Історія розвитку систем нівелювання

22 Жовтня 2012

Історія розвитку систем нівелювання тісно вязана з розвитком такої науки, як геодезія. Згідно з визначенням, нівелювання являє собою визначення різниці між висотаою точок земної поверхні і деякою умовною висотою (рівень океану, річки і т.д.). Нівелювання необхідно для зображення деталізованих рельєфів місцевості при проектуванні і будівництві доріг, будівель, споруд.

Геодезія

Геодезія являє собою науку про визначення форми і розмірів Землі, що займається точними вимірами місцевості і подальшим відображенням отриманих даних на картах, різних планах для проведення різного роду інженерних заходів.

Історія геодезії бере свій початок в давнину, коли для господарських цілей виникла необхідність у вивченні та вимірюванні земної поверхні. У Древньому Єгипті в період після 18 в. до н.е. вже існували записані рекомендації щодо вирішення геометричних задач визначення площ ділянок і інших завдань землеізмеренія.

Перші глобальні інженерні завдання, вирішені за допомогою геодезії, відносяться до періоду 6 в. до н.е., коли були побудовані зрошувальні системи в долині Нілу, канал між червоним морем і Нілом і т.д. Крім цього, з давніх часів методи геодезії використовувалися для проведення топографічних робіт. Наприклад, в 7 в. до н.е. в таких країнах, як Ассирія і Вавилон, були складені карти географічного та економічного характеру.

Нівелювання являє собою один з видів вимірювань для створення висотної нівелірної мережі (або інакше - опорної геодезичної мережі), при топографічній зйомці місцевості. Такі вимірювання використовуються для проектування і будівництва об'єктів різного призначення, при експлуатації споруд, залізних або шосейних доріг і т.д.

Винахід першого нівеліра приписують Герону Александрійському і Марку Вертувію (римському архітектору) і відносять до 1 в. до н.е. Цей винахід став можливим після появи рівня і зорової труби. Перші нівеліри мали ряд особливостей: вони складалися з окремих частин, кожна з яких вирішувала свою окрему задачу. Наприклад, до складу нівеліра входили горизонтальний промінь візування, що фіксує візирної промінь, рівень і підставка.
Системи нівелювання

З розвитком геодезії як науки з'явилося кілька методів нівелювання:

Геометричне (з використанням рейок і нівелірів). Це найпростіший спосіб визначення перевищення висот, але має обмеження застосування в місцях, де перевищення умовного рівня більше довжини використовуваної рейки.
Барометричний (з використанням барометра). Даний метод заснований на взаємозв'язку тиску повітря і висоти крапки над умовним рівнем. На підставі даного методу Д.І. Менделєєв винайшов диференціальний барометр (висотомір).
Тригонометричне (з використанням кутомірних приладів). В даному випадку обчислення перевищення проводиться за допомогою даних про вертикальних кутах і горизонтальних положеннях точок поверхні.
Радіолокаціоннное (з використанням радіовисотоміру і ехолотів).
Гідростатичний (з використанням гидроуровня). Засноване на принципі сполучених посудин.

Сучасні системи нівелювання для дорожньо-будівельної техніки

Сучасний рівень розвитку систем нівелювання дозволяє обладнювати будівельну техніку, устаткування автоматизованими системами, які безпосередньо пов'язані з системою управління машини, і досягати високого рівня автоматизації виробничих процесів.

Сучасні системи нівелювання для дорожньо-будівельної техніки використовують різні технології: ультразвукові, лазерні, системи локального позиціонування, а також технології, що використовують глобальні супутникові системи навігації.

Автоматичними системами нівелювання оюладнюються наступні види техніки:

асфальтоукладачі;
дорожні фрези;
автогрейдери;
бульдозери;
екскаватори та ін

Застосування систем нівелювання на перерахованих видах будівельної техніки дозволяє досягати найвищої точності робіт в повністю автоматичному режимі з контролем оператором основних параметрів робочого процесу. При цьому досягаються відмінні показники ефективності виробництва, економії палива, зниження об'єму інженерних робіт.

Системи нівелювання для асфальтоукладальників - невід'ємна частина обладнання, без якої говорити про якість дорожнього покриття не доводиться. Автоматична система нівелювання контролює висоту шару покриття, поперечний ухил полотна з точністю до 2 мм.

При обладнанні екскаватора автоматичниим нівелюванням оператору машини необхідно лише задати параметри нахилу і глибини, і вимірка грунту буде здійснена екскаватором з точністю до сантиметра.

Переклад - Буднет

http://dearhome.ru/