Как пользоваться нивелиром с гарантией точности измерений?

Дополнительные принадлежности

Для проведения измерений с помощью оптических нивелиров используются дополнительные принадлежности:

Штативы необходимы для установки и жесткого крепления конструкции прибора, приведение его в рабочее положение и собственно выполнение измерений. Нивелирные штативы бывают деревянные, фиберглассовые, алюминиевые и обычно они легкие по весу и с меньшими головками крепления.

Рейки могут быть различной длины, изготовлены из разного материала с разграфленной шкалой на их поверхностях. В обозначения нивелирных реек, например РН-3-3000СП, входят:

• сокращенное наименование (РН – рейка нивелирная);
• первая цифра (3), означающая точность измерений в мм;
• второе число (3000) означает длину в мм;
• СП – сокращение означающее: складную конструкцию и прямое изображение.

Существуют различные виды реек:

• деревянные складные двухсторонние;
• алюминиевые выдвижные, с накладным круглым уровнем ;
• инварные, повышенной точности.

Длина реек колеблется в пределах от одного до пяти метров. Деления на них бывают миллиметровые с одной стороны и сантиметровые Е-образные с другой или с обеих сторон сантиметровыми одновременно, но с чередованием цвета (красная, черная). Они могут быть штриховыми и с инварной проволокой для цифровых нивелиров. Вся градуировка на рейках, нанесенная краской, перед вводом ее в эксплуатацию должна быть исследована и соответствовать требованиям предельных отклонений метрового отрезка и длин делений шкал.

Измерение высот оптическим нивелиром.

Предположим, что нам нужно выставить высоты будущего фундамента. Ставим рейку на первую вершину (угол фундамента), а при отсутствии рейки можно использовать обычную рулетку, делать это нужно будет с помощником

Важно, чтобы рейка стояла строго вертикально, от этого зависит точность замеров. Далее наводим объектив нивелира на рейку, если рейку видно не чётко вращаем винт регулировки фокусировки пока изображение не станет чётким

В окуляр вы должны увидеть чёткую шкалу деления рейки и линии перекрестия. Если линии перекрестия не чёткие или не видны, нужно отрегулировать окуляр.

Регулировка оптического нивелира

Итак, поочерёдно переставляя рейку записываем все показания делений шкалы на горизонтальной линии перекрестия. Получаем следующие результаты:

• Вершина 1 – 288,4 см
• Вершина 2 – 292,9 см
• Вершина 3 – 289,8 см
• Вершина 4 – 291,2 см

Измерение высот оптическим нивелиром

Из результатов видно, что самая низкая вершина (с самым большим показателем) №2 – 292,9 сантиметра от уровня грунта. Находим разницу между показателями остальных вершин с вершиной№2

• Вершина 1 – 288,4 – 292,9 = 4,5 см
• Вершина 2 – 0,0 см
• Вершина 3 – 289,8 – 292,9 = 3,1 см
• Вершина 4 – 291,2 – 292,9 = 1,7 см

Для разметки фундамента мы собираемся натянуть шнур на высоте предположим 20 см от проектируемого нуля застройки (вершина 2) и задать им горизонт. Соответственно по вершинам будет следующая высота от уровня грунта.

• Вершина 1 – 20 – 4,5 = 15,5 см
• Вершина 2 – 20 см
• Вершина 3 – 20 – 3,1 = 16,9 см
• Вершина 4 – 20 – 1,7 = 18,3 см

Вот мы и получили горизонтальную плоскость застройки.

Как настраивать лазерный нивелир?

В инструкции, прилагаемой к устройству, тоже имеется информация о том, как правильно настроить прибор. Производитель описывает этот процесс довольно-таки подробно, но не всегда понятно. В общем-то, настройка лазерного уровня – процедура, стандартная для большинства моделей.

Начнем с самых простых нивелиров. Обычно у них имеется два или три пузырьковых уровня – по ним и следует настраивать данные приборы. Осуществляется это путем подкручивания винтов.

Впрочем, даже если прибор оснащен функцией самовыравнивания, то это не значит, что он действительно выравнивает себя сам. Это произойдет лишь при крохотном отклонении – не более 10 — 15 градусов. Когда поверхность более неровная, приходится вручную подкручивать винты (как и при работе с простейшим устройством).

Лазерный уровень призменного типа позволяет при работе создать два луча, проецирующих на объект вертикальную и горизонтальную линии. Они могут излучаться одновременно, а также есть возможность выбрать лишь один из них. Кроме того, некоторые модели создают линии отвеса и лазерные точки (зенит, надир). Их тоже можно включать и отключать.

