Что такое нивелирная рейка
Нивелирная рейка
Нивелирная рейка — проградуированная рейка для измерения разности в уровнях с помощью нивелира или другого геодезического оборудования. Изготавливается из дерева или алюминия, для особо точных измерений изготавливают рейки из инвара.
Полезное
Смотреть что такое «Нивелирная рейка» в других словарях:
нивелирная рейка — Рейка, предназначенная для определения превышений. Примечание Различают нивелирные рейки со штриховой или шашечной шкалами. [ГОСТ 21830 76] Тематики приборы геодезические Обобщающие термины основные узлы и принадлежности геодезических приборов EN … Справочник технического переводчика
Нивелирная рейка — – деревянный брус прямоугольного или двутаврового сечения длиной 3 4 м. с нанесённой на лицевую поверхность шкалой. [Словарь архитектурно строительных терминов] Рубрика термина: Инструменты геодезия Рубрики энциклопедии: Абразивное… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Нивелирная рейка — 108. Нивелирная рейка D. Nivellierlatte E. Levelling staff. Level rod F. Mire de nivellement Рейка, предназначенная для определения превышений Примечание. Различают нивелирные рейки со штриховой или шашечной шкалами Источник: ГОСТ 21830 76:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Нивелирная рейка — Деревянный брус прямоугольного или двутаврового сечения длиной 3 4 м. с нанесённой на лицевую поверхность шкалой. Источник: Словарь архитектурно строительных терминов … Строительный словарь
Нивелирная рейка — Деревянный брус прямоугольного или двутаврового сечения длиной 3 4 м. с нанесённой на лицевую поверхность шкалой … Словарь строителя
Рейка нивелирная — – рейка, предназначенная для определения превышений Примечание. Различают нивелирные рейки со штриховой или шашечной шкалами. [ГОСТ 21830 76] Рубрика термина: Инструменты геодезия Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
РЕЙКА — 1) Р. зубчатая деталь реечной зубчатой передачи. Представляет собой обычно призматический стержень, на одной из сторон к рого нарезаны зубья. Применяется в механизмах ставков, грузоподъёмных кранов, погрузочно разгрузочных машин и т.п. Р.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Рейка (в нивелировании) — Рейка нивелирная, измерительное устройство, используемое при нивелировании; представляет собой деревянный брус прямоугольного или двутаврового сечения длиной 3 4 м с нанесённой на лицевой поверхности шкалой. Различают шашечные и штриховые Р. На… … Большая советская энциклопедия
Рейка — I Рейка нивелирная, измерительное устройство, используемое при нивелировании (См. Нивелирование); представляет собой деревянный брус прямоугольного или двутаврового сечения длиной 3 4 м с нанесённой на лицевой поверхности шкалой.… … Большая советская энциклопедия
Как пользоваться нивелиром и рейкой при строительстве
Оптический нивелир многие считают архаизмом, в то время как это один из наиболее точных приборов в рамках геодезических исследований. В нашем обзоре мы удовлетворим интерес обывателей по вопросам использования нивелира для геометрического способа построения плоскостей.
Два геодезиста на разных краях пропасти:
Нивелир (кричит): Переходи!
Нивелир (ещё громче): Переходи.
Нивелир (бормочет): Глухой идиот.
Рейка (кричит): Сам идиот.
Суть и специфика нивелирования
Существует немало способов установить искривление земной поверхности: по малейшей разнице в атмосферном давлении, с использованием теодолита или водяного уровня и прочих приспособлений. Однако геометрическое нивелирование считается наиболее универсальным, быстрым и точным способом: даже у технических нивелиров, используемых в строительстве, погрешность измерений составляет всего 10 мм на один км.
Суть нивелирования заключается в определении разности высот (превышения) каждой из набора точек на местности относительно некоторой эталонной точки, называемой в строительстве репером. После того, как виртуальная плоскость была определена, относительно нее отсчитывают нулевую отметку, которая в большинстве случаев лежит на уровне пола первого этажа здания.
В принципе, в нивелировании нет ничего сложного кроме двух специфических моментов. С одной стороны, геодезист с напарником должны уметь пользоваться нивелиром и рейкой, знать тонкости настройки и правильно устанавливать контрольные столбы. Другой нюанс заключен в том, что на местности могут присутствовать объекты, препятствующие визуальному контакту между нивелиром и рейкой. Поэтому место установки нивелира приходится периодически переносить, определяя временные реперы и устанавливая разность высот для них. Но в конечном итоге все расчеты сводятся к банальной арифметике.
