Как пользоваться нивелиром: прибор для определения разности высот

Содержание

Нивелировка и ее методы

В целом все виды превышений можно сгруппировать на основные (преимущественные) и дополнительные. Основные подразумевают:

Использование горизонтального визира луча зрительной трубы нивелира (геометрическое нивелирование)
Принцип наклона визира луча зрительной трубки теодолита (тригонометрическое нивелирование)
Выравнивание жидкости в сообщающихся емкостях водяного уровня (гидростатическое нивелирование)

В качестве дополнительных методов нивелирования используют:

Барометрическое нивелирование, которое применяют в горах и основано на разнице показателей атмосферного давления по отметкам высоты
Автоматическое нивелирование, применяемое при производстве строительно-дорожных работ, принцип действия которых основан на считывание показаний с датчиков, установленных на автомобиле. Они в свою очередь высчитывают наклонный вектор при перемещении
Стереофотограмметрическое нивелирование выполняется на сложной аппаратуре в комплексе. Основано на паре снимков с космоса или самолета, которые потом частично перекрывают и загружают в цифровое устройство. Это самый догорай и современный метод, в результате которого выводится эффект трехмерного изображения

В качестве примера можно привести аэрофотосъемку современного микрорайона. Осуществив привязку четких контуров снятой местности к системе координат, можно получить трехмерную модель, с определением точек высот с использованием метода интерполяции.

Как пользоваться нивелиром и рейкой: измерение и фиксация значений

Вычисление данных посредством применения измерительного инструмента такого типа выполняется по специальному алгоритму

Очень важно определить точку отсчета, на которую будет производиться ориентация во время измерения. Коррекция расположения других объектов выполняется на основе данных об исходной позиции

Рейка должна быть установлена на самую высокую точку, соответствующую измеряемой плоскости. После этого стоит навести инструмент на ее шкалу, что позволит рассчитать нужные значения.

Рейка должна устанавливаться на самую высокую точку, которая соответствует измеряемой плоскости.

Коррекция положения геодезической рейки также входит в комплекс манипуляций, необходимых в процессе работы. Для этого данный элемент требуется перемещать вверх или вниз. Это производится до тех пор, пока целое число на рейке не сойдется с точкой в объективе, соответствующей пересечению линий. Значение, которое было получено при этом, следует зафиксировать в журнале.

Теперь потребуется переместить рейку на другую точку измерения. Новое положение позволяет вычислить следующее значение на шкале. Оно тоже должно в обязательном порядке совпадать с пересечением линий в объективе инструмента. Затем два значения, определенных по перекрестным точкам, необходимо объединить, после чего нижний край рейки будет соответствовать позиции, на которую производится ориентация.

Важно знать, что отметка чаще всего проставляется на специальной конструкции, которая называется репером. Между этими составляющими натягивают строительные шнуры, что позволяет получить четкую картину будущего строительного мероприятия

Реперы активно используются при заливке оснований зданий или же при возведении стен.

Наиболее четкие данные можно получить с помощью лазерных нивелиров. Уровни такого типа тоже содержат рейки, которые способствуют проведению соответствующих измерительных изысканий.

Рейку необходимо перемещать вверх или вниз до тех пор, пока целое число на рейке не сойдется с точкой в объективе.

Благодаря нивелиру появляется возможность определения и выставления необходимых точек на огромных площадях. Радиус действия других измерительных приборов гораздо больше.

Нахождение разности высот двух или более точек – довольно серьезный процесс, требующий от оператора внимательности и знания эксплуатационных характеристик устройства. Для этой работы используется рейка, регуляция которой осуществляется вторым человеком.

Необходимо определить исходную точку измерения. Для наглядности ее можно обозначить латинской буквой A. Именно на нее устанавливается рейка. Вертикальное расположение данного элемента является наиболее целесообразным. Для того чтобы откалибровать рейку, нужно сверяться с вертикальной чертой визирной сетки.

На заметку! Лазерные нивелиры 360° также требуют установки и настройки измерительной рейки, но их особенность заключается в создании более объемной плоскости.

Процесс нахождения разности высот двух или более точек, является довольно сложной процедурой.

Затем нужно навести прибор на рейку и отрегулировать измерительное устройство таким образом, чтобы она приобрела четкие очертания в окуляре.

Далее можно приступить к регистрации данных, полученных в процессе работы. Для этого нужно отметить положение горизонтальных линий, входящих в визирную сетку

Следует обратить внимание на нижний показатель. К нему суммируется число, соответствующее количеству сантиметровых делений, находящихся между чертой значения и линией визира приспособления

Затем помощник должен изменить положение рейки. Это производится для определения следующей точки B, после чего необходимо повторно зафиксировать значение. Существует одно правило, которое следует знать. Горизонт приспособления является статичным, поэтому двигается только рейка. От высоты ее положения зависит измеряемая величина. Чем ниже размещается рейка, тем больше будет значение, которое можно определить с помощью рабочей части прибора.

