Войти  |  Регистрация
Авторизация

Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях



К нивелирам, используемым в подземных горных выработках, не предъявляются особые требования. Поэтому в шахтных условиях используются нивелиры, применяемые для геодезических работ на поверхности. Основным требованием, предъявляемым к нивелирам, является соблюдение параллельности визирной оси трубы и оси цилиндрического уровня.
Нивелиры могут быть классифицированы по трем признакам: по точности, способу установки визирной оси в горизонтальное положение и характеру соединения уровня с трубой.
По точности различают технические, точные и высокоточные нивелиры.
По способу установки визирной оси в горизонтальное положение нивелиры могут быть без элевационного винта, с элевационным винтом и авторедукционные (нивелиры с самоустанавливающейся в горизонтальное положение визирной осью).
По характеру соединения зрительной трубы с уровнем нивелиры могут быть глухими, с перекладной трубой и уровнем при подставке, с перекладной трубой и уровнем при трубе, с перекладной трубой и накладным уровнем, с поворотной трубой и двусторонним уровнем на трубе.
В последние годы наметилась тенденция в конструировании нивелиров, которая заключается в том, что предпочтение отдано глухим нивелирам, нивелирам с самоустанавливающимися в горизонтальное положение линиями визирования и нивелирам с наклонным лучом визирования.
Нивелиры с самоустанавливающимися в горизонтальное положение линиями визирования по сравнению с нивелирами, у которых обычная конструкция визирных осей, обладают преимуществами:
1) значительно повышается производительность полевых работ за счет того, что, во-первых, нет необходимости выводить пузырек уровня на середину ампулы (нуль-пункт) и, во-вторых, отпадает необходимость следить за положением пузырька во время отсчета по рейкам;
2) улучшаются условия производства нивелировочных работ на неустойчивых грунтах.
В нивелирах с уровнем точность приведения визирной оси в горизонтальное положение (горизонтирование визирной оси) связана с ценой деления уровня. Соответствие между ценой деления уровня и увеличением трубы выражается следующей формулой:
Гτ" = 400,

где Г — увеличение трубы; τ" — цена одного деления уровня, с. В противном случае избыточная точность уровня будет снижать темп работы, а недостаточная — точность нивелирования.
При нивелировании в горных выработках возможно применение отечественных нивелиров HT, НТС, НЛС (НЛ-3), НСЧ; нивелиров выпусков прошлых лет — HB-1 и НГ; нивелиров, выпускаемых в ГДР: Ni060, Ni030, Ni025, Ni050, Ni007; в ВНР: Ni-Bl (2), Ni-B3 (4), Ni-BS (6).
Глухие нивелиры с цилиндрическим уровнем. Глухой нивелир HT (рис. VI.3) предназначен для технического нивелирования. При его использовании средняя квадратическая погрешность на 1 км хода около ±15 мм. Средняя квадратическая погрешность определения одного превышения при нивелировании из середины, когда расстояние между нивелиром и рейками 150 м, не превышает ±6 мм.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Нивелир имеет сферотороидальную головку (шаровую пяту), соединяющую нивелир со штативом и позволяющую по сферическому уровню быстро устанавливать прибор в горизонтальное положение. Подъемных винтов подставка не имеет.
Приведение пузырька цилиндрического уровня на середину производится элевационным винтом. Цилиндрический уровень с помощью системы линз (рис. VI.4) связан непосредственно со зрительной трубой. Таким образом, изображение концов пузырька уровня сведено в поле зрения трубы в плоскость сетки нитей.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

В подставе нивелира помещен горизонтальный круг, цена деления шкалы которого 1°. Отсчеты по горизонтальному кругу снимаются по индексу. Зрительная труба имеет возможность вращаться вокруг вертикальной оси относительно подставки. Для грубого наведения у трубы нивелира имеется мушка, точное наведение визирной оси осуществляется наводящим устройством.
