Работа на станции при техническом нивелировании

У.Д. Ниязгулов

УСТРОЙСТВО И ПОВЕРКИ НИВЕЛИРА Н-3 (НВ-1)

РАБОТА НА СТАНЦИИ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ НИВЕЛИРОВАНИИ

Методические указания

к лабораторным работам по дисциплине

«Инженерная геодезия»

для студентов специальности 270800.62 Строительство

специализация Недвижимость

квалификации бакалавр

МОСКВА – 2011

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

Кафедра «Геодезия, геоинформатика и навигация»

У.Д. Ниязгулов

Утверждено

редакционно-издательским

советом университета

УСТРОЙСТВО И ПОВЕРКИ НИВЕЛИРА Н-3 (НВ-1)

РАБОТА НА СТАНЦИИ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ НИВЕЛИРОВАНИИ

Методические указания

к лабораторным работам по дисциплине

«Инженерная геодезия»

для студентов специальности 270800.62 Строительство

специализация Недвижимость

квалификации бакалавр

Москва – 2011

УДК 528.541.1(075)

Н- 71

У.Д. Ниязгулов. Устройство и поверки нивелира Н-3 (НВ-1). Работа на станции при техническом нивелировании: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Инженерная геодезия» для студентов специальности 270800.62 Строительство, специализация Недвижимость, квалификации бакалавр. М.: МИИТ, 2011.

Изложены сущность и способы геометрического нивелирования и приборы, применяемые при этом методе нивелирования. Рассмотрены устройство и поверки нивелира Н-3 (НВ-1) и изложена методика работы на станции нивелиром Н-3 (НВ-1) при нивелировании способом из середины, порядок обработки результатов нивелирования.

Ответственный за выпуск: доц. канд. техн. наук В. Д. Власов

©Московский государственный

университет путей сообщения

(МИИТ), 2011

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Нивелированием называется комплекс работ по определению разности высот точек, а также их высоты относительно принятой уровенной поверхности.

Различают несколько методов нивелирования: геометрическое, тригонометрическое, физическое, механическое, стереофотограмметрическое. Наибольшее применение в инженерной практике получило геометрическое нивелирование, которое осуществляется с помощью специальных приборов - нивелиров и нивелирных реек. При геометрическом нивелировании должно быть выполнено основное геометрическое условие - визирная ось нивелира должна быть горизонтальна.

Нивелирные линии перед нивелированием закрепляются специальными постоянными и временными знаками, называемыми реперами. Постоянные реперы бывают грунтовые, закладываемые в грунт, и стенные, закладываемые в фундаменты кирпичных и бетонных зданий и сооружений (рис. 1-3, размеры в мм).

В качестве временных реперов могут быть использованы фундаменты зданий, части железобетонных опор линий электропередач, костыли, забитые в стены деревянных зданий, а также деревянные столбы и металлические трубы, закопанные в землю. При нивелировании на них устанавливают отвесно рейки. Место установки нивелира для работы, называется станцией, а расстояние от нивелира до рейки - плечом нивелирования.

В настоящее время изготавливают три типа нивелиров:

§ высокоточные Н-05 - для нивелирования I и II классов в го­сударственных геодезических сетях и при инженерно-геодезических работах;

§ точные Н-3 - для нивелирования III и IV классов и при инженерно-геодезических работах;

§ технические Н-5 - для обоснования топографических съемок, инженерно-геодезических изысканий и строительства.

Цифра после буквы Н означают допустимую среднюю квадратическую погрешность измерения превышения на 1 км двойного хода, в мм.

В зависимости от устройства, применяемого для приведения визирной оси в горизонтальное положение, нивелиры всех типов предусмотрено выпускать в двух исполнениях:

1) с уровнем при зрительной трубе (уровенные);

2) с компенсатором (с самоустанавливающейся линией визирования).

В последнем случае в шифре нивелира добавляется буква К, например Н-ЗК.

Кроме того, нивелиры типа Н-3 и Н-10 допускается изготовлять с лимбами для измерения горизонтальных углов. В этом случае в шифре нивелира добавляется буква Л, например, Н-10КЛ.

Для геометрического нивелирования изготавливают три типа реек:

§ РН-05 - односторонняя штриховая рейка, предназначена для нивелирования I и II классов точности. Длина 3,0 м или 1,2 м. На лицевой стороне таких реек смонтирована инварная лента;

§ РН-3 - двухсторонняя шашечная рейка предназначена для нивелиро­вания III и IV классов точности. Она изготовляется длиной 1,5, 3,0 и 4,0 м. Рейки длиною 3,0 и 4,0 м могут быть складными и цельными. Складные обозначаются буквой С. В зависимости от того, какая предусмотрена оцифровка шкал, добавляется буква "П" (прямая) или "О" (обратная). Так, рейка 3-метровая складная для прямого изображения трубы имеет условное обозначение РН-ЗП-3000С.

Рейки РН-05 и РН-3 снабжены круглыми уровнями для установки их в отвесное положение, рейки РН-10 снабжаются уровнями только по требованию заказчика.

Различают два способа геометрического нивелирования: из середины и вперед.

При нивелировании из середины нивелирные рейки отвесно уста­навливаются на точках А и В (рис. 4), а нивелир между этими точками примерно на равных расстояниях от нивелира до реек. По рейкам делают отсчеты а и b. Отсчетом по рейке называют отрезок отвесной линии от точки, для которой определяют превышение до визирной оси.

