Для чего нужен нивелир на строительной площадке

Принцип геодезии на строительной площадке

В процессе работ по вынесению в натуру планов понадобится определиться с разницей в высотах нескольких точек на участках основания и отметкой, которая считается условным уровнем. Чаще всего выполняется работа с помощью использования нивелира и геодезических реек. Таким образом, можно определить и провести геометрическое нивелирование.

Процесс измерения нивелиром.

В данном случае оптическая ось инструмента горизонтальна. Из метки условного уровня надо найти разницу высот показателей по отметкам на планках. В процессе работ каждая подобная точка располагается на расстоянии до 100 м от точки монтажа нивелира. Уровень нужно измерять минимум 3 раза, в результате надо принять среднее арифметическое значение. Исходя из полученных данных, можно подготовить план земельного участка.

В процессе рассмотрения принципа работы данного приспособления нельзя не упомянуть важную составляющую, а именно нивелирную рейку. Это специальная планка, которая устанавливается вертикально в точках для измерения высот на основаниях. Данное изделие выполняется из дерева или металла (в большинстве случаев из алюминия).

Приспособление имеет стандартную длину (3-4 м). Для удобства перемещения рейку можно складывать вдвое. Современные варианты планок имеют телескопический раздвижной механизм.

Конструктивные особенности современного нивелира

Прибор имеет незамысловатую конструкцию. Он состоит из прочного треножника, на котором находится оптико-механический основной узел. В последний встроена система линз. Главной функцией узла является обеспечение горизонтального положения визирного луча. Отклонение должно быть минимальным. Сами линзы дают обратное и прямое изображение. Первое подразумевает переворачивание измерительных реек при установке. Датчики уровня встроены в верхней части прибора. Точная установка нивелира на местности определяет качестве всех проводимых измерительных мероприятий. Они выполняются оператором. Его главной обязанностью является проверка показателей датчиков и регулировка наклона узла, если такая необходимость возникает. Без регулярной сверки можно пропустить отклонение от точного нахождения, что приведет к погрешности в замере и необходимости повторного нивелирования.

Метод из середины

Является очень похожим по технологии исполнения на такой же способ геометрического нивелирования. Сам геодезический прибор (тахеометр) устанавливается ориентировочно посередине между точками наблюдения в зависимости от расстояния между ними в пределах 5 — 15метров.

В качестве визирных целей могут использоваться различные принадлежности:

• рейки, при не больших расстояниях между прибором и пунктами съемки (до 70 метров);
• вешки с марками и призменными отражателями на них, при расстояниях от 70 и до 350 метров в ясную погоду;
• штативы с установкой на них трегеров с оптическими центрирами и маркой с призмой.

При использовании реек визирование прибора может осуществляться на ее шкалу. Оно возможно также и на самоклеющуюся отражательную пленку (ОП-50), с постоянной высотой визирования, определенной заранее. При наклеивании нескольких пленок на разной высоте рейки высота цели при съемке будет переменной в зависимости от рельефа местности и видимости.

Рис.2. Тригонометрическое нивелирование из середины с рейками.

Применяя вешки с размещением на них визирных марок с отражательными призмами рекомендуется удерживать их в специально для этого предусмотренных биподах, триподах, так называемых штативах для вешек с двумя и соответственно тремя ножками.

Рис.3. Тригонометрическое нивелирование из середины с вешками.

Еще одним вариантом прокладывания тригонометрических ходов методом «из середины» является способ трех штативов. Суть этой системы заключается в следующем. По направлению движения нивелировки устанавливаются сначала задний штатив, на который устанавливается трегер с оптическим отвесом. В него с помощью адаптера могут вставляться марки с призмами или марки с приклеенными на них отражательными пленками ОП-50.

Рис.4. Тригонометрическое нивелирование из середины по штативной системе.

На второй штатив устанавливается электронный тахеометр. И на передний (третий) штатив крепится вторая сигнальная марка с отражателем в трегер. Выполняются все требующиеся линейные и угловые измерения. Далее осуществляется переход на последующий за передним штативом пункт. Снимается с места только задний штатив, средний с тахеометром и передний остаются. Меняются местами только тахеометр и алаптеры с оптическими отвесами. На каждом штативе должны быть установлены именно в такой последовательности:

• на заднем штативе призма с маркой;
• на среднем электронный тахеометр;
• на переднем также марка с отражательной призмой.

