INFORME N°2 LEVANTAMIENTO POR RADIACION

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERIA

LEVANTAMIENTO DE UNA PARCELA POR RADIACION I.

INTRODUCCIÓN Como bien se sabe la realización de un levantamiento topográfico es de suma importancia para la realización de cualquier obra de construcción civil, y si bien es cierto para su realización existe diversos métodos, cada uno usado a criterio personal del ingeniero a cargo. Para ello deberá basarse en la precisión del equipo utilizado, las características topográficas del terreno, el método a utilizar entre otros parámetros. Uno de los métodos utilizados por algunos ingenieros es el de radiación, el cual se caracteriza por su rapidez y sobre todo es uno de los métodos usados en parcelas no muy extensas, que no posea muchos obstáculos. Ante la inquietud de saber y tener un buen conocimiento del uso del método de radiación en el informe siguiente se presenta el levantamiento de una parcela aplicando dicho método.

II.

OBJETIVOS Objetivo Principal:  Realizar un levantamiento de una parcela por el método de radiación.  Hacer el trazado del plano a mano alzada de la parcela dada. Objetivos Específicos:  Realizar el croquis del terreno o parcela.  Determinar y materializar la estación donde se realizará el levantamiento.  Determinar y materializar el norte magnético.  Realizar la puesta en estación del teodolito y medir su respectiva altura.  Colocar los ceros de los ángulos horizontales del norte magnético.  Medir la distancia inclinada, los ángulos horizontales y verticales de cada punto radiado.  Realizar el cálculo para hallar el la distancia horizontal, la diferencia de los hilos superior e inferior (L), el ángulo alfa, escala del dibujo, cuadrícula y el área de la parcela.

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EQUIPO Y MATERIAL 1. Teodolito El teodolito o tránsito es un instrumento de medición mecánico-óptico usado en topografía con el fin de usarse para medir y trazar ángulos horizontales y verticales, diferencias en elevación, para la prolongación de líneas y para determinación de distancias Es portátil y manual, permitiendo de esta manera realizar levantamientos topográficos de diversos tipos, con ayuda de una mira y mediante la taquimetría. Un equipo más moderno y sofisticado usado en la actualidad por la mayoría de ingenieros es el teodolito electrónico. aunque con los avances tecnológicos actuales se está dando más énfasis al uso de la estación total, claro que tanto el teodolito, la estación total y el nivel de ingeniero tienen sus diferencias en cuanto a su precisión. Teodolito electrónico Es la versión del teodolito óptico, con la incorporación de la electrónica para hacer las lecturas de ángulos verticales y horizontales con mayor precisión ya que cuenta con una pantalla digital que muestra dichas medidas, eliminando así errores de apreciación. Por otra parte es más simple en su uso, y por requerir menos piezas es más simple su fabricación y en algunos casos su calibración. Ejes principales El eje vertical de rotación instrumental es el eje que sigue la trayectoria del Cenit-Nadir, también conocido como la línea de la plomada, y que marca la vertical del lugar. El eje óptico es el eje donde se enfoca a los puntos. El eje principal es el eje donde se miden ángulos horizontales. El eje que sigue la trayectoria de la línea visual debe ser perpendicular al eje secundario y éste debe ser perpendicular al eje vertical. El eje horizontal de rotación del anteojo o eje de muñones es el eje secundario del teodolito, en él se mueve el visor. En el eje de muñones hay que medir cuando utilizamos métodos directos, como una cinta de medir y así obtenemos la distancia geométrica.

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Partes Nivel circular: caja cilíndrica tapada por un casquete esférico. Estos niveles tienen en el centro un círculo, hay que colocar la burbuja dentro del círculo para hallar un plano horizontal bastante aproximado. Plomada óptica: es la que llevan hoy en día los teodolitos, por el ocular vemos el suelo y así ponemos el aparato en la misma vertical que el punto buscado. Tornillo macrométrico de movimiento horizontal: permite el movimiento a grandes rasgos del teodolito en forma horizontal. Tornillo micrométrico de movimiento horizontal: permite el movimiento horizontal del teodolito, este movimiento es lento pero evita el movimiento brusco de teodolito. Nivel tubular: nivel de forma cilíndrica que contiene en su interior una burbuja de aire que servir para la nivelación. Tornillos nivelantes: utilizados para nivelar el equipo horizontalmente, es decir tanto el nivel ocular como el nivel tubular, por lo general son 3 o 4. Anteojo: parte del teodolito por medio de la cual se lanzan las visuales desde la estación hacia los puntos observados. Visor óptico superior: ubicado en la parte superior del lente permite la ubicación de un punto, se usa como sistema de puntería. Visor óptico inferior: ubicado en la parte inferior del lente al igual que el visor óptico superior permite la ubicación de un punto a grandes distancias, se usa como sistema de puntería inferior. Ocular del anteojo: parte del teodolito por medio del cual el operador recibe la imagen del punto observado. Anillo de enfoque para el ocular del anteojo: anillo giratorio que permite la mejora de la imagen, es decir la aclara permitiendo la mejor visualización de un espacio en la mira.