Рис.1. Грунтовые реперы

1 – поверхность земли; 2 – железобетонная плита;

3 – пилон; 4 – арматура; 5 – марка; 6 – труба.

Из рис. 4 следует, что .

При нивелировании в направлении от точки А к точке В, рейка на точке А будет задней, а в точке В - передней. Следовательно, превышение между точками равно разности отсчетов по задней и передней рейкам. Знак превышения будет положительным, если а>b и отрицательным, если а<b.

В случае нивелирования способом вперед нивелир устанавливают так, чтобы окуляр находился на одной отвесной линии с точкой А (рис.5). Приводят визирную ось в горизонтальное положение, измеряют высоту i прибора и производят отсчет по передней рейке, установленной в точке В.

Тогда

,

т.е. превышение равно высоте прибора минус отсчет по передней рейке.

Если известна высота точки А и определено превышение точки В относительно точки А, то высоту точки В получают по формуле

Нередко высоты точек целесообразно вычислять через горизонт прибора ГП. Горизонтом прибора называется отрезок отвесной линии от принятой уровенной поверхности до визирной оси. Из рис.4 следует

т.е. горизонт прибора равен высоте точки, над которой стоит рейка плюс отсчет по черной стороне этой рейки.

В случае нивелирования способом вперед ГП определяют по формуле

ГП = Н_А + i.

ГП дает возможность вычислить на данной станции высоты любых точек, нивелируемых с данной станции, например так можно опре­делить высоту Н_в точки В:

Н_в = ГП - b,

т.е. высота точки, на которой установлена рейка, равна горизонту прибора минус отсчет по этой рейке.

Основные принципы работы для всех нивелиров одинаковы. Поэтому на лабораторных занятиях студенты изучают общее устройство нивелира Н-З (НВ-1), выполняют основные поверки и осваивают приемы работы нивелиром на станции при нивелировании технической точности.

Разделы лабораторной работы состоят из трех заданий:

1) изучение устройства нивелира Н-3 (НВ-1),

2) поверки нивелира Н-3 (НВ-1),

3) работа на станции при техническом нивелировании.

Задание 1. ИЗУЧИТЬ УСТРОЙСТВО НИВЕЛИРА Н-3 (НВ-1).

1.1. Установить на кронштейне (на штативе) нивелир Н-3 (НВ-1), изучить название основных частей прибора и записать их согласно оцифровке, приведенной на рис. 6.

1________________________________________________________

2________________________________________________________

3________________________________________________________

4________________________________________________________

5________________________________________________________

6________________________________________________________

7________________________________________________________

8________________________________________________________

9________________________________________________________

10________________________________________________________

11________________________________________________________

12________________________________________________________

13________________________________________________________

14________________________________________________________15________________________________________________________

1.2. Изучить поле зрения трубы нивелира Н-3 и записать его основные части (рис. 7).

1. _______________________________

2. _______________________________

3. _______________________________

4. _______________________________

5. _______________________________

1.3. В соответствии с рис. 8 определить и записать названия основных осей нивелира Н-3 (НВ-1).

1.________________________________________________

2. ________________________________________________

3. ________________________________________________

4. ________________________________________________

1.4. Провести пробное наведение нивелира на рейку, взять отсчет по рейке. Для этого необходимо:

• привести ось вращения нивелира в отвесное положение. Для этого вращением любых подъемных винтов вывести пузырек круглого уровня на середину;
• поворотом диоптрийного кольца окуляра отфокусировать сетку нитей по глазу так, чтобы видеть ее четкое изображение в поле зрения трубы;
• открепить закрепительный винт зрительной трубы и произвести предварительное наведение на черную сторону рейки с помощью механического визира;
• путем вращения кремальеры получить четкое изображение черной стороны рейки: убедившись, что изображение рейки находится в поле зрения, закрепить закрепительный винт зрительной трубы; навести вертикальную нить сетки на середину рейки; вращением элевационного винта совместить концы половинок пузырька цилиндрического уровня, после чего взять по средней нити сетки отсчет по рейке с точностью до миллиметра и записать в первой строке табл.1. Зарисовать положение штрихов и изображение концов уровня на рис. 9;
• взять против средней нити сетки отсчет по красной стороне рейки, записать его во второй строке табл. 1;
• вычислить разность высот "нулей" как разность между отсчетами по красной и черной сторонам рейки. Результаты записать в 3 строку табл.1.

Таблица 1.

Отсчеты по черной и красной сторонам рейки

Наблюдения на рейку	№№ точек наведения
черная сторона
красная сторона
разность отсчетов красная - черная

Задание 2. ВЫПОЛНИТЬ ПОВЕРКИ НИВЕЛИРА Н-3 (HВ-1)

В результате поверок и юстировок нивелиров с цилиндрическими уровнями должно быть соблюдено основное геометрическое условие: визирная ось зрительной трубы и ось цилиндрического уровня должны быть параллельны. Если условие выполнено, то после приведения пузырька цилиндрического уровня в нуль-пункт, визирная ось займет горизонтальное положение.

2.1. ПЕРВАЯ ПОВЕРКА

Дата добавления: 2015-11-04