Нивелир Ni060 (рис. VI.5), выпускаемый в ГДР Народным предприятием «Карл Цейсс», допускает передачу высотных отметок со среднеквадратической погрешностью на 1 км хода ±6 мм. Нивелир малогабаритен, его масса 0,9 кг, наименьшее расстояние визирования 1,5 м. Он удобен для работы в шахтных условиях. Зрительная труба с внутренней фокусировкой, ее поле зрения больше 2°. Цилиндрический уровень с ценой деления 60" снабжен откидным зеркалом.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Нивелир Ni-Bl (рис. VI.6) выпускается заводом MOM (ВНР). Чувствительные части инструмента защищены от пыли и влаги. Грубое наведение производится вращением от руки, точное визирование осуществляется с помощью наводящего устройства. Зажимное устройство в нивелире отсутствует.
При использовании прибора Ni-B1 среднеквадратическая погрешность определения превышения достигает на 1 км хода ±3—4 мм. Нивелир снабжен элевационным винтом, контроль установки уровня в горизонтальное положение производится методом призматического совмещения краев пузырька.
Нивелир имеет горизонтальный стеклянный лимб диаметром 76 мм и ценой деления 1°. Для отсчета применяется шкаловой микроскоп, окуляр которого расположен рядом с окуляром зрительной трубы. Цена деления шкалы микроскопа 10', при интерполировании точность отсчета достигает 1'.
Проверка глухих нивелиров с цилиндрическим уровнем. Основное требование, предъявляемое к нивелирам, заключается в том, что во время взятия отсчетов линия визирования должна быть в горизонтальном положении. У нивелиров с цилиндрическим уровнем это требование выполняется при условии параллельности визирной оси трубы и оси цилиндрического уровня.
Для удобства выполнения полевых работ (помимо отмеченного выше условия параллельности оси цилиндрического уровня и визирной оси) у нивелира должно быть выполнено еще несколько условий: ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна к оси вращения инструмента, ось сферического уровня — параллельна оси вращения нивелира, горизонтальная нить сетки нитей — перпендикулярна вертикальной оси инструмента.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Поверки и юстировка глухих нивелиров с цилиндрическим уровнем выполняются в следующей последовательности.
1. Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна к оси вращения инструмента (эта поверка обязательна для нивелиров без элевационного винта).
Для выполнения поверки цилиндрический уровень устанавливается параллельно линии, проходящей через два подъемных винта. Вращением этих винтов в разные стороны пузырек уровня выводится на середину. Далее нивелир поворачивается на 90°, а цилиндрический уровень устанавливается по направлению третьего подъемного винта. После этого нивелир вокруг вертикальной оси вращается на 180°. Если пузырек уровня остается в середине шкалы ампулы, то условие перпендикулярности выполнено. Если же пузырек сместился, то производится юстировка (исправление) нивелира. Для этого исправительными винтами уровня пузырек смещается на 1/2 дуги смещения к первоначальному положению, а на оставшуюся половину — подъемными винтами инструмента. Поверка выполняется последовательно несколько раз, пока условие перпендикулярности оси уровня и оси вращения инструмента не будет выполнено.
2. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения инструмента.
Если выполнена первая поверка и ось вращения нивелира приведена в вертикальное положение, а пузырек уровня сместился с середины ампулы, то пузырек устанавливается в середину исправительными винтами оправы уровня.
При выполнении самостоятельной поверки пузырек круглого уровня подъемными винтами инструмента выводится в центр ампулы. Верхняя часть нивелира поворачивается на 180°. Если пузырек не сместился, то условие параллельности выполнено. Если пузырек уровня переместится от центра на какое-то расстояние, то исправление производится на одну половину смещенного расстояния подъемными винтами инструмента, на вторую — исправительными винтами уровня. Исправление чаще всего производится в два-три приема.
3. Ось цилиндрического уровня и геометрическая ось зрительной трубы должны находиться в вертикальных параллельных плоскостях.