Технологическая цепочка повторяется.

Как пользоваться нивелиром — пошаговая схема

Шаг 1: Установка штатива

Крепежные винты на всех трех ножках штатива необходимо расслабить, после чего каждая опора выдвигается на необходимую длину (эта длина может быть разной, ведь нивелир часто приходится устанавливать на пересеченной местности). Верхнюю часть штатива следует выставить в горизонтальное положение, после чего затягиваются фиксирующие винты на всех трех опорах. Большинство приборов снабжается плавными корректирующими креплениями на каждой “штативной ноге”, ими выполняют точную настройку горизонтальности верхней площадки.

Шаг 2: Монтаж нивелира

Сама нивелирная труба устанавливается на штатив с помощью нескольких крепежных винтов, после чего предстоит поработать датчиками уровня. Вращением регулировочных винтов необходимо добиться точного, центрального положения пузырьковых уровней относительно нанесенных на них линий. Для удобства сначала выставляют пузырек в одном “окошке”, не обращая внимания на другой. Потом настраивают второй уровень, уже отслеживая положение первого, наблюдая, как оно меняется по мере установки. Поэтапно настраивая положение прибора, добиваются его точной горизонтальности на монтажной площадке.

Шаг 3: Фокусировка оптико-механического узла

Перед тем, как работать с оптическим нивелиром, необходимо настроить окуляр выровненной зрительной трубы по зрению оператора. Как известно, острота глаз у разных людей различна, даже если все они не носят очков. Фокусировка стандартного нивелира выполняется следующим образом. Прибор наводят на хорошо освещенный и довольно крупный предмет и оперируют настройками, пока ниточная сетка не будет отображаться на этом предмете максимально четко. Потом эту операцию повторяют на рейках, устанавливаемых в других, уже менее освещенных местах. Эксперименты с настройкой фокусировки на предметах с различной освещенностью помогут при дальнейших измерениях.

Шаг 4: Измеряем и фиксируем наблюдения

Когда прибор установлен горизонтально точно, выровнен и сфокусирован, приступаем к инженерным изысканиям. Две рейки следует выставить впереди и сзади нашего прибора. Передняя будет показывать значение измеряемой высоты, задняя послужит для градуировки значений. Сначала нивелир наводится на черную сторону задней рейки, после фокусировки записывается значение по среднему и дальномерному штриху. Потом производят фокусировку на переднюю (основную) рейку, фиксируется среднее значение по ее красной стороне. Такой метод называется нивелирование по средней линии, отличается высокой точностью результатов и удобством многократных измерений.

Привет, всем, в статье как пользоваться нивелиром рассмотрим для чего этот прибор нужен на стройке и как с ним работать.

Нивелир это прибор для выноса или определения высотных отметок, проверки ровности поверхности путем определения одной точки над другой горизонтальным лучом. Нивелиры делятся на лазерные и оптические и по точности измерения на точные и высокоточные.

За всю мою рабочею практику, лазерными нивелирами я пользовался редко и то в помещениях. На строительной площадке работают в основном только с оптическими нивелирами.

Преимущества лазерного нивелира перед оптическим в том, что с ним можно работать одному человеку. С оптическим нивелиром работают два человека, один снимает показания другой ставит рейку в точках съемки.

Оптический нивелир состоит из зрительной трубы, цилиндрического уровня, подставки для зрительной трубы с тремя подъемными винтами – тригер.

На стройке нивелир главный прибор по измерению высотных отметок, начиная с производства земляных, бетонных и некоторых видах отделочных работ. Работа с нивелиром начинается с самого начала строительства объекта.

Нивелирная съемка при строительстве минифутбольного поля

Стройка объектов на площадке начинается с геодезистов. Если вы строите свой дом, то начинаете с геодезичекой разбивки, выноса осей здания и высотных отметок. Следующим этап надо вычислить глубину котлована, под изготовление фундаментов и здесь без нивелира не обойтись.

Или надо сделать ровные бетонные полы или стяжку. Планировка полов начинается с выравнивания основания, которое может быть из щебня или песка в зависимости от проекта.

