JORGE E. LOPEZ B.
LOS NIVELES DE PRECISIÓN (denominados así para diferenciarlos claramente de los niveles de horizontalidad), son instrumentos para la medida directa de ángulos con elevada precisión, que se pueden clasificar en dos grandes grupos de acuerdo con el tipo de transductor que incorporen:
HAY DOS CLASES DE NIVELES DE PRECISION NIVELES DE Y – Y : El anteojo descansa sobre unos soportes en forma de Y; se pude sacar, girar sobre su eje longitudinal o voltear extremo por extremo. En general, el anteojo es igual al del teodolito. Los hay de enfoque interno y de enfoque externo; también, de imagen en posición normal, (los mas antiguos )y de imagen,(los mas nuevos). La diferencia fundamental con el teodolito es que el nivel no tiene eje horizontal, en tanto que el teodolito sí. En los niveles de Y-Y se pueden distinguir dos tipos especiales.
ď śNIVEL Y-Y TIPO FRANCES: Lleva el nivel de burbuja solidario al soporte
NIVEL Y-Y TIPO AMERICANO: Lleva el nivel de burbuja solidario al anteojo. La única ventaja del nivel Y-Y es el poder sacar y girar el anteojo para las correcciones, pero en general posee muchos inconvenientes debido al desgate y consiguiente desajuste en las partes de contacto entre el anteojo y el soporte. El aumento del anteojo es de 20 a 30 diámetro.
NIVEL TIPO FIJO DUMPY: La características principales es que el anteojo es solidario con el resto del aparato. Está construido en tal forma que siempre el eje óptico es perpendicular al eje vertical del aparato. El nivel dumpy es más sencillo y práctico que el de Y-Y debido a que tiene menos partes sujetas a desgaste t a que las correcciones que hay que hacerle son menos y mas sencillas. Todos los niveles modernos son de este tipo.
NIVEL BASCULARNTE DE ANTEOJO FIJO (TILTING DUMPY: Este de niveles utilizados en trabajos de alta precisión, también se emplean en trabajos generales. Llevan un nivel de burbuja circular para nivelarlos aproximadamente empleando tornillos niveladores, o bien una articulación esférica o de rotula (sin tornillos niveladores) que permite inclinar la base y fijarla en posición casi a nivel. Su nivelación exacta se logra inclinando el anteojo ligeramente un plano verticales torno a un fulcro situado en el eje vertical del instrumento. sin cambiar la altura de este. un tornillo micrométrico situado bajo el ocular controla este movimiento.
NIVELES AUTOMATICOS : Los niveles automáticos cuentan con un dispositivo de auto nivelación. En la mayoría estos instrumentos se logra una nivelación aproximada usando una base con tres tornillos niveladores que centran una burbuja circular, aunque algunos modelos tienen una articulación esférica o e rótula. Después de central manualmente la burbuja, un compensador automático nivela la visual y la mantiene a nivel con toda la precisión.
NIVELES LASER: fueron y continúan siendo una novedad creyendo alguna personas que son mas precisos, pero la realidad es otra, existen los que solo proyectan una línea en una pared, su nombre correcto es crossliner se usan principalmente en interiores, ya que en exteriores con la luz del sol resulta difícil ver la línea que proyecta en una pared por ejemplo, línea que por cierto tiene entre 1 y 2 milímetros de ancho, así que si precisión. En un kilometro será de 1 centímetro comparando con un nivel óptico, hay también niveles láser que poseen un sensor, este se puede usar en exteriores y a mayores distancias, ya que no depende del ojo humano, si no de un sensor especializado en ver la luz láser,
NIVELES DE MANO: Es un instrumento óptico que se sostiene con una sola mano y se usa en trabajos de poca precisión y para fines de verificación rápida. Su anteojo es un tubo de latón de unas 6” de largo, con un objetivo de vidrio simple y un ocular. Tiene además un pequeño nivel de burbuja montado sobre una ranura en la parte superior del tubo, y se ve a través del ocular utilizando un prisma o un espejo inclinado a 45°.
NIVEL LOCKE: Se usa para hacer nivelaciones de muy poca precisión. Consta de un tubo de longitud de 13 a 15cms. Que sirve de anteojo para dar vista y sobre el cual va montado un nivel de burbuja para hacer la visual horizontal. Por medio de un prisma se refleja la burbuja dentro del campo visual del anteojo y en el momento en que ésta quede bisecada por el hilo horizontal, la línea de vista es horizontal y por tanto es cuando se debe hacer la lectura sobre la mira .
NIVEL ABNEY: Consta de las misma partes de un locke, pero posee además parte de un circulo vertical graduado. Con este nivel pueden efectuarse las siguientes operaciones. A Lanzar visuales horizontales B Averiguar la pendiente o ángulo vertical de la línea C Lanzar visuales inclinadas con una pendiente o ángulo vertical dados.
PROCEDIMIENTO Para (a) se pone en ceros los índices el círculo vertical, se ajusta los tornillos de fijación y se traza como si fuera un locke. Para (b) se da vista haciendo girar el índice solidario con la burbuja se hace que esta quede centrada, a sea que se ve bisecada por el hilo horizontal; se lee en círculo la pendiente o ángulo vertical que tiene esa visual. Para (c) se marca dicha pendiente o ángulo en el círculo vertical (teniendo en cuenta si es positiva o negativa) y se baja o se levanta la visual hasta que la burbuja quede bisecada por el hilo horizontal . Tanto el nivel abney como el lock se usan apoyándolos en una vara o un jalón que le sirve de trípode
CORRECCIONES A LOS NIVELES Correcciones al nivel Dumpy 1.El eje vertical del aparato debe ser verdaderamente vertical, o sea que el eje del nivel del plato debe ser perpendicular al eje vertical del aparato. Comprobación: se nivela cuidadosamente el aparato y so al girarlo 180º sobre el eje vertical permanece nivelado, está correcto. Corrección: si al girar 180º , la burbuja se sale de su “reparos”, hay que corregirlo. La corrección se efectúa la mitad con los tornillos de corrección de la burbuja y la otra mitad con los tornillos de nivelar. Se chequear varias veces hasta que quede completamente corregido 2. Hilo horizontal del retículo debe ser verdaderamente horizontal, o sea que, cuando el aparato esté nivelado, al girar el anteojo, el hilo horizontal se desplace sobre un plano perpendicular al eje vertical. Comprobación: se sitúa y nivela el aparato a unos 25mts, de un muro sobre el cual se marca un punto por medio de una tachuela o de dos líneas que se cortan, de modo que este quede en un extremo del hilo horizontal, enseguida con el tornillo de movimiento lento, se gira el anteojo; si el punto se mantiene sobre el hilo horizontal, esta correcto. Corrección: si sucede hay que corregirlo aflojando dos tornillos consecutivos del retículo y haciéndolo girar hasta que quede correcto.
