Глава 6. НИВЕЛИРОВАНИЕ

Рис.6.1. Нивелир Н-3и поле зрения окуляра зрительной трубы:

1 - окуляр зрительной трубы, 2 - диоптрийное кольцо окуляра, 3,6 - механический визир, 4 - корпус зрительной трубы, 5 - кремальера, 7 - объектив зрительной трубы, 8 - зажимной винт зрительной трубы, 9 - наводящий винт зрительной трубы, 10 - подставка нивелира, 11 - подъёмные винты, 12 - пружинящая пластина подставки нивелира (трегер), 13 - круглый (установочный) уровень, 14 - элевационный винт, 15 - алидада, 16 - цилиндрический контактный уровень.

Отсчёт по чёрной стороне рейки: 1766 мм.

- 95 -

Рис.6.2. Нивелир Н-3КЛ и поле зрения окуляра зрительной трубы:

1 - объектив зрительной трубы, 2 - целик (механический визир), 3 - кремальера, 4 - фокусирующая линза, 5 - сетка нитей зрительной трубы, 6 - диоптрийное кольцо, 7 - окуляр зрительной трубы, 8 - оптико-механический компенсатор, 9 - окуляр микроскопа отсчётного устройства лимба, 10 - лимб, 11 - подъёмные винты, 12 - пружинящая пластина (трегер), 13 - наводящий винт зрительной трубы.

Отсчёт по красной стороне рейки: 6453 мм.

высотой, нивелир устанавливают на одинаковых расстояниях l (плечах) между точками А и В (см. рис. 6.3). Приводят ось вращения его в отвесное положение, а в точках А и В устанавливают отвесно нивелирные рейки.

Высота точки Вопределится из выражения

, (6.1)

Рис. 6.3. Нивелирование способом "из середины":

где - превышение точки Внад точкой А; a и b - отсчёты по рейкам, установленным в точках А и В. Если высоту передают

- 96 -

от точки А к точке В, точка А называется задней, а В- передней.

Таким образом, превышение определяется как разность отсчётов по рейкам, установленным в задней и передней точках для данной станции.

Отсчёт по рейке - расстояние визирного луча (проекции на рейку средней горизонтальной нити сетки нитей зрительной трубы) до пятки рейки, установленной отвесно в данной точке местности. Пятка рейки - начало счёта делений нивелирной рейки.

Высоту этой же точки можно определить по формуле

, (6.2)

где , (6.3)

- горизонт инструмента - высота луча (линии) визирования.

Способ геометрического нивелирования - "вперёд"

Нивелир устанавливают в точке А так, чтобы окуляр зрительной трубы располагался на отвесной линии в этой точке (см. рис. 6.4).

Измеряют высоту i прибора - расстояние по отвесной линии визирного луча (центра окуляра зрительной трубы) до центра геодезического знака в данной точке (Рис. 6.5). Для измерения высоты нивелира на центр геодезического знака устанавливают

отвесно нивелирную рейку 5, чёрная сторона которой должна быть обращена к окуляру зрительной трубы нивелира, и располагаться от него не далее 1 - 2 см.

Рис. 6.4. Нивелирование способом "вперёд"

- 97 -

Рис. 6.5. Измерение высоты i Рис. 6.6. Крышка на объектив

нивелира D - внутренний диаметр оправы

объектива, d - диаметр отверстия

На объектив зрительной трубы надевают крышку 3,в центре которой имеется отверстие диаметром d = 2 мм.

Её можно сделать из картона (см. рис. 6.6). Наблюдая через отверстие в крышке, перемещением заострённого предмета (им может быть заточенный карандаш, лезвие перочинного ножа, спичка) определяют отсчёт по рейке, который и будет высотой нивелира. Рейку переносят в точку В, где отвесно устанавливают на центр геодезического знака в этой точке.

Высота точки Вопределится по формулам (6.1) и (6.2). Превышение находят из выражения

, (6.4)

а горизонт инструмента по формуле

. (6.5)

При невозможности передачи высоты от точки А к точке В с одной станции, прокладывают нивелирный ход, т.е. выполняют последовательное нивелирование. При этом линию АВделят на отрезки, превышения концов которых определяют методом геометрического нивелирования "из середины". Точки установки рейки, участвующие в передачи высоты по ходу, называются связующими точками нивелирного хода, точки между ними, высоты

- 98 -

которых определяют для отображения отдельных форм рельефа и которые не участвуют в передаче высоты, - промежуточными.