Определение репера и ключевых точек
При геодезическом исследовании строительной площадки репер располагают в самой низкой точке плоскости, которую определяют визуально или путем беглого «прострела». В этом месте в землю вбивают массивный столб с прямым срезом, на который удобно установить рейку.
Количество и расположение ключевых точек зависит от задач нивелирования. Если речь идет о подготовке котлована под фундамент, точки располагают на внутренних и внешних углах по контуру будущей конструкции. При размещении контрольных точек не требуется высокой точности, важно лишь, чтобы в месте установки кольев не было локальных бугров или ям.
В черте населенного пункта имеются специальные, измеренные и утвержденные официально, реперные точки для привязки к ним при измерении новых строительных площадок.
Все точки должны быть по возможности равноудалены от места установки нивелира и находиться от него на расстоянии не менее 5 метров. Если нивелируется маленький участок, нивелиром можно отстреливать все точки со стороны, ну или воспользоваться гидростатическим уровнем.
Установка и выравнивание визира
Для начала необходимо установить штатив. Ослабив винты крепления телескопических ножек, треногу нужно выровнять так, чтобы верхняя площадка лежала в горизонтальной плоскости, здесь все делается «на глазок». Ножки нужно вдавить в рыхлый грунт, надавив ногой на упор, при этом расстояние между ними должно быть одинаковым. Высоту ножек нужно отрегулировать так, чтобы площадка штатива находилась на уровне груди, после чего затянуть винты.
Когда штатив установлен, на нем посредством центрального винта крепится сам нивелир. Он имеет две площадки: нижняя фиксируется к треноге винтом или иным штатным способом, верхняя покоится на трех регулировочных винтах. По сторонам образованного винтами треугольника расположены три цилиндрических пузырьковых уровня предварительной настройки. Вращая одну пару винтов, сначала нужно добиться, чтобы пузырек между ними стал точно между метками. После этого путем подкручивания третьего винта выставляются два других уровня. Индикатор точной настройки — круглый уровень — располагается на корпусе оптической трубы нивелира. Может потребоваться немного покрутить регулировочные винты, чтобы пузырек расположился точно в пределах круглой метки. Нивелир готов к работе.
Обозначения нивелирной рейки
Рейка разбита на сегменты, каждый длиной по 10 см. Внутри каждого сегмента есть черные и белые участки, длина каждого равна 1 см. Крайние три черных участка объединены боковой линией — это чтобы проще было визуально определять центр сегмента. Цифры обозначают, в каком десятке сантиметров находятся метки сегмента, то есть по сути положение на рейке определяется числом белых и черных участков, прибавленных к номеру десятка.
Но ведь точности в один сантиметр явно недостаточно. Дело в том, что на обратной стороне рейки имеется обычная миллиметровая градуировка, которой на больших расстояниях пользоваться не очень удобно. Поэтому помощник, удерживающий рейку, может дополнительно подстраивать бегунок, руководствуясь командами геодезиста «выше» и «ниже», а затем показать на пальцах количество миллиметров. Также некоторые нивелиры оснащаются метрической сеткой, по которой это отклонение определить еще проще.
Напоследок самый интересный вопрос: почему верхней части рейка имеет красную разметку, расположенную в обратном порядке. Дело в том, что у старых нивелиров не было дополнительной линзы и изображение геодезист видел перевернутым. Но с такими «динозаврами» вам вряд ли придется иметь дело.
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.
Ведение журнала и расчёты
Процесс нивелирования сопряжён с ведением большого количества записей. Геодезист должен иметь под рукой план участка, на котором схематически изображен объект, для строительства которого выполняется нивелирование, а также места расположения контрольных кольев. Каждый колышек нужно пронумеровать и вынести эти обозначения в отдельную таблицу, в которой отмечаются измеренные превышения.
Практический смысл нивелирования заключается в нанесение на колья отметок, находящихся в одной горизонтальной плоскости. Для этого необходимо найти самую высокую точку с наибольшим положительным значением превышения и добавить к нему, например, 20 см. Следуя от одного колышка к другому, на них с помощью рулетки откладывают значение превышения точки, к которому добавлено значение смещения — те самые 20 см. Полученные метки используются при ведении земляных работ и определения глубины котлована, либо для натягивания причального шнура.
Видео по теме
Нивелиры и рейки
Нивелир – геодезический прибор, используемый в геодезии, при помощи которого строятся нивелирная сеть и прокладываются нивелирные ходы, являющиеся основой топографических съемок и геодезических измерений, с целью определения превышения точек земной поверхности относительно друг друга.
Государственная нивелирная сеть в зависимости от точности подразделяется классы: I, II, III и IV.