А ротационный лазерный нивелир, кроме вышеперечисленных, имеет еще две настройки. Это величина угла сканирования и скорость вращения луча лазера. При этом проецирует луч он только в одной плоскости, но некоторые модели могут проецировать вертикальную ось.

Профессионалы, давая советы, как работать с лазерным уровнем, рекомендуют при его использовании включать лишь необходимые в данный момент функции. К примеру, когда проверяется, насколько вертикален проем двери, вовсе ни к чему горизонтальная составляющая. Вполне можно оставить только вертикальный луч – так и батарея дольше продержится, и энергии меньше израсходуется.

Как привести лазерный уровень в рабочее положение?

Это важно – качество разметки напрямую зависит от того, насколько верно расположен лазерный нивелир. Поэтому нужно и место подходящее для него найти, и установить его надлежащим образом

Существует ряд требований, необходимых для полноценной работы прибора:

Шаг 1. На пути следования лучей лазера не должно быть никаких препятствий. Иначе эффект преломления приведет к прерыванию спроецированной линии.

Шаг 2. Располагать лазерный уровень нужно на оптимальном расстоянии до объекта. Допустимый максимум указан в инструкции, и превышать его не следует. Уменьшение расстояния снижает вероятность погрешности, поэтому при возможности старайтесь ставить прибор поближе. Допустимый максимум может быть увеличен при использовании специального приемника лучей. Такой опцией пользуются, когда объект находится на большом расстоянии.

Шаг 3. Во время работы нивелир должен находиться на ровной плоскости (подойдет поверхность стола), штативе или специальном держателе. Его следует надежно зафиксировать , так как полная неподвижность прибора – гарантия получения точных данных. Не допускаются никакие сотрясения и перемещения.

Шаг 4. Перед началом измерений выравниваем нивелир по горизонту. Для этого используем встроенный в прибор пузырьковый уровень. У ряда моделей имеется функция самовыравнивания. Она действует так: до тех пор, пока прибор не будет стоять ровно, подается сигнал. Нет сигнала – значит, всё хорошо и прибор установлен ровно.

Шаг 5. Предварительно нужно предупредить находящихся поблизости людей о предстоящих работах. Животных тоже следует увести или унести. Ведь случайное попадание лазера в глаза может их травмировать.

Шаг 6. Вот, собственно, и все рекомендации. Когда они будут соблюдены, можно включать уровень и производить необходимые работы.

Принципиальные основы геометрического нивелирования

При работе с нивелиром существует ряд методов позволяющих эффективно добиваться точного результата:

• Методом нивелирования из середины
• Методом нивелирования вперед

В основе каждого из них лежит свой принцип работы. Так первый способ подразумевает отсчет показаний по геодезическим рейкам, которые устанавливаются в точках стояния, сзади и спереди нивелира. Затем снимаются данные разницы превышения и записываются в журнал. Способ расположения нивелира по отношению к рейкам получил название «метод нивелирования из середины», который является основным методом при строительстве.

Данный метод основан на принципе отсчета, по аналогии с теодолитным ходом, ведущимся с заранее известных высот, называемых реперами. Принцип хорошо иллюстрирует картинка, где есть точки А и Б. Естественно разница между точками по рекам составляет превышение, которое может быть как отрицательным, так и положительным. Данные одного превышения на местности, на практике нельзя считать окончательным, поскольку для объективной картины ее рельефа, необходимо снять как можно больше таких превышений.

Система сравнивания высот, применяемая в топографических планах, носит название «Балтийская». Она имеет начальную точку нуля Кронштадтского футштока, который в свою очередь находится на балтийском побережье. В данном случае на картинке, абсолютная высота (точка Б) рассчитывается, как h = А + а – б. Точка А – это отметка государственной системы высот, а считывание с реек ведется по отрезкам а, б.

Нивелирование методом «вперед» основано на использовании прибора и одной рейки, устанавливаемой перед ним. Сам нивелир устанавливается на заранее известную точку, а формула, по которой рассчитывается превышение, имеет вид:

h = А + i – б, где i — высота нивелира, измеряемая рулеткой. Такой способ применяется реже, так как имеет сложности в установки прибора на вертикальной поверхности стен. К тому же работа дистанционным способом намного легче и позволяет не приближаться к объектам.

