Инварная рейка что это

Разновидности нивелирных реек

Нивелирные рейки предназначены для использования в работах с определением высоты тех или иных точек и определении разницы превышений между ними.

В настоящее время рейка для нивелира имеет две шкалы: геодезическую (Е-образная), являющейся основной в использовании, и миллиметровую (подробнее на www.laserliner.com.ua/product/rejki-dlja-nivelirov). Миллиметровая шкала в практике используется достаточно редко и применяется для тех случаев, когда необходимо снять отсчёт по рейке на небольших расстояниях от нивелира (несколько метров).

По средней нити сетки нитей берётся отсчёт по рейке при использовании оптического нивелира.

Существует насколько типов реек:

Алюминиевые. Имеют телескопическую конструкцию. Изготовлены из анодированного алюминия. Длина в разложенном состоянии достигает 5 м, при длине 1 секции в 1,2 м. Для удобства каждая секция фиксируется затворной кнопкой.

Изготавливаются специальные рейки из алюминия предназначенные для работы в цифровыми нивелирами. Они отличаются тем, что на одной из сторон, вместо обычной шкалы, нанесен специальный штрих-код, позволяющий снимать необходимые данные в автоматическом режиме.

Алюминиевая рейка для нивелира отличается лёгкостью, удобством, точностью при относительно невысокой цене.

Фиберглассовые. Изготовлены из пластика, отличающегося высокой прочностью и лёгкостью. Могут быть как составные, так и телескопические. Достигают длины 5 м. Достаточно дорогие.

Инварные. Данная рейка изготавливается для особо точных расчётов. Изготовлена из деревянного бруса или алюминиевого профиля на котором натягивается инварная лента. Инварная лента отличается малым коэффициентом температурного расширения, что даёт возможность использования шкалы для нивелирования высокой точности 1 и 2 классов. Рейки данного типа могут быть изготовлены как с обычной шкалой так и со шкалой для цифровых нивелиров. Это самый дорогой тип реек для нивелира.

Источник

Нивелиры и рейки

Нивелир – геодезический прибор, используемый в геодезии, при помощи которого строятся нивелирная сеть и прокладываются нивелирные ходы, являющиеся основой топографических съемок и геодезических измерений, с целью определения превышения точек земной поверхности относительно друг друга.

Государственная нивелирная сеть в зависимости от точности подразделяется классы: I, II, III и IV.
Нивелирная сеть I класса строится отдельными линиями, прокладываемыми преимущественно вдоль железных дорог. Она обеспечивает территорию государства единой системой высот. При нивелировании сети I класса используют нивелиры высокой точности. Такие геодезические приборы могут быть снабжены микрометром с ценой деления 0,05 мм.

Нивелирная сеть II класса, опираясь на пункты сетей нивелирования I класса, прокладывается, как правило, по железным, шоссейным и другим улучшенным дорогам в виде полигонов с периметром 500-600 км. При выполнении геодезических измерений такой точности используют высокоточные нивелиры и штриховые рейки с инварной полосой.

Нивелирная сеть III класса строится внутри полигонов нивелирования I и II классов, как отдельными линиями, так и системами ходов с узловыми точками. При этом полигон II класса делится на 6-9 полигонов III класса с периметрами 150-200 км каждый. Для получения пунктов нивелирования такого класса применяют точные уровенные нивелиры. Рейки применяют трехметровые шашечные двусторонние с сантиметровыми делениями.

Построение нивелирных ходов IV класса осуществляется отдельными линиями на исходные пункты, или системами ходов с узловыми точками. Пункты нивелирования IV класса служат непосредственным обоснованием топографических съемок и основой для различного рода строительства.

Нивелирование – вид геодезических работ, при которых определяются разности высот точек (превышений) на поверхности земли. При чем существует несколько методов ведения таких работ:

Основные составляющие нивелира:

Данные геодезические приборы производят в различном исполнении: оптические, электронные, лазерные. Оптический нивелир – наиболее востребованный геодезический прибор, широко используемый в строительстве; электронный (цифровой) нивелир – с электронным устройством и программой для обработки результатов измерения, используется для высокоточных измерений; лазерный нивелир (например, ротационный) – в основе имеет вращающийся лазерный луч, не требует высоких профессиональных познаний при пользовании.

