Также делюсь опытом, как я залил бетонные полы в гараже без нивелира.
Вам также будет интересно узнать, как составить акты скрытых работ, КС-2, КС-3. Если это так, тогда вам сюда.
С нетерпением жду ваших комментариев по теме использования нивелира.
Что необходимо для процесса измерений?
В оптическом нивелире за формирование горизонтали отвечают пузырьковый уровень и встроенный компенсатор колебаний, а точность измерений полностью зависит от его оптики. Оптическое устройство состоит из визира для грубой наведения на цель, объектива, окуляра с регулировочным кольцом, винта регулировки резкости и винта для точного наведения на объект.
Поле зрения прибора представляет собой сетку нитей. Для считывания отсчетов по высоте используется центральное перекрестие. Два дополнительных сечения в верхней и нижней части служат для определения расстояний и называются нитяным дальномером. Прибор также может применяться для угловых измерений благодаря наличию горизонтального лимба со шкалой.
Снятие отсчетов невозможно без нивелирной рейки, которую помощник должен держать на исследуемых точках. Рейка устанавливается строго вертикально, и необходимо следить за ее положением. На одной стороне рейки находится обычная миллиметровая линейка, а на другой — нивелирная шкала, разбитая на сектора по 10 см. Цифры показывают, сколько дециметров находится ниже, что упрощает визуальный подсчет: например, сектор 17 означает 170 см. Каждый дециметр тоже разбит на две части по 5 см (по форме напоминающие букву «Е») с сечениями, равными 1 см. Миллиметры между ними определяются интуитивно.
Кроме того, для работы с нивелиром потребуется надежный штатив, который обеспечит максимально точную установку прибора.
Как работать оптическим нивелиром правильно?
Рассмотрим последовательность действий на примере нивелиров серии RGK C. Эти устройства удобны в эксплуатации, так как сохраняют горизонтальное положение при наклонах в пределах заданного диапазона. Встроенный компенсатор с магнитным или воздушным демпфером способен гасить колебания, вызванные, например, работой строительной техники или движением автомобилей и поездов. Хотя магнитные демпферы обеспечивают более надежную и точную работу, при выполнении работ вблизи источников магнитного поля стоит отдать предпочтение приборам с воздушным демпфером маятниковой системы компенсатора.
Настройка оптического нивелира после падения также не вызовет трудностей, так как демпфер помогает прибору автоматически выравнивать горизонтальное положение. При установке нивелира важно надежно закрепить его на штативе и сделать грубую настройку по пузырьковому уровню цилиндрической формы.
Установка нивелира в горизонтальное положение
Работа с прибором основывается на том, что излучаемые им лучи находятся в горизонтальной плоскости. Несоблюдение этого условия приведет к ошибкам в показаниях на измерительной шкале.
Самые простые модели выставляют вручную. Для этого у нивелира предусмотрены три винта, расположенные в вершинах равностороннего треугольника. Между ними также находятся пузырьковые уровни. Настройка осуществляется в следующем порядке:
- Прибор крепится на штативе.
- Крутите любые два винта, пока не установите пузырек между ними точно на центральную метку.
- Используя третий винт, проводятся аналогичные действия с двумя другими уровнями.
Более дорогие модели снабжены функцией автоподстройки. Ориентируясь на показания гравитационного датчика, прибор сам корректирует свое положение, однако такой эффект фиксируется только в пределах 5°. Поэтому пользователю все равно придется делать предварительную установку с помощью винтов.
Во время подстройки прибор издает звуковые сигналы и мигает индикатором. Если сигнал долго не отключается, это говорит о том, что отклонение от горизонтального положения превышает 5°. В таком случае необходимо произвести более точную предварительную установку.
Проверка нивелира
Перед началом работ новый или долго не использовавшийся прибор необходимо проверить на точность. Труба излучателя могла сместиться в результате падения или ударов, что случается довольно часто во время транспортировки. Выполните следующие шаги:
Поместите инструмент в помещении на уровень примерно в метре от стены. Установите его в горизонтальное положение.
Включите нивелир и отметьте на ближайшей стене точку, куда попадает световой луч. Поверните прибор на 180° (при этом штатив остается неподвижным) и отметьте такую же точку на противоположной стене.
Переместите нивелир так, чтобы он оказался в метре от противоположной стены, и установите его в горизонтальное положение. Направьте излучатель на ближайшую стену и сделайте отметку в точке, где появится проекция светового пучка.
Не меняя положения штатива, разверните прибор на 180° и повторите действие на противоположной стене. Измерьте вертикальное расстояние между точками на каждой стене.
Вычислите разницу полученных величин и разделите её на расстояние между стенами.