Эта поверка выполняется только для нивелиров с элевационными винтами. Для этого на расстоянии 50 м от нивелира по направлению одного из подъемных винтов вертикально устанавливается рейка. Подъемными винтами нивелира, пользуясь круглым уровнем, ось вращения инструмента приводится в отвесное положение. С помощью элевационного винта пузырек цилиндрического уровня выводится на середину ампулы и производится отсчет по рейке. Вращая попеременно оба подъемных винта, расположенных справа и слева от зрительной трубы и образующих линию, перпендикулярную к направлению, проходящему через визирную ось инструмента, придают нивелиру небольшой наклон относительно направления визирования. При этом следят за тем, чтобы отсчет по рейке оставался постоянным. Если при наклоне нивелира в противоположные стороны пузырек уровня не смещается с середины (оси лежат в параллельных отвесам плоскостях и параллельны) или в обоих случаях смещается в одну сторону (оси лежат в параллельных отвесам плоскостях, но скрещиваются), то требуемое условие выполнено. При смещении пузырька в разные стороны от центра ампулы более чем на одно деление условие не выполнено и необходимо произвести исправление боковыми исправительными винтами уровня.
4. Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня.
Это условие поверяется двойным нивелированием и может быть выполнено двумя способами.
1-й способ. На слабонаклонной местности на расстоянии 50—60 M друг от друга забивают два колышка M и N. На один из колышков N ставят рейку, над другим устанавливают нивелир (рис. VI.7, а). Причем лучше его устанавливать таким образом, чтобы расстояние между окуляром и вертикалью, проходящей через колышек, было небольшим (2—3 см). Берут отсчет по рейке, стоящей на колышке N, и тщательно измеряют высоту инструмента Высоту инструмента весьма точно можно измерить с помощью рейки, если ее поставить на колышек, над которым установлен нивелир, и наблюдать окуляром вперед. При этом удобно на объектив надеть черную крышку, имеющую в середине отверстие диаметром 2—3 мм. Наблюдатель, глядя через объектив, дает указание помощнику перемещать по рейке лист из прозрачного материала с черной горизонтальной чертой до тех пор, пока черта не окажется в центре поля зрения. Положение на рейке черного штриха дает высоту инструмента.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Затем нивелир и рейку меняют местами и производят повторное нивелирование этого же превышения (рис. VI.7, б). Во второй раз получают отсчет по рейке а2 и высоту инструмента i2.
Если бы оси были параллельны, то в первом случае был бы отсчет а1', а во втором — a2'. Так как в первом и во втором случаях расстояние между нивелирами и рейкой одинаково, то погрешность из-за непараллельности визирной оси зрительной трубы и цилиндрического уровня одинакова (на рисунке она обозначена через x). Таким образом, первый отсчет можно написать а1 = а1' + х, второй — а2 = а2' + х.
Выразим превышения для первого и второго случаев следующим образом: h = i1 — (а1 — х), h = (а2 — х) — i2. Приравняв оба превышения, получим: i — а1 + х = a2 — x — i2. Откуда 2x = a1 + a2 — i1 — i2. или погрешность за непараллельность осей равна
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Таким образом, зная величину х, можно производить юстировку инструмента. Для этого определяется отсчет, соответствующий горизонтальному положению визирной линии, при втором положении нивелира
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Действуя исправительными винтами сетки нитей, надо добиться такого ее положения, чтобы фактический отсчет по рейке был равен a2'. Юстировка произведена с достаточной точностью, если x ≤ ±4 мм.