Один кубический метр бетона сегодня на рынке примерно стоит 5000 рублей и если плохо спланировать песком основание и залить бетонную плиту с перерасходом в 2-3 сантиметра, то это будет финансово затратно.

На 500 квадратных метров перерасход бетона равен 500 м2 х0.03 м =15м3, это будут не учтенные расходы. Чтоб не было таких убытков, обязательно надо делать нивелирную съемку на всех этапах подготовки основания.

Работа с оптическим нивелиром

Для примера мы рассмотрим оптический нивелир, который состоит из зрительной трубы, трегера и цилиндрического уровня. Он имеет следующий порядок действий:

• Перед тем, как работать с нивелиром нужно его установить. Для того чтобы обеспечить высокую точность измерений его потребуется установить на штатив. Необходимо чтобы головка прибора  была расположена строго горизонтально, но ее положение можно менять благодаря подъемным винтам трегера.
• Теперь можно приступать к настройке нивелира. Его потребуется настроить, таким образом, чтобы расположить пузырек уровня в положение «нуль-пункт». Для этого нужно вращать подъемные винты в противоположных направлениях, чтобы пузырек вышел на линию, которая перпендикулярна линии соединения винтов.
• Поле этого следует настроить фокусировку зрительной трубы. Необходимо навести окуляр на яркую поверхность, и вращать кольцо трубы, чтобы добиться максимально четкой сетки нитей. Также  нужно, чтобы рейка  была четко видна, для этого изображение следует регулировать   визиром.
• Когда планируется установка нивелир над точкой, потребуется выполнить центровку. Для этого нужно подвесить отвес и, ослабляя винты и смещая нивелир по головке штатива, нужно добиться, чтобы отвес точно указал на точку. На этом этапе можно снимать показания. 
• Первым делом следует навести на заднюю рейку зрительную трубу, затем привести пузырек в положение «нуль-пункт». После этого можно снять отсчет по сетке нитей зрительной трубы, а именно по среднему и дальномерным штрихам.   Показания следует фиксировать на бумаге.
• Теперь, нужно навести трубу на вторую рейку,   аналогичным образом привести пузырек в положение «нуль-пункт» и снять отсчет. Далее потребуется снять отсчет по среднему штриху  или по красной стороне передней рейки, и снять отсчет, после наведения трубы на заднюю рейку.

Область применения и устройство прибора

Используя последний, можно определять высотные отметки точек на плоскости относительно какого-нибудь базового уровня. В ходе строительства необходимость в таких операциях возникает постоянно. После разметки осей будущего объекта площадку необходимо спланировать, то есть сделать ее ровной. Где нужно убрать грунт, а где досыпать — подскажут нивелировщики. Определение глубины траншеи под фундамент — опять же нужен нивелир. Не обойтись без этого инструмента и при устройстве стяжки или бетонных полов, особенно если они имеют большую площадь. Проведенные с помощью нивелира измерения помогут сделать основание идеально ровным и избежать перерасхода бетонного или цементного раствора.

Схема элементов оптического нивелира..

Оптический нивелир представляет собой зрительную трубу, установленную на подставке — трегере. Последняя снабжена тремя подъемными винтами, которые позволяют менять наклон трубы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, добиваясь строго горизонтального положения. При этом нивелировщик ориентируется на показания пузырькового уровня, который также вмонтирован в подставку. Для установки нивелира понадобится штатив. Лучше всего использовать алюминиевый, который одновременно является прочным и легким.

Инструкция по нивелированию оптическим прибором

Для правильного монтажа и настройки оптического устройства важно правильно изучить инструкцию

Установка штатива

Прежде всего нужно установить штатив. Ослабляя винты, ножки трегера устанавливаются на комфортную для измерения высоту. Затем винты вновь закручиваются. Устройство закрепляют к головке штатива. По горизонтали также выравниваем прибор по пузырьковому нивелиру.

Установка штатива ФОТО: youtube.com

Монтаж прибора

Приспособление устанавливается и закрепляется посредством крепёжного винта, который расположен на трегере. Подготовительные работы предполагают настройку оптики, монтаж нивелира в горизонтальную позицию.

