taller nivelaciòn

LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOS-NIVELACIÒN DIRECTA


ALTURA Y ALTITUD DE UN PUNTO

Cuando la altura de un punto es su distancia vertical por encima o por debajo de la superficie de un plano de referencia elegido, hablamos de la altura* de ese punto.

Cuando la altura de un punto es su distancia vertical por encima o por debajo del nivel del mar (como plano de referencia), se trata de la altitud* del punto.

La distancia vertical entre dos puntos se llama diferencia de nivel, un concepto similar al definido antes como diferencia de altura. La medición de las diferencias de nivel se llama nivelación y constituye una operación básica en los levantamientos topográficos.

¿Cuáles son los principales métodos de nivelación?

nivelación directa, que comporta la medición directa de las diferencias de nivel; se trata del método usado más frecuentemente;

nivelación indirecta, que comporta el cálculo de las diferencias de altura a partir de las pendientes y distancias horizontales medidas.

NIVELACIÒN DIRECTA

La nivelación directa permite medir ya sea la altura de los puntos, como la diferencia de nivel entre diversos puntos mediante un nivel y una mira graduada . Existen dos tipos de nivelación directa:
la nivelación diferencial; y
la nivelación de perfiles.

Cuando se lleva a cabo una nivelación directa, se determina la diferencia de nivel de puntos que están a una cierta distancia unos de otros (ver Sección 81). La nivelación directa más sencilla consiste en medir sólo dos puntos, A y B, a partir de una estación central, EN. Pero también puede ser necesario determinar la diferencia de nivel entre:

varios puntos A, B, ... E, observados desde una sola estación de nivelación, EN; o
varios puntos A, ... F, observados desde una serie de estaciones de nivelación, EN1, ... EN6, por ejemplo.

Cuando se lleva a cabo una nivelación de perfil, se determina el nivel o cota de puntos situados a intervalos regulares a lo largo de una línea conocida, tal como el eje de un canal de alimentación de agua o el eje longitudinal de un valle. Este tipo de nivelación permite determinar la altura de diferentes puntos de un perfil transversal

También se puede usar la nivelación directa para determinar las alturas necesarias para el trazado de curvas de nivel.

¿Qué es el levantamiento diferencial?

Para comprender cabalmente qué se entiende por nivelación diferencial, es preferible partir de una situación en la cual se toman en cuenta sólo dos puntos, A y B, ambos visibles desde una estación central de nivelación, EN. .

Desde EN, mire hacia una mira graduada colocada en el punto A. El punto de intersección de la línea visual con la mira graduada, es el punto X. Mida AX. Esta operación se llama visual hacia atrás (VAt).

Gire, y desde EN mire hacia la mira graduada colocada en el punto B. El punto de intersección de la línea visual con la mira graduada, es el punto Y. Mida BY. En este caso la operación se llama visual hacia adelante (VAd).

La diferencia de nivel entre los puntos A y B es igual a BC o (AX – BY) o (visual hacia atrás VAt – visual hacia adelante VAd). Si se conoce la altura de A, llamada H(A), se puede calcular la altura de B, llamada H(B), como VAt – VAd + H(A).

Pero VAt + H(A) = HI, la altura del instrumento o la altura de la línea visual dirigida desde el nivel.
Por lo tanto, ,

H(B) = HI - VAd
(la altura del punto B es igual a la altura del instrumento de nivelación, menos la visual hacia adelante).

radiaciòn

FOTOGRAMETRIA

Fotogrametría:

ciencia desarrollada para obtener medidas reales a partir de fotografías, tanto terrestres como aéreas, para realizar mapastopográficos, mediciones y otras aplicaciones geográficas. Normalmente se utilizan fotografías tomadas por una cámara especial situada en un avión o en un satélite. Las distorsiones de las fotografías se corrigen utilizando un aparato denominado restituidor fotogramétrico. Este proyector crea una imagen tridimensional al combinar fotografías superpuestas del mismo terreno tomadas desde ángulos diferentes. Los límites, las carreteras y otros elementos se trazan a partir de esta imagen para obtener una base sobre la cual se realizará el mapa.

Reconocimiento aéreo:

estudio de la superficie terrestre utilizando imágenestomadas desde aviones o satélites. El reconocimiento aéreo se ha hecho valioso en grado sumo para el levantamiento de mapas, la agricultura, los estudios del medio ambiente y las operacionesmilitares. Mediante el uso de imágenes aéreas, los científicos pueden analizar los efectos de la erosión del suelo, observar el crecimiento de los bosques, gestionar cosechas o ayudar a la planificacióndel crecimiento de las ciudades. La ciencia de establecer medidas precisas y crear mapas detallados a partir de las imágenes aéreas se denomina fotogrametría.
El reconocimiento aéreo implica el uso de equipos de teledetección; un sensor remoto es cualquier instrumento que consigue información sobre un objeto o área situado a distancia. Los sensoresmás comunes utilizados en el reconocimiento aéreo son cámaras sofisticadas que consiguen fotografías capaces de revelar objetos de sólo unos metros de anchura desde altitudes de más de 19 kilómetros.
Los científicos usan también cámaras digitales para registrar imágenes aéreas en un disco de computadory videocámaras para grabar imágenes en cintas de vídeo. A diferencia de las fotografías convencionales, estas imágenes pueden ser vistas de inmediato. La película de rayos infrarrojos produce imágenes que muestran variaciones en energía infrarroja reflejada invisible, útiles en concretopara recabar información sobre la vida de las plantas. El uso de computadoras tiene gran importancia en el reconocimiento aéreo, pues permite mejorar la calidad de las imágenes y acrecentar el alcance de la información que proporcionan.
Aunque a mediados del siglo XIX se conseguían fotografías aéreas desde globos aerostáticos y cometas, el reconocimiento aéreo no alcanzó una amplia utilización hasta la I Guerra Mundial, cuando las cámaras se montaron en aviones. Las aplicaciones militares de la fotografía aérea adquirieron mayor importancia durante la II GuerraMundial, gracias al desarrollode los aviones, cámaras y películas. Al final de la década de 1930 y durante la de 1940, Estados Unidosrealizó los primeros reconocimientos aéreos de grandes áreas, en apoyo de una serie de programas gubernamentales para la conservación del suelo y la gestiónforestal. En la actualidad, la mayor parte de la superficie terrestre ha sido fotografiada mediante el reconocimiento aéreo.

