Máy Thủy Bình Là Gì?
Máy thủy bình, hay còn gọi là máy thủy chuẩn - Dịch sang tiếng anh là Automatic Level, được biết đến là một chiếc máy tự cân bằng. Đây là một thiết bị chuyên dụng để xác định hoặc thiết lập một điểm trên cùng một mặt phẳng ngang. Trong xây dựng chi tiết, các kỹ sư sử dụng máy thủy bình để đưa ra kế hoạch xây dựng đảm bảo đúng thiết kế về kết cấu. Trong khảo sát, người ta sử dụng máy thủy bình để tính toán cao độ điểm cần đo.
Nhìn chung, trong việc thiết lập, xác định cao độ của điểm đo, người ta khuyến cáo các kỹ sư bắt buộc phải sử dụng máy thủy bình. Các dòng máy khác như máy toàn đạc, máy GPS 2 tần số RTK cũng có thể đo cao độ, nhưng chỉ mang tính tham khảo.
Cấu Tạo Máy Thủy Bình
Các máy thủy bình khác nhau thường có cấu tạo đôi chút khác nhau, nhưng nhìn chung một máy thủy bình thường có các bộ phận quan trọng sau:
- 1 - Kính vật
- 2 - Gương sơ bộ
- 3 - Núm vi động
- 4 - Bọt thủy tròn
- 5 - Núm điều quan
- 6 - Tiêu ngắm sơ bộ
- 7 - Vòng bảo vệ
- 8 - Kính mắt
- 9 - Vòng chia độ
- 10 - Ốc cân máy
- 11 - Thân máy
- 12 - Đế máy
Nguyên Lý Đo Của Máy Thủy Bình
Trên lý thuyết, máy thủy bình có thể được sử dụng để đo cao độ, đo góc và đo khoảng cách. Tuy nhiên, sai số khi đo góc và đo khoảng cách là khá lớn, không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật nên người ta chỉ sử dụng máy để đo cao độ. Nguyên lý từng phép đo như sau:
Đo cao độ
Để xác định sự chênh lệch độ cao giữa hai điểm A và B, ta cần dùng máy thủy bình lần lượt ngắm đến mia đặt tại 2 điểm đó:
- Số đọc trên mia đặt tại điểm A là a, độ cao điểm A là HA
- Số đọc trên mia đặt tại điểm B là là b, độ cao điểm B là HB
Để truyền độ cao từ điểm A về điểm B, ta dựa vào công thức: HB = HA + (a-b)
Ví dụ như trong hình vẽ:
Số đọc mia tại A là a = 1729 mm
Số đọc mia tại B là b = 1690 mm
Thì độ chênh cao giữa 2 điểm A và B: d(AB) = a - b = 1729 - 1690 = 39 mm
Đo góc
Để đo góc bằng máy thủy bình, người ta ngắm máy lần lượt đến 2 điểm A và B, và đọc số liệu trên bàn độ. Tuy nhiên, độ chính xác tối đa khi đo góc bằng cách này chỉ tới 30", nên các kỹ sư chỉ dùng con số này để tham khảo.
Đo khoảng cách
Mỗi máy thủy bình đều có hằng số nhân khoảng cách, thường là 1:100. Bằng vào hằng số này, kết hợp với hệ thống chỉ chữ thập, người ta xác định khoảng cách từ máy đến mia theo công thức: d = (a-b)100 ( a là số đọc chỉ trên, b là số đọc chỉ dưới, 100 là hằng số nhân).
Ví dụ: Hình vẽ trên miêu tả cho thấy a = 1745 , b = 1635 vậy D = (a-b) * 100 = (1745-1635) * 100 = 11m
Ứng Dụng Của Máy Thủy Bình
Dựa trên nguyên lý hoạt động, và tính chất là đo cao độ cực kỳ chính xác, các kỹ sư có thể vận dụng chiếc máy thủy bình vào nhiều công việc trong cuộc sống như:
Phát triển hệ thống thoát nước
Máy thủy bình giúp hỗ trợ trong công việc tạo dựng hệ thống thoát nước thích hợp cho các khu nhà ở bằng cách đảm bảo rằng việc đặt các đường ống ở các góc độ và độ cao được đề xuất sẽ cho phép nước thoát hiệu quả.
Xây dựng hàng rào
Các nhà thầu và đơn vị xây dựng có thể sử dụng máy thủy bình để xây dựng hàng rào đảm bảo thẳng nhất trong điều kiện mặt bằng thi công gồ ghề. Giúp đảm bảo tính thẩm mỹ trong quá trình xây dựng.
Xác định tiềm năng phát triển dự án
Người khảo sát có thể sử dụng loại máy này để xác định độ dốc và xem đây có phải là địa điểm phù hợp cho phát triển dự án hay không.
Thiết lập nền móng
Máy thủy bình có thể giúp hỗ trợ thiết lập, xây dựng nền móng của một ngôi nhà mới. Các nhà thầu sử dụng máy thủy bình để đảm bảo nền bằng phẳng và các góc được đặt hoàn hảo để tạo sự ổn định cho công trình nhà ở.
Đo lún
Máy thủy bình cũng thường được sử dụng trong đo lún – nghĩa là xác định xem đất có bị lún theo cách gây nguy hiểm cho các công trình và nền móng của chúng hay không. Sử dụng máy thủy bình, người khảo sát hoặc nhà thầu có thể kiểm tra độ cao và xem liệu chúng có bị dịch chuyển hay không.
Xác minh độ cao và góc độ
Trong xây dựng, máy thủy bình giúp xác minh độ cao và góc của các yếu tố quan trọng như nền móng, sàn và móng, cũng như chiều cao của cửa và tường.