Монтаж ФОТО: youtube.com

Фокусировка оптико-механического узла

Начать следует с того, чтобы выровнять прибор горизонтально. Для этого два подъёмных винта поворачиваются сразу, пузырёк уровня располагают по центру. Данная точка имеет название «нуль-пункт».

Далее следует перейти к фокусировке оптического нивелира. Зрительная труба наводится на любые поверхности. Окулярное кольцо вращается, благодаря чему будет достигнута четкая видимость сетки. Переводится устройство на рейку, фокусировочный винт помогает настроить соответствующую видимость шкалы.

Центрирование проводится во время монтажа приспособления над точкой, работая методом «вперёд». Ослабляется закрепительный винт, подвешивается отвес.

Сдвигается устройство по головке трегера до того момента, пока отвес не будет указывать на требуемую точку. Винт затягивается.

Фокусировка прибора ФОТО: youtube.comУстановка рейки ФОТО: youtube.com

Измерение и фиксация наблюдений

После монтажа приспособления в центре между двух точек, следует перейти к замерам.

На контрольную точку устанавливается мерная рейка. Точное её расположение контролируется с помощью вертикальной риски визира.

Фиксация наблюдений ФОТО: echome.ru

Виды нивелиров, их предназначение

Нивелиры подразделяются на подгруппы по двум показателям: точность замеров и принцип функционирования. По первому параметру выделяются следующие разновидности:

• высокоточные. Ошибка в замерах составляет 0,2-0,5 мм на 1 км. дв. хода;
• точные. Ошибка в замерах 0,5-2,0 мм на 1 км. дв. хода;
• технические. Ошибка в замерах 2-10 мм на 1 км. дв. хода;

Чтобы разметить местность, определить перепады рельефа и сделать привязку к конкретным точкам, подходят самые простые изделия с невысокой точностью ФОТО: stroibloger.com

Во время проведения работ на каждом их этапе важно точно записывать данные прибора, чтобы исключить возможные ошибки. По принципу функционирования изделия разделяют на:

• геометрические. Происходит излучение визирующего луча, нивелир приводится в горизонтальную позицию, что даст возможность замерять разницу в расположении точек. Точки нужно отметить на территории посредством спецреек. Подобное нивелирование бывает простое либо сложное (проводится из 1 либо более точек, которые последовательно меняются);
• тригонометрические. Приспособления, которые называют теодолитами незаменимы при измерении допустимых уровней наклона. Между устройством и контрольной точкой измеряют дистанцию и наклон, а потом по формуле рассчитывают искомую величину;
• гидростатические. Устройства, которые состоят из двух сообщающихся сосудов. В них по уровню жидкости определяется разница высот в различных отметках. Подобные сосуды, которые соединяются между собой с помощью шланга либо рукава, устанавливаются в контрольных отметках. Методика достаточно точна, однако ограничивается по дистанции протяженностью рукава либо шланга;
• оптико-механические. Устройства, которые дают возможность определить параметры точек посредством светового луча и спецреек. Приспособления оснащаются оптической трубой, чтобы делать визуальные наблюдения. Чтобы делать измерения таким устройством, требуются спецнавыки и умения;
• лазерные. Точные приспособления, которые проецируют узконаправленный луч с помощью лазера на различные поверхности. Подобные изделия отличаются простотой в применении и дают возможность работать как с точками, так и с плоскостями;
• цифровые. Лазерные либо оптические изделия, отображающие полученные данные в цифровом виде, будут запоминать их, а в некоторых случаях отчасти анализировать. Приспособления высокоточны и дают возможность не прибегать к помощи ассистента. Однако, они дорогие и восприимчивы к механическому повреждению.

ФОТО: bouw.ru

Нивелиры можно использовать для разных задач, где необходимо идеально ровно соотнести положение двух точек относительно друг друга горизонтально, либо вертикально. К примеру, уровня наклона здания относительно его фундамента.

