Politechnika Gdańska

Katedra Geodezji

Niwelacja

Dominik Lipka

144633

Grupa 6 b

1. Budowa niwelatora

Niwelator służy do pomiarów różnicy wysokości terenu metoda niwelacji geometrycznej. Różnice wysokości punktów określa się na postawie odczytów poziomej osi celowej niwelatora na łatach geodezyjnych.

W pomiarach geodezyjnych możemy wyróżnić dwa typy niwelatorów:

1. Libellowe – oś celową ustawiamy w poziomie za pomocą libelli niwelacyjnej,

w której to pęcherzyk doprowadzamy do położenia środkowego za pomocą śruby elewacyjnej,

2. Samopoziomujące - oś celowa ustawia się w poziomie automatycznie. Jest to realizowane za pomocą urządzenia zwanego kompensatorem.

Opis niwelatora:

Niwelator składa się z ustawionej na statywie (na alidadzie) lunetki. Posiada ona możliwość strojenia ostrości pokrętłem. Obok lunety znajduje się układ z libellą rurkową i 2 pryzmaty. Poprzez pokrętło istnieje możliwość dokładnego wyregulowania osi lunety tak, by była idealnie pozioma – poprzez obraz bąbelka z libelli, który ma ułożyć się w wzierniku w literę U. Dodatkowe wyposażenie stanowią pokrętła celownicze i blokady obrotu, a także muszka ze szczerbinką do początkowej fazy celowania.

Poniżej znajduje się schemat niwelatora:

Opis oznaczeń:

1 – spodarka,
2 – alidada,
3 – luneta geodezyjna,
4 – libella niwelacyjna,
5 – libella puszkowa,
6 – pozioma oś obrotu zespołu luneta-libella niwelacyjna,
7 – śruba elewacyjna,
cc – oś celowa lunety,
vv – pionowa oś główna instrumentu (oś obrotu alidady),
ll – oś libelli niwelacyjnej,
pg – płaszczyzna główna libelli puszkowej.

Sposób wykonania pomiaru:

By wykonać pomiar, należy rozstawić niwelator, a następnie go spoziomować za pomocą libelli puszkowej. Następnie usuwa się paralaksę, celuje w łatę mierniczą, która umieszcza się pionowo w punkcie niwelowanym, a na końcu, po dokładnym wycelowaniu i zablokowaniu lunety, poziomuje się ją pokrętłem od libelli rurkowej. Po ułożeniu się obrazów jej końców w literę U, można przystąpić do pomiaru.

Pomiar wykonuje się poprzez odczytanie numeru kolejnego decymetra, następnie odczytuje się ilość centymetrów oznaczonych poprzez literę E. Na koniec interpoluje się ilość milimetrów. Należy uważać na fakt, że obraz w lunecie jest odwrócony lustrzanie względem horyzontu.

Należy uważać, aby nie poruszyć nogami statywu ani nie dotykać lunety podczas pomiaru, gdyż może spowodować to poruszenie osi celowej.

Bibliografia:

http://pl.wikipedia.org/wiki/Niwelator

W.Gogoliński, M. Jamka, L. Zielina,  Miernictwo, wyd. Politechnika Krakowska, Kraków, 1997

2. Sprawdzenie poprawności działania kompensatora.

Celem ćwiczenia było sprawdzenie działania kompensatora. Po ustawieniu niwelatora na stojaku i wyregulowaniu go za pomocą śrub nastawczych wycelowaliśmy oś celowniczą na poziomą spoinę muru i kręciliśmy śrubą nastawczą, leżącą bezpośrednio pod obiektywem. Oś celownicza po kilkukrotnym podskoczeniu ustabilizowała się na wcześniej wycelowanej spoinie.

Wnioski:

Pomimo poruszania niwelatorem w przód i tył oś celowa leżała nadal w poziome, zatem kompensator działał poprawnie.

3. Niwelacja ze środka

Celem ćwiczenia było sprawdzenie warunku poziomej osi celowej niwelatora. Niwelator ustawiliśmy na stojaku na gruncie i wypoziomowaliśmy. Następnie w odległości ok. 40m od niwelatora z obydwu stron ustawiliśmy łaty ustawione na żabkach. Kolejno wykonaliśmy odczyt na łatę wstecz – t₁ = 2116, na łatę w przód –

p₁ = 1158. Po zapisaniu odczytów i wyliczeniu różnicy wysokości - Δh₁ = 0958 ustawiliśmy niwelator około 3 metry przed 1 łatą. Po odczytaniu łat wprzód – p₂ = 1940 i wstecz - t₂ = 0982 obliczyliśmy kolejną różnicę wysokości – Δh₂ = 0958.

Wnioski:

Różnice wysokości w pierwszym i drugim pomiarze są identyczne, zatem niwelator działa prawidłowo.

4. Pomiar odległości

Ćwiczenie polegało na sprawdzeniu odległości łaty od niwelatora. Łatę ustawiliśmy w odległości 2m od niwelatora i za pomocą pomiarów górnej – 1704 i dolnej – 1678 osi celowej wypoziomowanego niwelatora wyznaczyliśmy odległości równą - (1,704−1,678) • 100 =  2, 6 m.

Wnioski:

Różnice odległości są rozbieżne, może to być spowodowane błędem ludzkim tj. niedokładnością pomiaru, dotknięciem niwelatora i niewielkim rozregulowaniu go.

5. Pomiar wysokości

Kolejne ćwiczenie polegało na zmierzeniu wysokości 10,85 m i zaznaczeniu jej na żebrze płotu, mając daną wysokość repera (w tym wypadku był to hydrant) o znanej wysokości – 10.95 m. Celem oznaczenia wysokości ustawiliśmy łatę na hydrancie i za pomocą niwelatora zmierzyliśmy wysokość równą 1 m. Następnie ustawiliśmy drugą łatę przy płocie i podnosząc ją, bądź opuszczając ustawiliśmy ją na wysokości 1,1 m od spodu łaty. Dzięki temu spód łaty znalazł się na wysokości 10,85 m.

Wnioski:

W związku z niemożnością utwierdzenia łaty na płocie przy pomiarze wysokość może się różnić od rzeczywistej – spowodowane jest to poruszeniem łaty w trakcie pomiaru.

6. Pomiar odległości i spadku międy dwoma obiektami

Celem ćwiczenia było zmierzenie odległości i spadku pomiędzy dwiema łatami. Po ustawieniu i wypoziomowaniu niwelatora i ustawieniu łat w wyznaczonych miejscach zmierzyłem po 3 wartości na każdej łacie – odczyt górnej, środkowej i dolnej osi celowej. Uzyskane wyniki przedstawia poniższa tabelka.

	Wysokość na łacie 1 [m]	Wysokość na łacie 2 [m]
Oś górna	1,618	1,395
Oś środkowa	1,445	1,320
Oś dolna	1,530	1,357

W trakcie mierzenia wysokości na pierwszej łacie wyzerowałem alidadę. Przy mierzeniu wysokości na drugiej łacie odczytałem miarę kątą między łatami –

α = 81^g = 72⁰ 54’.

Następnie obliczyłem odległość (c) i spadek (s):

a = (1,618−1,530) • 100 = 8, 8 m

b = (1,395−1,357) • 100 = 3, 8 m

c² = 8, 8² + 3, 8² − 2 • 8, 8 • 3, 8 • cos7254′

c = 8, 498 m

$$s = \ \frac{(1,445 - 1,320)}{8,498} \bullet 100\ \%$$

s = 1, 471 %

7. Badanie poziomości

Celem ćwiczenia było zbadanie poziomości muru osłonowego piwnicy gmachu głównego. Wykonaliśmy 10 pomiarów, ustawiając łatę na murze w równych odległościach. Wyniki pomiarów przedstawia poniższa tabela.

l.p.	Pomiar
1.	1098
2.	1100
3.	1100
4.	1105
5.	1105
6.	1108
7.	1099
8.	1103
9.	1104
10.	1109

Odchylenie standardowe (z progamu EXCEL): 3,5903

Pomiar średni: 1103,1

Wynik: 1103 ± 4

Wnioski:

Wynik jest rozbieżny średnio o 4 mm, zatem można uznać że ściana jest pozioma. Niewielka krzywizna wynika z niedokładności wykonawczych i osiadania budowli.