Нивелирная сеть I класса строится отдельными линиями, прокладываемыми преимущественно вдоль железных дорог. Она обеспечивает территорию государства единой системой высот. При нивелировании сети I класса используют нивелиры высокой точности. Такие геодезические приборы могут быть снабжены микрометром с ценой деления 0,05 мм.
Нивелирная сеть II класса, опираясь на пункты сетей нивелирования I класса, прокладывается, как правило, по железным, шоссейным и другим улучшенным дорогам в виде полигонов с периметром 500-600 км. При выполнении геодезических измерений такой точности используют высокоточные нивелиры и штриховые рейки с инварной полосой.
Нивелирная сеть III класса строится внутри полигонов нивелирования I и II классов, как отдельными линиями, так и системами ходов с узловыми точками. При этом полигон II класса делится на 6-9 полигонов III класса с периметрами 150-200 км каждый. Для получения пунктов нивелирования такого класса применяют точные уровенные нивелиры. Рейки применяют трехметровые шашечные двусторонние с сантиметровыми делениями.
Построение нивелирных ходов IV класса осуществляется отдельными линиями на исходные пункты, или системами ходов с узловыми точками. Пункты нивелирования IV класса служат непосредственным обоснованием топографических съемок и основой для различного рода строительства.
Нивелирование – вид геодезических работ, при которых определяются разности высот точек (превышений) на поверхности земли. При чем существует несколько методов ведения таких работ:
Основные составляющие нивелира:
Данные геодезические приборы производят в различном исполнении: оптические, электронные, лазерные. Оптический нивелир – наиболее востребованный геодезический прибор, широко используемый в строительстве; электронный (цифровой) нивелир – с электронным устройством и программой для обработки результатов измерения, используется для высокоточных измерений; лазерный нивелир (например, ротационный) – в основе имеет вращающийся лазерный луч, не требует высоких профессиональных познаний при пользовании.
Перед началом полевых измерений общим осмотром, поверками и исследованиями убеждаются в пригодности нивелира для производства работ определенной точности.
Общим осмотром устанавливают состояние геодезического прибора в отношении исправности уровней, подъемных, исправительных, элевационных, зажимных и наводящих винтов, штатива и комплектности принадлежностей. Особое внимание при этом уделяют чистоте оптики, плавному вращению прибора относительно вертикальной оси, четкости изображения сетки нитей и пузырька контактного уровня.
Поверкой нивелира выявляют отступления от требований к взаимному расположению осей геодезического прибора и достаточно полно устраняют эти отклонения.
На рынке России предлагаются нивелиры производства SETL, УОМЗ, Topcon, Trimble, Sokkia и мн. др.
Работа с нивелиром не представляется возможной, конечно, без штатива и рейки для нивелира. Нивелирные рейки служат для измерения высот точек, что определяет величину превышения. Нивелирные рейки различают по материалу изготовления: инварные, алюминиевые и деревянные. Корпус большинства деревянных нивелирных реек выполняют в форме бруска длиной 3 – 4 метра из хорошо выдержанного дерева, пропитанного маслом. Лицевую сторону окрашивают светлой краской, и на ней наносят шашечные или штриховые шкалы. Нивелирные рейки изготавливают как цельные, так и складные.
В рабочем (вертикальном) положении рейка устанавливается на выступ металлического башмака. Отвесное положение рейке придается при помощи круглого уровня, привинченного к ее боковой грани. Чтобы убедиться в пригодности нивелирной рейки для нивелирования, внешним осмотром устанавливают четкость делений, отсутствие прогиба, исправность уровня и пятки.
Рейка нивелирная: ее разновидности и сфера применения
Рейка нивелирная — это дополнительный инструмент, позволяющий выполнять геодезические работы в строительстве, а также используемый при геологических или топографических исследованиях.
При помощи нее фиксируют разницы высот местности. Рейка нивелирная представляет собой прямоугольную плоскость с размещенной на ней шкалой, которая нанесена с определенной ценой деления.
Описание
Современные изделия могут выпускаться для цифровых и обычных нивелиров. Рейки цифровые применяются для нивелиров, способных считывать BAR-коды, что нанесены на поверхность данного приспособления. При помощи таких устройств определяется расстояние до прибора и перепад по высоте. Также эти приспособления имеют на обратной стороне обычную градуировку, в результате чего их можно использовать как простые нивелиры.
Нивелирные рейки. Поверки и исследования нивелирных реек
3.4 Нивелирные рейки. Поверки и исследования.