Проложение нивелирных ходов и их обработка рассмотрены в работе [4], стр. 232-235 и 255-284.

6.2. Поверки и юстировка нивелира с уровнем при трубе

Перед началом полевых работ тщательно проверяют исправность всех деталей прибора, штатива и рейки.

Поверка № 1

Условие поверки. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Порядок действий.

1. Закрепляют нивелир на штативе. Ножки штатива вдавливают в землю, площадка головки штатива должна занимать на глаз горизонтальное положение.

Внимание ! Нивелир закрепляют становым винтом, завинчивая его умеренно без перетяжки во избежание износа резьбы подъёмных винтов подставки и деформации пружинящей пластины (трегера).

2. Располагают зрительную трубу параллельно двум подъёмным винтам подставки нивелира.

3. Вращением подъёмных винтов приводят пузырёк круглого уровня в нуль-пункт.

4. Поворачивают зрительную трубу вокруг оси вращения нивелира на 180°. Если пузырёк уровня не пересекает внешнюю окружность ампулы, - условие поверки выполнено.

Юстировка. Исправительными винтами уровня перемещают пузырёк к нуль-пункту на половину величины его отклонения.

Поверка № 2

Условие поверки. Средняя горизонтальная нить сетки нитей зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира.

Порядок действий.

1. Приводят ось вращения нивелира в отвесное положение.

2. Устанавливают отвесно нивелирную рейку на башмаке на расстоянии 15…20 метров от нивелира.

3. Берут отсчеты по рейке правым ( ) и левым ( ) концами средней горизонтальной нити сетки нитей зрительной трубы.

- 99 -

- 100 -

Рис. 6.8. Положение станции № 1

4. В точках А и В на колышках (башмаках) устанавливают отвесно нивелирные рейки.

5. Берут отсчеты a₁ и b₁ по чёрным сторонам реек, установленным в точках А и В.

6. Вычисляют превышение .

7. Переносят нивелир к точке В и устанавливают его (станция № 2) на расстоянии d (3…5 метров) от неё (см. рис. 6.9).

Рис. 6.9. Положение станции № 2

8. Берут отсчеты b₂ и a₂ по чёрным сторонам реек, установленным в точках B и A. Пример отсчитывания дан на рис. 6.1 и 6.2.

9. Отсчеты записывают в журнал (табл. 6.1), где вычисляют:

- превышение точки В над точкой А (прямое превышение);

- 101

- превышение точки А над точкой В (обратное превышение);

- погрешность Y₂ в отсчете a₂,вызванную непараллельностью визирной оси зрительной трубы с осью цилиндрического контактного уровня.

Условие поверки выполнено, если

Юстировка.

Порядок действий.

1. Открывают крышку 4 (рис. 6.10).

2. Ослабляют один из исправительных винтов 2.

3. Вращением элевационного винта 5 устанавливают отсчёт по рейке в точке А.

4. Вращением исправительных винтов 1 совмещают изображения концов пузырька цилиндрического контактного уровня.

Рис. 6.10. Юстировка цилиндрического контактного уровня:

1 - вертикальные исправительные винты; 2 - горизонтальные исправительные винты; 3 - конец оправы цилиндрического контактного уровня; 4 - крышка; 5 - элевационный винт; 6 - окуляр зрительной трубы.

- 102 -

Таблица 6.1

Журнал наблюдений и вычисления погрешности Y₂

№ Ст.	№ то- чек	Отсчеты по рейкам	Превы- шения	Вычисления
	A
	B
	В
	А
Нивелирование после юстировки
	В
	А

5. Завинчивают горизонтальные исправительные винты 2 оправы уровня.

6. Повторяют измерения на станции № 2. Если условие поверки выполнено, крышку 4закрывают.

6.3. Определение разности пяток нивелирных реек.

Разностью пяток (разностью высот нулей) нивелирной рейки называется смещение начала счёта делений красной стороны рейки относительно ноля (совмещён с низом оковки рейки) делений чёрной стороны.

В 10 - 15 м от нивелира на башмак устанавливают нивелирную рейку №1. Вращением элевационного винта совмещают изображения концов пузырька цилиндрического контактного уровня, берут отсчёты по чёрной и красной сторонам рейки, которые записывают в журнал. Вычитая из второго отсчёта первый, определяют разность пяток рейки. Подобные действия выполняют для рейки № 2. Полученные разности используют при контроле определения превышений на станции.

- 103 -