Установка нивелира в рабочее положение
Установка нивелира в рабочее положение заключается в установке для наблюдений зрительной трубы и горизонтировании прибора.
Установка для наблюдения зрительных труб нивелиров заключается в получении чёткого изображения сетки нитей и изображения концов цилиндрического уровня, которое проектируется оптической системой в левую часть поля зрения (у нивелиров с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе). Горизонтирование выполняется приведением пузырька установочного уровня в центр ампулы. Если установочный уровень цилиндрический, то последовательность горизонтирования такая же, как и при горизонтировании теодолита (см. § 40). Если установочный уровень круглый, то для установки нивелира в рабочее положение вращают два подъёмных винта в противоположные стороны (рис. 5.18), выводят пузырёк круглого уровня по направлению на третий винт подставки. После этого третьим подъёмным винтом приводят пузырек на середину ампулы. Затем установку следует повторить на другом подъёмном винте.
 Рис. 5.18. Установка нивелира в рабочее положение. |
Горизонтирование нивелиров, имеющих компенсатор наклона визирной оси, выполняют аналогично. Высокоточные нивелиры с компенсаторами и нивелиры повышенной точности часто имеют цилиндрический установочный уровень.
Измерение превышений
Превышение на станции геометрического нивелирования определяется как разность отсчётов, полученных по рейкам, установленным в определяемых точках (рис. 5.19).
(О нивелировании, геометрическом нивелировании – см. гл. 8).
Рассмотрим последовательность определения превышения на станции (пример записи и обработки результатов нивелирования приведен в табл. 5.5).
1. Установить нивелир в рабочее положение (§ 47).
2. Выполнить наведение зрительной трубы на заднюю точку – рейку А (на рисунке точка А слева). Для этого получить её чёткое изображение и наводящим винтом переместить это изображение в положение, указанное на рис. 5.19, справа или слева от вертикальной нити сетки нитей либо непосредственно по центру.
3. Элевационным винтом привести пузырёк цилиндрического уровня на середину. При этом изображения концов пузырька должны совместиться.
4. Взять отсчёты по чёрной (2063) и красной (6748) сторонам рейки А.
Отсчёт по рейке формируется от младшего к старшему, независимо от того, видим мы перевёрнутое или прямое изображение. На рейках с сантиметровыми делениями подписаны дециметровые штрихи: 06, 13, 57 и т.п., значение которых занимают первые две позиции отсчёта. Между дециметровыми штрихами выполнена шашечная разбивка через каждый сантиметр, в связи с чем третьей позиции отсчёта соответствует полное число сантиметров между дециметровой оцифровкой и горизонтальной нитью сетки. Четвёртая позиция в отсчёте – это число миллиметров от последнего полного сантиметрового штриха до горизонтальной нити. Число миллиметров определяют «на глаз». На рис. 5.19 отсчёт равен 2063.
Рис. 5.19. Измерение превышений нивелиром.
5. Ослабить зажимной винт наводящего устройства и выполнить визирование на рейку В (передняя точка – на рисунке точка В справа).
6. Элевационным винтом привести пузырёк цилиндрического уровня на середину и взять чёрный (0941) и красный (5628) отсчёты.
На каждой станции контролируют разности красного и чёрного отсчётов, взятых по соответствующей рейке (контролируют ноль красной пятки). Эти разности не должны отличаться для одной и той же рейки на установленную величину. Для технического нивелирования, например, допускаются колебания красной пятки рейки до 5 мм.
6748 – 2063 = 4685; 5628 – 0941 = 4687.
Таблица 5.5
Журнал нивелирования
| № станции | №№ точек | Отсчеты | Превышения | ||
| задний | передний | черное красное | среднее | ||
| А | + 1122 | + 1121 | |||
| В | + 1120 | ||||
| В | - 0609 | - 0610 | |||
| С | - 0611 | ||||
Если указанные разности в пределах допуска, то вычисляют отдельно по чёрной и красной сторонам реек превышение передней точки В над задней А по формуле
h = Задний отсчет – Передний отсчет (5.10)
В примере
hЧЕРН = 2063 – 0941 = + 1122 (мм),
hКРАСН = 6748 – 5628 = + 1120 (мм).
Разность полученных превышений не должна превышать установленной величины. Для технического нивелирования допускается разность чёрного и красного превышений на станции не более 5 мм.
Если разность полученных превышений в пределах допуска, то вычисляют среднее превышение
hСР = 0,5 (hЧЕРН + hКРАСН ) (5.11)
В примере hСР = 0,5 [ (+ 1122 ) + ( + 1120 ) ] = + 1121 (мм).