Для нивелирования III и IV классов применяются рейки трехметровые, нераздвижные (цельные), деревянные. Они представляют собой деревянные бруски, изготовленные из выдержанных досок хвойных пород дерева. Нижний конец рейки (пятка) и верхний обиты металлическими пластинами. По ГОСТу 10528 — 90 установлено 3 типа реек: РНО5, РН3, РН10 (рис. 3.23). Здесь Р — рейка, Н — нивелирная; 0.5; 3; 10 — средняя квадратическая ошибка определения превышения (в мм) на 1 км двойного хода.
Для нивелирования III и IV классов применяются рейки РН – 3.
Рисунок 3.23 – Фрагменты реек нивелирных РН-05 (а), РН-3 (б,в)
Рейки РН-3 — двусторонние с сантиметровыми делениями на обеих сторонах. На одной стороне (рис.3.23, б) чередуются сантиметровые деления черного и белого цвета (черная сторона), а на другой (рис. 3.23 в)- красного и белого цвета (красная сторона). В комплект входит 2 рейки.
На черных сторонах реек одного комплекта деления возрастают от 0 до 30 дм; на красной стороне отсчеты начинаются не с нуля, а с числа более 40 дм. Например, на одной рейке с пяткой по красной стороне совпадает отсчет 4787 мм (рис.3.23, в)., а на другой рейке смещен на 100 мм, т.е. 4687 мм. Такое сочетание начальных отсчетов на красных сторонах реек позволяет надежно контролировать работу на станции, исключая грубые просчеты. Рейки могут иметь другие деления. Рейки шашечные с делениями на красной стороне по 11 мм. Штриховые рейки с инварной полосой имеют деления (штрихи) через 5 мм (рис. 3.23, а).
Это необходимо для производства поверки правильности установки уровня на рейке.
Поверка условия: ось круглого уровня на рейке должна быть параллельна оси рейки; производится ежедневно перед началом работ.
Для этого на кронштейн, укрепленный на боковой стороне рейки, подвешивают отвес, с помощью которого рейку устанавливают в отвесное положение. Если в таком положении рейки пузырек уровня отклоняется от центра ампулы, то исправительными винтами его устанавливают в центре ампулы.
Перед началом полевых работ и после их окончания производят исследования реек, в результате которых определяют:
— случайные ошибки дециметровых делений; (только для новых реек);
— среднюю длину одного метра комплекта реек;
— разность высот нулей реек.
Определение случайных ошибок дециметровых делений и средней длины метра производится контрольным метром.
Для определения случайных ошибок дециметровых делений контрольную линейку (метр) укладывают на горизонтально положенную рейку так, чтобы нуль линейки совпадал с нулевым штрихом рейки, и производят отсчеты по линейке, соответствующие положению дециметровых штрихов рейки: 0’- 1’- 2’- 3’ и т.д. в пределах первого метра рейки. После этого контрольную линейку сдвигают и повторяют отсчеты: 0″, 1″, 2″,3″, и т.д. Такие измерения делают на каждом метре рейки. Далее вычисляют средние отсчеты, соответствующие одним и тем же дециметровым штрихам
После этого вычисляют разность между средними отсчетами двух соседних штрихов
Эти разности являются ошибками дециметровых делений рейки. Исключив систематическую часть ошибки, получают случайные ошибки дециметровых делений.
Для определения систематической ошибки в длине одного дециметра рейки ошибки дециметровых делений суммируются и делятся на количество разностей
— количество разностей (дециметров).
Случайная ошибка дециметровых делений будет равна
Для нивелирования III класса допускаются рейки, имеющие случайные ошибки дециметровых делений не более 0.5 мм, а для IV класса — 1 мм. Ошибки дециметровых делений определяются по обеим сторонам реек.
Для определения средней длины одного метра комплекта реек контрольной линейкой измеряются длины метровых интервалов l
на каждой стороне рейки: 1 — 10; 10 — 20; 20 — 29. Каждый интервал измеряют дважды, сдвигая немного контрольную линейку между первой и второй парами отсчетов. Такие же определения проделывают в обратном направлении. Средняя длина одного метра одной стороны рейки вычисляется как
, (3.6)
где
— сумма дважды измеренных метровых интервалов рейки;
— число номинальных метров и их долей (
n
= 5,6 м).
Такие же определения делают по красной стороне рейки. Вторую рейку комплекта исследуют по такой же программе. Средняя длина метра комплекта (пары) реек вычисляется как среднее арифметическое из величин lм
В дальнейшем в измеренные превышения вводят поправку за неверную длину одного метра комплекта реек.
Определение разности высот нулей реек (известно из первой части курса).
Короткая рейка (1.2 м), предназначенная для привязки к нивелирным маркам, имеет такие же деления, как и на основных рейках.