Перед началом полевых измерений общим осмотром, поверками и исследованиями убеждаются в пригодности нивелира для производства работ определенной точности.

Общим осмотром устанавливают состояние геодезического прибора в отношении исправности уровней, подъемных, исправительных, элевационных, зажимных и наводящих винтов, штатива и комплектности принадлежностей. Особое внимание при этом уделяют чистоте оптики, плавному вращению прибора относительно вертикальной оси, четкости изображения сетки нитей и пузырька контактного уровня.

Поверкой нивелира выявляют отступления от требований к взаимному расположению осей геодезического прибора и достаточно полно устраняют эти отклонения.

На рынке России предлагаются нивелиры производства SETL, УОМЗ, Topcon, Trimble, Sokkia и мн. др.

Работа с нивелиром не представляется возможной, конечно, без штатива и рейки для нивелира. Нивелирные рейки служат для измерения высот точек, что определяет величину превышения. Нивелирные рейки различают по материалу изготовления: инварные, алюминиевые и деревянные. Корпус большинства деревянных нивелирных реек выполняют в форме бруска длиной 3 – 4 метра из хорошо выдержанного дерева, пропитанного маслом. Лицевую сторону окрашивают светлой краской, и на ней наносят шашечные или штриховые шкалы. Нивелирные рейки изготавливают как цельные, так и складные.
В рабочем (вертикальном) положении рейка устанавливается на выступ металлического башмака. Отвесное положение рейке придается при помощи круглого уровня, привинченного к ее боковой грани. Чтобы убедиться в пригодности нивелирной рейки для нивелирования, внешним осмотром устанавливают четкость делений, отсутствие прогиба, исправность уровня и пятки.

Источник

Рейки

Телескопическая рейка

Рейка TC2 применяется в работе с нивелирами. Предназначена для проведения измерений в строительстве или геолого-съемочных работах. При работе в солнечную погоду или на больших расстояниях на рейку можно закрепить приемник для лазерного луча нивелира. Рейка обладает телескопической конструкцией, это облегчает работу, ведь не всегда нужно использовать всю длину, а также компактные размеры удобны для транспортировки.

Инварная рейка

Инварные рейки применяют при высокоточном нивелировании местности, где допустимое отклонение отчетов не должно превышать более одного миллиметра. Корпус такой рейки выполнен из дерева и обтянут иварной лентой, сила натяжения до двадцати килограмм. Самиинварные рейки изготавливаются длиной три метра шесть сантиметров. Каждая инварная рейка перед началом работ должна пройти ряд поверок, так как от этого во многом зависит качество и точность снятых отчетов. Поверяется степень натяжения инварных полос, определяется фактическая величина прогиба, точность центровки круглого уровня и каждое деление нанесенной на плоскость шкалы. Благодаря простоте в эксплуатации, малого весаинварные рейки стали достаточно популярны как среди профессиональных геодезистов так и среди любителей. Простота в конструкции и высокие показатели инварных реек ставят их по популярности на лидирующие места. Следует отметить и высокие прочностные качества данного типа реек. Ограничений в температурном режиме окружающего воздуха при работе с рейкой практически нет, ее можно использовать как в холод, так и в жару, показания от этого, снятые с помощью нивелира, останутся неизменны. Для простоты транспортировки, в комплекте с инварной рейкой предусмотрен удобный чехол, как правило красного цвета, плюс запасной цилиндрический уровень.

Дорожная рейка РДУ-КОНДОР

Дорожные рейки РДУ-КОНДОР трёх метровые, нескладные и складные с механическим и съёмным электронным угломером. Электронный угломер может быть использован в качестве самостоятельного измерительного устройства при измерении в стеснённых условиях, например в качестве строительного уровня.

Рейки предназначены: для измерения неровностей поверхности покрытий и оснований автодорог, аэродромов, для определения продольных и поперечных уклонов проезжей части дорог и аэродромных покрытий, для определения линейных параметров конструктивных элементов дороги, толщины слоёв дорожной одежды, для определения крутизны заложения откосов, насыпей и выемок при строительстве, ремонте и приёмке в эксплуатацию автодорог и аэродромов, для измерения просветов под рейкой ( мм 0-15), для измерения толщины слоев ( мм 0-150), для измерений линейных параметров ( мм 0-3000), для измерения уклонов ( % 0-100), для измерений откосов, отношение от 1:1 до 1:3.