В полевом журнале геометрического нивелирования записи отсчётов и превышений должны иметь четыре позиции. Например, превышение (– 76 мм) должно быть записано как (– 0076). Кроме того, у превышений обязательно указывают знак «плюс» или «минус».
В примере (табл. 5.5) рассмотрена обработка результатов нивелирования и на следующей по ходу станции: превышение т. С относительно т. В.
Поверки нивелиров
В нивелирах поверяется выполнение следующих основных условий.
Условие 1. Ось установочного круглого уровня должна быть параллельна вертикальной оси вращения нивелира. Либо – ось установочного цилиндрического уровня должна быть параллельна плоскости горизонта.
Условие 2. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть параллельна плоскости горизонта.
Условие 3. Главное условие нивелира. Визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальной.
Условие 1 проверяется перед каждой работой в одной смене либо перед циклом измерений.
Условие 2 проверяется в тех случаях, когда требуется работа по крайним частям горизонтальной нити (например, при разбивке горизонтальной плоскости). Кроме того, это условие дополнительно проверяется после выполнения поверки по условию 3. В любом случае периодичность поверки этого условия должна быть не реже одного раза в неделю.
Условие 3 проверяется в следующих случаях:
- перед каждым циклом измерений в начале рабочего дня;
- при необходимости измерений при неравных расстояниях от нивелира до реек;
- при обнаружении постоянных значительных расхождениий в превышениях на станциях нивелирования из середины;
- после транспортировки прибора;
- после механических ударов по прибору, его падении и др., что было замечено в процессе выполнения работ.
При выполнении поверок нивелир должен быть установлен в рабочее положение (§ 47).
Поверки необходимо выполнять в последовательности указанных выше условий: 1, 2, 3.
Поверка 1. (Выполнение условия 1).
1. Расположить круглый уровень по направлению на один из подъёмных винтов подставки и тщательно вывести его пузырёк на середину ампулы.
2. Повернуть корпус нивелира на 180о. Если пузырёк уровня не вышел при этом за пределы двойного кольца сетки уровня, то условие считают выполненным.
Если отклонение пузырька от середины ампулы больше допустимого, то половину этого отклонения устраняют подъёмными винтами подставки (в соответствии с направлением отклонения), а другую половину – юстировочными винтами уровня.
Поверку повторяют на другом винте подставки до тех пор, пока при любом положении корпуса нивелира пузырёк уровня будет оставаться в допустимых пределах сетки ампулы.
Поверка установочного цилиндрического уровня (нивелиров, имеющих такой уровень) выполняется точно так же, как и установочного уровня теодолита (§ 43).
Поверка 2. (Выполнение условия 2).
1. Навести последовательно крайний левый и крайний правый края центральной горизонтальной нити сетки нитей на рейку с миллиметровыми делениями, установленную на расстоянии 4 – 5 м от нивелира, и взять по ней отсчёты. Если отсчёты отличаются, то необходимо ослабить закрепительные винты сетки и провернуть её до необходимого положения, контролируя по отсчётам на рейке.
Здесь в качестве визирной цели можно использовать и рейку с сантиметровыми делениями, которую следует установить в 20 – 25 м от нивелира.
Поскольку предприятие-изготовитель гарантирует перпендикулярность горизонтальной и вертикальной нитей сетки, то поверку 2 можно выполнить и с использованием отвеса, на который следует навести вертикальную нить сетки. Условие 2 выполнено при совпадении вертикальной нити сетки нитей зрительной трубы с ниткой отвеса. В противном случае сетку необходимо довернуть на необходимый угол. Для этого следует снять с сетки нитей защитный колпачок, ослабить соответствующие винты сетки и вручную провернуть сетку до соблюдения необходимого условия. После этого винты сетки последовательно в несколько приёмов закрутить.
После юстировки сетки поверку следует повторить (целесообразно другим способом).
Поверка 3. (Поверка выполнения главного условия нивелира).
Существуют нивелиры двух основных конструкций: нивелиры с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе и нивелиры с компенсатором. В связи с этим общим для них главным условием является следующее:
Визирная ось зрительной трубы нивелира должна быть параллельна горизонтальной плоскости
Эта поверка является весьма ответственной. Она должна выполняться с большой частотой, поскольку нарушение главного условия может происходить даже при сравнительно незначительных механических воздействиях, а также и при воздействии внешней температуры. Особенно это важно при выполнении высокоточных, точных и специальных работ повышенной точности, которые требуют выполнения данной поверки в начале каждого рабочего дня, а при необходимости – и в течение рабочего дня.