2-й способ. На ровном участке поверхности выбирают линию длиной около 80 м. Измеряют ее длину и находят середину P и положение точки Q, находящейся на середине половины отрезка PN. В точке P устанавливают нивелир и берут отсчеты и по рейкам, находящимся в точках M и N (рис. VI.8). Превышение между точками и в данном случае без погрешностей равно h1 = a1 — b1. Затем нивелир переставляют в точку Q и производят повторное нивелирование. Превышение во втором случае равно h2 = a2 — b2.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Если в нивелире существует непараллельность оси цилиндрического уровня и линии визирования, то величина погрешности х в этом случае равна
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Отсчеты, лишенные погрешностей, определяют из выражений:
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

В том случае, если разность между h1 и h2 больше 2—3 мм, то непараллельность существенна и ее надо устранить. Для этого, действуя исправительными винтами сетки нитей, добиваются отсчета а по рейке в точке M или отсчета b по рейке, стоящей в точке N.
5. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна к оси вращения нивелира.
Эта поверка может выполняться с помощью длинного отвеса или вертикально стоящей рейки. В первом случае на некотором удалении от нивелира на высоте 3—4 м от уровня земли подвешивается отвес. Если вертикальная нить не совпадает со шнуром отвеса, то производят исправление исправительными винтами сетки нитей. Перпендикулярность вертикальной и горизонтальной нитей сетки нитей гарантируется заводом. Во втором случае на рейку, установленную от нивелира на расстоянии 20—30 м, производят визирование зрительной трубы. Наводящим винтом плавно перемещают трубу в горизонтальном направлении. Если горизонтальная нить горизонтальна, то отсчет по рейке при перемещении зрительной трубы в горизонтальной плоскости не должен меняться. В противном случае сетку нитей необходимо повернуть ее исправительными винтами.
Нивелиры с самоустанавливающимися визирными линиями. Нивелиры с цилиндрическими уровнями требуют тщательной установки по уровню при работе с ними и постоянного контроля положения пузырька уровня при взятии отсчетов. Этого недостатка лишены так называемые авторедукционные нивелиры, у которых линия визирования автоматически устанавливается в горизонтальное положение с помощью специальных компенсаторов, которые подразделяются на механические, оптические и оптико-механические. Последние являются более перспективными.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Рассмотрим используемые схемы стабилизации визирной линии компенсаторами в современных нивелирах. Представим положение, когда визирная линия находится в горизонтальном положении (рис. VI.9, а). В таком положении визирной оси zz1 отсчет по рейке будет правильным. Пусть визирная ось зрительной трубы не горизонтальна z'z'1, а составляет с горизонталью небольшой угол ε (рис. VI.9, б). В этом случае центр сетки нитей сместился с горизонтальной линии и занимает положение z'1. Так как сетка нитей обычно располагается в заднем фокусе объектива, величину смещения ее центра z1z'1 можно выразить следующим образом: zz'1 = f tg ε или, считая угол ε малым по величине, z1z'1= fε. Таким образом, для того чтобы при наклонном положении визирной линии был сделан правильный отсчет, центр сетки нитей должен быть каким-либо образом помещен на горизонтальной линии zz1 и находиться в точке z1. Выполнение этой операции производится с помощью компенсаторов, принципиальные схемы которых рассматриваются ниже.
1) Перемещение сетки нитей из точки z'1 в точку z1 на величину компенсации fε передвижением сетки нитей рычагом Pz'1, вращающимся вокруг точки P на угол поворота ε1 (рис. VI.10, а).
2) Смещение изображения рейки (рис. VI. 10, б) таким образом, чтобы правильный отсчет совместился с центром сетки нитей (компенсирование с поворотом визирного луча).
3) Перемещение визирного луча параллельно своему направлению таким образом, чтобы он прошел через центр сетки нитей (рис. VI.10, в).
Теория компенсаторов требует выполнения следующего условия; S sin ε1 = f sin ε. Отсюда записывается отношение sin ε1/sin ε = f/S = ε1/ε, которое обозначается буквой k и называется коэффициентом компенсации, или угловым увеличением компенсации.
В современных нивелирах компенсаторы работают в пределах от ±6 до ±40'.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Нивелир НСМ-2А предназначен для выполнения нивелировочных работ III, IV классов и технического нивелирования (рис. VI.11). Он обеспечивает передачу отметок со средней квадратической погрешностью на 1 км хода не более ±3—4 мм. В нивелире (рис. VI. 12) применен размещенный перед объективом 5 линзовый компенсатор, состоящий из двух линз: 2 — неподвижной и 1 — подвижной, подвешенной на гибких нитях 3. Груз 4 уравновешивает подвижную линзу. Компенсатор работает таким образом, что при наклоне зрительной трубы на угол β подвижная система наклоняется на угол 6β. В наклонном положении трубы главная точка (центр) отрицательной линзы смещается с оси трубы на некоторую величину h, пропорциональную расстоянию d и углу β. Фокусное расстояние f и длина плеча компенсатора d подобраны таким образом, что смещение центра подвижной линзы на величину h вызывало отклонение визирной оси на угол β в направлении, противоположном наклону оси зрительной трубы. В результате этого визирная линия нивелира устанавливается автоматически в горизонтальное положение. Компенсатор, колебания которого гасятся воздушным демпфером в течение 2 с, позволяет производить нивелирование при наклоне оси инструмента в пределах ±10'. При наклоне оси инструмента более 10' ухудшается изображение рейки, что является контролем работы компенсатора. Приведение оси инструмента в отвесное положение производится двумя взаимно перпендикулярными цилиндрическими уровнями с помощью трех подъемных винтов с большим шагом резьбы, позволяющим быстро приводить инструмент в рабочее положение.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Нивелир НС-4 (рис. VI.13) предназначен для производства нивелирования IV класса, а также для технического нивелирования. Он обеспечивает передачу отметок со среднеквадратической погрешностью ±8 мм на 1 км хода. На станциях при расстояниях до реек от нивелира 100 м определение превышения производится со среднеквадратической погрешностью ±3 мм.
Нивелир снабжен оптическим (призменным) компенсатором, диапазон работы которого ±15', точность автоматической установки линии визирования в горизонтальное положение ±0",4. Для грубого приведения оси вращения инструмента в вертикальное положение нивелир снабжен круглым уровнем, цена деления которого 10'.
Нивелир НС-4 снабжен горизонтальным кругом, отсчеты по которому производятся с помощью шкалового микроскопа, окуляр которого расположен рядом с окуляром зрительной трубы. Использование в нивелире горизонтального круга позволяет применять его для разбивочных работ и тахеометрической съемки на равнинной местности.
Нивелир Ni025 (рис. VI. 14) выпускается в ГДР и предназначен для технического нивелирования. При его использовании в нормальных условиях достигается средняя квадратическая погрешность до ±2,5 мм на 1 км двойного хода.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Автоматическая установка визирной линии производится с помощью компенсатора, расположенного между фокусирующей линзой и окуляром зрительной трубы. Он состоит из двух прямоугольных призм 1, 3, укрепленных на висячем маятнике 4 (рис. IV. 15), и неподвижной дахпризмы 2. В случае наклона инструмента на некоторый угол ε маятник под действием силы тяжести также отклонится на угол ε. За счет этого получается автоматическое приведение визирной линии нивелира в горизонтальное положение. Двусторонний воздушный демпфер 5 приводит маятник в состояние покоя менее чем за 1 с. Рабочий диапазон компенсатора ±10'. Средняя погрешность установки визирной оси в горизонтальное положение не более 0",5. Компенсатор нивелира невосприимчив к тряске во время его транспортирования.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Точное наведение инструмента на цель производится бесконечным винтом наводящего устройства. У нивелира имеется горизонтальный круг, разделенный на десятиградусные деления. Оценка на глаз может производиться с точностью до 1'.
Нивелир Ni007 (рис. VI.16) выпускается в ГДР и предназначен как для технического, так и точного нивелирования. В последнем случае включается микрометренное устройство с плоскопараллельной пластинкой и применяются прецизионные нивелирные рейки с инварной лентой.
В нормальных условиях работы нивелиром Ni007 с выключенной плоскопараллельной пластинкой-микрометром и рейками с сантиметровыми делениями средняя погрешность нивелирования на 1 км хода ±2 мм, а при использовании схемы точного нивелирования ±0,5 мм.
Зрительная труба нивелира ломаная, ее оптическая схема и схема работы компенсатора показаны на рис. VI.17.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Маятник компенсатора нивелира Ni007, имеющий воздушный демпфер, работает в диапазоне наклонов ±10'.
Грубое приведение нивелира в горизонтальное положение выполняется с помощью круглого уровня. Большое увеличение зрительной трубы (31,5 крат) позволяет с высокой точностью проводить наведение.
Нивелир Ni007 выпускается как с горизонтальным кругом, так и без него. Микроскоп горизонтального круга расположен непосредственно под окуляром зрительной трубы. Цена деления стеклянного лимба 10', но на глаз могут оцениваться десятые доли интервала.
Нивелир Ni-B3 (рис. VI.18) выпускается в Венгрии и предназначен для выполнения нивелирования III и IV классов и технического нивелирования. Среднеквадратическая погрешность нивелирования на 1 км хода не более ±2 мм. Нивелир имеет стеклянный лимб, отсчеты по которому с помощью шкалового микроскопа делаются с точностью ±1'. Ось вращения нивелира в отвесное положение приводится с помощью круглого уровня, изображение пузырька которого передается в поле зрения трубы.
Компенсатор нивелира Ni-BS состоит из трех прямоугольных призм (рис. VI.19), две из которых (1, 2) подвижны, третья (5) — неподвижна. Диапазон работы компенсатора ±8', средняя погрешность установки визирной линии в горизонтальное положение не более ±0",4.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Нивелир ТН-7 (рис. VI.20), сконструированный во ВНИМИ, предназначен для определения превышений методом геометрического нивелирования при строительстве и эксплуатации горных предприятий как подземным, так и открытым способом. Средняя квадратическая погрешность на 1 км хода, получаемая при использовании ТН-7, не превышает ± 15 мм.
В нивелире применен широкодиапазонный стабилизатор, обеспечивающий пределы углов работы компенсатора ±6°. Использование компенсатора с очень широкими пределами компенсирования, а также применение поворотного окуляра дают возможность проводить нивелировку в стесненных условиях подземных горных выработок.
Нивелир снабжен горизонтальным угломерным лимбом, позволяющим задавать направления, проводить разбивки, выполнять съемки ровных площадок полярным способом.
Оптика трубы имеет большую светосилу и обеспечивает прямое изображение предметов. Выдвижное устройство к штативу позволяет быстро менять горизонт инструмента.
Поверки нивелиров с самоустанавливающимися визирными линиями. Основное требование к нивелирам данного типа: при отклонениях от вертикали оси вращения инструмента, не превышающих расчетные величины, линия визирования должна быть горизонтальной.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Поверки авторедукционных нивелиров сводятся к следующему.
1. Оси установочных круглых уровней должны быть параллельны, а оси цилиндрических уровней (нивелир НСМ-2А) перпендикулярным к оси вращения инструмента.
2. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярной к вертикальной оси вращения нивелира.
Две отмеченные выше поверки выполняются таким же образом, как и эти поверки у глухих нивелиров с цилиндрическими уровнями.
3. Линия визирования должна быть горизонтальной при наклонах оси вращения инструмента в пределах допустимых углов работы компенсаторов.
Эта поверка складывается из установления исправности компенсатора и условий горизонтальности линии визирования.
Для определения исправности компенсаторов нивелир по круглому уровню устанавливают в рабочее положение. На расстоянии 70—80 м по направлению одного из подъемных винтов ставят рейку и берут по ней отсчет. Вращением подъемного винта вначале в одном, затем в другом направлениях изменяют в пространстве положение оси вращения нивелира. Если при вращении подъемного винта отсчет остается постоянным, то компенсатор работает верно. В противном случае нивелир для исправления должен быть передан в мастерскую.
