LEONOR GOMEZ ARIAS
NIVELES DE PRECISION 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. NIVEL 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 AMERICANO
NIVEL TIPO FRANCES
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 autonivelación. 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
NIVEL LASER
NIVEL ABNEY
NIVEL LOCKE
NIVEL DE MANO
NIVEL AUTOMATICO
NIVEL LOCKE NIVEL TIPO FIJO DUMPY
CORRCCIONES 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.
3. 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
A) 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)
b) Se hace cuatros lecturas sobre una mira y se casa un promedio de ellas. Hay que llevar la visual hasta que se lea dicho promedio en la mira, lo cual se logra por medio de un tornillo de ajuste , que tiene el aparato en unos de los soportes, el cual sube o baja el anteojo, variando así la posición del eje mecánico. B) Correcciones al modelo Americano de Y-Y 1. El eje de la burbuja debe estar en el mismo plano vertical con el eje mecánico Comprobación se nivela el aparato luego se girar el anteojo sobre su eje longitudinal, si la burbuja se sale de sus reparos está correcto. Corrección: si la burbuja se sale de sus reparos está descorregido se ajusta por medio de los tornillos laterales de corrección que tiene el nivel pudiéndose así situarlo en le plano vertical requerido 2. El eje mecánico debe ser paralelo al eje de burbuja Comprobación se nivela cuidadosamente el aparato luego se saca el anteojo y se cambia extremo por extremo. Si la burbuja del nivel en sus reparos está correcto. Corrección: si la burbuja se sale de sus reparos hay que corregir la mitad con los tornillos de corrección de la burbuja y la otro mitad volviendo a nivelar.
3. El hilo horizontal del retículo deben 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. 4. La línea de vista debe ser paralela al eje mecánico con lo cual será paralela al eje de la burbuja Comprobación: con el anteojo en la posicion se marca un punto p (intersección de los hilos del retículo )sobre un muro a unos 50mts. Se gira el anteojo 180º sobre su eje longitudinal. Corrección: si la visual cae sobre otro punto (p”) hay que corregir llevando la visual hasta el punto medio entre p’ y p”. Esto se logra con los tornillos de ajuste del retículo , desplazando el retículo: primero horizontalmente con los tornillos opuestos horizontales y luego verticalmente con los dos tornillos opuesto vertical, hasta que pase por p. NOTA: todas las correcciones deben hacerse todas las veces que sea necesario; una vez hachas, se comprueba la horizontalidad de la visual por el método de las dos estacas.
Ajuste a los Niveles Locke y Abney a)el nivel Locke se pude ajustar basándonos en la horizontal determinada por un nivel de precisión, se puede emplear el siguiente metodo. Con el nivel en C se da vista hacia A y se lee el punto D; luego se pasa el nivel a D, se da vista hacia B y se lee el punto E. el promedio F define la horizontal DF. La corrección se efectúa con el tornillo que sube o baja un extremo del nivel de burbuja, haciendo que, con el nivel en D cuando la visual pase por F, la burbuja esté centrada.
a)El nivel Abney se ajusta como si fuera un locke, poniendo en ceros el índice del círculo vertical.
EN QUE CONSISTE LA TAQUIMETRIA Y QUE EQUIPOS SE UTILIZAN Por medio de la taquimetría se pueden medir indirectamente distancias horizontales y diferencias de nivel. Se emplea este sistema cuando no se quiere 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 (m) y al hilo inferior (i) Para hacer un levantamiento empleando este sistema se procede tal como se vio en las diferentes métodos de levantamiento de un terreno con tránsito y cinta, tan solo que, en lugar de medir distancias, se toman las tres lecturas s. m, e i y el valor del ángulo vertical. EQUIPO QUE SE UTILIZAN Teodolito con hilos taquimétricos mira
Taquimetría corriente de mira vertical
Es la medición indirecta de distancia con teodolito y mira vertical. Utilizando un teodolito que en su retículo tenga los hilos esta dimétricos, se toman los ángulos verticales de dos puntos de la mira. Con una simple ecuación se calcula la distancia requerida. Su precisión es de 1:750. 100 Taquimetría tangencial de mira vertical Como en el caso de Taquimetría corriente con mira vertical, se utilizan los mismos instrumentos pero de manera diferente. Lleva el nombre de tangencial porque, para la determinación de las distancias, las fórmulas utilizan la función trigonométrica Tangente. Este método es un poco más preciso que la taquimetría corriente. Su precisión es de 1:750 a 1:1500 Taquimetría de mira horizontal Medición indirecta de distancia con teodolito y mira horizontal, o conocida también como estadía de invar. En este método solo se pueden medir distancias horizontales. Su precisión es de 1:4000 a 1:50000. También es llamado Método paraláctico, por basarse en la resolución de un ángulo agudo muy pequeño, generalmente menor a 1 grado, como los ángulos de paralaje astronómico. No era un método de un uso muy extendido, ya que la mira paraláctica o estadía de INVAR tenía un costo excesivo, pero su alcance y su precisión lo hacían especialmente útil en trabajos topográficos,
CALCULO DE COTAS Para el cálculo de cotas, una ves conocida Dv hay que tener en cuenta y va bajando o subiendo. Se conoce la cota (HA) de A y se quiere determinar la B (HB) la altura del aparato se pude determinar dando un vista atrás y un punto de cota conocida o midiendo directamente la longitud a, distancia del eje del anteojo al punto A esta segunda manera es la mas frecuente. H del instrumento = HA + a La cota desconocida serán HB = h del instrumento ± L HB = HA + (a – m) ± Dv + subiendo -- bajando
DEFINIR: ESTACAS DE CHAFLAN: se denominan así a las estacas que sirven para determinar tanto los puntos de intersección de los taludes con el terreno natural, como otros puntos determinantes de las secciones transversales de una vía en los cortes y en los rellenos. Volumen de Corte: corresponde al volumen del material que se debe extraer o sacar para materializar un determinado proyecto. Aquí se aplican las siguientes formulas para obtener los resultados Volumen de Terraplén: volumen del material que se debe rellenar para materializar un determinado proyecto. Aquí se aplican las siguientes formulas para obtener los resultados CUBICACIÓN: La cubicación comprende aquellos cálculos necesarios para conocer el volumen en los movimientos de tierras. Generalmente las cubicaciones se calculan en metros cúbicos. Los movimientos de tierras al realizar una excavación se denominan desmontes y a las tierras que se echan en el terreno se llama terraplén. Los métodos utilizados normalmente para cubicar son CUBICACIÓN POR CURVAS DE NIVEL CUBICACIÓN POR PERFILES TRANSVERSALES.
TALUD Cualquier superficie inclinada respecto a la horizontal permanente. Son apoyados sobre la base de laderas de pendiente muy alta. Estos taludes son conformados por bloques de roca depositados por gravedad, especialmente por caídos de roca y/o suelo. COTA ROJA: es la diferencia de altitud, cota u ordenada, entre la rasante y la traza; este valor puede ser positivo o negativo y en el primer caso es necesario un terraplén y en el segundo un desmonte SECIONES TRANSVERSALES Nivelación para la cubicación de terrece rlas. Se presenta cuatro casos generales cuando se trata de tomar medidas en el campo para determinar los volúmenes de las tercerías. Excavación hasta una superficie de proyecto. Secciones transversales para caminos o canales. Secciones transversales para préstamos