Typer av nivåer. Klassificering av nivåer eller hur man väljer rätt verktyg Inverkan av jordens krökning och brytning på resultaten av utjämning

Enligt nuvarande GOSTs tillverkas nivåer i tre typer: hög precision - N-05; exakt - N-3; teknisk - N-10.

I nivåns namn anger siffran till höger om bokstaven H det tillåtna kvadratiska medelvärdet vid mätning av överskottet per 1 km av en dubbelplaneringsbana.

Beroende på hur siktstrålen är installerad i horisontellt läge, tillverkas nivåerna i två versioner: - med en cylindrisk nivå vid teleskopet, med hjälp av vilken siktstrålen nivelleras (fig. 63); - med en kompensator - ett fritt upphängt optiskt-mekaniskt system som för siktstrålen till ett horisontellt läge. I nivåns namn betecknar bokstaven K en kompensator (N-3K, N-3KL), där L är en lem (Fig. 64). I fig. 65 visar en andra generationens tekniska nivå med en kompensator och en 2N-10KL urtavla

Ris. 63. Precisionsnivå N-3 med cylindrisk nivå med teleskop: 1 – lyftskruvar; 2 – rund nivå; 3 – höjdskruv; 4 – teleskopokular med dioptriring; 5 – syn; 6 - spärr; 7 – teleskoplins; 8 – fästskruv; 9 – styrskruv; 10 – kontaktcylindrisk nivå; 11 – cylindriska nivåjusteringsskruvar

ZN-3KL

Ris. 64. Precisionsnivå ZN-3KL med en kompensator och en ratt: 1 – ratt; 2 – styrskruv; 3 - spärr; 4 – syn. ZN-3KL

2N-10KL

Ris. 65. Teknisk nivå 2N-10KL

Utlandsgjorda nivåer

Trimble elektronisk nivå

Lasernivå

7.4. Utjämningsstavar

Utjämningslameller för klass III - IV och teknisk utjämning är gjorda av träbalkar av I-sektion med en bredd på 8 - 10 och en tjocklek på 2 - 3 cm.

RN-3-skenan (fig. 66) har en längd på 3 m. Indelningarna är markerade var 1:e cm. Den nedre delen av skenan är innesluten i en metallram och kallas häl.

Huvudskalan har svarta och vita indelningar, nollan är i linje med stavens häl. En extra skala på andra sidan av staben har omväxlande röda och vita indelningar. En avläsning på mer än 4000 mm kombineras med stavens häl. Ofta finns det uppsättningar av lameller där avläsningarna på 4687 och 4787 mm sammanfaller med hälarna på de röda sidorna. Därför kommer överskotten som mäts på de röda sidorna av lamellerna att vara 100 mm större eller mindre än de som mäts på de svarta sidorna av lamellerna.

Ris. 66. Nivelleringsstång (a) och synfält för ett nivåteleskop med en cylindrisk nivå (b)

7.5. Inverkan av jordens krökning och brytning på resultaten av utjämning

När man härleder formler för nivelleringsmetoder från mitten och framåt, antas det att den plana ytan är ett plan, att siktbalken är rätlinjig och horisontell och att spjälorna som är installerade i punkter är parallella med varandra.

Faktum är att den plana ytan inte är ett plan och lamellerna installerade vid punkterna A och B vinkelräta mot ytan är inte parallella med varandra (Fig. 67), därför är avläsningarna Z Och Pöverdriven av mängden korrigeringar för jordens krökning CM = K 1 Och DN = K 2 .

Ris. 67. Inverkan av jordens krökning och brytning på resultaten av geometrisk utjämning

Korrigeringar för jordens krökning är lika med:

Där S 1 , S 2 - avstånd från nivån till lamellerna; R– jordens radie.

Dessutom är det känt att en ljusstråle utbreder sig rätlinjigt endast i ett homogent medium. I den verkliga atmosfären, vars densitet ökar när den närmar sig jordens yta, följer en ljusstråle en viss kurva som kallas brytningskurvan. Som ett resultat har siktstrålen formen av en brytningskurva med radie R 1 och skär lamellerna vid punkterna C" och D". Därför reduceras personalrapporterna med mängden korrigering för refraktion: CC" = r 1 och DD"=r 2, vilka bestäms av formeln

Brytningskurvans radie beror på temperatur, densitet, luftfuktighet etc. Förhållandet mellan jordens radie R till brytningskurvans radie R 1 kallas jordbrytningskoefficienten, vars medelvärde tas

Låt oss beteckna

Där f 1 och f 2 – korrigeringar för jordens krökning och brytning är lika

Därför är överskottet mellan punkterna A och B, med hänsyn till korrigeringar för jordens krökning och brytning, lika med

Behovet av att ta hänsyn till korrigeringen beror på den erforderliga mätnoggrannheten.

