Как пользоваться нивелиром и рейкой при строительстве. Как пользоваться нивелиром: типы и особенности использования Уроки нивелирования

Оптический нивелир занимает основные позиции на строительной площадке. Простейший нивелир с уровнем состоит из зрительной трубы, цилиндрического уровня и трегера — подставки для зрительной трубы с тремя подъемными винтами. Но вот как пользоваться этим с виду простым прибором, знают не все. НСК Прокат решил рассказать, как же работает оптический нивелир?

Когда вы берете в обычный комплект входит нивелир и две рейки с делениями. Суть нивелирования состоит в том, что после наведения на нивелирную рейку зрительной трубы, снимаем отсчеты с рейки.

Как пользоваться оптическим нивелиром, чтобы определить разность высот конкретных точек? Для этого соблюдайте определенный порядок действий и придерживайтесь рекомендаций НСК Прокат, как пользоваться нивелиром, чтобы правильно провести замеры. Это несложно.

— Установите штатив: ослабьте винты на ножках, выдвиньте ножки на требуемую высоту и зажмите винты. Головка штатива должна быть расположена горизонтально. При необходимости подкорректируйте подъемными винтами трегера.

— Чтобы придать горизонтальное положение инструменту, установите нивелир на штативе и затяните закрепительный винт. Подъемные винты подставки установите в среднее положение по высоте.

— Приведите пузырек уровня в положение «нуль-пункт», вращая одновременно подъемные винты в противоположных направлениях, пока пузырек не выйдет на линию, перпендикулярную к линии, которая соединяет подъемные винты. Пузырек круглого уровня приведите в центр, вращая винт.

— Фокусировка зрительной трубы. Настройте окуляр по вашему зрению. Для этого наведите зрительную трубу на яркую поверхность и вращайте окулярное кольцо, пока сетка нитей станет черной и четкой. Используя визир, наведите трубу на рейку и вращайте фокусировочный винт до получения четкого изображения рейки.

— Центрирование проводят, если нужно установить нивелир над точкой. Подвешивают отвес и ослабляют винт закрепительный. Нивелир смещают по головке штатива, пока отвес не укажет строго на точку. Закрепляют винт.

— Измерение и взятие отсчетов. Для этого:
а) установите прибор на штативе, придайте ему горизонтальное положение и выполните фокусировку сетки нитей;
б) нивелирную рейку установите вертикально;
в) наведите зрительную трубу на рейку заднюю, на черную сторону. С помощью винтов подъемных приведите пузырек уровня в положение «нуль-пункт». Снимите отсчет по сетке нитей зрительной трубы: среднему и дальномерным штрихам;
г) наведите трубу на переднюю рейку, на ее черную сторону, а пузырек уровня приведите снова в положение «нуль-пункт» и снимите отсчет;
д) наведите трубу на переднюю рейку, на ее красную сторону и снимите отсчет по среднему штриху по сетке;
е) наведите зрительную трубу на заднюю рейку, на ее черную сторону и снимите отсчет.

Все данные измерений регистрируйте в специальном журнале.

Статья подготовлена по материалам сайта donosvita.ru

Чтобы разобраться с тем, как пользоваться нивелиром, не нужно проходить какие-либо специальные курсы или ходить в геологический институт. Понадобится лишь изучить все нюансы работы и ознакомиться с технологией, после которой можно самостоятельно выполнять замеры не хуже опытных специалистов.

Нивелир используется для проведения необходимых замеров перед строительством.

Принцип геодезии на строительной площадке

В процессе работ по вынесению в натуру планов понадобится определиться с разницей в высотах нескольких точек на участках основания и отметкой, которая считается условным уровнем. Чаще всего выполняется работа с помощью использования нивелира и геодезических реек. Таким образом, можно определить и провести геометрическое нивелирование.