Рейка РДУ-КОНДОР ( складная) представляет собой трех секционную конструкцию.

На корпусе рейки нанесена метрическая шкала с ценой деления 5 мм. Для контроля ровности к рейке приложен клиновой промерник, на котором нанесены 15 рисок с разметкой от 1 до 15 мм с шагом 10+0,1 мм.

На центральной секции рейки смонтирован измеритель уклонов, состоящий из головки с лимбом сочлененной с уровнем установки рейки в горизонтальное положение.

Крутизна откосов определяется по шкале балансира-эклиметра.

Существует гибкая система скидок.

Рейка нивелирная, телескопическая 3м, TC2-33A

Источник

Как выбрать комплект для нивелирования?

Проблема выбора комплекта для нивелирования встает перед многими геодезистами. На первый взгляд кажется, что собрать комплект для нивелирования очень просто: нивелир, штатив и рейка. Однако перед приобретением того или иного оборудования, необходимо проанализировать задачи, для решения которых оно будет использоваться. Ведь не во всех случаях требуется высокоточный нивелир и инварные рейки, а значит не всегда нужно платить больше. Также при покупке нивелира на строительную площадку не стоит торопиться и покупать прибор по первой найденной в интернете ссылке. Давайте попробуем разобраться, что необходимо для качественной нивелировки и как подобрать оптимальный комплект.

Области применения нивелиров

Первым шагом в выборе комплекта для нивелирования является определение сферы его применения. Вот перечень наиболее распространенных видов нивелирных работ:

В свою очередь, каждый из этих видов работ можно разделить на подвиды (классы).

Нивелирные сети

Начнём с создания нивелирных сетей. Требования к оборудованию, методики работ и другая информация изложены в Инструкции по нивелированию (ГКИНП (ГНТА)-03-010-02). В целях повышения производительности труда при производстве работ и исключения ошибок, связанных с визуальным взятием отсчётов по рейке рекомендуется применять цифровые нивелиры. Нивелиры с цифровым отсчётом в своей конструкции содержат электронно-цифровой датчик, позволяющий автоматически считывать положение визирной линии по специальной штрих-кодовой рейке, а также регистрировать, хранить информацию, осуществлять контроль промежуточных операций. Производители цифровых нивелиров заявляют высокую точность своего оборудования. Однако не все цифровые нивелиры позволяют выполнять работы согласно методикам, указанным в Инструкции по нивелированию. Особенно это касается нивелирования I класса. Так, например, нивелир Trimble DiNi поддерживает программу измерений по методике I класса.

Нивелир Trimble DiNi

У современных высокоточных цифровых нивелиров Trimble DiNi 0.3 и 0.7 увеличение зрительной трубы составляет 32 и 26 крат соответственно, что не удовлетворяет требованию Инструкции, однако данное оборудование активно используется при создании высокоточных нивелирных сетей.

Требуемая точность измерений для I и II классов достигается только при использовании инварной штрихкодовой рейки. Несмотря на то, что производители заявляют о возможности использования стандартной (не инварной) штрих-кодовой рейки, или даже возможности визуального снятия отсчётов по рейкам, точность измерений при этом соответствует лишь II классу, и мы не рекомендуем применять эти методы при высокоточных работах, так как это противоречит требованиям Инструкции по нивелированию. Т.е. при выборе реек также следует руководствоваться требованиями Инструкции.

Требования к рейкам для I класса нивелирования:

Требования к рейкам для II класса нивелирования:

Требования к рейкам для III и IV классов нивелирования:

Для выбора подходящего штатива, рекомендуем ознакомиться со статьёй «Как выбрать геодезический штатив».

Рекомендуемое оборудования для развития сетей

* Cогласно требованиям Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов ГКИНП (ГНТА)-03-010-02

Геодезический мониторинг

Рассмотрим подробнее наблюдения за деформациями, а именно использование нивелиров для определения осадок. В настоящее время данные работы получили широкое распространение в связи с активным строительством сложных инженерных сооружений. Точность измерений, как правило, регламентируется техническим заданием или проектной документацией. Согласно ГОСТ 24846-2012. «Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений»: точность измерения вертикальных и горизонтальных деформаций следует определять в зависимости от ожидаемого значения перемещения, установленного проектом либо от категории зданий и сооружений.