Здесь за начальную точку отсчета, условно принято брать урез воды водоемов сообщающихся с любым мировым океаном. Но в таком случае мы будем иметь дело с условной системой высот, точности которой будет не хватать для проведения масштабных строительных работ. И все-таки, данный принцип геометрического нивелирования, отлично подойдет для локальных строительных площадок, где не требуется увязка высот здания с региональными системами.

Как пользоваться лазерным нивелиром

Принцип работы не сильно отличается от действий с оптическим вариантом. Главное отличие – проверка уровня зарядки. Питается нивелир от встроенных сменных источников питания. Оптимален вариант с выносным зарядным устройством: зарядку можно производить одновременно с работой. 

1. Устройство располагается на опорной поверхности (хоть на штативе, хоть на пачке плитки). Следует устранить препятствия для лазерного луча для эффективной его работы. 

1. Выравнивание по уровню (может иметься в корпусе нивелира). Способ — подкладывание тонких пластин или юстировка винтами.

1. Включение лазера – выполнять желательно в защитных очках. Образуется перекрестье красных полос. Эти полосы и являются целевыми ориентирами для выполнения работ. 

Технический момент: важно следовать требованиям по дальности до объекта. При слишком удаленном объекте для замеров точность лазерного нивелираснижается. 

Как пользоваться цифровым нивелиром

Нивелир цифрового типа имеет отличия от остальных конструкций только в отношении управления. 

Как пользоваться цифровым нивелиром

Устройство имеет полноценную панель управления, карту памяти и ряд функций. В остальном он очень похож на обычный нивелир:

• подготовить прибор к работе: ослабить крепление и отрегулировать положение ножек штатива;
• установка прибора так надежно, как только возможно: при работе на грунте – вдавить посильнее, на твердой поверхности – закрепить без возможности сдвига;
• поверхность штатива под сам прибор следует разместить как можно ровнее;

• прибор размещается на штативе, его выравнивают по горизонтали – для этого существует пузырьковый уровень; 
• выполняется фокусировка оптической системы – перед прибором располагается белый лист бумаги или комплектная рейка, после чего установленное программное оснащение по команде или автоматически произведет самонастройку;
• для замеров следует разместить перед объективом рейку и нажать на соответствующую кнопку панели управления.

Все возможности аппарата прописаны в сопроводительной документации. Рекомендуется следовать изложенному, а после длительной перевозки или хранения – выполнять перенастройку. Обращение с ним требуется бережное. 

Устройство нивелира и область применения

Роль нивелира – получение данных об уровнях точек и нанесение уровней. Это обеспечивается получением ровной линии, связывающей наблюдателя и цель. Определение уклона дает понять, как ровно располагается объект.

Производится это в основном с помощью пузырька воздуха и визуального наблюдения. Устройство прибора представляет собой конструкцию для замера высот оптическим способом — для прямого просмотра или создания меток.

Основной блок состоит из трубы с линзами, лимбами и винтами для фокусировки. Блок устанавливается на компенсатор (элемент, вбирающий в себя мелкие колебания).

Применяется он для геодезических операций в строительстве (архитектура, дорожное хозяйство), ремонте и работах с ландшафтом. Суть его работы: получение сведений о разностях высот исследуемых точек. Эта информация используется для создания требуемых форм, поверхностей и конструкций

Так, для строительства дорог важно создание определенной величины уклона

Примеры таких работ:

монтаж столбов, создание фундаментов;

• выравнивание длинномерных участков и значительных площадей;
• оценка величины проседания мостов и иных сооружений;
• работы внутри зданий – укладка плитки, заливка полов и т.д.

Способы съемки местности

Нивелирование поверхности производят для получения точного топографического плана местности.

Целью измерения является изучение рельефа, сопоставление высот отдельных точек.

По методам производства работ классифицируют следующие виды нивелирования:

• геометрическое;
• тригонометрическое;
• физическое;
• автоматическое;
• стереофотограмметрическое.

В строительной области используется геометрическое нивелирование площади.

Измерение производится горизонтальным визирующим лучом света. Точки закрепляются на местности с помощью колышков или башмаков. Нивелир размещают в месте, называемом станцией, мерные рейки устанавливают на измеряемых точках.

Рекомендуем: Как выбрать хороший качественный пузырьковый уровень? Настройка и регулировка, как выставить уровень во время работы

По способу опор съёмки различают:

• нивелирование поверхности по квадратам;
• нивелирование рельефа по магистралям и параллельным линиям;
• нивелирование местности способом полигонов.

Рельеф строительного участка, как правило, равнинный, плоский, без значительных перепадов высот.