В данном случае оптическая ось инструмента горизонтальна. Из метки условного уровня надо найти разницу высот показателей по отметкам на планках. В процессе работ каждая подобная точка располагается на расстоянии до 100 м от точки монтажа нивелира. Уровень нужно измерять минимум 3 раза, в результате надо принять среднее арифметическое значение. Исходя из полученных данных, можно подготовить план земельного участка.

В процессе рассмотрения принципа работы данного приспособления нельзя не упомянуть важную составляющую, а именно нивелирную рейку. Это специальная планка, которая устанавливается вертикально в точках для измерения высот на основаниях. Данное изделие выполняется из дерева или металла (в большинстве случаев из алюминия).

Приспособление имеет стандартную длину (3-4 м). Для удобства перемещения рейку можно складывать вдвое. Современные варианты планок имеют телескопический раздвижной механизм.

Читайте также:

Стойка для дрели своими руками –

Вернуться к оглавлению

Список инструментов, которые понадобятся для нивелирования

На сторонах стандартной рейки для нивелирования в большинстве случаев нанесена градуировка: с лицевой стороны разметка производится в метрической системе измерения, а с обратной стороны – в дюймовой. Первым делом рейку нужно установить специальной отметкой на нижней скобе из металла в центр точки измерения.

Для удобства пользования имеются специальные рукоятки для удержания приспособления на данной точке. В качественных планках, которые изготавливаются из железо-никелевых сплавов, предусмотрены специальные пузырьковые уровни, которые используются для того, чтобы контролировать вертикальность положения планки.

В процессе проведения работ на местности при начальном исследовании подготавливаемой застройки важно выполнить комплексное моделирование изготавливаемой конструкции в габаритном взаимодействии с ландшафтом природы.

Технология фотографирования измерительных точек с переносом значений реального масштаба в качестве данных для компьютерного программного обеспечения позволяет выполнять моделирование объекта и его взаимодействия с окружающей средой.

Понадобятся такие элементы, как:

• нивелир;
• специальное программное обеспечение;
• рейки.

Вернуться к оглавлению

Способы нивелирования на местности

Нивелиры – это большая группа устройств, которые применяются для того, чтобы определить и зафиксировать точное местоположение различных элементов по высоте. Элементами в данном случае могут быть произвольные метки и участки основания земли, а не конкретные ориентиры.

Суть нивелирования заключается в определении разницы высот между уровнями изготавливаемой конструкции. От величины данного превышения и грамотного измерения будет зависеть общее количество строительных работ. К примеру, от планируемого начального уровня первого этажа здания можно рассчитать глубину основания, сток подземных вод, проект системы дренажа, вид утепления отмостки и т.д.

Существуют следующие способы нивелирования:

1. Гидростатический способ. Основывается на свойстве расположения жидкости в сообразующихся сосудах. Имеет высокую точность и допускает выполнение измерений за пределами видимости между конкретными пунктами. Замеры в данном случае связываются с надобностью прокладывания и заполнения жидкостью шлангов и труб большой длины, что в некоторых случаях не очень удобно.
2. Барометрический способ. Используется в процессе планирования крупных конструкций архитектуры. Для осуществления данного метода понадобится использовать высокоточные барометры и специальное программное обеспечение для компьютеров. Подобный способ не используется в строительстве частных домов.
3. Тригонометрические замеры путем поворотного теодолита. Этот способ хорош тем, что в данном случае не нужны помощники с дополнительными планками. Теодолитные измерения можно проводить по горизонтальным и вертикальным углам. Однако разобраться с принципом действия данного приспособления гораздо сложнее, чем с функционированием обычного нивелира. Недостатком является и то, что теодолит стоит намного дороже.
4. Геометрические измерения углов возвышения при помощи обычных нивелиров производятся исключительно в одной плоскости и нуждаются в монтаже дополнительных отметок (можно использовать планки) в их перемещении с одного места на другое. В журнал понадобится заносить соответствующие записи.

Простота и надежность замеров стандартным нивелиром, его совместимость с целями строительства делают данное приспособление самым востребованным в процессе планирования многих видов работ: от заливки основания до проверки точности кровли.