Рекомендуемое оборудование для измерения вертикальных деформаций

* При количестве станций в ходе не более 10.

Стоит отметить, что погрешность измерения вертикальных перемещений прямо пропорциональна количеству штативов в ходе и средней квадратической погрешности определения отметки деформационного репера (марки). Поэтому при необходимости наблюдения большого числа деформационных реперов (марок) использование нивелиров низких классов точности не позволит достичь требуемого результата. Для работ по наблюдению за деформациями мы рекомендуем использовать нивелиры с запасом точности, которые представляют собой универсальные инструменты в сфере геодезического мониторинга, вместе с оригинальными аксессуарами. А также дополнительные аксессуары, например, светодиодная подсветка Nedo для инварной рейки. Использование данного аксессуара позволит выполнять измерения в слабоосвещённых местах, например, в шахтах, туннелях или ночных строительных площадках.

Строительство

Следующая область применения нивелиров – это строительство. Здесь наибольшее применение нашли оптические нивелиры с компенсатором. При выборе нивелира следует обратить внимание на увеличение зрительной трубы: если нивелир будет использоваться при строительстве больших по площади объектов, то неплохо остановить свой выбор на моделях с большим увеличением зрительной трубы. Для работы достаточно одной рейки, так как зачастую реечник у геодезиста только один. Лёгкий алюминиевый штатив будет удобен при перемещении по строительной площадке.

Рекомендуемое оборудование для применения в строительстве

Нивелир Bosch GOL 26D

Заключение

При наличии широкого ассортимента оборудования для нивелирования, представленного на рынке, необходимо тщательно подойти к выбору комплекта для работы. Выбирая оборудование, в первую очередь следует обращать внимание на требования технического задания и нормативных документов, используемых при геодезических работах. Это позволит применять оборудование с максимальной технической и экономической эффективностью.

Источник

Нивелирные рейки. Поверки и исследования нивелирных реек

Рейка нивелирная — это дополнительный инструмент, позволяющий выполнять геодезические работы в строительстве, а также используемый при геологических или топографических исследованиях.

При помощи нее фиксируют разницы высот местности. Рейка нивелирная представляет собой прямоугольную плоскость с размещенной на ней шкалой, которая нанесена с определенной ценой деления.

Описание

Современные изделия могут выпускаться для цифровых и обычных нивелиров. Рейки цифровые применяются для нивелиров, способных считывать BAR-коды, что нанесены на поверхность данного приспособления. При помощи таких устройств определяется расстояние до прибора и перепад по высоте. Также эти приспособления имеют на обратной стороне обычную градуировку, в результате чего их можно использовать как простые нивелиры.

Нивелирные сети

Начнём с создания нивелирных сетей. Требования к оборудованию, методики работ и другая информация изложены в Инструкции по нивелированию (ГКИНП (ГНТА)-03-010-02). В целях повышения производительности труда при производстве работ и исключения ошибок, связанных с визуальным взятием отсчётов по рейке рекомендуется применять цифровые нивелиры. Нивелиры с цифровым отсчётом в своей конструкции содержат электронно-цифровой датчик, позволяющий автоматически считывать положение визирной линии по специальной штрих-кодовой рейке, а также регистрировать, хранить информацию, осуществлять контроль промежуточных операций. Производители цифровых нивелиров заявляют высокую точность своего оборудования. Однако не все цифровые нивелиры позволяют выполнять работы согласно методикам, указанным в Инструкции по нивелированию. Особенно это касается нивелирования I класса. Так, например, нивелир Trimble DiNi поддерживает программу измерений по методике I класса.

Нивелир Trimble DiNi

У современных высокоточных цифровых нивелиров Trimble DiNi 0.3 и 0.7 увеличение зрительной трубы составляет 32 и 26 крат соответственно, что не удовлетворяет требованию Инструкции, однако данное оборудование активно используется при создании высокоточных нивелирных сетей.

Требуемая точность измерений для I и II классов достигается только при использовании инварной штрихкодовой рейки. Несмотря на то, что производители заявляют о возможности использования стандартной (не инварной) штрих-кодовой рейки, или даже возможности визуального снятия отсчётов по рейкам, точность измерений при этом соответствует лишь II классу, и мы не рекомендуем применять эти методы при высокоточных работах, так как это противоречит требованиям Инструкции по нивелированию. Т.е. при выборе реек также следует руководствоваться требованиями Инструкции.

Требования к рейкам для I класса нивелирования:

Требования к рейкам для II класса нивелирования:

Требования к рейкам для III и IV классов нивелирования:

Для выбора подходящего штатива, рекомендуем ознакомиться со статьёй «Как выбрать геодезический штатив».

Рекомендуемое оборудования для развития сетей

* Cогласно требованиям Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов ГКИНП (ГНТА)-03-010-02

Национальные системы высот

В 1977 году в СССР была принята Балтийская система высот, которая сейчас используется в России и странах СНГ. За точку отсчета принят нуль Кронштадтского футштока — многолетний средний уровень водной поверхности Балтийского моря. По нему в нашей стране считают высоты и глубины, к нему привязаны высоты самолетов и даже орбиты космических кораблей.

Минусом Балтийской системы высот является то, что нуль на Кронштадтском футштоке не отражает изменения высоты футштока, вызванного вертикальными движениями литосферной плиты под Кронштадтом.

Исходный пункт нивелирной сети России (нуль Кронштадтского футштока). Изготовлен в 1840 году, реставрирован в 1981 году

В каждой стране или группе стран используются свои национальные системы высот, которые время от времени уточняются с учетом вертикальных и горизонтальных движений земной коры, усовершенствованием методов геодезии. Например:

Отметка наводнения 1824 года

Над футштоком есть еще одна отметка: 3,67 метров, 1824 год. 7 (19) ноября 1824 года произошло самое разрушительное наводнение за всю историю Санкт-Петербурга и Кронштадта.

… Ни одно сражение эпохи парусных кораблей не нанесло таких потерь русскому флоту. … Только 12 кораблей смогли удержаться на якорях и швартовах. 53 линейных корабля и фрегата и 40 более мелких судов сорвало с мест и частично сбило в кучу в углу Военной гавани. Многие суда затонули, другие вынесло на берег, посадило на мель, стенки гаваней или на корпуса затонувших. — В.Я.Крестьянинов. Кронштадт. Крепость, город, порт. СПб., 2014. С.27

Под воду ушла практически вся территория Кронштадта, за исключением «Горы» — возвышенного участка в районе нынешних Интернациональной улицы (бывшая Богоявленская) и улицы Аммермана (бывшая Песочная). В целом, в городе не осталось ни одного неповрежденного военного или гражданского здания. Серьезный ущерб был причинен крепостным постройкам и фортам. Погибло 96 человек гражданского населения и военные, которые не могли оставить свой пост. Ущерб оценивался в несколько миллионов рублей — огромную по тем временам сумму.

История Кронштадтского футштока

Кронштадтский футшток — один из старейших в мире. Наблюдения за колебаниями уровня Балтийского моря начались по указу Петра I в 1703 году, а с 1707 года в Кронштадте действует футшточная служба. Появление футшточной службы в то время было вызвано потребностью создания точных лоций для молодого русского флота и необходимостью оповещения жителей Санкт-Петербурга при угрозе наводнений.

Канал Обводной (проводной) с чугунной оградой, 1785–1844 годы

На протяжении пятнадцати лет, с 1825 по 1839 год гидрограф, вице-адмирал Михаил Францевич Рейнеке (1801-1859) проводил исследования колебания уровня Балтийского моря. В 1840 году он предложил нанести черту, соответствующую среднему уровню Финского залива по наблюдениям за этот период.

В 1886 году астроном-геодезист Фёдор Фёдорович Витрам (1854-1914) обозначил нуль Кронштадтского футштока с помощью небольшой медной пластины с горизонтальной чертой. В 1913 году заведующий инструментальной камерой Кронштадтского порта Х.Ф.Тонберг установил новую медную пластину с горизонтальной чертой, обозначающей нуль.

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).

Источник