На какие технические параметры следует обратить внимание

Перед тем, как выбрать лазерный нивелир, нужно учитывать не только вид прибора, дальность измерения, количество лучей, точность показаний, но и ряд других важных характеристик:

• Время работы. Большинство работает от батареек. Лучше брать с возможностью работать от аккумуляторов и подзаряжать их. Желательно чтобы в комплекте было зарядное устройство. Некоторые модели можно запитать от сети – это удобная функция.
• Тип оборудования. Сразу планируйте цели для прибора. Это поможет понять, какой лазерный нивелир выбрать. Точечные годятся для замеров и разметки. С помощью линейных построителей отмечают вертикальные и горизонтальные линии, ротационные аппараты строят еще и наклонные.
• Температурный диапазон. Для использования зимой на улице нужно морозостойкое оборудование.
• Самовыравнивание. Удобная функция, но желательно, чтобы еще был пузырьковый уровень и возможность отключения самовыравнивания для точной ручной настройки.
• Защита корпуса. Берите с маркировкой IP54 – это защита от дождя и пыли.
• Крепление. У простых моделей может отсутствовать. Также встречаются с магнитной фиксацией. Наиболее удобно – установка на штативе.
• Количество проекций. Для домашних потребностей достаточно нивелира с двумя пересекающимися проекциями.

Комплектация. Как минимум должен быть кейс. Его назначение – хранение и защита прибора.

Лучшие производители

Советуем обратить внимание на следующие фирмы и их модельный ряд: Bosch, Defort, DeWalt, Ada, Condtrol, Bort. Стоимость

Не всегда стоит переплачивать

Стоимость. Не всегда стоит переплачивать

Стоимость лазерных приборов различается в несколько раз. Задумайтесь, нужен ли вам уровень с дальностью 20 м, если вы собираетесь положить плитку в ванной? Или нивелир с видимостью 50 метров и высокой точностью при строительстве садового дома? Вполне достаточно недорогого упрощенного аппарата.

Измерение и фиксирование результатов

Проводится после полного монтажа на горизонтальной плоскости, настройки положения пузырьков, а также фокусировки линз. Когда данные мероприятия проведены, приступают к выполнению инженерных изысканий. Спереди и сзади измерительного прибора устанавливают по рейке. Изделие, которое находится перед прибором показывает измеряемое по высоте значение. Расположенная сзади рейка предназначена для выполнения градуировки параметров.

На первом этапе нивелир необходимо навести на черную сторону рейки, находящейся сзади. Когда фокусировка завершена, записывают значения как по среднему, так и по дальномерному штриху. Дальше переходят к передней рейке, которая является основной. Записывают средний параметр по каждой стороне. Подобная методика измерения носит название «нивелирование по средней линии». Она отличается предельно высокой точностью и позволяет выполнять многократные измерения.

Что такое нивелир и его основные особенности

Нивелир является измерительным устройством, которое используется инженерами и строителями для определения высоты различных точек на плоскости. Главная задача этого прибора заключается в построении стабильной горизонтальной линии, с помощью которой определяются геометрические отклонения объектов.

Главной задачей нивелира считается построение стабильной горизонтальной линии

Работа с нивелиром требует понимания его принципа действия. Если заглянуть в окуляр современного приспособления, то можно заметить, что оно накладывает рисунок из линий на изображение объекта. Такая система называется визирной сеткой. Спроектированные линии располагаются не только в горизонтальной плоскости, но и по вертикали.

Наиболее технологичными и эффективными являются лазерные приспособления, которые проецируют линии визирной сетки непосредственно на необходимый объект. Построение нитей выполняется на 360°, что позволяет получить максимально точную картину расположения точек.

Большой популярностью пользуются лазерные нивелиры Бош, отличающиеся от других приспособлений качеством комплектующих деталей. При выборе конкретного устройства в первую очередь необходимо определить его назначение.

Наиболее эффективными и технологичными считаются лазерные устройства

Нивелир: это многопрофильный прибор, используемый в строительстве

Такие приспособления являются очень полезными в строительстве, они используются для выполнения разных задач. С помощью данного инструмента можно организовать работу по нанесению облицовочного материала на любую поверхность.

Нивелиры активно применяются при поклейке обоев. Если использовать этот прибор, то необходимость в организации отбивок пропадает. Уровень следует выставить под потолком и клеить полосы в соответствии с линией, которую показывает измерительный прибор. Узнать подробнее о том, как работать с нивелиром, позволяет просмотр видеоматериалов на данную тематику.