Estereoscopio:

instrumento óptico a través del cual pueden observarse fotografías de objetos, pero no como representaciones planas, sino con apariencia sólida y profundidad. Es un instrumento donde se presentan al mismo tiempodos fotografías del mismo objeto, una a cada ojo. Las dos fotografías están tomadas desde ángulos ligeramente diferentes y se observan a través de dos objetivoscon lentes separadas e inclinadas para que coincidan y se fundan las dos imágenes en una tridimensional.
La fotografía estereoscópica aérea permite realizar representaciones en tres dimensiones que pueden utilizarse en la preparación de mapas de relieve.
Visión Estereoscópica:
Los seres humanos y otros animalesson capaces de enfocar los dos ojos sobre un objeto, lo que permite una visión estereoscópica, fundamental para percibir la profundidad. El principio de la visión estereoscópica puede describirse como un proceso visual relacionado con el uso de un estereoscopio, el cual muestrauna imagen desde dos ángulos ligeramente diferentes, que los ojos funden en una imagen tridimensional única. En las siguientes figuras, I y D representan los ojos y SS una línea (el horóptero) que pasa por el punto A en el que los ejes ópticos IA y DA se cortan y que es paralela a otra línea que une los ojos I y D. El punto A se ve en los puntos correspondientes de los dos ojos, situados al otro lado del eje. Sin embargo, dos puntos i y d, podrían estar situados en el plano del horóptero (plano que pasando por el horóptero es perpendicular al eje óptico), o fuera de él, de manera que los dos ojos percibirían los puntos i y d como un punto único, B (en la figura 1 el punto B está más cerca del ojo y en la figura 2 está más lejos del ojo que del horóptero SS). Supongamos ahora, figura 1, un esquema que represente i y A, y otro que represente d y A; de esta manera el primero se sitúa sobre el ojo izquierdo y el segundo sobre el ojo derecho. En este caso, los dos ejes ópticos convergen de tal manera que la imagen de A se forma en los correspondientes puntos en los dos ojos. Los puntos i y d aparecen combinados en uno sólo, situado o más cerca del ojo que A o más lejos. Esto explica el funcionamiento del estereoscopio y también el efecto pseudoscópico producido cuando las imágenes están invertidas. Véase también Óptica.
Barra de ajuste micrométrico (barra de paralaje):
Es como un tornillo micrométrico, que puede medir distancias del orden de una millonésima de metro.
Cámaras Aerofotográficas:

Las cámaras fotográficas para cartografía aérea son tal vez los instrumentos fotogramétricos mas importantes, ya que con ellas se toman las fotos de la que depende esta tecnología. Para entender la fotogrametría, especialmente la base geométrica de sus ecuaciones, es fundamental tener un conocimiento elemental de las cámaras y cómo operan.
Las cámaras aéreas tienen que realizar un gran número de exposiciones en rápida sucesión, mientras se desplazan en un aeroplano a gran velocidad, de modo que se necesita un ciclo corto, lente rápida, obturador eficiente y magazín de gran capacidad

Tipos de Fotografías Aéreas:

Las aerofotos logradas con cámara unilentes de cuadro se clasifican como verticales (que son tomadas estando el eje de la cámara vertical hacia abajo, o lo mas verticalmente posible), y oblicuas (tomadas estando el eje intencionalmente inclinado en cierto ángulo con respecto a la vertical). Las fotografías oblicuas se clasifican además en altas, si el horizonte aparece en la foto o baja si no aparece.
Las fotos verticales son el modo principal de poseer imágenes para el trabajofotogramétrico. Las fotos oblicuas rara vez se utilizan en cartografía o en aplicaciones métricas, pero son útiles en trabajos de interpretación y reconocimiento.

Aéreofotos Verticales

Una foto verdaderamente vertical se logra cuando el eje de la cámara está exactamente a plomo al efectuar la exposición. A pesar de las precauciones tomadas existen invariablemente pequeñas variaciones, por lo general menores de 1º y rara vez mayores de 3º. Las fotos casi verticales (o con ladeo) tienen pequeñas inclinaciones no intencionales. Se han ideado métodos fotogramétricos para manejar fotografías inclinadas, de manera que la precisión no se sacrifica al elaborar cartas a partir de éstas.
Escala de una Aerofoto Vertical:
Se interpreta comúnmente la escala como la razón entre una cierta distancia en un plano o mapa y la distancia real en el terreno, y esa relación es uniforme en todo punto, porque una representación gráfica de este tipo es una proyección ortogonal. La escala fotográfica en una aerofoto vertical es la razón de una distancia en la foto a la distancia correspondiente en tierra.