Итоговое значение не должно превышать допустимое отклонение, указанное в паспорте прибора. Если это условие не выполняется, выполните подстройку излучателя с помощью специальных винтов. Эта операция требует наличия определенных навыков, поэтому новичкам лучше обратиться за помощью к специалистам.
Как пользоваться оптическим нивелиром? Процесс выполнения нивелировки
Рассмотрим на практике, как правильно использовать оптический нивелир. Описанные ниже шаги помогут получить точные и надежные измерения.
Шаг 1. Подготовка инструмента. Перед тем как начать работу с оптическим нивелиром, убедитесь в его правильной настройке и calibrate. Проверьте, чтобы компенсатор выравнивал визирную ось и чтобы пузырьковый уровень показывал корректные данные. Также убедитесь, что объектив и окуляр чистые и не имеют повреждений.
Шаг 2. Установка нивелира на точке наблюдения. Выберите ровную и стабильную площадку, после чего монтируйте нивелир на штативе, затянув становый винт. Используйте нитяной отвес, пузырьковый уровень и подъемные винты штатива для центрирования и выравнивания прибора. Сначала установите круглый уровень между двумя винтами, затем одновременно вращая их в противоположных направлениях, добьитесь, чтобы пузырек оказался в центре. После этого используйте третий подъемный винт для окончательной настройки пузырька. Если все выполнено правильно, оставшиеся незначительные погрешности установки исправит компенсатор с магнитным или воздушным демпфером, установленный в нивелире.
Если нивелир немного сместился от центра, можете ослабить становой винт и немного сдвинуть штатив по поверхности. Если смещение значительное, следует повторить весь процесс установки или сдвинуть винты в одну сторону и компенсировать положение прибора другой стойкой штатива. Главное — удерживать пузырек цилиндрического уровня в центре во время вращения в любом направлении.
Шаг 3. Производим измерение. Для предварительного наведения на цель используйте визир. Сфокусируйте изображение в окуляре, применяя регулировочное кольцо и механизм фокусировки, и добивайтесь максимальной четкости. Затем прицельтесь на рейку, которую держит помощник, и запишите полученные показания.
Шаг 4. Перемещение и повторное измерение. Переместите рейки к следующей точке и повторите измерение. При передвижении нивелира между точками наблюдения каждый раз необходимо повторно выравнивать инструмент.
Шаг 5. Обработка данных. После окончания измерений необходимо обработать полученные данные для расчета разности высот между точками. Определение превышения производится путем сравнения отсчетов на рейке с базовым значением.
Шаг 6. Контроль качества измерений. После обработки данных желательно провести контроль качества результатов. Для этого можно выбрать несколько точек, измеренных в разное время, перепроверить их и сравнить полученные значения с известными или смежными точками. Если разница между измерениями не превышает допустимую погрешность, результаты считаются надежными, и можно приступать к следующим этапам работы. Если имеются расхождения, следует повторить измерения или провести дополнительные проверки нивелира.
Важные моменты
Учет атмосферных условий. При работе с оптическим нивелиром следует учитывать атмосферные условия такие, как температура, влажность и атмосферное давление. Эти факторы могут существенно повлиять на точность измерений. Поэтому рекомендуется проводить измерения при стабильных атмосферных условиях и включать их в процесс обработки данных.
Уровень освещения. Наблюдения в условиях низкой освещенности или плохой погоды могут представлять трудности, если прибор оснащен некачественной оптикой. Однако современные модели, такие как RGK N-32, имеют высококачественные линзы с просветляющим покрытием, что позволяет комфортно считывать данные с рейки даже при недостаточном освещении.
Выполнение расчетов. Качество конечного результата напрямую зависит от точности интерпретации показаний и расчетов. При повторных исследованиях следует усреднять значения и использовать их в дальнейшем. Иногда может возникнуть необходимость вносить корректировки с учетом инструментальных погрешностей и внешних факторов.
Документирование. Ведение журнала работ исключает возможность допущения ошибок и экономит время на повторные проверки, а также позволяет систематизировать данные и возвращаться к ним при необходимости. Рекомендуется фиксировать в журнале время и дату выполнения работ, перечислять любые обстоятельства, которые могли повлиять на результат, а также указывать детальные характеристики измеряемых точек, включая их местоположение, высоту и другие важные детали.
Безопасность. При установке нивелира на штатив следует убедиться, что он стоит на ровной и устойчивой поверхности. Также важно следить за тем, чтобы рядом не находились люди, чтобы не искажать результаты измерений. На действующих строительных площадках необходимо обозначать свое местоположение и оборудование, чтобы снизить риск столкновения с тяжелой техникой.
Практика и опыт. Как и в любой другой области, практика и накопленный опыт играют ключевую роль в достижении точных и надежных измерений. Чем больше времени вы проводите, используя нивелир и осуществляя измерения, тем лучше вы поймете его функционирование и сможете добиться более высокой точности в своей работе.
