Геометриялық нивелирлеу. Нивелирлік жүрістің орны

Нүктелердің биіктігін техникалық нивелирлеуді қолданып геометриялық нивелирлеумен анықтайды. Геометриялық нивелирлеу ортадан және алға қарай нивелирлеу әдістері болып бөлінеді.

Ортадан нивелирлеуде нивелир А және В (30-сурет) нүктелерінің дәл ортасындағы С нүктесіне орнатылады, ал нүктелерге бірдей рейкалар қойылады. Дүрбінің нысаналау осін гори­зонталь жағдайына келтіреді де, нивелирдің дүрбісін біртіндеп рейкаларға нысаналайды. Бұдан кейін 3 және П есептеулерін алады, олар нысаналау сәулесінен А және В нүктелеріне дейінгі кесінділер болып саналады. Мұнда А және В нүктелерінің арасындағы салыстырмалы биіктік (Һ) мына формула бойынша есептеліп шығарылады:

Һ=3—П

30 - сурет

Егер «артқа есептеу» 3«алға есептеуден» П артық болса (3>П), онда салыстырмалы биіктік Һ оң болады, яғни В нүктесі А нүктесінен биік орналасады. Ал «артқа есептеу» 3 «алға есептеуден» П кем болса (3<Л), онда салыстырмалы биіктік теріс болады, яғни В нүктесі А нүктесінен төмен орналасады.

Егер А нүктесінің биіктік белгісінің мәні На белгілі болса, онда келесі В нүктесінің биіктік белгісінің мәні Нв бұрынғы нүктенің биіктік белгісінің мәні На мен олардың арасындағы салыстырмалы биіктігінің қосындысына тең болады

Нв= На + Һ.

Нивелирдін нысаналау сәулесінің теңіз денгейінен биіктігі аспаптың горизонты АГ деп аталып, былайша анықталады:

АГ = Н_А+3 = Нв+П.

Егер рейканы аралықтағы бір нүктеге (D) қойып, одан d есептеуін алатын болсак, онда оның биіктігі

H_D = АГ - d,

яғни кез келген нүктенің биіктік белгісінің мәні аспаптың горизонтымен осы нүктеге қойылған рейкадан алынған есептеудің айырымына тең.

Алға қарай нивелирлеуде (31-сурет) бастапқы А нүктесіне ни­велир орнатылады да, ал алдыңғы В нүктесіне рейка қойылады. Содан кейін рейкадан есептеуді П алады да, А нүктесінен нивелир дүрбісінің окулярының центріне дейінгі вертикаль ара қашықтықты, яғни нивелирдің биіктігі болып саналатын қашықтықты өлшейді. 68-суреттен көрініп тұрғандай, А және В нүктелерінің арасындағы салыстырмалы биіктік (Һ) мынаған тең болады

Һ =і - П.

Ортадан нивелирлеудің алға қарай нивелирлеумен салыстырғанда мынадай артықшылықтары болады: еңбектің өнімділігі 2 есе жоғары; нивелирлеуге әсерін тигізетін кейбір қателіктер жойылады.

31 - сурет

32 - сурет

Шеткі А жэне D нүктелерінің арасындағы салыстырмалы биіктік (Һад )

Һад = Һ1+ Һ2+ Һ3+... Һn = (3₁ - П1) + (3₂ – П2) + (3₃ – П3) +…(3n – Пn)

n n n

Һад = ∑ Һi = ∑ 3 -∑ П

1 1 1

Егер байланыстыру нүктелерінің биіктік белгілерінің мәнін анықтаудың қажеті болмаса, онда соңғы Д нүктесінің биіктік белгісінің мәнін мына формуламен анықтайды:

Геометриялық нивелирлеу мейлінше дәл тәсіл болып табылады, сондықтан бұл тәсіл еліміздің барлық территориясында тірек пункттерінің биіктік жүйелерін жасауда және де әр түрлі инженерлік-техникалық есептерді шешуде кеңінен қолданылады.

Өндірісте нивелирдің мынадай түрлері жасалып шығарылады:

Н-10, 2Н-10Л, Н-10К, Н-10КЛ нивелирлері — техникалық, 1 км-лік екі мәрте жүрісте салыстырмалы биіктікті 10 мм-ден аспайтын орташа квадраттық қателіктен анықтауға арналған техникалық нивелирлер. Олар құрылыста, инженерлік-геодезиялық зерттеулерде және топографиялық түсірістерде биіктік шама негіздерімен қамтамасыз ету үшін колданылады.

Қазіргі кездегі нивелир аспаптарында дүрбінің осін гори­зонталь жағдайға келтіру деңгейдің көмегімен тексеріледі немесе авторедукциялық компенсаторлардың көмегімен өзінен-өзі жасалады.

Инженерлік-техникалық нивелирлеу кезінде кеңінен қолданылатын техникалық Н-3 иивелирін (33-сурет) қарастыралық.

33 - сурет

Бөліктер құны 15" цилиндрлік деңгей қорапта (6) орналасқан, ондағы призмалық құрылғы арқылы деңгей үлбіреуігінің шеткі кескіндері екі жартылай түрде дүрбінің көру алаңына беріледі (33, б-сурет). Дүрбінің нысаналау осін горизонталь жағдайға дәл келтіру элевациялық винтпен (2) орындалады, ол деңгей үлбіреуігінің шеткі кескіндерін сәйкестендіруден тұрады. Цилиндрлік деңгейдің қақпақпен жабылғаи төрт түзету винттері болады.

Нивелирдің вертикаль осін шамамен тік жағдайға келтіруге арналған дөңгелек (12) үш түзету винттерімен жабдықталған. Нивелир дүрбісін горизонталь жазықтықта жобалай айналдыру қыспа винттің (10) босатылған кезінде қолмен жасалынады да, ал дәл затты нысана­лау қыспа винт бекітулі кезде жетекші винтпен (11) жүргізіледі. Жіптер торының айқын кескінделуін окулярдын диоптриялық сақинасын (3), ал рейканың айқын кескінделуін фокустау құрылғысының маховигін (9) айналдыру арқылы келтіріледі. Дүрбіні жобалай нысаналау қарауылдың (7) көмегімен жасалынады. Нивелирлеу үшін тұтас немесе бүктемелі ағаш рейкалар (34-сурет) қолданы­лады, олар ұзындығы 3—4 метр, ені 10 см және қалыңдығы 2—3 см бітеу тұтас тақтай ағаш болып табылады. Тақтайлар ақ майлы бояумен боялады және оларға сантиметрлік торкөз бөліктер түсіріледі. Онда әрбір дециметр жазылады, ал санметрлік бөліктер есептеулерді жеңілдету үшін 5 см сайын топтарға біріктіріледі Рейканың ең кішкене бөлігінің сандық шамасы рейка бөлігінің бағасы деп аталады. Тұтас рейканың ең үлкен ұзындығы 3 м – ге тең. Рейканы төменгі жағына рейканы тез тозудан қорғайтын болат пластинкадан тақа қағылып қойылады.

34 - сурет

Рейкалар бір жақты немесе екі жақты болуы мүмкін, екіншісінде оның бір жағында қара бөліктер, екінші жағында қызыл бөліктер болады. Осыған орай рейканың жақтары қызыл және қара болып бөлінеді. Рейканың қара жағындағы нөлге тең есептеу, оның тақасымен дәл келеді, ал қызыл жағындағы тақаға сәйкес келетін есептеу нөлге тең.

Жұмыс бсталмай тұрып рейкаларды тексеріп алған жөн. Ол үшін рейканы горизонталь күйінде жатқызып, оған тексеру метрін қойып, оның әрбір метрі мен дециметрін өлшейді. Оның дециметрлік бөліктерінің кездейсоқ қателіктері ±1 мм – ден, ал рейканың барлық ұзындығындағы қателік ±2 мм – ден аспауы керек.