Coordenadas en Tierra a Partir de una sola Aerofoto Vertical:

Las coordenadas en el terreno de puntos cuya imágenes aparecen en una foto vertical pueden determinarse con respecto a un sistemade ejes arbitrario localizado en tierra. Los ejes topográficos X e Y en el terreno, se hallan en los mismos planos verticales que los correspondientes ejes fotográficos x, y; el origen del sistema es el punto en el PR directamente debajo de la estación de toma. Las coordenadas topográficas de los puntos determinados de esta manera se emplean para calcular las distancias horizontales, ángulos horizontales y áreas.
Desplazamiento por Relieve (Tendido Radial) en una Aerofoto Vertical:
Este desplazamiento es el cambio de posición o aspecto de una imagen a partir de una ubicación teórica en el PR, debido a la distancia vertical de objeto arriba o abajo del PR. El desplazamiento en una foto vertical se produce según líneas radiales, desde el punto principal, y aumenta en magnitud con la distancia de la imagen a este punto.

Altura de Vuelo para un Foto Vertical:

De las secciones anteriores es evidente que la altura de vuelo sobre el PR es un parámetro importante en la resolución de ecuaciones fotogramétricas básicas. Para cálculos aproximados, las alturas de vuelo se pueden tomar de lecturas altimétricas, si se dispone de éstas.

Paralaje Estereoscópico:

El paralaje se define como el desplazamiento aparente de la posición de un objeto con respecto a un marco de referencia, debido a un corrimiento en el punto de observación. Por ejemplo, una personaque mira a través del visor de una cámara aérea a medida que la aeronave avanza, ve el aspecto cambiante de las imágenes de los objetos que se mueven a través de su campo visual. Este movimientoaparente (paralaje) se debe ala ubicación cambiante del observador. Utilizando el plano focal de la cámara como marco de referencia, existe paralaje para todas las imágenes que aparecen en fotografías sucesivas, debido al movimiento de avance de entre una y otra exposición. Cuanto mayor sea la elevación de un punto, es decir, cuanto mas cerca esté de la cámara, de mayor magnitud será el paralaje. En el caso de una superposición longitudinal de 60%, el paralaje de las imágenes en fotografías sucesivas debe ser, en promedio, aproximadamente de un 40% del ancho del plano focal.

Mediciones Estereoscópicas de las Imágenes:

El paralaje de un punto se puede medir visualizando estereoscópicamente, con la ventaja de una mayor rapidez y exactitud, debido a que se utiliza visión binocular. Cuando el observador mira por el estereoscopio, dos pequeñas marcas idénticas gravadas en láminas de vidrio transparente, llamadas medios índices, se colocan sobre cada fotografía. El observador ve simultáneamente una marca con el ojo izquierdo y la otra con el ojo derecho; luego se ajusta la posición de las marcas hasta que parecen confundirse o fusionarse un una sola, percibiéndose a una cierta altura. Conforme se varía el espaciamiento de las medias marcas, la altura de la marca fusionada parecerá fluctuar o "flotar", dándose el nombre de índice flotante.

PRÁCTICAS DE FOTOGRAMETRÍA

Primera Práctica:

En la primera práctica se evaluó a cada estudiante con un estereoscopio de bolsillo y varias figuras en dos círculos iguales para comparar la visión estereoscópica de cada uno. La práctica consistía en observar las dos figuras con el estereoscopio de bolsillo y apreciar la profundidad de las diferentes figuras que se encontraban dentro del circulo.

LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOS

ESTACIÓN

La Geodesia trata del levantamiento y de la representación de la forma de la superficie de la tierra, global y parcial con sus formas naturales y artificiales.
La topografía representa las superficies planas limitándose a pequeñas extensiones de terreno, mientras que la Geodesia representa las áreas mayores, y para esto requiere de fundamentos matemáticos, físicos, geofísicos y otros.
Por su parte, el levantamiento geodésico es un conjunto de procedimientos y operaciones de campo destinados a determinar las coordenadas geográficas y elevaciones sobre el nivel de referencia elegido de puntos seleccionados y demarcados sobre el terreno. Estos, son utilizados para proyectos de ingeniería, arquitectura, construcción, exploración y explotación minera, túneles, levantamientos catastrales y más.
Así mismo, la geodesia satelital es utilizada para generación de redes geodésicas vinculadas a redes nacionales, determinación y cálculo de MTL – PTL para proyectos de minas e ingeniería, determinación y cálculo retransformación de coordenadas entre distintas proyecciones cartográficas y mucho más. Para trabajos geodésicos se utilizan instrumentos como GPS, cámara aerofotogramétrica, estación total, fototeodolito, giroscopio, gravímetro, laserscanner, mira, nivel, taquímetros, microscopios, sextante y muchos más.

Levantamiento topográfico:

Es el conjunto de operaciones que se necesita realizar para poder confeccionar una correcta representación gráfica planimétrica, o plano, de una extensión cualquiera de terreno, sin dejar de considerar las diferencias de cotas o desniveles que presente dicha extensión. Este plano es esencial para emplazar correctamente cualquier obra que se desee llevar a cabo, así como lo es para elaborar cualquier proyecto. Es primordial contar con una buena representación gráfica, que contemple tanto los aspectos altimétricos como planimétricos, para ubicar de buena forma un proyecto.
Para realizar un levantamiento topográfico se cuenta con varios instrumentos, como el nivel y la estación total. En esta práctica se hará uso del taquímetro o teodolito, empleando el sistema de la taquimetría, para realizar el levantamiento topográfico de un sector ubicado en el Parque Ecuador
Angulos y direcciones:

Meridiano: línea imaginaria o verdadera que se elige para referenciar las mediciones que se harán en terreno y los cálculos posteriores. Éste puede ser supuesto, si se elige arbitrariamente; verdadero, si coincide con la orientación Norte-Sur geográfica de la Tierra, o magnético si es paralelo a una aguja magnética libremente suspendida.
Azimut: ángulo entre el meridiano y una línea, medido siempre en el sentido horario, ya sea desde el punto Sur o Norte del meridiano, estos pueden tener valores de entre 0 y 400 gradianes. Los azimutes se clasifican en verdaderos, supuestos y magnéticos, según sea el meridiano elegido como referencia. Los azimutes que se obtienen por medio de operaciones posteriores reciben el nombre de azimutes calculados.

La taquimetría:
Es un sistema de levantamiento que consta en determinar la posición de los puntos del terreno por radiación, refiriéndolo a un punto especial (estación) a través de la medición de sus coordenadas y su desnivel con respecto a la estación. Este punto especial es el que queda determinado por la intersección del eje vertical y el horizontal de un taquímetro centrado sobre un punto fijado en terreno.

La poligonación:
Se utiliza para ligar las distintas estaciones necesarias para representar el terreno.
Para establecer una poligonal cerrada basta calcular el azimut de un lado del polígono y los ángulos interiores formados por los ángulos de este.
N E2
1 E3
2
E1
3
E4

Poligonal:
Línea quebrada y cerrada que liga las distintas estaciones desde donde se harán y a las cuales estarán referidas las mediciones para los puntos del levantamiento.

Altura Instrumental:
Distancia vertical que separa el eje óptico del taquímetro de la estación sobre la cual está ubicado.
Estación:
punto del terreno sobre el cual se ubica el instrumento para realizar las mediciones y a la cual éstas están referidas.
Desnivel:
Diferencia de cota o altura que separa a dos puntos.
Radiación:
Una vez que las estaciones están fijas se utiliza el método de radiación para establecer las posiciones de los diversos puntos representativos del terreno. Este consiste en fijar la posición relativa de los diversos puntos con respecto a la estación desde la cual se realizaron las mediciones.
Para lograr esto se procede de la siguiente forma:
i ) Se instala el taquímetro en la estación.
ii) Se fija en el taquímetro el cero del ángulo horizontal y se hace coincidir con alguna de las otras estaciones, quedando como eje de referencia la línea formada por ambas estaciones.
iii) Se procede a realizar las diversas lecturas ( ángulo vertical, ángulo horizontal, hilo medio, hilo superior, hilo inferior )a los diversos puntos.
iv) Se calcula DX y DY con respecto a la estación.
Se calcula las coordenadas norte este de los puntos como sigue:
N = N estación + DY
E = E estación + DX
Una vez obtenidas las coordenadas de los puntos se procede a dibujarlos para obtener la representación planimétrica del terreno.
Todo lo referente al cálculo de las cotas de los puntos se realiza de la siguiente forma.
Se designa una cota arbitraria al PR elegido. Se realizan a este las lecturas de hilos y ángulos desde E1. La cota de ésta se calcula como sigue.
CE1 = CPR - HI + hm - DV
CE1: cota de E1
CPR : cota del PR
HI : altura instrumental en E1
hm : hilo medio
DV = KG sen z cos z
Luego se realizan las lecturas desde E1 a E2, E2 a E3 , E3 a E4 y E4 a E1.
Las cotas de las estaciones se calculan como sigue.
CEn = CE(n-1) - HI - hm + DV
Habiendo ya calculado las cotas se debe realizar una corrección de estas, debido a que en E1 se partió con una cota y se terminó con otra.
Luego
Ec = CE1 inicial - CE1 final
La cota corregida de cada una de las estaciones se calcula de la siguiente forma.
CEn' = CEn + ( Ec / D total ) * di
D total : distancia total recorrida
di : distancia acumulada
Con las cotas corregidas ya calculadas se procede a determinar las cotas de los diversos puntos.
Para un punto radiado desde la estación n se calcula la cota de la siguiente forma.
Cpto = CEn + HI - hm + DV

Curva de nivel:
línea imaginaria que une en forma continua todos los puntos del terreno que poseen una misma cota, también se puede definir como la intersección de un plano horizontal imaginario, de cota definida, con el terreno. Las curvas de nivel poseen una serie de características, que son esenciales para su interpretación. A continuación se enunciarán las más importantes:
Son líneas continuas.
Son siempre cerradas, aunque si el sector que comprende el levantamiento es pequeño, el plano no alcanzará a tomar una curva de nivel completa.
La distancia horizontal que separa a dos curvas de nivel consecutivas es inversamente proporcional a la pendiente.
En las pendientes uniformes, las curvas de nivel se separan uniformemente. Si son muy cercanas en las elevaciones más altas y más espaciadas en los niveles más bajos, indica que la pendiente es cóncava. Cuando hay mayor espaciamiento en la parte más alta y cercanía en la parte inferior, significa que la pendiente es convexa.
Una curva de nivel no puede quedar entre dos de mayor o menor cota.
Las curvas de nivel son perpendiculares a las líneas de máxima pendiente.
Están establecidas siempre en cotas de números enteros, generalmente en metros.
Las curvas de nivel nunca se cruzan ni se juntan, salvo en acantilados o casos muy especiales.
Son equidistantes, es decir, entre dos curvas consecutivas existe el mismo desnivel.

Nivelacion:
Se denomina nivelación al conjunto de operaciones que tienden a determinar las diferencias de altura del lugar físico que se desee estudiar; este lugar puede ser tanto un área, un recorrido rectilíneo o curvo, como un número determinado de puntos específicos.
Nivelacion Directa, topográfica o geométrica:
Es el método más preciso para determinar alturas, y es el que se emplea más frecuentemente.
Para la nivelación directa se requiere un instrumento que sea capaz de dirigir hacia A y B visuales horizontales para hacer una lectura sobre la mira.
La cota requerida B se obtiene: CB=CA+lA-lB
Cuando los puntos cuya cota se desea averiguar, no son visibles, o están a gran distancia, se recurre a realizar sucesivos cambios de la posición del instrumental mediante puntos llamados de cambio, sobre los que se hace una lectura de adelante (previa al cambio) y una lectura de atrás (luego del cambio) ya que su cota es conocida. Así se van ligando las mediciones para que compatibilicen con un mismo sistema de referencia.
Nivelación cerrada:
consiste en ir midiendo la diferencia de altura entre los puntos del recorrido y calculando las cotas de éstos, para finalmente cerrar la nivelación realizando una lectura sobre el mismo punto en que se comenzó ésta o bien sobre otro punto del cual ya se conozca la cota. La ventaja de este método es que se puede averiguar inmediatamente si la nivelación fue realizada de forma correcta, calcular el error de cierre de ésta y hacer las correcciones pertinentes.
Punto de Referencia (PR):
Punto de cota conocida.
Punto de Cambio:
Punto de cota desconocida y que sirve para hacer un cambio de posición instrumental.
Punto intermedio:
Punto de cota desconocida y que no sirve de apoyo para un cambio de posición instrumental.
Lectura de atrás:
Lectura que se hace sobre un punto del que ya se conoce la cota.
Lectura intermedia:
Lectura hecha sobre un punto de cota desconocida o punto intermedio.
Lectura de adelante:
Lectura que se hace sobre un punto de cambio antes de efectuar el cambio de posición instrumental. También es una lectura de adelante la que se hace sobre un punto de referencia para cerrar la nivelación.

INSTRUMENTOS TOPOGRAFICOS

Nivel topográfico

El nivel topográfico, también llamado nivel óptico o equialtímetro es un instrumento que tiene como finalidad la medición de desniveles entre puntos que se hallan a distintas alturas o el traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido.

Estación total

Se denomina estación total a un aparato electro-óptico utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica. Consiste en la incorporación de un distanciómetro y un microprocesador a un teodolito electrónico.
Algunas de las características que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), leds de avisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro, trackeador (seguidor de trayectoria) y la posibilidad de guardar información en formato electrónico, lo cual permite utilizarla posteriormente en ordenadores personales. Vienen provistas de diversos programas sencillos que permiten, entre otras capacidades, el cálculo de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y eficaz y cálculo de acimutes y distancias.

TEODOLITO:

El eje de colimación 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. Los discos son fijos y la alidada es la parte móvil. El declímetro también es el disco vertical.
El eje de muñones es el eje secundario del teodolito, en el 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. Si medimos la altura del jalón obtendremos la distancia geométrica elevada y si medimos directamente al suelo obtendremos la distancia geométrica semielevada; las dos se miden a partir del eje de muñones del teodolito.
El plano de colimación es un plano vertical que pasa por el eje de colimación que está en el centro del visor del aparato; se genera al girar el objetivo.
Los limbos son discos graduados, tanto verticales como horizontales. Los teodolitos miden en graduación normal (sentido destrógiro) o graduación anormal (sentido levógiro o contrario a las agujas del reloj). Se miden ángulos cenitales (distancia cenital), ángulos de pendiente (altura de horizonte) y ángulos nadirales.
ELEMENTOS ACCESORIOS:
· Trípodes: Se utilizan para trabajar mejor, tienen la misma X e Y pero diferente Z ya que tiene una altura; el más utilizado es el de meseta. Hay unos elementos de unión para fijar el trípode al aparato. Los tornillos nivelantes mueven la plataforma del trípode; la plataforma nivelante tiene tres tornillos para conseguir que el eje vertical sea vertical.
· Tornillo de presión (movimiento general): Tornillo marcado en amarillo, se fija el movimiento particular, que es el de los índices, y se desplaza el disco negro solidario con el aparato. Se busca el punto y se fija el tornillo de presión.
· Tornillo de coincidencia (movimiento particular o lento): Si hay que visar un punto lejano, con el pulso no se puede, para centrar el punto se utiliza el tornillo de coincidencia. Con este movimiento se hace coincidir la línea vertical de la cruz filar con la vertical deseada. Los otros dos tornillos mueven el índice y así se pueden medir ángulos o lecturas acimutales con esa orientación.
ELEMENTOS FUNDAMENTALES:
· Niveles: - El nivel de aire es un tubo que contiene una burbuja de aire, la tangente a la burbuja de aire será un plano horizontal. Se puede trabajar con los niveles descorregidos.
· Sensibilidad de un nivel: Es el ángulo en segundos, hay que girar en un sentido u otro el nivel para que la burbuja se mueva una división de las marcadas. Lo más frecuente es que la sensibilidad varíe entre 1´ y 5´´.
· Nivel esférico: Caja cilíndrica tapada por un casquete esférico. Cuanto menor sea el radio de curvatura menos sensibles serán; sirven para obtener de forma rápida el plano horizontal. Estos niveles tienen en el centro un círculo, hay que colocar la burbuja dentro del círculo para hallar un plano horizontal bastante aproximado. Tienen menor precisión que los niveles tóricos, su precisión está en 1´ como máximo aunque lo normal es 10´ o 12´.
· Nivel tórico: Si está descorregido nos impide medir. Hay que calarlo con los tornillos que lleva el aparato. Para corregir el nivel hay que bajarlo un ángulo determinado y después estando en el plano horizontal con los tornillos se nivela el ángulo que hemos determinado. Se puede trabajar descorregido, pero hay que cambiar la constante que nos da el fabricante. Para trabajar descorregido necesitamos un plano paralelo. Para medir hacia el norte geográfico (medimos acimutes, si no tenemos orientaciones) utilizamos el movimiento general y el movimiento particular. Sirven para orientar el aparato y si conocemos el acimutal sabremos las direcciones medidas respecto al norte.
· Plomada: Se utiliza para que el teodolito esté en la misma vertical que el punto del suelo.

MIRA TOPOGRÁFICA O ESTADIA VERTICAL

Consiste en una regla vertical graduada utilizada en taquimetría y nivelación para medida de distancia y cálculo de altura (desniveles), las miras utilizadas en taquimetría suelen llevar la división en cm, las miras usada en nivelación suelen ir divididas en mm ó 2 mm.


Distancia Estadimétrica
Si bien ya hoy este método es poco usado, por la tecnología de avanzada, la Distancia Estadimétrica es la distancia que se calcula realizando el ‘corte de mira’, es decir se leen los hilos estadimétricos superior e inferior, se restan las medidas y se multiplica por una constante que generalmente es 100.

INSTALACIONES SANITARIAS

Las instalaciones sanitarias, tienen por objeto retirar de las construcciones en forma segura, aunque no necesariamente económica, las aguas negras y pluviales, además de establecer obturaciones o trampas hidráulicas, para evitar que los gases y malos olores producidos por la descomposición de las materias orgánicas acarreadas, salgan por donde se usan los muebles sanitarios o por las coladeras en general.
Las instalaciones, sanitarias, deben proyectarse y principalmente construirse, procurando sacar el máximo provecho de las cualidades de los materiales empleados, e instalarse en la forma más práctica posible, de modo que se eviten reparaciones constantes e injustificadas, previendo un mínimo mantenimiento, el cual consistirá en condiciones normales de funcionamiento, en dar la limpieza periódica requerida a través dé los registros.
Lo anterior quiere decir, que independientemente de que se proyecten y construyan las instalaciones sanitarias en forma práctica y en ocasiones hasta cierto punto económica, no debe olvidarse de cumplir con las necesidades higiénicas y que además, la eficiencia y funcionalidad sean las requeridas en las construcciones actuales y planeadas y ejecutadas con estricto apegado a lo establecido en los Códigos y Reglamentos Sanitarios, que son los que determinan los requisitos mínimos que deben cumplirse, para garantizar el correcto funcionamiento de las instalaciones particulares, que redunda en un óptimo servicio de las redes de drenaje general.
A pesar de que en forma universal a las aguas evacuadas se les conoce como AGUAS NEGRAS, suele denominárseles como AGUAS RESIDUALES, por la gran cantidad y variedad de residuos que arrastran, o también se les puede llamar y con toda propiedad como AGUAS SERVIDAS, porque se desechan después de aprovechárseles en un determinado servicio.

TUBERÍAS DE AGUAS NEGRAS

VERTICALES —— conocidas como BAJADAS
HORIZONTALES — conocidas como RAMALES

AGUAS RESIDUALES O SERVIDAS

A las aguas residuales o aguas servidas, suele dividírseles por necesidad de su coloración como:
a).- AGUAS NEGRAS
b).- AGUAS GRISES
c). - AGUAS JABONOSAS
AGUAS NEGRAS.- A las provenientes de mingitorios y W.C.
AGUAS GRISES.- A las evacuadas en vertederos y fregaderos.
AGUAS JABONOSAS.- A las utilizadas en lavabos, regaderas, lavadoras, etc.

LOCALIZACION DE DUCTOS

La ubicación de ductos es muy importante, obedece tanto al tipo de construcción como de espacios disponibles para tal fin.
1.- En casas habitación y en edificios de departamentos, se deben localizar lejos de recámaras, salas, comedores, etc., en fin, lejos de lugares en donde el ruido de las descargas continuas de los muebles sanitarios conectados en niveles superiores, no provoquen malestar.
2.- En lugares públicos y de espectáculos, en donde las concentraciones de personas son de consideración, debe tenerse presente lo anterior, amén de que otras condiciones podrían salir a colación en cada caso particular.

SUPERVISIÓN EN LOS PROYECTOS

Es patente que deben tomarse en cuenta al hacer la distribución de locales, los espacios ocupados por los ductos y las tuberías pues es de hacer notar que:
Existen construcciones que deben proyectarse y construirse de acuerdo a las instalaciones.
Existen también instalaciones que deben hacerse de acuerdo al tipo de construcción.
Las dimensiones de los ductos, deben estar de acuerdo, tanto al número como al diámetro y material de las tuberías instaladas.
No es lo mismo trabajar tuberías soldables que roscadas, ni representa la misma dificultad dar mantenimiento a hacer cambios e instalaciones construidas con tuberías de diámetros reducidos, que en instalaciones realizadas con tuberías de grandes diámetros.

OBTURADORES HIDRÁULICOS

Los obturadores hidráulicos, no son más que trampas hidráulicas que se instalan en los desagües de los muebles sanitarios y coladera para evitar que los gases y malos olores producidos por la descomposición de las materias orgánicas, salgan al exterior precisamente por donde se usan los diferentes muebles sanitarios.
Las partes interiores de los sifones, cespoles y obturadores en general no deben tener en su interior ni aristas ni rugosidades que puedan retener los diversos cuerpos extraños y residuos evacuados con las aguas ya usadas.

CLASIFICACIÓN

Atendiendo primordialmente a su forma, los obturadores se clasifican como;
FORMA P
FORMA S
Para lavabos, fregaderos, mingitorios, o debajo de rejillas tipo IRVINNG en baterías de regaderas para servicios al público etc.
En forma de cono, en la parte interior de coladeras, de diferentes formas y materiales.
SUS DIÁMETROS
Dependiendo del mueble o elemento sanitario al que dan servicio, los diámetros de los tubos de desagüe o descarga y de los céspoles o sifones, son de diferentes medidas así los tenemos de: 32, 38, 51, 102 mm de diámetro, etc.
Unidas las características de diámetro anteriores, recordar que si alguno de los muebles ha de ventilarse, el tubo de ventilación correspondiente debe ser como mínimo, la mitad del diámetro del tubo de desagüe o descarga del mueble correspondiente.

NUMERO MÍNIMO DE MUEBLES SANITARIOS EN UNA CASA HABITACIÓN TIPO POPULAR CON TODOS LOS SERVICIOS

1.- FREGADERO
2.- LAVABO
3.- EXCUSADO
4.- LAVADERO
5.- REGADERA O TINA

VENTILACIÓN DE INSTALACIONES SANITARIAS

Como las descargas de los muebles sanitarios son rápidas, dan origen al golpe de ariete, provocando presiones o depresiones tan gran des dentro de las tuberías, que pueden en un momento dado anular el efecto de las trampas, obturadores o sellos hidráulicos, perdiéndose el cierre hermético y dando oportunidad a que los gases y malos olores producidos al descomponerse las materias orgánicas acarreadas en las aguas residuales o negras, penetren a las habitaciones.
Para evitar sea anulado el efecto de los obturadores, sellos o trampas hidráulicas por las presiones o depresiones antes citadas, se conectan tuberías de ventilación que desempeñan las siguientes funciones:
a).- Equilibran las presiones en ambos lados de los obturadores o trampas hidráulicas, evitando la anulación de su efecto.
b).- Evitan el peligro de depresiones o sobrepresiones que pueden aspirar el agua de los obturadores hacia las bajadas de aguas negras, o expulsarla dentro del local.
c).- Al evitar la anulación del efecto de los obturadores o trampas hidráulicas, impiden la entrada de los gases a las habitaciones.
d).- Impiden en cierto modo la corrosión de los elementos que integran las instalaciones sanitarias, al introducir en forma permanente aire fresco que ayuda a diluir los gases.

TIPOS DE VENTILACIÓN

Existen tres tipos de ventilación, a saber:
1).- Ventilación Primaria.
2).- Ventilación Secundaria.
3).- Doble Ventilación.

VENTILACIÓN PRIMARIA

A la ventilación de los bajantes de aguas negras, se le conoce como "Ventilación Primaria" o bien suele llamársele simplemente "Ventilación Vertical", el tubo de esta ventilación debe sobresalir de la azotea hasta una altura conveniente.
La ventilación primaria, ofrece la ventaja de acelerar el movimiento de las aguas residuales o negras y evitar hasta cierto punto, la obstrucción de las tuberías, además, la ventilación de los bajantes en instalaciones sanitarias particulares, es una gran ventaja higiénica ya que ayuda a la ventilación del alcantarillado público, siempre y cuando no existan trampas de acometida.