Вернуться к оглавлению

Конструкция и классификация стандартных нивелиров

Схемы расположения осей при поверках нивелира: А – в – схемы расположения осей при поверках нивелира, г – позиции нивелира при третьей поверке.

Данное приспособление имеет простую конструкцию. На треножнике располагается главный оптико-механический узел, в который встроена линзовая система. Данный узел должен обеспечивать горизонтальность луча визира, при этом допускается лишь минимальное отклонение. Линзы могут дать прямой или перевернутый рисунок. В последнем случае рейка для измерения тоже должна быть перевернута в процессе монтажа на местности.

В верхнюю часть конструкции всех нивелиров нужно встроить датчики уровня. Точный монтаж устройства на местности определяет качество дальнейших измерений. Квалифицированный специалист будет регулярно сверяться со значениями данных датчиков, выполняя при надобности их регулировку специальными рычагами наклона оптико-механического узла. Можно своевременно обнаружить случайное отклонение устройства от точного местоположения на местности и не производить измерения повторно.

Перед использованием нивелира и планки понадобится ознакомиться с основными видами устройств для геометрических измерений превышения высоты.

Самым простым и доступным является нивелир с цилиндрическим уровнем, который располагается на трубке-визире.

Более точным является измеритель с автоматическим возмещением погрешностей монтажа, однако он стоит намного дороже. Его удобно использовать в процессе выполнения измерений на проблемных грунтах: щебне, песке и т. д. Устройства с электронной системой измерений применяются в процессе проектирования масштабных объектов. Данную конструкцию сложно настраивать и эксплуатировать.

По классу точности измерений нивелирные конструкции можно разделить на такие основные группы, как:

• технические устройства (маркировка Н-10, Н-12 и т. ид.);
• точные аппараты (обозначения от Н-3 до Н-9);
• сверхточные устройства (обозначения от Н-05 до Н-2.5).

Цифрами в маркировке обозначается средняя погрешность измерений в мм/км. Следует понимать, что даже техническое приспособление будет давать отклонение около 1 см на 1 км расстояния до объекта. Этого хватит для того, чтобы выполнить точное проектирование и правильное планирование большого количества работ по строительству.

Профессиональный лазерный уровень должен отвечать более высоким требованиям:

• точность измерения ±0,1 мм/м и выше. Большие расстояния на местности дают увеличение погрешности;
• работа с приёмником для увеличения видимости луча, дальности работы от 300 метров;
• высокий класс защиты от пыли и влаги;
• устройство дистанционного управления;
• лазерный отвес.

Ротационный прибор обеспечивает охват в 360 градусов. Соответственно, профессиональные приборы отличает и более высокая стоимость.

Полезные видео

Подготовка, приведение прибора в рабочее положение:

Чтобы узнать, как пользоваться нивелиром, не обязательно оканчивать курсы геодезистов или геологический институт. Достаточно внимательно прочитать эту статью, ознакомиться с видеовставками и поэкспериментировать с прибором, и вы сможете совершать высокоточные измерения не хуже квалифицированного инженера.

Методы нивелирования на местности

Нивелирами называется большая группа приборов, которые используются для определения и фиксации точного положения различных предметов по высоте. Причем предметами могут быть вполне произвольные точки и участки земной поверхности, а не определенные ориентиры.

Задача любого нивелирования состоит в измерении разницы высот между отметками (уровнями) будущего здания (сооружения) . На практике, от величины такого превышения, от его грамотного измерения зависит общее качество строительства. Например, от запланированного «нулевого» уровня первого этажа дома рассчитывается глубина фундамента, сток грунтовых вод, проект дренажной системы, вид и т.д.

Существующие методики нивелирования достаточно разнообразны:

• Гидростатический метод, основанный на свойстве одинакового положения жидкости в сообщающихся сосудах. Обладает высокой точностью и допускает измерение вне пределов прямой видимости между отдельными точками . Гидростатические замеры связаны с необходимостью прокладывать и заполнять жидкостью протяженные шланги и трубки, что не всегда удобно;
• Барометрический метод – применяется при планировании и разметке обширных архитектурных комплексов, нуждается в высокоточных барометрах, специальных компьютерных программах. В личном жилищном строительстве барометрические измерения не используются;
• Тригонометрические замеры посредством хороши тем, что не нуждаются в помощниках с дополнительными рейками. Теодолитные измерения ведутся как по горизонтальным, так и по вертикальным углам, однако освоить этот прибор сложнее, чем обыкновенный нивелир, да и стоимость теодолита в несколько раз выше;
• Геометрические измерения углов возвышения с помощью стандартных нивелиров выполняются только в одной плоскости и требуют установки вспомогательных отметок (тех же реек), их перемещения с места на место и записей в журнале измерений

Простота и надежность замеров обыкновенным нивелиром, его хорошая совместимость с нуждами частного и жилищного строительства делают его наиболее востребованным при проектировании и планировании многих работ – от заливки фундамента до проверки точности двускатной кровли.

Типовое устройство и классификация современных нивелиров

Конструктивное устройство нивелира незамысловато. На прочном треножнике расположен основной оптико-механический узел со встроенной системой линз. Этот узел должен обеспечить строгую горизонтальность визирного луча, с минимальным отклонением. Линзы могут давать как прямое, так и обратное (перевернутое) изображение. В последнем случае измерительные рейки тоже следует перевернуть при установке на местности.

В верхнюю часть корпуса каждого нивелира встраиваются датчики уровня. Прочная и точная установка прибора на местности определяет качество всех последующих измерений. Опытный оператор постоянно сверяется с показателями этих датчиков, регулируя их при необходимости рукоятками наклона оптико-механического узла. Это позволяет вовремя заметить случайное отклонение прибора от точного положения на местности и не повторять измерения заново.

Перед тем, как пользоваться нивелиром и рейкой, необходимо описать основные разновидности приборов для геометрических измерений превышения высоты. Наиболее просты и экономичны нивелиры с цилиндрическими уровнями (один или несколько), которые расположены непосредственно на трубе-визире. Значительно дороже и существенно точнее измерители с автоматической компенсацией «огрехов» установки, они удобны при работе на проблемных грунтах – щебень, песок и т.п. Нивелиры с электронной системой измерения используются при профессиональном проектировании крупных объектов и довольно сложны в настройке и эксплуатации.

По классу измерительной точности нивелирные устройства делятся на три основных группы:

• Технические приборы, маркировка Н-10, Н-12 и т.д.;
• Точные приборы, маркировка от Н-3 до Н-9;
• Особо точные приборы, маркировка от Н-05 до Н-2.5.

Цифры в названии обозначают среднюю погрешность измерений в миллиметрах на километр. То есть даже технический нивелир дает отклонение около 1 см на 1 километр расстояния до объекта – этого более чем достаточно для точного проектирования и грамотного планирования подавляющего большинства строительных работ .

Как пользоваться нивелиром – пошаговая инструкция для начинающих

Практическое применение обыкновенного нивелира описывается следующей последовательностью измерительных действий:

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.

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.

Нивелирование – это измерение разницы высот между определенными точками участка. Это определение не из учебника, но кажется нам более понятным. Поэтому нивелировать — это значит измерять разность между двумя или более точками по высоте. При этом сам прибор может быть привязан по высоте к одной из близлежащих реперных точек, а может и не быть. В большинстве случаев, когда речь идет о посадке дома на участке, определении высоты его цоколя, в т.ч. с учетом перепада высот с соседними участками, с целью планировки ландшафта участка, отвода дождевой и талой воды от дома т.п., то такая привязка необязательна.

Когда мы говорим о приборе, то имеем в виду нивелир – геодезический высотомер. А репер – это стационарный знак, имеющий стабильное положение по отношению к идеальной, принятой за «0» точке отсчета. Они бывают 3 видов значимости (вековые, фундаментальные, рядовые), но это не предмет рассмотрения данной статьи. В реальных условиях, при строительстве индивидуального дома, за реперную точку берется любая, чаще самая высокая точка участка, и от нее вычисляются все перепады высот.

Конечно, можно и не делать нивелирования участка, но если вы планируете как минимум производить выемку или засыпку грунта при организации ландшафта, то такое исследование поможет вам рассчитать его количество с высокой точностью, что минимизирует затраты на спецтехнику и транспорт. Да и с высотой цоколя при этом вы не ошибетесь точно, а это – одна из наиболее частых ошибок индивидуальных застройщиков, обходящаяся в дальнейшем дорого.

Виды нивелиров

Сегодня прямо ответить на вопрос, что же такое нивелир, не так просто, как еще с десяток лет тому назад. Тогда под этим названием подразумевался оптический прибор, напоминающий небольшую подзорную трубу, закрепляемую на треноге, в которую были хорошо видны метки на рейке, находящейся на большом расстоянии от прибора. Ее, по указанию оператора, помощник устанавливал в различных точках участка. Изображение в нем было перевернутым, что составляло определенное неудобство для снятия замеров. Но прибор отличался исключительной надежностью, что позволило ему дожить до наших дней.

Но вместе с тем на рынок вышли более удобные в использовании нивелиры, да в таком ассортименте, что разбираться в их многообразии легче с использованием сравнительной таблицы.

Из нее мы вычленим 2 главные группы. А это:

• оптические;
• лазерные.

Оптические нивелиры пополнились широкой линейкой нивелиров прямого действия, где изображение не перевернуто вверх ногами, а также цифровыми нивелирами, в которых человеческая функция ведения журнала нивелирования и произведение расчетов превышений уровней стала выполняться самим прибором. Человек же должен только нажать кнопочку при наведении на линейку и в самом конце считать готовый журнал с памяти нивелира.

Но, все же, все оптические нивелиры предусматривают наличие у оператора хоть небольших знаний о работе с ними.

Лазерные же нивелиры настолько просты в использовании, что для их использования специальные навыки не нужны, главное, чтобы прибор был четко выверен и настроен.

Лазерный луч такого нивелира рисует четкую светящуюся линию в различных плоскостях, что радикально упрощает все построения и расчеты. А в тандеме с обычной рулеткой, такой прибор позволяет с легкостью выполнить все задачи традиционного нивелира и даже более.

Единственным, но ощутимым недостатком лазерных нивелиров является их ограниченное использование ясным солнечным днем, но самые мощные модели минимизируют этот фактор, а наши кулибины нашли изящный и простейший выход из данной ситуации.

Такие нивелиры бывают позиционными и ротационными. Второй отличается от первого наличием серводвигателя, закрепленного на подвесе, который вращает преломленный в призме под углом 900 лазерный луч вокруг своей оси.

Точность такого прибора – выше.

Собственно, все лазерные нивелиры таковыми являются только в соединении с измерительной рейкой, а без нее они – лазерные уровни, но на практике, последними принято считать маломощные приборы, используемые внутри помещений.

Большинство современных нивелиров являются самовыравнивающимися (естественно – в определенных пределах отклонений от горизонтали), но сохранились и уровенные модели, где установка производится по уровням, но с этим мы разберемся ниже.

Различие по классам точности для наших видов нивелирования большого значения не имеет, поэтому их описание мы сознательно опустим.

Как пользоваться оптическим нивелиром

Нивелир – прибор не дешевый. Покупать его для одноразовых измерений – малооправданно, а нанимать геодезистов для этой работы – еще более расточительно. Но, познакомившись с элементарными приемами работы с нивелиром, и взяв его в аренду (а это сейчас возможно повсеместно), вы однозначно сможете все работы с ним на своем участке выполнить самостоятельно.

Устройство большинства оптических нивелиров схоже, и отличается в основном наличием или отсутствием поворотного лимба, позволяющего с точностью до 50 определять углы на горизонтальной плоскости, и конструктивными особенностями отдельных элементов.