La línea de vista debe ser horizontal cuando el aparato está nivelado, o sea que la visual debe ser paralela al eje del nivel del plato. Comprobación: se hace por el método de las dos estacas ya visto en las correcciones al teodolito. Existen otro método. El cual se vera a continuación, pudiéndose emplear el que se desee de los dos. La única diferencia entre esta corrección y la correspondiente para el transito está que la corrección se hace al nivel del anteojo cuando se trata de tránsito y a los retículos cuando estamos corrigiendo el nivel. Las lecturas c y d. si e=dd’ =bb’, representa el error en la línea de vista en la distancia AB, se tendrá --- considerando el aparato en A Verdadera diferencia de nivel = a – (b-e) --- considerando el aparato en B Verdadera diferencia de nivel = (d- e) – c --- sumando las ecuaciones (1) y ( 2) resulta Verdadera diferencia del nivel = (a – b ) + ( d – e) 2 Si ( a – b ) = ( d – c ) el aparato está correcto Corrección: si ( a –b) ≠ (d – c), entonces hay que corregir haciendo que la línea de vista caiga sobre d’ el valor de d’ se halla así: d’ = c + verdadero diferencia de nivel
Correcciones al modelo Francés de Y- Y 1. El eje vertical del aparato debe ser verdaderamente vertical cuando la burbuja esté dentro de sus reparos 2. El hilo horizontal debe ser verdaderamente horizontal La corrección puede hacerse girando el retículo, como el Dumpy, o simplemente girando el anteojo sobre su eje longitudinal. 3. La línea de vista debe ser paralela al eje de la burbuja. Para esto se requiere que a) la line de vista sea paralela al eje de la Y-Y o eje mecánico b) la línea de vista y eje mecánico sean paralelos al eje de la burbuja con lo cual se hace horizontal la visual. Comprobación: a) con el anteojo en la primera posición se lanza una visual sobre una mira situada a unos 30mts luego, con el anteojo en la segunda posición, se lanza otro visual, si las dos lecturas sobre la mira coinciden esta correcto. De lo contrario para corregirlo se hace el promedio de las dos lecturas sobre la mira y, subiendo o bajando los hilos del retículo se hace caer la visual sobre el punto a (punto medio)
Métodos Taquimétricos : es el procedimiento topográfico que determina en forma simultanea las coordenada Norte, Este y cota de punto sobre la superficie del terreno. Por medio de la taquimetría se pueden medir indirectamente distancias horizontales y diferencias de nivel. Se emplea este sistema cuando no se requiere gran precisión, o cuando las características mismas del terreno hacen difícil y poco preciso el empleo de la cinta. Para poder usar este método se requiere: un teodolito que tenga en su retículo hilos taquimétricos (que son dos hilos paralelos al hilo horizontal del retículo y situados uno por encima y otro por debajo de él, equidistantes, y una mira sobre la cual se toman las lecturas correspondientes al hilo superior (s), al hilo medio y al hilo inferior Con teodolito y mira vertical El método taquimétrico con teodolito y mira vertical se basa en la determinación óptica de distancia
Estacas de Chaflán: Se utilizan en las operaciones de campo para la marcar los puntos a partir de los cuales se deben iniciar las operaciones de movimientos de tierra, ya sean cortes o relleno en una obra de ingeniería. También son estacas de 30 cm de longitud con dos caras labradas, donde van anotadas la distancia del punto del chaflán a un eje de referencia y la altura del terraplén o la profundidad del corte. Un punto de chaflán representa la intersección del terreno natural con la superficie de un talud diseñado para una obra civil. Cota negra: se define la cota de trabajo como el trabajo necesario de realizar verticalmente sobre un punto ya sea excavando o rellenando expresada como : Cota de trabajo=cota roja –cota negra Donde Cora roja: cota del proyecto o nivel de sub-rasante Cota negra: cota del terreno natural Taludes: son las superficies laterales inclinadas que limitan la explanacion si la seccion es en corte el talud empieza en seguida de la cuneta , si la seccion es en terraplen el talud se inicia en el borde de la berma.
La banca o plataforma de la carretera: es la distancia horizontal normalmente al eje entre los extremos exteriores de la cuneta.
medida
La rasante , como eje, es la proyecciĂłn vertical del desarrollo del eje real de la superficie de rodamiento de la vĂa, La sub-rasante es aquella superficie especialmente acondicionada sobre la cual se apoya la estructura del pavimento; a los niveles de la sub-rasante tambiĂŠn se les conoce como las cotas del proyecto o cotas rojas . A los niveles del terreno natural se les denomina cotas negras
Secciones transversales típicas : dependiendo del tipo del terreno o topografía, predominara una sección transversal determinada, la cual será típica para ese tramo,
Volumen: La cantidad de espacio tridimensional que ocupa un objeto. Capacidad. Para este ejemplo el volumen es 4×5×10 = 200 unidades3 las unidades de volumen incluyen: Métrica: centímetros cúbicos (cm3), metros cúbicos (m3), litros (Lts).
Movimiento de Tierra: Conjunto de actuaciones a realizarse en un terreno para la ejecuci贸n de una obra. Dicho conjunto de actuaciones puede realizarse en forma manual o en forma mec谩nica