Как выбрать комплект для нивелирования

Как выбрать комплект для нивелирования?

Проблема выбора комплекта для нивелирования встает перед многими геодезистами. На первый взгляд кажется, что собрать комплект для нивелирования очень просто: нивелир, штатив и рейка. Однако перед приобретением того или иного оборудования, необходимо проанализировать задачи, для решения которых оно будет использоваться. Ведь не во всех случаях требуется высокоточный нивелир и инварные рейки, а значит не всегда нужно платить больше. Также при покупке нивелира на строительную площадку не стоит торопиться и покупать прибор по первой найденной в интернете ссылке. Давайте попробуем разобраться, что необходимо для качественной нивелировки и как подобрать оптимальный комплект.

Область применения нивелира

Применяется в работах, связанных с необходимостью определения строго горизонтальной или вертикальной поверхности. Наиболее часто его применяют профессиональные строители и монтажники при возведении зданий промышленного назначения, жилых домов, коммуникационных строений, торговых центров, и ремонтники в процессе отделки помещений, геодезисты при исследовании территории. С помощью лазерного нивелира намного легче и быстрее проводятся измерения, необходимые для технической инвентаризации помещений.

Нивелир в строительстве

Нивелир используют на всех этапах строительства:

• при исследовании местности для геодезической съемки;
• для выравнивания ландшафта;
• при закладке котлована;
• возведении фундамента;
• на этапе проектирования;
• при прокладке сетей коммуникаций;
• при строительстве дорог, сооружений.

Крепкий, правильно заложенный фундамент – это основа, базис здания или сооружения. Для тщательного проведения замеров пользуются надежным измерительным прибором, нивелиром. При возведении стен, перегородок, окон, крыши необходимо соблюсти строгую вертикаль, перпендикулярность. От этого зависит прочность конструкции, в конечном счете безопасность людей, которые будут там находиться. Существуют государственные стандарты, соблюдение которых строго контролируется. При строительстве объекта для того, чтобы не отклониться от проекта, необходимо почаще проводить замеры. Во всех этих задачах поможет нивелир.

Нивелир в ремонте

Перед началом ремонтных работ необходимо сделать много замеров, чтобы выявить перепады полов, стен, перегородок. Современный нивелир значительно облегчит работу. Вот некоторые способы применения:

• для выравнивания полов. Чтобы сделать замеры, достаточно расположить прибор на возвышении, и промерять расстояния от основания пола до горизонтального луча. Можно нанести точки прямо на стену. Не лишним будет отметить их на плане помещения.
• при укладке плитки. Важно соблюсти точные горизонтальные линии.Ведь отклонение горизонтального шва на один миллиметр может испортить всю работу;
• при наклеивании обоев. Очень важно сделать это ровно и красиво. Можно воспользоваться лучом вместо давно изобретенного отвеса;
• для оценки заваливания стен нивелир с его вертикальным лучом – отличный помощник. Необходимо сделать несколько замеров от стены до вертикального луча.

Разновидности

Нивелирная рейка — это всегда устройство прямоугольной формы. На плоскости размещается шкала. Цена деления шкалы установлена официальными стандартами для каждого прибора и вида измерений. Современные рейки могут быть сконструированы для аналогового или цифрового нивелира. Второй вариант подразумевает считывание штрих-кода стандарта BAR.

Складная нивелирная рейка чаще всего изготавливается из древесины. Типичное решение — складывание по центру. Длина отдельных секций составляет приблизительно 1,5 м. Механизм складывания в деревянных моделях очень надежен и не имеет люфта.

Кроме того, ценятся диэлектрические свойства древесины, позволяющие спокойнее работать вблизи от проводки, трансформаторов и высоковольтных ЛЭП.

Довольно широкое распространение получили телескопические рейки. Их изготавливают в основном из легких веществ (алюминиевых сплавов или даже пластмассы). Очевидны преимущества такого решения для геодезистов и других людей, которым нужно сделать не одно измерение и обойти не один километр за день. Телескопическая конструкция оснащается круглым уровнем, благодаря которому ставится строго вертикально. Некоторые модели в длину достигают от 3 до 5 м, при этом после складывания длина уменьшается до 1,5 м.

Недостаток телескопической рейки в том, что такие приспособления служат меньше, чем классические деревянные изделия. Все дело в недостаточной надежности механизма трансформации.

Шкалу наносят с двух сторон. Одна грань размечается в миллиметрах, а другая, предназначенная для относительно дальних промеров, покрывается шашечками.

Вместе с цифровыми нивелирами обычно стараются пользоваться фибергласовыми рейками. Разумеется, они также имеют разметку с двух сторон. На одну сторону наносятся пометки в метрических единицах. Фиберглас отличается отменными диэлектрическими свойствами. Его, как и дерево, можно спокойно использовать, чтобы брать отсчет вблизи объектов электрической инфраструктуры.

Рейки из инвара нужны в том случае, как уже говорилось, если требуется особо точная работа. Погрешность замеров (при правильном их проведении) может составлять всего около 1 мм. Корпуса инварных реек, строго говоря, также изготавливают из дерева. На основе специального сплава изготавливают лишь ленту, которая обтягивает внешний корпус. Подобное решение очень популярно, потому что получается очень легкая конструкция, да и применять ее несложно.

Типичная нивелирная рейка состоит из:

• брусков шириной 0,1 и толщиной 0,02 м;
• пяток (то есть пластин из металла) на концах;
• скрепляющих эти части шурупов.

Рельсы окрашивают белым красящим составом. На одну сторону наносят деления черного окраса, а на другую — красные деления. Считать деления нужно от самой нижней пятки. С «черного» края с ней должна совпадать нулевая отметка, а с «красного» – точка отсчета 4787 мм. Градация нивелирных реек прописывается еще и в ГОСТ 11158-76. Согласно этому стандарту, для геометрического нивелирования можно применять:

• РН-05 (этот индекс присваивается односторонним штриховым изделиям для замеров 1 и 2 категорий; допустимая погрешность 0,5 мм на 1000 м);
• РН-3 (индекс присваивается двусторонним рейкам шашечного типа, предназначенным для нивелирования 3 и 4 категории; допускается ошибка промеров на уровне 3 мм на 1000 м);
• РН-10 (двусторонние рейки для нивелирования технического класса с максимально допустимой погрешностью 10 мм на 1000 м).

Длина рельсов на этих трех моделях соответственно составляет:

• 3 и 1,2;
• 1,5, 3 и 4 м;
• 4 м.

Рейка длиной 4 м всегда делается составного исполнения. Отдельные варианты РН-3 могут складываться. На рейках РН-3 цена деления составляет 0,01 м. Через каждые 10 см предусматривается пометка прямыми или перевернутыми цифрами. Каждая конкретная модель маркируется специальным цифробуквенным индексом. Условное обозначение РН-3П 3000С раскрывается так:

• РН — нивелирная рейка;
• 3 — модель для снятия особо точных замеров;
• П — нивелировка прямого изображения;
• 3000 — число миллиметров;
• С — сложное строение.

Хорошим примером нивелирной рейки длиной 6 метров служит GEOBOX TS-6. Это достойное телескопическое приспособление для геодезической съемки. Оно дополнено двусторонней измерительной шкалой. Масса конструкции составляет 2,8 кг. Обратная сторона размечена в миллиметрах.

Как для оптических, так и для лазерных нивелиров подойдут любые рейки. Разница только в точности самих измерений, в удобстве работы и других тонкостях (цене, опциях). Хорошо, если нивелир поставляется изначально в комплекте с рейкой и штативом.

Однако надо понимать, что многие производители экономят на штатной комплектации. В нее добавляют обычно компоненты бюджетного класса.

Устройство лазерных и оптических нивелиров

Нивелиры являются бюджетным видом оборудования, которое часто используется мастерами. Они достаточно точны, надежны при работе в разных условиях.

Главной составляющей оптического устройства считается зрительная труба, которая увеличивает в 20 раз
ФОТО: remoskop.ru

Приспособление снабжается цилиндрическим уровнем для выравнивания по горизонтали и элевационным винтом, чтобы ориентироваться в пространстве. До работы нивелир необходимо установить на штатив и выровнять с помощью подъемных винтов. Определить правильное положение поможет интегрированный пузырьковый уровень. Зрительную трубу наводят на установленную рейку с помощью визира и настраивают на резкость, вращая окулярное кольцо.

Лазерные изделия последнее время вытесняют оптические аналоги, привлекая покупателей собственным комфортом, компактными размерами, простым применением и большой функциональностью.

Приспособления дают возможность достаточно точно провести измерения, а также выстраивать прямые линии в нескольких плоскостях одномоментно. Лазерные уровни в большей степени ориентируются на ремонтные и строительные работы в помещениях, бытовые приборы редко прокладывают луч дальностью свыше 30 м.

Как выбрать нивелир?

Выбирая бытовой лазерный нивелир, нет смысла тратиться на дорогостоящий прибор, так как даже бюджетные модели позволят выполнять разметку внутри комнат любых размеров.

Для этого будет вполне достаточно минимальной длины луча.

Кроме того, чем меньше размеры помещения, тем меньшими будут угловые погрешности.

Достаточно осмотреть корпус на наличие повреждений, а также проверить лазерный уровень пузырьковым аналогом.

При выборе полупрофессиональных моделей, а также приборов для профессиональной строительной и геодезической деятельности, важными параметрами, на которые следует обратить внимание, будут:

• Количество лучей. К стандартным двум лучам, строящим линии по вертикали и горизонтали, добавляются несколько дополнительных. Как правило, расположены они по бокам устройства.

• Дальность свечения. Если этот параметр, который указывается производителем, равен 30 метрам, лучи буду светить и на большие дистанции. Но следует помнить, что по превышению указанного порога дальности, их толщина увеличивается, что приводит к снижению точности отметок.

• Наличие системы самовыравнивания. Это позволит экономить время на точном позиционировании устройства относительно горизонта.

• Угол развертки лучей. Хорошо, если этот параметр составит 110° — 130°.

• Элементы питания. Чем они проще, тем лучше. В идеальном случае прибору для работы необходимо будет две или три пальчиковые батарейки типа ААА. Также хороший вариант – аккумуляторная батарея.

В комплект поставки некоторых моделей входят защитные лазерные очки.

Они не только предохраняют глаза от воздействия излучения приборов, но в них и сам луч видно лучше при любой погоде.

Для комфортной работы также нужен штатив, особенно в тех случаях, когда прибор нужно приподнять на определенную высоту.

Для фиксации нивелира в различных местах требуется крепление типа “прищепка”.

Более удобным будет вариант с универсальным магнитным креплением.

Прибор с богатой комплектацией обойдется дороже, но, если покупать аксессуары по отдельности, их стоимость выйдет еще выше.

• Профессиональный нивелир оснащается дополнительными регулировками.

В частности, модели с мини-штативами, которые расположены прямо в корпусе, имеют винты плавной наводки, которые позволяют выполнить настройку прибора максимально правильно.

Кроме прочего, нивелиры должны иметь надежную защиту от пыли и других внешних факторов.

Определить степень защиту можно по маркировке.

Стандартной принято считать IP54 – влагоустойчивое устройство, которое подойдет для работы и под дождем, и на пыльной строительной площадке.

Для защиты от падения нивелиры должны иметь противоударный корпус и демпферные накладки.

Некоторые модели оснащаются внутренними амортизаторами, которые защищают электронные компоненты от повреждений.

Порядок измерения превышения точки

Перед отстрелом точки помощник должен установить рейку как можно ближе к контрольному колышку, мягко оперев ее на прилегающий грунт. Рейку во время измерений нужно держать недвижимо и строго вертикально, используя для выравнивания отвес или круглый пузырьковый уровень.

Нивелир нужно повернуть в сторону рейки так, чтобы вертикальная ось сетки расположилась точно по ее центру. После этого путем вращения оптического винта нужно настроить резкость изображения, чтобы метки на рейке были отчетливо видны. Затем нужно подстроить резкость отображения сетки, вращая кольцо на окуляре.

Чтобы определить превышение, необходимо отметить номер сегмента, на котором расположилась вертикальная ось, а затем посчитать, сколько от начала сегмента до оси целых чёрных и белых промежутков. Дописав после номера сегмента это значение, вы получите возвышение в сантиметрах. Если нужна более высокая точность, после возвышения ставится запятая, затем помощник перемещает ползунок так, чтобы его край точно совпал с горизонтальной осью и передает число дополнительных миллиметров, которое записывается после запятой.

Можно обойтись и без ползунка. Если горизонтальная ось расположилась точно посередине белой или чёрной метки, добавляют три миллиметра, если в нижней четверти — один или два, если в верхней четверти — четыре. Такого визуального определения для строительства более чем достаточно.

Классификация оптических нивелиров

В зависимости от класса, прибор используется для определенного вида работ.

I класс – геодезическое назначение

Это высокоточные приборы с минимальной допустимой погрешностью, применяемые для составления сметы и плана строительных работ. Используются экспертами, геодезистами и исследователями для получения максимально точных данных.

II класс – прошедшие строгую проверку соответствию ГОСТам

У этих устройств допустима минимальная погрешность в 2-3 мм, что немного больше, чем у нивелиров первого класса.

Позволяет производить точные измерения не только на близком расстоянии.

Устройства легко перемещать по строительной площадке.

III класс – технический вариант

Оптические нивелиры этого класса оснащаются компенсатором или уровнем, по техническим характеристикам они схожи с приборами второго класса.

3.4. Работа с нивелиром на станции

Штатив устанавливают на станции. Нивелир при помощи станового винта закрепляют на штативе. По круглому уровню с помощью подъемных винтов ось вращения нивелира устанавливают в отвесное положение. Для этого, подъёмные винты выводят на одну высоту, затем всеми тремя подъёмными винтами приводят пузырёк круглого уровня в нуль-пункт и поворачивают прибор на 180°. Если пузырёк остался в нуль-пункте, то ось вращения нивелира приведена в отвесное положение. В противном случае необходимо выполнить юстировку в следующей последовательности. На половину дуги отклонения пузырёк приводят к нуль-пункту, действуя исправительными винтами круглого уровня, предварительно ослабив стопорный винт, а на вторую половину – подъёмными винтами.

После установки оси вращения нивелира в отвесное положение зрительную трубу наводят на рейку, используя для этого визир с мушкой, закрепительный и наводящие винты. Вращением диоптрийного кольца окуляра настраивают изображение сетки нитей, поворотом кремальеры получают четкое изображение рейки. Перед отсчетом по рейке элевационным винтом устанавливают визирный луч нивелира в горизонтальное положение, совмещая изображение четвертей пузырька цилиндрического уровня в поле зрения трубы. Они должны быть равны по длине и образовывать в верхней части один овал (см. рис. 28, б).

5. Требования к высокоточному нивелированию

Геодинамические полигоны подразделяются на:

локальные полигоны, приуроченные к активным глубинным разломам и разрывам земной коры;

площадные, охватывающие районы возможных эпицентров разрушительных землетрясений, районы крупных населенных пунктов и районы эксплуатируемых и строящихся гидростанций;

региональные, связывающие крупные геологические структуры.

Таблица 5.1 требуемая точность

Средняя квадратическая ошибка

Допустимая невязка в полигонах и по линиям, мм