Clinometro y Brujula Colgante

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS

USO DEL CLINOMETRO Y LA BRUJULA COLGANTE

ASIGNATURA

:

Topografía Minera

ESTUDIANTE

:

Renato Antonio Peña Saldaña

CODIGO

:

2013 - 38973

DOCENTE

:

Ing. Patricia Yana

CICLO

:

IV Ciclo

TACNA – PERÚ 2016

USO DEL CLINOMETRO Y LA BRUJULA COLGANTE

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INDICE

Pág.

I. INTRODUCCION II. MARCO TEORICO

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1) EL CLINOMETRO

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2) LA BRUJULA COLGANTE

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3) LEVANTAMIENTO CON CLINOMETRO Y BRUJULA COLGANTE EN MINERIA SUBTERRANEA

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III. CONCLUSIONES

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IV. BIBLIOGRAFIA

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I.

INTRODUCCION

La topografía es la ciencia que estudia los métodos necesarios para llegar a representar un terreno con todos sus detalles naturales o creados por el hombre, así como el conocimiento y manejo de los instrumentos que se precisan para tal fin. Al conjunto de operaciones necesarias para representar topográficamente un terreno se denomina Levantamiento. El presente trabajo se ha realizado para poder conocer mas sobre los diversos instrumentos topográficos que se utilizan en minería. En este caso se va a conocer mas sobre el clinómetro y la brújula colgante con su aplicación en levantamientos topográficos en minería subterránea.

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II.

MARCO TEORICO 1) EL CLINOMETRO: Es un instrumento topográfico destinado a medir pendientes, ángulos verticales, horizontalizar la cinta, calcular alturas y lanzar visuales con una pendiente dada. Su diseño es una versión mejorada del nivel de mano, que incorpora un transportador metálico el cual permite hacer mediciones de inclinación y desniveles. Equipo ideal para profesionales: forestales, geólogos, topógrafos, arquitectos, ingenieros, espeleólogos, inspectores, constructores, contratistas, exploradores, etc.

Por otra parte, el nivel de mano y clisímetro sirve tanto para la nivelación directa como para medir los ángulos de las pendientes. Se muestra este instrumento que tiene dos graduaciones una en grados y otra en taludes o pendientes.

Reloj

del Clinómetro

Cuando se utiliza como nivel, el índice del vernier se pone en cero, y luego se utiliza en la misma forma que el nivel de mano. Cuando se utiliza como clisímetro, USO DEL CLINOMETRO Y LA BRUJULA COLGANTE

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se ve el objeto haciendo girar el tubo de nivel alrededor del eje del arco vertical, hasta que el hilo transversal bisecta la burbuja al verla por el ocular y se lee el angulo de talud. Los clinómetros han estado entre nosotros desde principios del siglo pasado. Las versiones más tempranas se basaban mucho en pesos para determinar las pendientes y la altura. Dispositivos posteriores usaban tubos de vidrio curvado llenos de algún tipo de líquido y una bola de acero para trazar las medidas. Hoy en día se hace uso de sensores electrónicos, los cuales son importantes componentes en el funcionamiento de los clinómetros modernos.

ELEMENTOS DEL CLINOMETRO En el mercado podemos encontrar diferentes modelos de clinómetros, pero todos presentan estos elementos importantes en común:

MODO DE USO DEL CLINOMETRO USO DEL CLINOMETRO Y LA BRUJULA COLGANTE

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FIGURAS A y B Medición de la altura de un objeto usando la escala %. 1. Colóquese Vd. a una distancia adecuada del objeto. Por ejemplo 10 metros. 2. Sujete el clinómetro verticalmente acerque uno de sus ojos al visor pero mantenga los dos ojos abiertos. Debido a la ilusión óptica, la línea negra índice parecerá sobresalir horizontalmente del clinómetro, haciendo por tanto muy fácil la lectura del ángulo correcto. Ver fig.A.

3. Vise con ambos ojos abiertos hacia la parte superior del objeto a medir. 4. Lea el ángulo /altura en la línea índice. Por ejemplo: 70%. 5. Recuerde añadir el ángulo /altura a la que Vd. está midiendo respecto al suelo, a la medición efectuada. Por ejemplo: 15%. Ver fig.B 6. En este ejemplo la altura corregida del objeto sería: 70%+15%=85%x 10 metros = 8.5 metros. 7. Si usted está situado al medir, por debajo del objeto, por favor vaya al ejemplo correspondiente en la fig.B.

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Algunas personas que tienen un problema visual denominado heterophoria, consistente en una desalineación del eje óptico, pueden llegar a obtener lecturas incorrectas al visar a través del visor del aparato si lo hacen con los dos ojos abiertos. Esto puede ser comprobado de la siguiente forma: Tome una referencia de un objeto lejano con los dos ojos abiertos. Acerque uno de sus ojos al visor del aparato. Cierre el otro ojo, y si la lectura no varía significativamente con la lectura previamente hecha con los dos ojos abiertos, es síntoma de que no existe heterophoria y por tanto las lecturas pueden ser tomadas siempre con los dos ojos abiertos. En el caso de que sí exista una diferencia significativa, realice sus mediciones con un ojo cerrado y lance su visual parcialmente por encima de la caja del aparato.

2) LA BRUJULA COLGANTE Antes de la invención del teodolito, la brújula representaba para los ingenieros, agrimensores y topógrafos el único medio práctico para medir direcciones y ángulos horizontales. A pesar de los instrumentos sofisticados que existen actualmente, todavía se utiliza la brújula en levantamientos aproximados y continuos siendo un aparato valioso para los geólogos, y los ingenieros catastrales.

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La brújula colgante para minas se compone de la brújula propiamente dicha y de la suspensión cardán tipo kassel; junto con el eclímetro, que permite conocer la inclinación del terreno en cada momento y trazar los planos de las minas. La suspensión cardán es la misma que se usa en los instrumentos de navegación y permite que la brújula esté horizontal en todo momento, ya que el centro de gravedad del círculo que la contiene está más bajo que los puntos de los que está suspendida. Para el transporte se pliega la brújula junto con la suspensión cardán en un plano, ocupando así poco espacio.

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Brújula Colgante

3) LEVANTAMIENTO CON CLINOMETRO Y BRUJULA COLGANTE EN MINERIA SUBTERRANEA El levantamiento topográfico con brújula colgante y clinómetro se realiza en aquellas labores estrechas, con obstáculos, donde el teodolito no puede utilizarse; estos levantamientos se realizan a partir de un punto topográfico establecido, siguiendo una serie de puntos auxiliares materializados en las paredes de la labor, por medio de tarugos y alcayatas a intervalos razonables y donde existan cambios de dirección en la labor a levantar, de tal manera que el itinerario sea una poligonal abierta. 

MEDICION DE ANGULOS Una vez establecido el itinerario se tensa el cordel entre dos puntos contiguos y sobre esta suspender el eclímetro a un metro del extremo del cordel para realizar la medición del ángulo vertical, seguidamente suspendemos la brújula colgante para realizar la medición del ángulo horizontal (en este caso la medición del azimut).

M 

MEDICION DE DISTANCIAS Una vez medido los ángulos pasamos a realizar la medición de la distancia total inclinada con una Wincha metálica bien tensada; sobre esta misma Wincha tensada se efectúa la medición de distancias parciales y en cada distancia parcial se miden los detalles de la labor.

DETALLES DE LA LABOR USO DEL CLINOMETRO Y LA BRUJULA COLGANTE

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Los detalles deben representar fielmente las características geométricas de la labor (Pd, Pi, Ct, Cp.), finalmente se realizan los cálculos de las coordenadas y cotas de los puntos auxiliares para obtener su respectivo gráfico.

RED DE APOYO El levantamiento topográfico subterráneo como cualquier otro se debe iniciar desde una red de triangulación, siendo esta de mayor consistencia para ubicación de puntos topográficos.

POLIGONACION DE APOYO Para levantamientos subterráneos también se tiene el sistema poligonal, que es una sucesión de rectas quebradas unidas bajo un ángulo horizontal cualquiera, las uniones de las rectas son los vértices, se distinguen dos clases de polígonos, cerradas y abiertas, dentro de las poligonales abiertas debemos tener en consideración si los extremos están ligados a un punto de triangulación o están libres, en función a estos criterios podemos decir que una poligonal abierta es suelta o enlazada, si está enlazada a un punto de triangulación nos permitirá realizar los cálculos con mayor facilidad, en caso de poligonales sueltos la información y los resultados serán independientes y no guardarán relación alguna con los planos oficiales de una zona.

HERRAMIENTAS A USAR: -

Clinómetro Brújula Colgante Wincha Flexometro Cordel de 50 m de longitud de ¼ diámetro Combo Tarugos, clavos, alcayatas Brochas Pintura

PROCEDIMIENTO PARA EL LEVANTAMIENTO DE UNA LABOR:

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1. Establecemos nuestros puntos topográficos cruzando las labores de pared, identificándolas con números impares (201, 203, 205, 207, 209, 211, 213, 215, 217, 219) y señalizándolas con pintura. 2. En los puntos extremos del tramo tensamos el cordel entre nuestros puntos, el cordel se tensa cuidando que no choque en ninguna parte de la labor. El alineamiento del cordel debe estar libre de obstáculos. 3. En el cordel bien tensado suspendemos el eclímetro (clinómetro) con su respectiva plomada, una vez que la plomada esté en equilibrio se realiza la lectura del ángulo vertical correspondiente, este dato es anotado en la libreta de campo siempre precedido del signo + o - , dependiendo de la inclinación positiva o negativa del cordel. La medición con el clinómetro deberá realizarse a aproximadamente un metro de los extremos del punto. 4. Una vez retirado el eclímetro, se suspende la brújula colgante en el cordel, cuidando que el NORTE marcada en el limbo de la brújula este en la dirección que sigue el levantamiento, cuando la inclinación del cordel es mayor de 45°, es necesario sujetar la brújula en el cordel por medio de ganchos diseñados especialmente para ello, una vez estabilizado la brújula colgante y la aguja imantada se realiza la lectura de la orientación del tramo esta constituye la lectura directa; luego se invierte la posición de la brújula y se suspende en el cordel, una vez estabilizado se realiza la lectura del azimut lo que constituye la lectura inversa. 5. Medimos la distancia inclinada entre los puntos con una wincha bien tensada, luego se miden las distancias parciales sobre esta misma wincha y los detalles en cada distancia parcial a lo largo del tramo haciendo que el flexómetro sea lo más perpendicular a la wincha tensada que mide el tramo. 6. Por ultimo luego de realizar las mediciones se anotan los datos obtenidos para hacer los cálculos de las distancias y las coordenadas de los puntos con los cuales se procederá a hacer los planos de las labores en vista de planta y en plano de sección longitudinal.

III.

IV.

CONCLUSIONES : -

El levantamiento con Clinómetro y Brújula colgante es necesaria en labores con obstáculos donde no se puede hacer uso del teodolito.

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Se debe tener en cuenta que la precisión del clinómetro es de +/- 15 min.

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Este método de levantamiento es exclusivo para labores de minería subterránea.

BIBLIOGRAFIA :

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http://www.electronica-basica.com/clinometro.html http://www.carrilloknowledges.com.mx/assets/levantamiento-topogr %C3%A1fico-de-obras-mineras-subterr%C3%A1neas-tipo-9ps-con-el-m %C3%A9todo-aidaa,-usando-tecnolog%C3%ADas--alternativas-condistanci%C3%B3metro-y-palm.pdf http://documents.mx/documents/levantamiento-topografico-con-brujulacolgante-eclimetro-y-winchadocx.html http://topografiadeobrasciviles.blogspot.pe/2012/11/clisimetro-oclinometro.html  https://es.wikipedia.org/wiki/Clin%C3%B3metro

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