Принцип работы с оптическим нивелиром вы увидели в видеоролике, представленном выше. Сейчас же рассмотрим приемы работы с ним.

Работы производят 2 человека: один – непосредственно с прибором, устанавливая, наводя на цель — линейку, считывая и записывая показатели, а второй – с линейкой, перенося и устанавливая ее по указаниям первого, следя за ее вертикальностью.

Нивелир устанавливается на штатив.

Главная функция штатива: точно удерживать прибор в установленном положении, не допуская отклонений от выставленного уровня, а также уберегать его от опрокидывания. Выдвигающиеся ножки позволяют фиксировать нивелир на заданной высоте с горизонтальным позиционированием площадки крепления даже на рельефе с уклоном. Часто штативы снабжаются уровнем на подвесе, а современные могут быть оборудованы и другими системами уравновешивания устройства.

Большинство реек (линеек) нивелиров имеют одинаковые обозначения в форме делений имеющих толщину (значение) в 10 мм, часть из которых для удобства снятия показателей объединены в прямую или оборотную букву Е, имеющую высоту 50 мм. Между этими буквами также расстояние в 50 мм. Большие цифры на рейке показывают расстояния в дециметрах.

В зависимости от того, прямой или обратный у вас нивелир, отсчет производится либо сверху, либо снизу. Нанесение значений на рейке также должно быть прямым или обратным. Часть реек для прямых нивелиров снабжены более привычной нам шкалой. Также они имеют телескопическое устройство для удобства транспортировки.

Вы можете выбрать точку установки нивелира на местности.

Но главное: его четкая установка по уровню. Пузырьки на всех встроенных уровнях должны находиться строго по центру.

Лучше сразу подготовить план участка с отметками, в которых вы будете позиционировать рейку и на таком плане фиксировать реальные показатели нивелира.

Так делают профессионалы геодезисты или строители. Есть и другие формы ведения журнала нивелирования, но вы можете записывать свои результаты в любой удобной для вас форме, наиболее точно отвечающей задачам, которые вы должны решить в процессе нивелирования: то ли спланировать рельеф, то ли установить отметки высоты фундаментов.

Делаем нивелир своими руками

Нивелир, на самом деле, несмотря на довольно сложную конструкцию, один из наиболее легко изготавливаемых в домашних условиях приборов. В его основе лежит устройство абсолютно горизонтальной платформы в заданной точке.

Принцип устройства самодельного нивелира понятен из схемы. Нам лишь остается ее прокомментировать и внести необходимые, на наш взгляд, коррективы.

Во-первых, вовсе не обязательно, чтобы опора (площадка) вращалась. Важно, чтобы она была установлена строго горизонтально и прочно, чтобы не отклонялась от начальной позиции в процессе измерений. Для этого будет полезной установка двух раскосов в перпендикулярных плоскостях, которыми площадку можно будет жестко закрепить к ноге.

Во-вторых , ногу при этом вовсе не обязательно делать в виде треноги – важно, чтобы она уверенно держалась в грунте. Для этого можно просто забить ее в землю через деревянную проставку так, чтобы она не шаталась, а крепление площадки произвести, пользуясь хорошо выверенным уровнем.

В третьих , роль самого нивелира и выполнит этот уровень. Можно производить замеры, выполняя нацеливание на рейку вдоль его ребра (при этом человек, держащий рейку, должен выполнять ваши команды, передвигая по шкале контрастный предмет типа кредитной карточки), а можно закрепить на уровне мощный лазер-указку.

При этом даже если точка лазера будет размытой, вы сможете легко высчитать центр этого светового пятна, беря размеры по одному из его краев – ведь нам при нивелировании важен перепад высот, а не его точное отклонение от уровня моря.

А рейку можно изготовить из любой ровной деревянной рейки или какой-нибудь трубы, закрепив на них ленту от поломанной рулетки или даже портняжный сантиметр.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами;)