Это устройство также применяется опытными мастерами во время плиточной кладки. С его помощью гораздо проще выдерживать ровные линии, чем и обуславливается спрос на данное приспособление в строительной среде. Однако стоит сказать, что для облицовки рабочей поверхности плиткой понадобится инструмент, который рассекает луч на отдельные перпендикулярные пучки.

Нивелир – это универсальное устройство, которое может предназначаться и для других задач. Рассмотрим, в каких случаях используется этот прибор, помимо вышеперечисленных:

Нивелиры используют не только для строительства зданий, но и во время работ по внутренней отделке помещений

• для отделки лестничных маршей;
• монтажа различной бытовой техники;
• сборки и установки мебели.

Таким образом, эксплуатационная сфера устройства довольно широка. Работать с нивелиром не так сложно, как кажется на первый взгляд, – достаточно понять принципы функционирования прибора.

Как устроены оптические и лазерные нивелиры

Оптические или призменные нивелиры используются профессионалами чаще всего. Они представляют собой прибор, который состоит из основного блока и подставки (триггера). Рассмотрим, из каких элементов он состоит.

Основные элементы оптического нивелира

Основной частью прибора является оптическая труба с системой линз. Они способны приближать объекты с двадцатикратным и более увеличением. В оптических нивелирах все действия осуществляются вручную: фиксирование положения, выравнивание, настраивание фокуса окуляра, регулировка положения зрительной трубы. В корпус инструмента встроены приспособления для определения уровня. Подробнее о работе с прибором мы поговорим в следующем разделе нашей статьи. По классу точности оптические приборы разделены на три группы. Эта маркировка принята за основу при производстве и определении класса точности:

1. Технические приспособления. Имеют маркировку Н-10, Н-12 и т.д.
2. Точные устройства. Имеют маркировку от Н-3 до Н-9.
3. Особо точные устройства. Имеют маркировку от Н-0,5 до Н-2,5.

Цифры в маркировках обозначают огрехи измерений в мм/км. Следовательно, даже техническое оборудование будет давать отклонение приблизительно 1 см на 1 км расстояния до объекта. Этого будет достаточно для того, чтобы выполнить правильное планирование большинства работ по строительству.

нивелир оптический
Вариант проецирования лучей лазерного нивелира: нулевая отметка (параллельно полу) и построение лучей в двух плоскостях

Если говорить о более современных лазерных моделях, то основной элемент в приборах этого типа − светодиодный излучатель. Световой луч, который создаёт прибор,может строить проекцию на плоскости. В зависимости от модели, устройство может проецировать лазерный луч горизонтально и вертикально, по периметру или образовывать перекрещивающиеся линии в 360°.

По назначению и конструктивным особенностям лазерные нивелиры могут быть:

1. Ротационными. Такие приборы оснащены специальными серводвигателями. Лазерная головка вращается со скоростью 600 оборотов в минуту. За счёт этого появляется возможность проецировать лучи на 360°. При необходимости скорость можно изменить, чтобы добиться большей чёткости лучей. Этот тип нивелиров будет незаменим при выполнении внешней или внутренней отделки комнат, а также при установке окон из ПВХ.
2. Проекционными. Прибор может проецировать линии в несколько плоскостей одновременно. Из-за того, что такой луч виден плохо при дневном свете, то такие модели чаще используют внутри помещения. Дальность проецирования таких приборов обычно не превышает 35 метров.
3. Точечными. Его особенность заключается в том, что на поверхность проецируются только точки. При этом лазер двигается в вертикальной и горизонтальной плоскости, что облегчает замеры и помогает выравниванию поверхностей на потолке и стенах.
4. Линейными. Они чем-то напоминают обычный фонарик. При его включении появляется отлично просматриваемая линия луча, в соответствии с которой, можно быстро и легко делать отметки.
5. Комбинированными. Такие приборы умеют строить до шести типов линий: отвесную, наклонную, линии вниз, вверх, вправо и влево. Лазер при этом работает как линейно, так и точечно.
6. Плоскостными. Их ещё называют построители плоскостей. Его в своей работе используют профессиональные геодезисты. С помощью этого прибора можно определить точки зенита и надира на поверхности, спроектировать линии по диагонали, вертикали, горизонтали, а также определить разницу высот различных предметов.

нивелир лазерный