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Asa de transporte: Constituye el apéndice distal del cuerpo del instrumento, permite mayor comodidad y seguridad en el transporte o cambio de estación del equipo. Anillo de enfoque para la plomada óptica: anillo giratorio ubicado en la plomada óptica que permite a aclaración de la imagen vista en la plomada óptica. La alidada: elemento superior y giratorio del instrumento. Pantalla: pequeña pantalla del equipo donde se muestran los datos medidos por el teodolito. Placa base: base del teodolito. El teodolito en el lente tiene tres hilos llamados hilos estadimétricos, hilo inferior, hilo superior e hilo axial o medio, se utilizan para la determinación de distancias y desniveles. Asa de transporte

Visor Óptico Tornillo micrométrico de movimiento vertical del anteojo Anteojo Tornillo macrométrico de movimiento horizontal de la alidada

Tornillo macrométrico de movimiento vertical del anteojo

Tornillo micrométrico de movimiento horizontal del anteojo

Pantalla

Tornillos nivelantes

Nivel ocular

Nivel Tubular

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Pantalla del teodolito

Vista posterior

Vista de perfil

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2. Trípode Porta instrumento conformado por un planto o base donde se coloca el equipo a usar y un juego de 3 patas acoplados a esta por medio de uniones articuladas. Debe ofrecer solidez, rigidez, estabilidad, buena amortiguación de las vibraciones y resistencia a la torsión Dependiendo del material usado en su fabricación y del fin con que se lo construye los trípodes tienen diversos usos. Trípode topográfico: es el soporte para diferentes instrumentos de medición como niveles, teodolitos o tránsitos y estaciones totales. Cuenta con tres patas de madera o metálicas que son regulables, permitiendo poder tener un mejor manejo al subir y bajar las patas, además las patas poseen terminaciones en regatones de hierro con estribos para pisar y clavar en el terreno. El plato o mesilla consta de un tornillo el cual fija el equipo que se va a utilizar para hacer las mediciones, evitando su movimiento. 3. Mira

También llamada estadía, es una regla graduada de cuatro metros de largo, con una graduación en centímetros y que se pliega en la mitad para mayor comodidad en el transporte. Permite mediante un nivel topográfico, medir desniveles, es decir, diferencias de altura. Con una mira, también se pueden medir distancias con métodos trigonométricos, usando un teodolito.

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4. Jalón Vara metálica o de madera de 2m de largo por 3 a 4 cm de sección, posee en uno de sus extremos una punta afilada, esta para una mayor facilidad en la incrustación en el terreno a trabajar. El jalón está dividido por colores que varía de rojo y blanco; a negro y amarillo, dichos colores dividen al jalón en 4 partes de 50 cm por cada color. Los colores varían de acuerdo al lugar de utilización, ya que dependiendo de este se usará el jalón que posea los colores más visibles a cualquier distancia. Se utiliza para determinar un punto fijo en el terreno, es muy beneficioso para el trabajo topográfico, ya que al tener buen tamaño vertical se puede tomar distancias a diversas alturas cuando encontramos obstáculos en nuestro terreno de trabajo. 5. Brújula Instrumento para determinar cualquier dirección de la superficie terrestre por medio de una aguja imantada que siempre marca los polos magnéticos norte-sur. La brújula es, después del mapa, el elemento más importante para ser capaz de orientarse en un territorio desconocido ya que su funcionamiento se basa en la atracción magnética que ejerce la Tierra sobre los objetos imantados, de forma que la aguja (imantada), siempre indique la dirección del norte magnético. Las letras (E) y (W) de la caratula están invertidas debido al movimiento relativo de la aguja respecto a la caja. En topografía son usadas para levantamientos taquimétricos aunque la precisión de la brújula es mayor en bajas altitudes que en alturas superiores.

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6. GPS Navegador Las siglas GPS se corresponden con "Global Positioning System" que significa Sistema de Posicionamiento Global (aunque sus siglas GPS se han popularizado el producto en el mundo comercial. Navegación por Satélite (GNSS) que nos permite fijar a escala mundial la posición de un objeto, una persona, un vehículo o una nave. La precisión del GPS puede llegar a determinar los punto de posición con errores mínimos de cm (GPS diferencia), aunque en la práctica hablemos de metros. Funcionamiento del sistema GPS Para fijar una posición, el navegador GPS localiza automáticamente como mínimo 4 satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la posición y el reloj de cada satélite. El navegador GPS sincroniza su reloj y calcula el retraso de las señales (que viene dado por distancia al satélite), calculando la posición en que éste se halla. Estimadas las distancias, se fija con facilidad la propia posición relativa del GPS respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o; coordenadas reales del punto de medición. GPS Navegador: dispositivo que cabe en la palma de la mano, tienen la antena integrada, su precisión puede ser de menor a 15 m. Además de proporcionar nuestra posición en el plano horizontal pueden indicar la elevación por medio de la misma señal de los satélites, algunos modelos tienen también barómetro para determinar la altura con la presión atmosférica. 7. Libreta de campo La libreta de campo es un instrumento que se utiliza para registrar las observaciones, experiencias y reflexiones durante las salidas a terreno. Usada por investigadores, geólogos, ingenieros civiles, ingenieros mineros entre otros.

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8. Estaca Pequeño recorte de madera comúnmente con dimensiones en su largo mayor que sus otras dimensiones, además en uno de sus extremos esta labrado en punta para facilita la incrustación del mismo en el terreno. Sirve para materializar un punto en el terreno que se desea estudiar.

9. Plomada Instrumento constituido por una pesa metálica de plomo (de aluminio, acero, latón, u otro metal o incluso plástico) en forma de cilindro o cono dependiendo de su utilidad, el cual en el centro de su base superior está unido a un hilo (de nylon generalmente), dicho hilo en su otro extremo está unido o no a un objeto metálico ya sea de forma cilíndrica o cúbica. El que posee una pesa de forma cilíndrica es usada en construcción civil, mientras que el que posee forma cónica se usa en topografía. Su uso es para determinar la verticalidad de alguna estructura, ya que al ser un hilo con una pesa en un extremo y por la acción de la gravedad dicha pesa cae de manera vertical formando un ángulo exacto de 90° con la superficie plana. 10. Wincha: es una cinta métrica flexible, este instrumento sirve para medición, ya que en el trayecto de la cinta se la gradua por un lado en centímtros y por el otro en pulgadas; dichas cinta es enrollada en una caja circular de metal o plástico. La wincha esta hecha de diversos materiales como: Acero: posee una anchura menor al de las demás winchas, se utilizan en levantamientos de mayor precisión al tener menor flexibilidad, su mal uso puede quebrar el instrumento. Comúnmente son de 3,5 y 8 metros de longitud. Tela o lona: este material esta compuestos con refuerzos metálicos de cobre haciéndolo impermeable e impide su estiramiento, esto hace que su utilización sea de menor precisión, es decir de bajo nivFibra de vidrio: son usadas por su mayor precisión, al ser constantes a la temperatura y tensión.

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Invar: hecha por una aleación de acero y níquel, haciéndolo indeformable e invariable, es utilizada para calibrar las demás winchas. Mantenimiento: para el guardado de la cinta dentro de la caja circular, se debe colocar dos nuestros dedos de manera horizontal, entre los cuales pasara la cinta con el fin de enrollar correctamente el mismo y evitar su torcedura; además si la wincha está sucia se debe limpiar con un trapo húmedo antes de enrollarlo dentro de la caja plástica. 11. Planímetro Un planímetro es un instrumento de medida utilizado para determinar el área de una superficie bidimensional arbitraria. Esta superficie puede ser una mancha de escasos centímetros cuadrados a escala 1:1 o un gran jardín a escala 1:1000 dibujado en un plano. El matemático suizo Jackob Amsler-Laffon construyó el primer planímetro en 1854, basándose en una idea propuesta por Johann Martin Hermann en 1814.

12. Cámara fotográfica

Aparato electrónico utilizado para la toma de fotografías. Usado para la verificación de la realización del trabajo.

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IV.

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MARCO TEÓRICO Levantamiento por radiación: consiste en fijar un punto en terreno inmovible, donde se estacionará el teodolito, desde ese punto se hallará el norte magnético, es desde este punto de donde se empieza a realizar la medición de ángulos verticales, horizontales, distancias de cada punto además se deberá tomar su s respectivas coordenadas de este punto fijo. Los materiales a usar para este método son básicamente teodolito, trípode, mira y libreta de campo, pero para mayor efectividad del trabajo se puede usar otros instrumentos como GPS Navegador, wincha, jalón, etc.

V.

BRIGADA OPERADOR: QUISPE LLICO, Henry Dany PORTAMIRAS: SANGAY GARCIA, M. Alexander LIBRETISTA: JIMÉNEZ VILLAVICENCIO, Roció AYUDANTES: ORTIZ CERNA, Wille CHUQUIRUNA HURTADO DE MENDOZA, Wenceslao

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PROBLEMAS A SOLUCIONAR  Levantamiento de una parcela por radiación.  Obtener la cota de la estación.

VII.

PROCEDIMIENTOS Y RESULTADOS Trabajo en campo: A. Determinar la cota de la estación a partir de BM cercano Para este objetivo se hace uso de la nivelación simple, ya que el punto de la estación y el BM se encuentran cercanos. Este procedimiento se hace utilizando el teodolito como nivel de ingeniero y con la cota conocida del BM=2698.93

Punto

V. atrás

i

V. adelante

BM 1.767 E1 2700.697 1.322 Cota de la estación 1 : 2699.375m

Cota

Observación

2698.93 2699.375

BM Estación 1

B. Reconocimiento del terreno Se hace un observación general de todo el terreno, visando detalles, dificultades que se puedan presentar por su topografía, etc., de esta manera tendremos una idea de cómo se realizará el trabajo.

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C. Determinar y materializar la estación Se elige el punto de estación, para luego con la ayuda de un marcador hacer el trazo de un punto, y esto debido a que el terreno a ubicar la estación es de ladrillo de concreto (adoquín), de dicha estación se iniciara el trabajo. Además con ayuda del GPS Navegador se registra la ubicación de dicho estación. Este: 0776519

Norte: 9207123

Altitud: 2658m

D. Determinar y materializar el norte magnético

Este procedimiento se realizar con el trípode, la brújula y el jalón. El proceso es el ya conocido y aprendido en trabajo de campo anterior.

E. Puesta en estación del teodolito. Para este procedimiento es claro que se utilizad el teodolito y para mayor rapidez del trabajo dicha puesta en estación se hace de manera rápida y correcta. El proceso que se sigue ya se ha estudiado con anterioridad, solo se debe tener en cuenta que al ser el terreno de la estación de concreto solo se tratará de ser muy preciso al momento de ubicar el trípode.

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F. Determinar la estación 2: El trabajo por radiación tuvimos la dificultad de que al visar un punto con la estación 1, algunos árboles interferían en la visión, por ello se tuvo que determinar una segunda estación. Para obtener dicha estación se hizo la medición hacia ella desde la estación1, esta medición se realizó por repetición, en nuestro caso fueron tres veces Y con wincha, sus medidas se muestran en el siguiente cuadro. Para el ángulo se utilizó un jalón como referencia. Punto E1-E2

D1 17.594

D2 17.590 Promedio

D3 17.591 17.5917

G. Medir la distancia inclinada, los ángulos horizontales y verticales. Para esto ante todo hacemos la respectiva medida de altura del instrumento para luego colocar los ceros de los ángulos horizontales. Concluido estos dos procedimientos, el operador visará el primer punto donde debe estar colocado el portamira con su mira respectiva, valga la redundancia. El operador leerá las medidas de los hilo estadimétricos superior e inferior y serán anotados por el libretista, además deberá leer los ángulos horizontales y verticales vistos en la pantalla del teodolito.

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H. Croquis

Trabajo en gabinete CÁLCULOS: Se hará todo el cálculo para un punto Datos medidos en campo. Punto 1

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