Вторая часть третьей поверки, т. е. условие горизонтальности линии визирования, выполняется двойным нивелированием так же, как это делалось в случае глухих нивелиров без элевационного винта.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Нивелиры с наклонным лучом визирования. В нашей стране разработана оригинальная конструкция нивелира НЛ-3 (рис. VI.21) с наклонным лучом, предназначенного для определения превышений как наклонной, так и горизонтальной линией визирования. Нивелирование может производиться наклонным лучом визирования в пределах ±3°, что позволяет определять с одной станции превышения до 15 м с предельными погрешностями ±50 мм на 1 км хода при длине визирного луча не более 200 м.
У нивелира НЛ-3 наклон зрительной трубы в вертикальной плоскости осуществляется наводящим винтом, перемещение в горизонтальной плоскости может быть грубым «от руки» и точным с помощью микрометренного винта.
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Отличительной особенностью нивелира НЛ-3 является то, что в нем выполнено специальное устройство — оптический высотометр, с помощью которого производят определение превышения наклонным лучом. В поле зрения (рис. VI.22) трубы нивелира помимо обычных горизонтальных нитей (центральной 2, верхней 3 и нижней 1) имеется изображение штриха высотомера (4).
Определение превышения на станции при нивелировании из середины производится следующим образом (рис. VI.23). Обозначим через а и b отсчеты по рейкам, установленным в точках А и В, и соответственно через а' и b' — отсчеты по штриху высотомера при горизонтальном положении оси цилиндрического уровня. Согласно приведенной схеме превышение между точками А и В определится следующим образом:
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

где k — коэффициент высотомера, который у нивелира НЛ-3 равен 5.
Если при взятии отсчетов по передней и задней рейкам среднюю нить 2 сетки нитей наводить на один и тот же отсчет, то в силу того, что в этом случае а = b, приведенная выше формула упростится и примет вид
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Если нивелирование ведется по схеме «вперед», то формула для определения превышений
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Для нивелирования горизонтальным лучом перед производством полевых работ движением зрительной трубы совмещают высотный штрих (4) со средней нитью сетки нитей (2) (см. рис. VI.22).
Использование нивелира НЛ-3 с наклонным лучом визирования позволяет значительно повысить производительность труда при работах на всхолмленной местности, обеспечивая достаточную для инженерных задач точность.
Нивелирные рейки чаще всего изготавливаются из сухой, хорошо выдержанной древесины сосны или ели. Длина реек различная: для работ на поверхности — 4 или 3 м, для работ в подземных условиях — 2,0 м. В последние годы наметилась тенденция изготовления реек для подземных работ из прозрачного материала. Это значительно упрощает взятие отсчетов по рейкам.
Деревянные рейки при изготовлении вначале пропитываются олифой, затем покрываются белой краской, уже на которую с помощью трафарета или специальной машины наносятся шашечные или штриховые деления. На рейках для технического нивелирования деления наносятся через 1 см. Для удобства отсчитывания сантиметровые шашечные деления группируются особым образом, при этом формируются четко выраженные дециметры (рис. VI.24).
Инструменты для геометрического нивелирования в подземных условиях

Для подземного нивелирования существуют раздвижные (см. рис. VI.24, а) и сплошные рейки; изготавливаются также подвесные рейки (CM. рис. VI.24, б), но они требуют закладки в кровле выработок реперов специальной конструкции. Иногда используются инварные подвесные ленты (см. рис VI.24, в), наматывающиеся на шпульки, помещенные в защитные кожухи.
Нивелирные рейки периодически проверяются, в результате устанавливается их точность. При проверках должны быть определены средняя длина метрового интервала, погрешности дециметровых интервалов, правильность нанесения делений. Погрешности нанесения дециметровых интервалов не должны превышать ±1 мм. Поверки реек производятся с помощью контрольного метра (женевской линейки), возможно также использование выверенных стальных рулеток.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent