Niwelacja terenu, a więc ustalanie poziomów i spodków o odpowiedniej wartości, wymaga użycia specjalistycznego sprzętu, który zwie się niwelatorem. Jeszcze kilka lat temu hasło niwelator laserowy było niemalże abstrakcją. Oczywiście istniały takie urządzenia, ale w związku z tym, że technologia laserowa była czymś zupełnie nowym w dziedzinie budownictwa, urządzenia te były bardzo kosztowne. Dziś sytuacja jest o wiele korzystniejsza dla potencjalnych nabywców pomiarowej technologii laserowej. Niwelatory laserowe są w zasięgu portfela niemal każdej średniej, a nawet małej firmy budowlanej. Zakup takiego urządzenia musi być oczywiście uzasadniony częstością wykonywania wspomnianych prac. Z pewnością niwelator jest niezbędnym narzędziem przy pracach brukarskich, w budownictwie mieszkaniowym, robotach drogowych i wszędzie tam, gdzie należy wyrównać lub ukształtować teren.
Niwelatory optyczne
Niwelatory optycznesą bardzo dobrymi i sprawdzonymi urządzeniami. Istotna jest ich dokładność i jakość poziomowania. Niwelator optyczny to zespół powiększających soczewek wraz z celownikiem. Celownik jest zawieszony w świetle lunety, zazwyczaj na włosiu, i pod wpływem ciążenia sam się poziomuje. Zdolność samopoziomowania jest oczywiście ograniczona i wymaga wcześniejszego wstępnego wypoziomowania urządzenia zgonie z libelkami znajdującymi się na jego korpusie. Niwelator optyczny przenosi poziom z punktu A, w którym umieszczony jest niwelator, na punkt B, w którym umieszczona jest łata niwelacyjna. Do używania tego rodzaju niwelatora konieczna jest współpraca dwóch osób. Jedna z nich obsługuje niwelator, druga łatę niwelacyjną. Osoba obsługująca niwelator musi dawać znaki współpracownikowi, czy łata jest oparta na właściwym poziomie, czy należy ją podkopać lub też podsypać piaskiem w celu podwyższenia poziomu. Przykładem bardzo dobrego, markowego, a zarazem przystępnego cenowo niwelatora optycznego jest Topcon AT-B4. Nadaje się on niemal do wszystkich prac niwelacyjnych.
Ponieważ niwelator optyczny to urządzenie do przenoszenia poziomów, przy ustalaniu spadku lub wzniosu terenu należy wykonywać obliczenia i umieszczać łaty pomiarowe w znanych odległościach od niwelatora. Znając różnice poziomów między łatą pomiarową, a niwelatorem oraz odległość tych dwóch instrumentów, można obliczyć kąt spadku/wzniosu lub określić spadek np. w centymetrach na 10m odległości. Nadmienić należy, że odczytu – przez lunetę, ze skali pomiarowej umieszczonej na łacie niwelacyjnej – różnicy poziomów dokonuje operator niwelatora.
Zasięg pracy niwelatora zależny jest od powiększenia, jakie zapewnia luneta, a dokładność pomiaru zależy od dokładności poziomowania niwelatora, a więc jego klasy oraz błędu odczytu geodety.
Niwelatory laserowe
Są to urządzenia rzucające zazwyczaj punktowe światło laserowe. Dioda laserowa dodatkowo wiruje wokół osi niwelatora, tworząc obrys dookoła urządzenia. Niwelacja laserowa to zupełnie inna bajka niż niwelacja optyczna. Niwelator laserowy, oprócz statywu, na którym jest usadowiony, powinien być wyposażony w łatę niwelacyjną oraz czujnik – detektor światła laserowego, który umieszcza się na łacie.
Światło laserowe padające na obszar czuły detektora powoduje jego reakcję w postaci sygnału dźwiękowego, informującego o detekcji sygnału świetlnego. Na wyświetlaczu ukazuje się również wizualna informacja, w jakim regionie czułego obszaru znajduje się plamka świetlna rzucana przez niwelator. Dzięki tej informacji detektor instruuje operatora, czy powinno się obniżyć poziom w punkcie pomiaru, czy tez go podwyższyć. Używając niwelatora laserowego, możliwe jest niwelowanie terenu przy udziale tylko jednej osoby. Osoba ta najpierw dokonuje ustawienia niwelatora i jego załączenia, a następnie z łatą pomiarową i detektorem udaje się w punkty pomiarowe, dokonując niwelacji terenu.
Przy zakupie niwelatora warto dowiedzieć się, czy posiada on funkcję wytyczania spadków. Dzięki tej funkcji tyczenie spodków i wzniosów nabiera zupełnie innego charakteru. Spadek ustala się wówczas na etapie ustawienia niwelatora poprzez zadanie mu odpowiednich nastaw (pochylenie strumienia światła, w określonym kierunku), a wytyczanie punktów pomiarowych w terenie nie wymaga dodatkowego kalkulowania, gdyż płaszczyzna, jaką wyznacza strumień światła jest już pochylona.
Doskonałym przykładem niwelatora, który posiada funkcję wyznaczania spadków, jest niwelator marki Nivel System NL300. W tym niwelatorze wyznaczenie spadku wymaga wstępnego doświadczalnego pomiaru, czyli np. pochylania płaszczyzny strumienia światła tak długo, aż na określonej odległości uzyska się żądany spadek. Pozostałe punkty pomiarowe uzyskuje się już według ustawienia wstępnego, bez konieczności dokonywania dodatkowych pomiarów i obliczeń. Inną filozofię działania prezentuje niwelator NivelSystem NL610, wyposażony w wyświetlacz oraz elektronikę, dzięki której spadek o określonej wartości zostaje zadany na panelu sterującym. Jest to kolejne ułatwienie, jakie niesie ze sobą postęp technologiczny.
Podsumowanie
Każda metoda niwelacji jest dobra. Wprawny operator/geodeta poradzi sobie zarówno ze sprzętem optycznym, jak i laserowym. Bez wątpienia niwelacja laserowa jest metodą oszczędzająca czas, ograniczającą ilość osób zaangażowanych do niwelacji i redukującą możliwość popełnienia błędów przy obliczeniach rachunkowych. Dodatkową zaletą niwelacji laserowej jest możliwość wykorzystania tych niwelatorów do automatyzacji pracy maszyn, wyposażając je w systemy sterowania pobierające informację o ich położeniu i wysokości właśnie z sygnałów świetlnych – laserowych, wysyłanych z niwelatorów.
Niwelator optyczny czy laserowy?