Det följer av formeln att om avstånden från nivån till lamellerna är lika och förhållandena är ungefär desamma kan vi anta att f 1 = f 2 och h = Z – P. Således, när nivellering från mitten samtidigt upprätthåller jämlikhet i axlarna, elimineras påverkan av jordens krökning och brytning praktiskt taget.

Föreläsning 8. Geodetiska nätverk

När det gäller noggrannhet är nivåer i enlighet med GOST 10528-76 indelade i tre typer: hög precision (typ N-05), exakt (typ N-3) och teknisk (typ N-10).

Siffran i nivåbeteckningen anger värdet av medelkvadratfelet av överskott per 1 km dubbelslag T km: för nivå N-05 T km = 0,5 mm, för nivå N-3 T km = 3mm, för nivå N-10 T km = 10 mm.

Av designfunktioner när siktaxeln förs till ett horisontellt läge, skiljer man mellan nivåer med en nivå vid teleskopet och nivåer med en kompensator. För nivåer med en kompensator läggs bokstaven K till nivåbeteckningen. Om nivån har en urtavla läggs bokstaven L till dess beteckning.

Till exempel är N-3K en nivå med en kompensator som ger mätning av överskott med fel T km = 3 mm; N-10KL nivå med kompensator och ratt, T km = 10 mm.

Det har konstaterats att användningen av nivåer med en kompensator kan öka produktiviteten i utjämningsarbetet med 10-15 %, därför finns det inom geodetisk instrumenttillverkning en tendens att ersätta nivåer med nivåer med nivåer med kompensatorer. Men högprecisionsnivån N-05 ( T km = 0,5 mm) är för närvarande endast tillgänglig med en nivå.

Ris. 5. A - N-3 och synfältet för dess teleskop; b - N-3K; V - N-10 KL; 1 - okular; 2 - spegel; 3 - kropp; 4 - styrskruv; 5 - lem

I fig. 5, A en nivå med nivå H-3 presenteras. Dess teleskop 1 med intern fokusering har en förstoring på 20 x, fokuseringen av röret utförs med en spärrhake 2. Nivån är utrustad med fästskruvar 3 och mikrometer 4. Runda nivå 5 används för att föra nivåns rotationsaxel i vertikalt läge med hjälp av lyftskruvar. Nivån har en cylindrisk kontaktnivå och en 6:e elevationsskruv. Den cylindriska nivån är tätt fäst vid teleskopet. Bilder av ändarna av den cylindriska nivån överförs genom ett system av prismor till rörets synfält. Genom ett förstoringsglas, i synfältet av nivåns teleskop, kan du samtidigt se båda ändarna av nivån, skurna vertikalt längs axeln. Innan man räknar ner på personalen hiss skruv för att säkerställa exakt inriktning ( kontakta) ändarna av nivåbubblan, och för därigenom teleskopets siktaxel till ett horisontellt läge. Det är därför nivån i nivån N-Z kallas kontakta.

Vid kontaktögonblicket, när siktaxeln intar ett horisontellt läge, görs avläsningar längs lamellerna. Till exempel att läsa från personalen (bild 5, A) är lika med 1250.

N-Z-nivån är en ganska exakt och bärbar enhet, vikten utan förvaringslåda är 2 kg.

Nivå N-ZK (Fig. 5, b) har en anordning för att automatiskt föra siktaxeln till ett horisontellt läge när enheten lutar i området ±15". Till skillnad från en nivå N-W stativ 1 av teleskopet har ingen fästskruv. Den slutliga styrningen av teleskopet utförs med en mikromåttskruv 2.

Förstoringen av teleskopet på N-3K-nivån är 20 x. Anordningens rotationsaxel förs till vertikalt läge med hjälp av en rund nivå 3.

En optisk-mekanisk pendelkompensator (fig. 6) är placerad mellan ett rutnät av trådar 4 och en fokuseringslins 1 i en konvergerande strålstråle. Kompensatorn består av två rektangulära prismor 3 och 5. Det övre prismat 3 tjänar till att överföra bilden till planet för trådnätet 4, som är fäst vid teleskopets kropp. Det undre prismat 5 är upphängt i två par stålgängor 2, som skär varandra vid upphängningens 6 tyngdpunkt. Luftdämparen 7 tjänar till att dämpa prismats vibrationer.

Ris. 6.

Nivå N-10KL (Fig. 5, V) har en optisk-mekanisk kompensator. Det känsliga elementet i kompensatorn är ett rektangulärt prisma upphängt på en kullagerupphängning kompensatorns vibrationer dämpas av en luftdämpare. Teleskopet har en direkt bild. Rörstyrskruven saknas. En horisontell urtavla med en skala var 1° är monterad i den nedre delen av nivån, vilket utökar nivåns möjligheter när man löser olika tekniska problem i konstruktionen.

Utjämning av lameller produceras i enlighet med GOST 11158-83 av tre typer: RN 05, RN 3, RN 10. Bokstaven P är en stav, N är en utjämningsstång, siffrorna efter bokstäverna indikerar värdet av medelkvadratfelet i mm per 1 km färd. Till varje nivå medföljer två nivelleringsstavar av samma typ.

Lamellerna RN-3, PH-l0 är gjorda av barrträ, massivt och vikbart. TILL nedre änden En metallplatta 2 mm tjock spikas på lamellerna (hälen). Lamellerna har skalor på båda sidor (bild 41, A), gjorda i form av centimeterpjäser.

Varje decimeter av skalan är digitaliserad. På ena sidan är brickorna svarta på en vit bakgrund (svart sida), på den andra, röda på en vit bakgrund (röd sida). På de svarta sidorna av lamellerna sammanfaller nollan (början av skalan) med lamellernas häl på de röda sidorna, en annan läsning, till exempel, 4687, sammanfaller med hälens plan punkten på de svarta och röda sidorna förskjuts med ett visst belopp. Detta görs för att kontrollera avläsningarnas noggrannhet under utjämningsprocessen. Skillnaden i avläsningar på den svarta och röda sidan av samma stav är ett konstant värde. Avläsningar på lamellerna tas längs nätets mittgänga, avrundade till närmaste millimeter. För att korrekt installera lamellerna i lodläge är en rund nivå eller lodlinje fäst vid den. I arbetsläge hålls lamellerna med hjälp av handtag.

Ris. 7. A - skena RN-10; b - RN-05 skena i synfältet av röret; V - krycka; G - sko

I nyligen i konstruktion används ofta lameller med en skala gjorda på lavsanfilm för utjämning. Sådana vågar, hoprullade, är bekväma för transport, de är fästa på träblock av önskad längd.

Enligt GOST 11158-83 tillämpas skalor på RN-Z-lameller med följande maximala fel: avvikelser från det nominella värdet av längden på det minsta intervallet är lika med 0,2 mm, den tillåtna skillnaden mellan medellängd meter par lameller av ett set 0,8 mm. Lamellerna kan vara 1,5 långa; 3,0; 4,0 m, i särskilt trånga förhållanden, till exempel vid utjämning inuti rörledningar, används speciella lameller med en längd på 0,8 och 1,0 m.

RN-05 lameller består av en träkropp på vilken en tejp med drag var 5 mm dras. Vanligtvis finns det två skalor - "huvud" och "ytterligare". Vågen är markerade med halva decimeter. Banden är gjorda av en legering (invar) med en låg linjär expansionskoefficient, vilket eliminerar temperaturdeformationer av fjällen.

Proceduren för att ta en avläsning med N-05-nivån på en sådan stab är som följer:

· efter att ha installerat nivån i arbetsposition och pekat röret mot personalen, kombinera bilden av ändarna av den cylindriska nivåbubblan;
Vrid mikrometertrumman och peka med bisektrisen eller den horisontella gängan mot den närmaste linjen på skalan (se fig. 7) b);
· räkna halvdecimeter och halvcentimeter, i fig. 7, b- 148;
· ta en räkning på mikrometertrumman på 25 och ett helt antal på 14825.

När man observerar bosättningar av byggnader och andra strukturer används ofta korta skalor istället för lameller, som är fästa på väggarna eller hängde på speciella riktmärken.

Vid utläggning av en utjämningsbana hamras pålar eller metallstift på de ställen där lamellerna är installerade, på vilka lamellerna placeras vid utjämning. För mer exakt utjämning är lamellerna monterade på kryckor eller skor (bild 7 V; G).

Kryckor De är gjorda i form av metallstänger med ett sfäriskt huvud på vilket en skena är placerad. När du kör ner kryckan i marken, sätt ett lock på den övre delen. Sko-en metallplatta 15-20 mm tjock med ett sfäriskt huvud för montering av skenan.

Syftet med arbetet: studera enheten för nivån och principerna för dess användning .

Enheter, verktyg och material: optisk nivå N-3, linjaler, pennor, A4-papper.

Allmän information

Utjämning är en av typerna av geodetiska fältmätningar för att bestämma höjder (höjdskillnader) mellan punkter. Med hjälp av en nivå och utjämningsstavar geometrisk utjämning utförs. Geometrisk utjämning består av att direkt bestämma höjdskillnaden mellan två punkter med hjälp av en horisontell siktstråle som produceras av en enhet - en nivå.

Utjämning används i studiet av landformer, konstruktion och drift av strukturer och annat geodetiska verk. Beroende på noggrannheten i höjdbestämningarna delas utjämning in i klasser: I, II, III, IV och teknisk utjämning.

Den vanligaste typen av nivåer är optiska nivåer. Nivåerna klassificeras efter noggrannhet och design.

När det gäller noggrannhet produceras nivåer:

Hög precision - N-05-nivån har ett fel på högst 0,5 mm per 1 km färd;

Noggranna nivåer - N-3, N-3L, N-3K, N-3KL - ger ett fel på högst 3 mm per 1 km färd;

Teknisk - nivåer N-5, N-10, N-10KL - inte mer än 10 mm per 1 km färd.

Genom design finns nivåer av alla typer tillgängliga i två versioner: med en cylindrisk nivå och med en kompensator. Om nivån är med en kompensator, läggs bokstaven "K" till namnet på enheten, till exempel N-3K.

Högprecision och exakta optiska nivåer (enligt GOST) kan tillverkas i två versioner: med en cylindrisk nivå med ett teleskop och med en kompensator; tekniska optiska nivåer med kompensator. För närvarande har nästan alla optiska precisionsnivåer en kompensator.

Precision och tekniska optiska nivåer tillverkas med ett direktbildteleskop, hög precision - både direkt och omvänt.

Uppgift 1. Studera utformningen av den optiska nivån N-3 och lameller som används i klass IV och teknisk utjämning

Nivåanordning med cylindrisk nivå

Låt oss överväga utformningen av nivåer med cylindriska nivåer med hjälp av exemplet med N-3-nivån (Fig. 15,a).

Figur 15 Design av den optiska nivån N-3

a) - huvuddelar av N-3-nivån;

b) - synfält för teleskopet på N-3-nivån

N-3 är en precisionsnivå med en cylindrisk nivå och en elevationsskruv. Den övre roterande delen består av ett teleskop (1), en cylindrisk nivå som är styvt fäst vid röret, en rund nivå (5), fixerings- (3) och riktningsskruvar (4) för röret och en höjdskruv (6).

Den nedre delen består av ett stativ med tre lyftskruvar (tribrach) och en tryckplatta. Enheten förs till arbetsläge genom att vrida trebenens lyftskruvar längs en cirkulär nivå.

Ett teleskop är ett teleskopsystem som består av en lins, en fokuseringslins (cremaller), ett riktmedel och ett okular. Bilden av ändarna av den cylindriska nivåbubblan överförs till teleskopets synfält med hjälp av ett system av prismor (fig. 1, b). Den cylindriska nivåbubblan drivs till mitten av en elevatorskruv (6). Skärpan på bilden av utjämningsstaven uppnås genom att vrida skruven (2) på fokuslinsen. Sedan görs en avläsning längs staven (i figur 15, b, avläsning 1250).

Utjämningsstavar

Utjämningslameller är gjorda av ett träblock med I-sektion, 2-3 cm tjock, 4 m, 3 m, 1,5 m lång. 1,2 m och kortare, hopfällbar och solid (Figur 16, a). Huvudskalan (svarta sidan) består av omväxlande svarta och vita centimeterindelningar. Indelningarna räknas från noll, i linje med basen på staven, kallad "hälen". På tilläggsskalan (röd sida) uttrycks det initiala antalet med ett visst tal. Skillnaden i avläsningar på huvud- och extrapersonalvågen måste alltid förbli konstant, vilket fungerar som en kontroll för korrektheten av avläsningarna på personalen på stationen. Nivåsatsen för raka rör innehåller lameller med direkta inskriptioner.

För bekvämlighet och snabb installation är utjämningslameller ibland utrustade med runda nivåer. Lamellerna är märkta enligt följande: till exempel RN-10P-3000S, vilket betyder att denna skena är avjämnande, med en 10 mm graderingsskala, direkt inskription av siffror, 3000 mm lång, vikbar.

Vid utjämning av klass I och II används fodrade invarlameller (Figur 16, b).

Under drift placeras lamellerna på skor (Figur 16, d), kryckor (Figur 16, c) eller träpålar.

Figur 16 Nivelleringsstavar

a – RN-10 skena; b – Invar-remsa RN-05 i rörets synfält;

c – krycka; g -- sko

Optiska nivåer anses vara en av de mest kända och populära inom sitt område, lättanvända och exakta geodetiska instrument. Den grundläggande principen som är involverad i utformningen av alla typer av nivåer i allmänhet är överföringen över det avstånd av den horisontella strålen som är nödvändig för dess praktiska användning. Denna princip tillämpas genom implementeringen av förhållandet mellan geometriska förhållanden och det optiska systemet i utformningen av enheten. Tydligen fick mätmetoden med detta instrument sitt namn, nämligen geometrisk utjämning.

Optiska nivåer tillåter oss att:

mäta höjden mellan punkter i förhållande till den horisontella strålen som passerar genom rörets siktaxel;
bestämma avvikelsen från den horisontella strålen för de uppmätta planen och alla typer av ytor;
ställ in höjder av punkter i förhållande till referenskoordinatsystemet (absolut, villkorlig).

Klassificering av optiska nivåer

Inom modern instrumenttillverkning och geodesi produceras respektive används optiska nivåer, vilka kan klassificeras i två typer:

optisk-mekanisk;
optisk-elektronisk, även kallad digital.

I båda enheterna befintliga system observation och orientering har samma koppling mellan optik och geometri. Orientering tillhandahålls genom siktaxeln i förhållande till lodlinjen. Observation utförs genom ett teleskop och en styrmekanism. Men skillnaden mellan dem ligger i referenssystemen, visuella respektive elektroniska.

Optiska nivåer kännetecknas också av deras grad av noggrannhet. Bland dem finns:

hög precision;
exakt;
teknisk noggrannhet.

I enlighet med statliga standarder inkluderar högprecisionsgruppen enheter med ett rotmedelkvadratfel på högst 0,5 mm under en kilometers dubbelslag. Dessa inkluderar tidigare tillverkade optisk-mekaniska nivåer Ni-002 (Zeiss), N-0.5 och moderna digitala, till exempel SDL-1X (SOKKIA).

Precisionsnivåer inkluderar instrument med ett RMS (root mean square error) på upp till 3 mm och namnen N-3, N-3K och många moderna märken från ledande utländska tillverkare.

Instrument med ett rotmedelkvadratfel på högst tio millimeter, till exempel, såsom N-10KL, anses vara tekniskt korrekta.

Dessutom kan alla optiska nivåer som produceras idag, beroende på siktstrålens inriktning mot horisontalplanet, delas in i två typer:

med en cylindrisk installationsnivå av siktaxeln, som bringas till ett horisontellt läge av den så kallade hissskruven ansluten till nivån (H-3);
med en självjusterande siktstråle med hjälp av kompensatorer som automatiskt anpassar den till horisontalplan(N-3K).

Alla moderna enheter tillverkas nu till största delen med kompensatorer, vilket möjliggör ökad arbetsproduktivitet fältarbete.

Optisk nivåanordning

Den klassiska enheten för en nivå kan visas på ett så allmänt använt märke av enheter som N-3. I dess sammansättning är det nödvändigt att markera huvudkomponenterna som visas i figuren.

Ris. 1. Enhet.

I figuren kan du se följande delar och komponenter i den optiska nivån:

ett teleskop utformat för att sikta mot staven (1);
okular, del av det optiska systemet avsett för observation (2);
lins, en del av det optiska systemet utformad för att erhålla en förstorad bild av objekt (3);
en tribrach eller, med andra ord, ett stativ för att placera själva anordningen i den (4);
lyftskruvar som tjänar till att föra in verktyget arbetsförhållanden, sammanfallande med lodlinjen (5);
platta, den nedre delen av stativet, som ger styvhet till hela dess struktur och stabilitet hos lyftskruvarna (6);
en fästskruv för anordningen, utformad för att fixera teleskopet efter att grovt siktat mot staven (7);
en cylindrisk nivå ansluten till röret och används för att etablera siktstrålen i ett horisontellt läge (8).
installationsplatsen för justerskruvarna avsedda att korrigera läget för den cylindriska nivån (9);
sikte, en del placerad ovanpå röret för ungefärlig sikte på skenan (10);
fokusering (cremaler), en mekanism utformad för att fokusera (skärpa bilden) mekanism, (11);
en pekskruv (mikrometer) som tjänar till att noggrant rikta teleskopet mot staven (12);
en rund nivå som visar anordningens position i förhållande till lodlinjen (13);
runda nivåjusteringsskruvar för att korrigera nivån (14);
en höjdskruv som för den cylindriska nivån till mitten och förbinder den med siktbalken (15).

Grundläggande geometriska förhållanden

För att den optiska nivån ska fungera är det nödvändigt att följa de geometriska villkoren som tillhandahålls av själva enhetens design. Det geometriska diagrammet för enheten presenteras i en förenklad form i figuren nedan.

Fig.2. Geometriskt diagram.

Elementen i det geometriska diagrammet representerar en uppsättning osynliga vertikala och horisontella linjer för huvudkomponenterna och delarna av verktyget:

(N - N) - vertikal linje som representerar den cirkulära nivåns axel;
(V - V) - linje som representerar vertikal axel rotation av enheten;
(Z - Z) - siktstråle som passerar genom mitten av okularet och linsen;
(L - L) - horisontell axel för den cylindriska nivån;
(K - K) - vertikal axel för den automatiska kompensatorn.

De optiska nivåernas huvuddelar och strukturer är geometriskt förbundna med varandra och deras element (axlar). Alla strukturella geometriska förhållanden för enheterna kontrolleras under nivåverifiering. Dessa inkluderar:

verifiering av en cirkulär nivå, dess tillstånd är att den cirkulära nivåns axel är parallell med enhetens osynliga rotationsaxel;
kontrollera trådnätet, dess tillstånd är att trådnätets axel är vertikal;
verifiering genom att bestämma vinkeln i, vars essens är parallelliteten hos siktstrålen och den horisontella axeln för den cylindriska installationsnivån;
verifiering av kompensatorn, dess villkor är att siktstrålen är horisontell.

Tillbehör

För att utföra mätningar med optiska nivåer används ytterligare tillbehör:

stativ;
lameller.

Stativ är nödvändiga för installation och styv fastsättning av enhetens struktur, för att föra den i arbetsläge och faktiskt utföra mätningar. Utjämningsstativ kommer i trä, glasfiber, aluminium och är vanligtvis lätta och har mindre monteringshuvuden.

Lamellerna kan vara av olika längder, gjorda av olika material med en grafisk skala på sina ytor. Beteckningarna för utjämningsstänger, till exempel RN-3-3000SP, inkluderar:

förkortat namn (RN - utjämningspersonal);
den första siffran (3), som indikerar mätnoggrannheten i mm;
det andra siffran (3000) betyder längden i mm;
SP - förkortning som betyder: vikdesign och direkt bild.

Det finns olika typer kuggstång:

trä vikning dubbelsidig;
aluminium infällbar, med överliggande rund nivå;
Invar, hög noggrannhet.

Längden på lamellerna sträcker sig från en till fem meter. Indelningarna på dem är millimeter på ena sidan och centimeter E-formade på den andra, eller centimeter på båda sidor samtidigt, men med omväxlande färger (röd, svart). De kan fodras eller med invar-tråd för digitala nivåer. Alla graderingar på lameller applicerade med färg måste granskas och uppfylla kraven innan de tas i drift maximala avvikelser metersegment och längder på skalindelningar.

Beroende på noggrannheten delas utjämning in i fyra klasser: I, II, III, IV, som utgör det statliga referensnätet på hög höjd, och teknisk utjämning, vanligtvis utförd under konstruktion och när man skapar en undersökningsmotivering.

Utjämningspassager klass I läggs längs järnvägar och motorvägar i olika riktningar av landet. För att utstråla jordskorpans rörelse jämnas klass I-passager ut minst vart 25:e år.

Utjämningsbanor av klass II bildar polygoner med en omkrets på 500-600 km, baserat på utjämningspunkter i klass I. Klass II-utjämning utförs främst längs järnvägar, motorvägar och förbättrade grusvägar, samt längs stora floder.

Utjämning av klasser I och II i anslutning till haven förknippas i höjdled med havsvattenmätare (tidvattenmätare). Nivelleringspassager i klass I och II läggs i riktning framåt och bakåt.

Utjämningsbanor i klass III läggs mellan punkter i klass I och II, och de är utjämnade i riktning framåt och bakåt. Utjämning av klass IV är en kondensering av utjämningsnätet för klass III och fungerar som en direkt höjdförklaring för topografiska undersökningar.

Att lösa olika uppgifter ingenjörsnatur, till exempel vid byggande av städer, storstäder och industriföretag, tekniska strukturer (vattenkraftverk, vattenförsörjning, avlopp, bevattning och dräneringssystem, etc.), är det tillåtet att lägga utjämningspassager i klasserna II, III och IV enligt ett schema som är lämpligt för konstruktion, men med obligatorisk anslutning till statligt utjämningsnätverk för att säkerställa läggning av alla nivåer i landet i ett statligt system höjder

Utjämningsskyltar

Skyltar för att markera och säkra geometriska utjämningspunkter på marken. Det finns följande typer 3. n.

· Grundläggande riktmärke av typ I - en armerad betongmonolit i form av en tetraedrisk stympad pyramid med en basplatta på ett djup av minst 2,5 m från markytan och en övre kant på ett djup av 1 m. Metallmärken sfäriska huvuden är inbäddade i basplattan och överkanten.

· Markriktmärke bestående av järnrör eller ett stycke räls inbäddat i betongmonoliter; den övre änden av röret bör vara på ett djup av 1 m från ytan för ett typ II grundriktmärke och 30 cm för konventionella benchmarks. Märken med ett sfäriskt huvud är inbäddade i den övre änden av röret och den övre kanten av monoliten.

· Vägggjutjärnsmärken med ett urtag i mitten för hängstången.

· Vägggjutjärnsmarkörer, som skiljer sig från märken genom att de har ett utsprång för att installera en skena på den.

44. Nivåer och lameller

En nivå är ett geodetiskt instrument som används inom geodesin, med hjälp av vilket ett utjämningsnät byggs och utjämningspassager läggs som ligger till grund för topografiska undersökningar och geodetiska mätningar, för att bestämma höjden av punkter på jordens yta relativt till varandra.

Statens utjämningsnätverk är indelat i klasser, beroende på noggrannhet: I, II, III och IV.
Ett klass I-nivelleringsnät är uppbyggt i separata linjer, i första hand läggs längs järnvägar. Det ger statens territorium ett enhetligt system av höjder. Vid utjämning av klass I-nätverk används högprecisionsnivåer. Sådana geodetiska instrument kan utrustas med en mikrometer med ett delningsvärde på 0,05 mm.

Ett klass II utjämningsnät, baserat på punkter i klass I utjämningsnät, läggs som regel längs järnvägar, motorvägar och andra förbättrade vägar i form av polygoner med en omkrets av 500-600 km. När man utför geodetiska mätningar med sådan precision används högprecisionsnivåer och linstavar med en Invar-remsa.

Klass III-utjämningsnätverket är byggt inuti klass I och II utjämningspolygoner, både som separata linjer och som system av passager med nodpunkter. I detta fall är klass II deponi uppdelad i 6-9 klass III deponier med omkrets på 150-200 km vardera. För att få utjämningspoäng av denna klass används exakta nivånivåer. Lamellerna använder tre meter dubbelsidiga rutor med centimeterindelning.

Konstruktionen av klass IV utjämningspassager utförs med separata linjer till startpunkter, eller genom system av passager med nodpunkter. Utjämningspunkter klass IV fungerar som ett direkt underlag för topografiska undersökningar och underlag för olika typer av konstruktioner.

Nivellering är en typ av geodetiskt arbete där skillnader i höjderna av punkter (höjder) på jordens yta bestäms. Det finns flera metoder för att utföra sådant arbete:

· geometrisk utjämning;

· trigonometrisk utjämning;

· hydrostatisk utjämning;

· barometrisk utjämning.

Den vanligaste tekniken är geometrisk utjämning. Metoden för geometrisk utjämning består i att direkt bestämma överskott med hjälp av speciell anordning– en nivå som ger en horisontell siktaxel och utjämningsstavar med graderingar, vertikalt installerade på givna punkter på jordens yta.

Huvudkomponenter på nivån:

· styrenhet - spotting scope;

· alidaddel, cylindrisk nivå eller kompensator som ersätter den,

· cylindrisk nivå eller kompensator som ersätter den,

· nivåstativ, tillhörande axel och tre lyftskruvar.

Dessa geodetiska instrument tillverkas i olika mönster: optisk, elektronisk, laser. Optisk nivå är det mest populära geodetiska instrumentet, flitigt använt i konstruktion; elektronisk (digital) nivå – med elektronisk anordning och ett program för bearbetning av mätresultat, som används för högprecisionsmätningar; lasernivå (till exempel roterande) – baseras på en roterande laserstråle och kräver inga höga yrkeskunskaper vid användning.

Innan man påbörjar fältmätningar säkerställer en allmän inspektion, verifiering och forskning att nivån är lämplig för att utföra arbete med en viss noggrannhet.

En allmän inspektion fastställer tillståndet för det geodetiska instrumentet i förhållande till användbarheten av nivåer, lyft-, korrigerings-, höjd-, kläm- och styrskruvar, ett stativ och tillbehörens fullständighet. Särskild uppmärksamhet ägnas åt optikens renlighet, enhetens mjuka rotation i förhållande till den vertikala axeln och klarheten i bilden av trådnätet och kontaktnivåbubblan.

Genom att kontrollera nivån kan avvikelser från kraven för relativ position det geodetiska instrumentets axlar och helt eliminera dessa avvikelser.

Nivåer producerade av SETL, UOMZ, Topcon, Trimble, Sokkia och många andra erbjuds på den ryska marknaden. etc.

Att arbeta med en nivå är naturligtvis inte möjligt utan ett stativ och en utjämningsstång. Utjämningsstavar används för att mäta höjderna på punkter, vilket bestämmer mängden överskott. Utjämningslameller kännetecknas av tillverkningsmaterialet: invar, aluminium och trä. Kroppen på de flesta avjämningslameller av trä är gjord i form av ett 3–4 meter långt block, gjord av välkryddat trä impregnerat med olja. Framsidan är målad med ljus färg och schackbräda eller linjeskalor appliceras på den. Utjämningslameller är gjorda både solida och fällbara.
I arbetsläget (vertikalt) är skenan installerad på metallskons utsprång. Den vertikala positionen av skenan ges med hjälp av en rund nivå som skruvas fast i dess sidokant. För att säkerställa att nivelleringsstången är lämplig för nivellering, kommer en extern inspektion att fastställa tydligheten i indelningarna, frånvaron av nedböjning och användbarheten av nivån och krängningen.

45.Nivå enhet

Nivån har inte konventionella fäst- (kläm-) och riktskruvar. Riktning mot personalen utförs genom att vrida teleskopet för hand längs det främre siktet 1, monterat på teleskopets kropp. För att mäta horisontella vinklar är nivån utrustad med en horisontell cirkel med en skalindelning; avläsningar tas enligt indexet i alidadefönstret, med en noggrannhet på 0,1. Låg vikt (1,0 kg), kompakthet och närvaron av en horisontell cirkel säkerställer omfattande användning av nivån i geodetiskt arbete på byggarbetsplatser, vid kartläggning av rutter, såväl som vid utveckling av höghöjdsmotivering för storskaliga topografiska undersökningar. Enhet av nivåer med kompensatorer. För närvarande har nivåer med kompensatorer (med en självjusterande siktlinje) blivit utbredda i praktiken. För första gången i världspraktiken utvecklades och tillverkades en nivå med en nivåkompensator av P. Yu Stodolkevich (NS-2) 1945 i vårt land. Införandet av kompensatorer eliminerar den arbetsintensiva processen att föra den cylindriska nivåbubblan till nollpunkten, vilket ökar arbetsproduktiviteten under utjämning med cirka 60 %. Precisionsnivån N-ZK (Fig. 100, c) är utformad utifrån nivån NS-4 (NSZ). Den är utrustad med en optisk-mekanisk prismakompensator, som består av två prismor, varav den ena är fritt upphängd på 4 järngängor. Kompensatorn ger automatisk installation siktremsor i horisontellt läge med en noggrannhet på 0,5, vid teleskopaxelns lutningsvinklar inom 15. Ungefärlig utjämning av nivån utförs längs en cirkulär nivå 1 med hjälp av lyftskruvar 2, som har en större gängstigning. För att justera siktlinjen (när du kontrollerar det grundläggande geometriska tillståndet) finns det två justeringsskruvar i gängnätverkets ram, som gör att du kan flytta gängnätet i vertikal riktning. När man grovt riktar nivån mot staven vrids teleskopet helt enkelt för hand och fixeras i lämpligt läge utan klämskruv. Tydlig styrning av röret utförs genom att vrida ett av de två huvudena 3 på den ändlösa riktningsskruven. Teknisk nivå N-10K (NTS) - med en självjusterande siktaxel (fig. 100,d); utrustad med en prismakompensator, som säkerställer automatisk justering av siktlinjen till horisontellt läge med en noggrannhet på 1 när stativet lutar inom +20. För att kompensatorn ska träda i kraft, ungefär längs den cirkulära nivån 1 med ett delningsvärde på 10, bringas nivåns vertikala axel till vertikalt läge med hjälp av lyftskruvar 2. Teleskopet inklusive kompensatorn och andra optiska delar , är innesluten i ett värmeisolerande hölje. Teleskopet ger en direkt bild av de observerade objekten.

46.Kontrollera och justera nivåer