На основании полученного нивелированием по квадратам топографического плана строительной площадки составляются проекты вертикальной планировки участка, подсчёты объёмов земляных работ.

Принцип работы лазерных уровней

Современные электронные нивелиры построены на визуализации отметок проецируемых самим прибором с помощью лазера. При этом разметка может производиться лучом сразу в нескольких плоскостях предметов и помещений. В качестве примера рассмотрим работу ротационного уровня, скорость вращения луча которого, достигает 400 -550 об/мин.

Преимущество использования такого нивелира в том, что им можно производить разметку, высчитывать превышение в условиях закрытых узких пространств помещений и на открытой местности, с минимальной погрешностью и под любым углом. Работать можно, как при дневном освещении, так и в темное время суток. Его удобно использовать при поклейки плитки на стену, оклейки обоев и выставления иных конструкций. С его помощью выполняют:

• нивелировку
• превышение точек
• размечать угол наклона конструкций

Лазерные уровни особенно незаменимы, там, где необходимо производить разметку на больших и удаленных плоскостях, так как они более удобны в отличие от веревочных отвесов, угольников и реечных уровней. Они безопасны в применении и относятся к 2 классу излучения. Сам луч прибора так же не представляет угрозы для человека, за исключением длительного воздействия на глаза. Все лазерные уровни ударопрочны и влагонепроницаемы, поскольку такие факторы влияют на работу и защита от них изначально заложена в разработку приборов. Для большего удобства, при интенсивном солнечном свете, рекомендовано использовать специализированные очки.

Все приборы необходимо подвергать проверке на точность периодично (раз в год). Желательно приобретать приборы известных марок и производителей. Использование непроверенного инструмента, может стоить вам больших ошибок, особенно при строительстве многоэтажных или многоярусных конструкций. Ошибки в сантиметрах на начальных этапах строительства, могут привести к невозможности его завершения, по причине не соответствия размеров верхних помещений или консолей, типовым завершающим конструкциям (фермам, плитам перекрытий и т.д.). Помните о том, что от кропотливой работы геодезистов, зависит весь ход строительного процесса, где задействовано множество ресурсов, как людских, так и машин (механизмов). А переделывать всю работу порой невозможно и дорого.

Нивелир и нивелирование – что это такое

Нивелир – это технический прибор, с помощью которого геодезисты и строители делают замеры высотных точек на плоскости. Его основная задача — построить стабильную горизонталь, относительно которой любые отклонения станут заметными.

До изобретения нивелира измерения уровня проводились вот таким, нехитрым способом. Доподлинно неизвестно, что именно служило в качестве ёмкостей. Остаётся только догадываться

Если посмотреть в окуляр современного устройства, видно, что, кроме приближения предмета, нивелир накладывает на его изображение систему тонких линий, называемую визирной сеткой или визирными нитями. Эта сетка создаёт рисунок поверх объекта из вертикальных и горизонтальных полосок, на которые и ориентируется человек.

Именно на такую картинку так увлечённо и сосредоточенно смотрит геодезист во время измерительных работ

Нивелирование — это процесс геодезических изысканий с помощью нивелира. Иными словами, это определение разности высот двух или многих точек земной поверхности относительно условного уровня (например, уровня океана, реки и пр.) или превышения.

Пример использования лазерного нивелира для разметки места крепления поручней к лестнице

Лазерные модели нивелиров могут рисовать такие линии непосредственно на объекте. В лазерных приборах построение линий происходит на 360° сразу в нескольких плоскостях.

Как пользоваться оптическим нивелиром при строительстве фундамента

Алгоритм действий практически идентичен подготовке основания, с тем лишь отличием, что в этом случае фундамент уже готов, если лишь необходимо выровнять. Итак, последовательность работ:

1. Установите нивелир так, чтобы чётко видеть каждый угол фундамента в относительно узком поле зрения (90° или меньше). Это поможет избавиться от ошибок, связанных с поворотами нивелира на большие углы. Чтобы свести к минимуму ошибку, установите нивелир над фундаментом как можно ниже.
2. С помощником, удерживающим рейку, прострелите внешние углы a, b, c, d и запишите их высоту. В нашем примере самый высокий угол b.
3. Из высоты самого высокого угла вычтите высоты остальных углов и запишите разницу − это будет толщина прокладок.
4. Подкладками выведите углы до уровня высокого угла с допуском ±1,5 мм.
5. Протяните шнурку между углами. Натянув шнур горизонтально, положите стальные прокладки между лежнем и фундаментом под все лаги, балки и точечные нагрузки.
6. Для грубой подгонки лежня к шнуру в нужных местах положите подкладки.

Это общие рекомендации при работе с нивелиром на разных строительных этапах постройки дома.

Лазерные нивелиры – следующая ступень развития техники

Лазерные нивелиры представляют собой новую ступень в измерительной технике. Они отличаются от прочих приборов наличием лазерного излучателя, функция которого заключается в проецировании лучей на поверхность. Если научиться правильно пользоваться нивелиром этого типа, то выполнение всех работ займет значительно меньше времени, чем при пользовании оптическими приборами. Помимо большой скорости проведения замеров можно отметить высокую точность, которая соответствует 99 процентам. Это позволяет строить долговечные и надежные здания, в которых не будет перекосов.

Работа с лазерным нивелиром

Как и в случае с оптическими приборами, лазерные нивелиры также подразделяются на несколько категорий в зависимости от типа выполняемых работ:

• Ротационный нивелир. Этот аппарат оборудован вращающейся на скорости 600 оборотов в минуту головкой с двумя лазерами. За счет этого появляется возможность проецировать лучи на 360 градусов. При необходимости скорость можно изменить, чтобы добиться большей четкости лучей. Этот тип нивелиров будет незаменим при выполнении внешней или внутренней отделки комнат, а также при установке окон из ПВХ.
• Точечный нивелир. Его особенность заключается в том, что на поверхность проецируются только точки. Лазер двигается в вертикальной и горизонтальной плоскости, благодаря чему можно замерять и ровнять поверхность на потолке и даже стенах.
• Линейный нивелир. При его включении появляется отлично просматриваемая линия луча, в соответствии с которой можно быстро и легко делать отметки. В дальнейшем в указанных отметках можно сверлить отверстия с целью монтажа, к примеру, металлических конструкций.
• Комбинированный нивелир. Среди ключевых особенностей данного класса аппаратуры можно выделить проецирование до шести ортогональных линий: отвесную, наклонную, линии вниз, вверх, вправо и влево. Лазер при этом работает как линейно, так и точечно. Совмещение функций нескольких приборов сказалось и на цене нивелира, который стоит несколько дороже прочих аналогов.
• Построители плоскостей. Еще один вид довольно дорогих приборов, которыми пользуются обычно профессиональные геодезисты. С их помощью можно определить точки зенита и надира на поверхности, спроектировать линии по диагонали, вертикали, горизонтали, а также определить разницу высот различных предметов.

Нивелиры, оборудованные лазерным излучателем, нашли применение в построении перпендикулярных линий. Польза этого устройства будет видна в случае укладки ламината или паркета на пол, оклейки стен обоями, а также во время выкладки перегородок или стен в квартире.

Из чего состоит нивелир?

Основным нивелиром для строительных работ все-таки является оптический нивелир. Он состоит из терегера и главного блока. Трегер — это металлический круг с тремя опорами и подъёмными винтами, благодаря которому можно менять положение главного блока и закреплять его. Главный блок состоит из зрительной трубы с прицелом и окуляром, горизонтальной шкалы-лимба, цилиндрических уровней для горизонтирования прибора, винтов для наводки, закрепления и фокусировки трубы, а также компенсатора, который гасит возникающие колебания и поддерживает трубу в горизонтальном положении. Замеры производятся с помощью специальных реек, на которые нанесены шкалы.

В заключение стоит сказать, что из- за своего простого строения и легкости эксплуатации этот прибор по праву занимает первое место на строительной площадке.

Специалисты ]ООО «Землемер» используют передовые приборы, которые обеспечивают необходимую точность получения измерений.

Цены наши услуги

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.

Классы точности нивелиров

Важным параметром нивелира является точность его измерений. Все приборы по этому признаку подразделяются на три класса:

• технические, допускающие квадратичную ошибку в пределах от 2 мм до 10 мм на каждый километр двойного хода;
• точные, допускающие квадратичную ошибку в пределах от 0,5 мм до 2 мм на каждый километр двойного хода;
• высокоточные, допускающие квадратичную ошибку в пределах от 0,2 мм до 0,5 мм на каждый километр двойного хода.

Как правило, технические нивелиры используются для предварительной геодезической съёмки, привязки плана строительства к местности и начальной разметки стройплощадки. В дальнейшем, особенно при возведении масштабных и ответственных объектов, используются только точные и высокоточные приборы.