Рисунок 3.24 – Костыль (а) и башмак б)
Для установки реек на переходных точках применяют костыли (а) или башмаки (б) (рис. 3.24). На участках с рыхлым или заболоченным грунтом рейки устанавливают на забитые деревянные колья с вбитыми в их торцы гвоздями с полусферическими головками. Длина и диаметр кольев должны быть такими, чтобы обеспечивалась их устойчивость.
Измерение расстояний оптическим нивелиром.
На вертикальной линии перекрестия есть две маленькие черты. Для того что бы измерить расстояние до установленной рейки нужно разницу показаний умножить на константу для Leica Jagger 20, как и большинства других нивелиров, константа равна 100.
Измерение расстояния оптическим нивелиром
Оптическим нивелиром можно измерять большие расстояния, зависит от кратности увеличения оптики нивелира. В частности, Jagger 20 кратность 20Х позволяла мне замерять расстояния до 300 метров.
Основы геодезии
Изготовление реек регламентирует ГОСТ 11158-76. Типы реек по ГОСТу соответствуют типам нивелиров. Рейка нивелирная РН-05 односторонняя, штриховая с инварной полосой применяется для измерения превышений с точностью 0.5 мм на 1 км хода. Рейка нивелирная РН-3 деревянная, двухсторонняя, шашечная применяется для измерения превышений с точностью 3 мм на 1 км хода. Рейка нивелирная РН-10 деревянная, двухсторонняя, шашечная применяется для измерения превышений с точностью 10 мм на 1 км хода (рис.4.36). Длина реек бывает различной: 1200, 1500, 3000 и 4000 мм. У складных реек в шифр добавляется буква С, например, РН-10С.
На нижнюю часть рейки крепится металлическая пластина, называемая пяткой рейки. На черной стороне пятки соответствует нулевое деление рейки; на красной – отсчет, больший 4000 мм; поэтому отсчеты по красной и черной сторонам рейки не могут быть одинаковыми. Разность пяток для данной рейки является постоянной величиной, что позволяет контролировать правильность отсчетов. В литературе разность пяток называют также разностью нулей рейки.
Для установки рейки в отвесное положение на ней имеется круглый уровень или отвес.
На штриховых односторонних рейках деления наносят на инварную ленточную полосу, которая натягивается вдоль деревянного бруска при помощи специального устройства. Деления в виде штрихов наносят через 5 мм.
Для определения пригодности нивелирных реек к работе выполняют их исследования.
Поверхность рейки должна быть плоской. Уклонение от плоскости по ГОСТу допускается 3 мм для РН-05, 6 мм для РН-3 и 10 мм для РН-10. Вдоль рейки натягивают нитку и просвет между ниткой и рейкой измеряют в самом широком месте. Случайная ошибка в положении дециметровых и метровых делений не должна превышать 0.15 мм для штриховых инварных реек и 0.5 мм для деревянных шашечных реек. Это исследование выполняют с помощью контрольной линейки. Определение разности пяток или разности нулей рейки. Это исследование выполняют путем взятия отсчетов по черной и красной сторонам рейки, стоящей на одной и той же точке. Поверка круглого уровня рейки выполняется либо по отвесу, либо по вертикальной нити сетки нитей нивелира. Отвес укрепляют прямо на рейку и устанавливают ее отвесно, при этом пузырек уровня должен находиться в нуль-пункте. В противном случае исправительными винтами уровня пузырек приводят в нуль-пункт.
Источники ошибок при геометрическом нивелировании.
Ошибка установки визирной линии трубы в горизонтальное положение по уровню; при t = 25″ она достигает 3″ – 4″. Для расстояния 100 м это приводит к ошибке отсчета по рейке 2 мм. Ошибка отсчета из-за ограниченной разрешающей способности трубы нивелира; при увеличении V = 25x эта ошибка достигает 1.2 мм на 100 м расстояния. Нарушение главного условия нивелира; при нивелировании строго из середины эта ошибка исключается. Наклон рейки. Для уменьшения влияния наклона рейки ее рекомендуется слегка покачивать вперед-назад около вертикального положения; при отсчетах меньше 1000 мм рейку качать нельзя. При покачивании рейки отсчеты по ней изменяются; наименьший отсчет является правильным. Ошибка нанесения делений на рейке.
Общая ошибка отсчета по шашечной рейке нивелиром Н-3 оценивается в 4 мм на 100 м расстояния.
Ошибки при использовании оптического нивелира
Для начинающих, которые первый раз приступают к работе с устройством, требуется принять во внимание следующие моменты: