Как пользоваться нивелиром при строительстве фундамента

Устройство нивелира

Рассмотрим, из чего состоит и как работает обычный оптический нивелир. Основной частью прибора является оптическая труба, с системой линз способная приближать наблюдаемые объекты с двадцатикратным и более увеличением.

Труба закреплена на особой поворотной станине, необходимой для следующих функций:

  • крепления на штативе;
  • выставления оптической оси нивелира в строго горизонтальное положение, для чего станина имеет три регулируемые по высоте «ножки» и один или два (в моделях без автоматической подстройки) пузырьковых уровня;
  • точной наводки по горизонтали, которую осуществляют парными или одиночным маховичком.

У некоторых моделей станина имеет специальный лимб, шкалу, позволяющую выполнять измерение или построение горизонтальных углов.

С правой стороны трубы расположен маховик, предназначенный для регулировки резкости изображения.

Подстройка под зрение оператора производится вращением регулировочного кольца на окуляре.

При взгляде в окуляр зрительной трубы нивелира, мы увидим, что помимо приближения наблюдаемого в прибор предмета, нивелир накладывает на его изображение систему тонких линий, называемую визирной сеткой или визирными нитями. Она образует крестообразный рисунок, из вертикальных и горизонтальных линий (см. рисунок 1).

Дополнительные приспособления и инвентарь

Кроме самого прибора, для работы нам понадобится уже упомянутый штатив, а так же специальная мерная рейка, с нанесенными на ней делениями и цифрами. Деления представляют собой полоски чередующиеся черные или красные полоски шириной в 10 мм.

Цифры на рейке нанесены с шагом в десять см, а значение от нуля и до конца рейки в дециметрах, при этом числа выражены двумя цифрами. Так, 50 см обозначается как 05, число 09 обозначает 90 см, цифра 12 укажет на 120 см и т.д.

Для удобства, пять сантиметровых рисок каждого дециметра объединены еще и вертикальной полоской, так, что вся рейка оказывается размеченной знаками в виде буквы «Е», прямой и зеркальной.

Старые модели приборов дают перевернутое изображение, и рейка к ним требуется специальная, с перевернутыми цифрами.

Вспомогательные приспособления к нивелиру

К нивелиру прилагается паспорт, где обязательно указывается дата его последней проверки и настройки или, как говорят геодезисты «поверки». Поверяют нивелиры не реже чем раз в три года, в специальных мастерских, о чем делается очередная запись в паспорте.

Кроме паспорта, в комплекте нивелира идет ключ для обслуживания и мягкая фланель для протирки линз и конечно защитный футляр, где он хранится. Модели с горизонтальным лимбом — угломером комплектуются отвесом для установки строго в нужной точке.

Оберегайте нивелир от ударов и толчков, даже когда он в футляре. Современные приборы оборудованы специальным устройством, осуществляющим точную подстройку по горизонтали, сильный толчок, внешне не оставивший ни малейшего следа, может повредить его тонкий механизм.

Принцип действия нивелира. Установка прибора

Принцип работы нивелира предельно прост: оптическая ось прибора располагается строго горизонтально и не отклоняется при вращении прибора, постоянно находясь в одной горизонтальной плоскости.

Рассмотрим более подробно, как это качество можно использовать на практике.

Работу начинаем с установки прибора. Раздвигаем, и устанавливаем штатив. При работе на мягкой почве вдавливаем в нее острия, которыми заканчиваются «ноги» штатива.

Регулируя длину «ног», выставляем штатив на удобную для работы высоту, стараясь, чтобы его верхняя площадка, куда ставится нивелир, располагалась горизонтально.

Извлекаем из защитного футляра нивелир и устанавливаем его на штатив, закрепляя винтом штатива.

Теперь необходимо выставить нивелир так, чтобы его оптическая ось расположилась строго горизонтально. Для этого инструмент снабжен круглым пузырьковым уровнем, расположенным на станине. Вращая верньеры на ножках прибора, выставляем воздушный пузырек строго в центр уровня (см. рис.1).

Теперь, как бы мы не вращали трубу прибора, оптическая ось будет располагаться горизонтально.

Работа с нивелиром на стройке

Определение превышения точек

Как устанавливать инструмент мы разобрались, теперь рассмотрим, как определять с помощью нивелира разность высот двух и более точек. Для этого нам понадобится рейка и помощник, который будет рейку держать и переносить туда, куда нужно.

Выбираем первую точку измерения (обозначим ее «а»), на которую помощник ставит рейку по возможности вертикально. Вертикальность можно корректировать по вертикальной риске визирной сетки, подавая соответствующие сигналы помощнику.

Наводим прибор на рейку, сначала приблизительно, пользуясь «прицелом» сверху трубы. Смотрим в окуляр и, вращая маховик, добиваемся четкой видимости рейки.

Снимаем показания. Для этого смотрим, между какими значениями рейки оказалась горизонтальная линия визирной сетки, добавляем к нижнему значению количество сантиметровых делений между линией значения и линией визира прибора (или, если это удобнее, вычитаем из верхнего значения).

К примеру, риска легла чуть больше чем на три деления выше цифры 15. Нужно записать в блокноте значение 153, округляя до сантиметра в большую или меньшую сторону.

Читайте также:  Как клеить двусторонний скотч

Даем команду помощнику перенести рейку на следующую точку («б») и снова выполняем замеры. Допустим, на рейке мы увидели значение «18» а наша риска чуть-чуть не добралась до «буквы Е», которая соответствует пяти делениям (сантиметрам). Значение высоты будет равно 185. Записываем его.

Поскольку горизонт нивелира неподвижен, а двигается рейка, то чем она ниже, тем больше значение мы увидим в объективе. Вычитаем: 185-153=32 Точка «б» ниже точки «а» на 32 сантиметра.

Определение превышения точек

Перенесение отметки

Разберемся, как перенести с помощью нивелира высотную отметку. К примеру, нам нужно сделать репер, ориентируясь на который, экскаваторщик будет копать котлован, глубиной на два метра ниже отметки пола здания. Значение высоты пола, нам и нужно указать экскаваторщику.

Устанавливаем рейку на реперной проектной точке, высота которой соответствует проектной высоте пола здания, то есть ноля, берем отсчёт. При самостоятельной разработке проекта либо при → привязке к местности уже существующего проекта высота этой точки выставляется с помощью колышка либо на какой-то неподвижной поверхности (кирпичный забор, дерево, столб и т.д.) устанавливается метка. Либо такие реперы (метки) выставляет геодезист, сопровождающий стройку. Пусть, к примеру, получилось 162.

Непосредственно у места будущего котлована, вбиваем колышек и, поставив рейку вплотную к нему, снова снимаем значение, пусть оно будет равно 179. Разница составит 17 сантиметров. Откладываем 17 см от низа рейки вверх по колышку, отмечаем значение риской маркера или карандаша. Вбив рядом еще один колышек, чтобы его верх совпал с риской, получим хорошо видимый ориентир, после чего колышек с риской можно убрать.

Нивелир, рэпер и балтийская система высот

Строительству любого сооружения предшествует разработка проекта. Как только необходимые расчеты и чертежи выполнены, разрешается начинать практические мероприятия – размечать фундаментное основание. Этот рабочий этап считается важным, потому что от правильности его выполнения будет зависеть ровность угловых участков и геометрия несущих стен. Чтобы точно нанести очертания, выполняется разметка фундамента с помощью лазерного нивелира.

Подготовительные работы

До того, как разметить фундамент лазерным уровнем, следует провести подготовку, чтобы участок под строительство представлял ровную площадку. Для этого:

  • удаляется вся растительность;
  • cнимается верхний слой почвы;
  • срезаются холмики и засыпаются ямки.

Выравнивать территорию лучше всего с помощью нивелира. Некоторые умельцы используют угольник и рейку трехметровой длины, с помощью которых проверяют качество выполненных работ.

Готовим прибор к работе

Чтобы с помощью оптического нивелира правильно выполнить разметку, следует проверить готовность прибора к работе. Для этого:

  • удостоверьтесь, что аккумуляторная батарея заряжена, либо вставьте элементы питания;
  • по линии луча препятствия исключаются, так как малейшие преломления создают погрешности;
  • для точной работы нивелир следует установить на специальную треногу, разместить ровно и отцентрировать. К самовыравнивающимся устройствам это не относится.

Кроме самого прибора, вам потребуются размеченная рейка, приемник для луча, облегчающий работу в солнечную погоду, специальные очки.

Разметка с помощью прибора

Чаще всего разметка фундамента выполняется с помощью лазерного уровня. Алгоритм действий простой:

  • dбиваем колышек;
  • на верхней его части фиксируем прибор;
  • с помощью лазерного уровня вымеряется необходимое расстояние, забивается второй колышек;
  • лазером выводится угол в девяносто градусов, чтобы разметить поперечные оси, и теперь можно установить еще пару колышков;
  • по четырем ориентирам натягиваем веревку, чтобы обозначить периметр;
  • аналогично размечаются межкомнатные перегородки.

Колышки можно использовать в качестве ориентиров под установку обноски. В этом случае нивелир поможет сверить горизонтальное расположение стоек, а периметр объекта переносится на место рулеткой и веревками.

А как еще можно разметить фундамент лазерным нивелиром? Колышки выставляем вручную, измеряя стороны геометрическим способом. Ориентированность их и ровность угловых участков проверяем с помощью ротационного прибора.

Тренога выставляется на разрешенном по инструкции удалении от всех контрольных точек, включается лазерный сигнал, и вы направляетесь с рейкой и улавливателем луча на одну из точек. Выставив рейку вертикально, делаете отметку, повторив аналогичные действия на остальных точках. Остается только сверить данные разметок.

Многие не знают, как пользоваться лазерным нивелиром при разметке фундамента. Все просто – недорогой прибор имеет ручную регулировку, а современные модели оснащены автоматическим самовыравниванием.

Разметка фундамента нивелиром требует наличия некоторых навыков, но любой желающий способен освоить данный инструмент самостоятельно, изучив руководство по его эксплуатации.

Учтите, что для очередного десятка метров лазер выдает трехмиллиметровую погрешность. Если сравнить с рулеткой, то на аналогичном расстоянии она обманывает на два – три сантиметра.

Выбираем нивелир

Приобретая себе устройство, изучите его тип и выполняемые функции. Окончательный выбор делается по следующим критериям:

  • показатель точности. Для бытового применения достаточно значения 1.0 – 3.0 на десяток метров длины;

  • lлина линии. Для строительства крупных объектов луч должен «стрелять» на сто метров и более, под частное строительство достаточно его длины в два – три десятка метров;
  • цветовой оттенок лучевого сигнала. Встречаются приборы с красным и зеленым лучом. Первый вариант более распространенный, но для удобства работы рекомендуется использовать специальные очки, чтобы различать направление лазера;
  • уровень мощности;
  • вариант юстировки. Доступны приборы с ручной регулировкой, но лучше приобрести устройство, способное выравнивать линии в автоматическом режиме. Его необходимо выставить на контрольной точке, включить, и нивелир сам настроится на работу, подав звуковой сигнал о готовности. Правда, стоимость такого устройства существенно отличается от ручного варианта;
  • емкость аккумуляторной батареи определяет рабочие возможности прибора по времени;
  • защита IP. Пользуются нивелиром на улице, поэтому важно, чтобы прибор имел защиту от погодных условий;
  • комплектность. Обязательно должны быть в комплекте специальные очки, уловитель сигналов и прочие вспомогательные элементы, облегчающие работу с прибором. Правда, за их наличие придется доплачивать.
Читайте также:  Как приклеить ленту на натяжной потолок

Требования, предъявляемые к эксплуатации

Мало знать, как разметить лазерным уровнем фундамент. Необходимо уметь содержать прибор в рабочем состоянии.

Новое устройство в обязательном порядке проверяется на точность и правильность работы всех механизмов и оптики.

Чтобы через определенное время прибор не начал выдавать искажения при разметке, с ним необходимо обращаться бережно:

  • исключаются удары и воздействия механического характера, устройство оберегается от случайных падений;
  • пользоваться устройством необходимо в соответствии с правилами, указанными изготовителем в руководстве по эксплуатации;
  • для хранения нивелира используется защитный футляр.

Через определенное время приборная оптика отправляется в специальный центр для поверки и калибровки, периодичность такого обслуживания указывается в паспорте.

Применение лазерного устройства

Как разметить фундамент оптическим нивелиром, мы уже знаем. А при каких работах можно еще использовать такой прибор? Не поверите, но с помощью лазерного луча можно выполнять следующие действия:

  • оклеивать стены обоями. Уровень выставляется на нужное расстояние под потолочное перекрытие, берется ориентир на линию. Выполнять отбивки вам не придется;
  • прибор, рассекающий луч на два или четыре пучка, располагаемых перпендикулярно, поможет вам в работе с облицовочной плиткой. На стенах выдается проекция из пересекающихся лучей, толщина их обозначает шовные участки, а края – контуры крепящегося материала;
  • кроме того, нивелир способен оказать помощь в окраске и отделке лестниц и прочих конструкций, располагающихся наклонно. Горизонт выводится на необходимый угол, для чего аппарат придется наклонить и зафиксировать в таком положении треногу;

  • бытовая техника будет размещена точно, если выполнить разметку нивелиром;
  • некоторые мастера с помощью такого устройства выполняют сборку корпусной мебели.

Заключение

Лазерный нивелир – инструмент универсальный, который используется для различных видов работ.

Приобретя такое устройство, вы сможете не только разметить фундамент под застройку, но и выполнить другие полезные действия с исключительной точностью.

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.

Читайте также:  Как можно распечатать без принтера

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

Прежде чем начать стрелять местность, неплохо было бы разобраться с тем, как ориентироваться по рейке. Действительно, что это за непонятные буквы «Е», что за черные и красные отметки? В действительности все очень просто.

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.

Теперь о самих превышениях. Они бывают относительными и абсолютными, то есть от плоскости измерения нивелира и от репера. К примеру, превышение репера составило 145,2 см, а контрольной точки — 151 см. Вычтя из превышения репера превышение точки мы обнаружим, что абсолютное превышение составит -4,8 см, при этом знак «минус» точно дает понять, что тока расположена ниже. Подобные вычисления следует провести для каждой из точек.

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:

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*