Как определить превышение точек?

Для выполнения работ необходимо придерживаться следующей инструкции:

Вычисление отметок точек через превышение

Выбирают первую точку, на которой устанавливают рейку в вертикальном положении.
Чтобы планка стояла максимально ровно, необходимо корректировать ее нахождение, ориентируясь на визирную сетку на приборе.
Нивелир наводят на рейку. При помощи вращения окуляра добиваются максимальной четкости изображения.
В блокнот записывают значения мерной рейки, где оказалась горизонтальная линия визирной сетки.
Планку переносят на другую точку и всю работу проводят сначала по аналогичной схеме.
Нивелир расположен неподвижно. Поэтому чем больше измеренное значение на рейке, тем ниже находится конкретная точка.

Правила переноса отметок на поверхность

Схема передачи отметок на монтажный горизонт

Нивелир на стройке — незаменимая вещь, поскольку с его помощью можно определить глубину копания котлована в каждом конкретном случае. Рассмотрим ситуацию, когда необходимо получить выемку с нахождением дна на уровне -2.000 относительно пола здания. Для этого экскаваторщику необходимо указать его отметку.

Чтобы правильно выполнить данную работу, выставляют рейку на точке, которая соответствует полу здания – на проектном нуле. На стройке обычно подобные реперы выставляет геодезист.

Допустим, что в данной точке удалось измерить значение 153. На месте нахождения будущего котлована устанавливают колышек и приставляют к нему рейку. Снимают значения, которое вышло, например, 168. Разницу в 15 см откладывают от низа колышка вверх. Рядом с ним можно забить еще один столбик. Его верх должен соответствовать выполненной отметке, что обеспечит экскаваторщика более надежным ориентиром.

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 утепления отмостки 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 поворотного теодолита 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

Нивелир: это многопрофильный прибор, используемый в строительстве

Такие приспособления являются очень полезными в строительстве, они используются для выполнения разных задач. С помощью данного инструмента можно организовать работу по нанесению облицовочного материала на любую поверхность.

Нивелиры активно применяются при поклейке обоев. Если использовать этот прибор, то необходимость в организации отбивок пропадает. Уровень следует выставить под потолком и клеить полосы в соответствии с линией, которую показывает измерительный прибор. Узнать подробнее о том, как работать с нивелиром, позволяет просмотр видеоматериалов на данную тематику.

Это устройство также применяется опытными мастерами во время плиточной кладки. С его помощью гораздо проще выдерживать ровные линии, чем и обуславливается спрос на данное приспособление в строительной среде. Однако стоит сказать, что для облицовки рабочей поверхности плиткой понадобится инструмент, который рассекает луч на отдельные перпендикулярные пучки.

Нивелиры используют не только для строительства зданий, но и во время работ по внутренней отделке помещений.

Нивелир – это универсальное устройство, которое может предназначаться и для других задач. Рассмотрим, в каких случаях используется этот прибор, помимо вышеперечисленных:

для отделки лестничных маршей;
монтажа различной бытовой техники;
сборки и установки мебели.

Таким образом, эксплуатационная сфера устройства довольно широка. Работать с нивелиром не так сложно, как кажется на первый взгляд, – достаточно понять принципы функционирования прибора.

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.

Как работать с оптическим нивелиром

Порядок работы с конкретным устройством точно и просто описывается в комплектной инструкции. Суть работы не представляет особой сложности.

Установка штатива. Главная задача – выдерживание строгой горизонтали. Штатив раздвигается на удобную ширину и высоту, ползунки фиксируются. При необходимости ножки вводятся в грунт.

Установка нивелира. Блок крепится на штатив посредством пазов и крепящего винта.

Настройка нивелира. Винты вращаются, блок поднимается в той или иной плоскости для получения выверенного по уровню положения. Регулируется резкость изображения.

На требуемую точку (дальность) выносится контрольная рейка

Ее важно удерживать на одном месте без движения.

Считываются первые данные – по горизонтальной полосе нитей при отличной видимости шашек. Информация фиксируется. Считываются следующие данные – по второй точке. При сверке этих сведений становится понятно, какая из точек находится выше.

Важно держать максимальную четкость изображения, потому как погрешность в этом случае будет минимальной.

Нивелир – особенности устройства, область применения

Нивелир на стройке – незаменимый прибор. С его помощью можно найти уровень нахождения определенных точек относительно конкретной базы. Перед началом любого строительства проводят планирование участка, что подразумевает устранение неровностей. Проще всего это сделать с использованием нивелира. Без данного прибора не обойтись при выполнении многих других работ – при обустройстве фундамента, заливе полов, установке опалубки.

Область примения нивелира

Конструктивные особенности

Конструкция нивелира

Основным конструктивным элементом нивелира называют зрительную трубу. Она оснащена системой линз, которые способны увеличивать изображение в двадцать и более раз. Данный элемент смонтирован на специальной подставке – трегере. Она имеет три подъемных винта, с помощью которых прибор можно выставлять точно по уровню. Для облегчения данного процесса на подставке присутствует пузырьковый уровень.

В составе зрительной трубы есть маховик. С его помощью можно регулировать резкость изображения. Чтобы подстроить прибор под остроту зрения конкретного человека, применяется регулятор на окуляре.

Дополнительное оснащение и инвентарь

Основные элементы управления нивелира

Чтобы работать с нивелиром, необходимо приобрести не только сам прибор со штативом, но и некоторое дополнительное оснащение. Нужно иметь специальную рейку с нанесенными на ее поверхность делениями и цифрами, что облегчит выполнение соответствующих измерений. Шкала представлена в виде красных и черных полосок, имеющих ширину 1 см.

На планке находятся цифры с шагом в 10 см. Измерительная величина – дециметры, а все цифры написаны в двузначном виде. 60 см обозначается как 06, 120 см – 12 и т. д. Для удобства работы каждые из пяти полосок объединены вертикальной линией. Поэтому вся планка покрыта своеобразными буквами Е – в привычном и зеркальном виде.

Некоторые старые модели нивелиров переворачивают изображение, поэтому на рейке все цифры находятся в таком же непривычном виде. К каждому нивелиру обязательно прилагается паспорт и руководство по применению. В документации к прибору указывается дата последней поверки, что гарантирует его эффективность работы.

В стандартную комплектацию к каждой модели входит и другой инвентарь:

защитный футляр для хранения зрительной трубы;
ключ для выполнения обслуживания;
отвес для установки прибора строго в указанной точке;
мягкая ткань для обработки линз.

Аксессуары для лазерных нивелирам

Нивелир: что это такое, преимущества и недостатки инструмента

Как и любое другое устройство, это измерительное приспособление имеет свои достоинства. Рассмотрим плюсы оптических приборов. Основным преимуществом нивелиров, безусловно, является автономность. Для активации инструмента нет необходимости находиться в непосредственной близости от источника электропитания. Батарейки для работы нивелира тоже не нужны.

Еще одним плюсом измерительных устройств такого типа является то, что с их помощью получается произвести максимально точные измерения местности

Это особенно важно в ситуациях, когда планируется масштабный строительный проект. Цена нивелиров вполне приемлема, что также является преимуществом

Одним из преимуществ устройств этого типа является их автономность

Минусом этих устройств считается то, что для выполнения замеров потребуется напарник. Один человек должен держать специальную линейку нивелира, которая имеет шкалу. Второй делает замеры и фиксирует их в соответствующий журнал.

На линейке для нивелира обозначены цифры, шаг которых составляет 1 см. Еще одно достоинство такого прибора – неприхотливость к погодным условиям. Измерения можно проводить в любую погоду. Как правило, такие устройства выполняются из прочных материалов, которые отличаются высокой износостойкостью. Наиболее важные части прибора обладают влагостойкостью.

Чем отличается нивелир от лазерного уровня? Оптические приборы подходят для профессионального применения. Лазерные устройства чаще всего эксплуатируются в домашних условиях при выполнении ремонтных манипуляций разной сложности. Они отличаются компактностью и универсальностью.

Оптические нивелиры больше подходят для профессионального использования

Использовать приборы очень просто, к тому же не требуется присутствие дополнительных лиц. Главный недостаток лазерных моделей – необходимость подключения к сети. Однако некоторые устройства функционируют от батареек.

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.

Работа с лазерным нивелиром

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

Проверить заряд аккумулятора или вставить батарейки (зависит от типа нивелира).
На пути луча не должно быть препятствий – преломления о любые объекты дадут значительную погрешность измерения.
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.

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.
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.
Таким же образом выставляем четвертую точку.
Между установленными колышками натягиваем бечевку. Периметр контура готов.
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.

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.
Включаем сигнальный лазер и отправляемся с сигналоуловителем и рейкой на контрольные точки.
Устанавливаем рейку в вертикальное положение на любой точке и ловим луч, делаем отметку на рейке.
То же действие повторяем на каждой точке.
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: