Нивелирование — это вид геодезических измерений, в результате
которых определяют превышения точек, а также их высоты над принятой уровенной поверхностью
Нивелирование
производят для изучения форм рельефа, определения высот точек при проектировании, строительстве и
эксплуатации
различных инженерных сооружений.
Результаты
нивелирования имеют большое значение для решения научных задач как самой геодезии, так и
других наук о Земле.
Основными
геодезическими приборами, которыми производятся измерения, являются нивелиры. Прежде чем приступить к изучению конструкций нивелиров, рассмотрим
устройство их основных
частей, которые являются также основными частями и других геодезических приборов.
Зрительная
труба представляет собой оптическую систему, помещенную
в металлический корпус (трубу). С одного края трубы размещен объектив 1, с другого — окуляр 5. Между ними
находится двояковогнутая линза 2. В окулярной части трубы есть стеклянная
пластина 4 с нанесенной на ней сеткой
нитей.
Специалиста,
применяющего для измерений приборы со зрительными трубами, принято называть наблюдателем. При работе со зрительной трубой наблюдатель
совмещает перекрестие сетки нитей с наблюдаемым предметом. Линия, соединяющая оптический центр объектива и перекрестие
сетки нитей, называется визирной осью трубы. Процесс наведения зрительной трубы на точку наблюдения называют визированием. В момент
совмещения перекрестия сетки нитей с какой-либо точкой визирная ось трубы проходит через эту точку. Вращением
фокусировочного кольца, или кремальеры, 3 перемещают фокусирующую линзу
2, добиваясь четкого изображения наблюдаемого предмета. Такое действие называют фокусированием. Перемещением окуляра 5 относительно
сетки нитей фокусируют
изображение сетки. Окуляр перемещают вращением окулярного кольца. Геодезические приборы оборудуют
уровнями.
Уровни геодезических приборов
бывают цилиндрические и круглые.
Цилиндрический уровень представляет собой стеклянную ампулу 1, заполненную
жидкостью 2 (спирт, эфир). Часть
пространства, заполненную парами этой жидкости, называют пузырьком
уровня. Внутренняя (верхняя) поверхность ампулы отшлифована по дуге определенного радиуса. На верхней наружной ее
поверхности нанесены двухмиллиметровые деления. Среднюю точку шкалы О называют
нуль-пунктом. Касательную
линию ии в нуль-пункте к дуге внутренней поверхности уровня называют осью цилиндрического уровня.
|
Вид сверху |
Круглый уровень:
1- ампула; 2-жидкость; 3-пузырёк
|
Использование
уровня основано на свойстве пузырька занимать наивысшее положение. Если
пузырек 3 уровня переместить на одно деление относительно начального
положения, то ось уровня склонится на величину -с, называемую ценой деления
уровня. Как правило,
цена деления цилиндрических уровней геодезических приборов бывает
2...60".
Круглый
уровень (рис.3) отличается от цилиндрического тем, что его верхняя часть отшлифована
по сферической поверхности. Деления на внешней стороне представляют собой
концентрические окружности, а осью уровня является радиус сферы, проходящий
через нуль-пункт. Цена деления круглых уровней от нескольких единиц до
нескольких десятков минут.
Подставка и штатив (рис.4 а, б) служат для крепления и
установки геодезических приборов. Вращением подъемных винтов 1 подставки
изменяют положение вертикальной оси вращения прибора, а следовательно, и всех
остальных его частей. Ось прибора вставляется в отверстие 2 и закрепляется
в подставке винтом 3.
Установка и крепление геодезических приборов:
а — подставка; б — штатив;
1,
3, 5 — винты; 2 — отверстие для установки прибора; 4 —
столик;
6 — ремень, 7 — наконечник |
Подставка крепится
на столике 4 штатива становым винтом 5. Штатив имеет три
деревянные или металлические ножки, которые шарнирно соединены с головкой
штатива. Ножки бывают раздвижные и цельные. Нижние концы ножек снабжены
металлическими наконечниками 7. Штатив обеспечивает устойчивость прибора. В собранном виде штатив переносят на плечевом
ремне 6.