VENTILACIÓN SECUNDARIA

La ventilación que se hace en los ramales es la "Ventilación Secundaria" también conocida como "Ventilación Individual", esta ventilación se hace con el objeto de que el agua de los obturadores en el lado de la descarga de los muebles, quede conectada a la atmósfera y así nivelar la presión del agua de los obturadores en ambos lados, evitando sea anulado el efecto de las mismas e impidiendo la entrada de los gases a las habitaciones.
La ventilación secundaria consta de:
1.- Los ramales de ventilación que parten de la cercanía de los obturadores o trampas hidráulicas.
2.- Las bajadas de ventilación a las que pueden estar conectados uno o varios muebles.

NIVELACIÒN TOPOGRAFICA

TIPOS DE NIVELACIONES:

Existen diversos métodos de nivelación utilizados en los trabajos topográficos: nivelación geométrica, nivelación trigonométrica, nivelación simple, nivelación compuesta nivelación satelital el cual utiliza el sistema de posicionamiento global; dos métodos más que solo son utilizados por la geodesia, el método gravimétrico y el barométrico; y uno utilizado en cartografía mediante la restitución fotogramétrica.

NIVELACION GEOMETRICA:

Es el más preciso y utilizado de todos, se lleva a cabo mediante la utilización de un nivel óptico o electrónico, existen cuatro tipos de nivelación geométrica definidos según su precisión: 1° y 2° orden (utilizados en geodesia), 3° y 4° orden (utilizados en topografía), el procedimiento es igual en todos ellos, solo cambian los elementos utilizados para medir; y también podríamos diferenciar dos tipos más según el trabajo a realizar: nivelación geométrica lineal (si se nivela desde un punto hasta otro siguiendo una trayectoria que una ambos) o nivelación geométrica de superficie (cuando nivelamos un sector o una línea desde una misma estación referida a un mismo plano de referencia). El procedimiento para nivelaciones lineales sean estas topográficas o geodésicas es igual, solo cambia la precisión a alcanzar y los instrumentos a utilizar. Se realiza mediante lecturas efectuadas con el Hilo Medio del retículo del nivel, sobre una mira graduada que se coloca a una distancia no mayor de 60 o 70 m, estas lecturas se restan convenientemente entre sí obteniéndose de esta manera el desnivel existente entre los dos puntos donde estuvo apoyada la mira.Obtención del desnivel entre dos puntos.Este es el procedimiento en el caso de que solo queramos obtener el desnivel existente entre dos puntos, pero en el caso en que es necesario el replanteo o la obtención de una o más cotas, el cálculo se complica ya que debemos agregar dos nuevos elementos al cálculo: la cota y el plano Visual (PV) o cota del eje óptico del anteojo del nivel, paso intermedio que debemos calcular antes de calcular la cota de los demás puntos.Replanteo de la cota en un punto desconocido.Para el trabajo con cotas debemos tener al menos uno de los puntos, objetos del trabajo, con cota conocida o un PF en sus inmediaciones, a los efectos de tomarlo como plano de referencia, de no ser así se deberá hacer una nivelación, llamada de "enlace" a los efectos de darle cota a uno de los puntos dentro del trabajo, de no ser posible o económicamente conveniente siempre queda la opción de nivelar uno de los puntos mediante la colocación sobre él de un baroaltímetro (instrumento que a través de la medición de la presión barométrica nos da una altura sobre el nivel del mar bastante aproximada) o simplemente darle una cota arbitraria.Supongamos como en el caso anterior tener un PF como inicio del trabajo, esto facilita la tarea, se debe colocar la mira sobre este y se toma la lectura, en general solo se utiliza el hilo medio, aunque algunos prefieren tomar lecturas sobre los tres hilos y hacer luego la comprobación siguiente: (Hilo sup. + Hilo inf. ) / 2 = Hilo medioLo cual no es necesario, y en la práctica suele tornarse engorroso; una vez tomada la lectura se suma este valor a la cota del PF y hemos obtenido la cota del PV. Ya obtenida esta cota se colocará la mira sobre la estaca a la que se quiere dar cota y se tomará una nueva lectura, notemos ahora que a simple vista se hace obvio que esta lectura es la diferencia entre la cota del PV y la cota de la estaca, de manera que restamos la lectura obtenida a la cota del PV y el resultado es la de la estaca.Distintos tipos de nivelaciónMaterialización de una cota.Otro caso particular del uso de las cotas, es cuando necesitamos replantear una cota que aparece en un plano de proyecto de obra y no está materializada en el terreno. Supongamos volver al caso anterior, pero esta vez la cota a que deberá quedar la estaca es conocida previamente porque aparece en el proyecto que estamos replanteando. En este caso clavamos la estaca apenas en el terreno y dejamos la masa a mano, esta vez ya conocemos la cota del PV que ya había sido calculada y la cota a la que deberá quedar la estaca, nos falta la diferencia entre ambas, que hallaremos restando ambos valores, así que hacemos la resta y el resultado será la lectura que deberemos ver en el retículo, retomamos entonces la masa y alternativamente golpearemos la estaca y haremos lecturas hasta que obtengamos el valor calculado (En el caso del ejemplo 0,281).

DISTINTOS TIPOS DE NIVELACION GEOMETRICANIVELACION GEOMETRICA COMPUESTA O LINEAL

NIVELACIÒN GEOMETRICA COMPUESTA:

Es el más usado ya que generalmente los puntos a nivelar se encuentran a más de la distancia máxima en que se puede colocar la mira, y por lo tanto se deben realizar tantas nivelaciones simples como sean necesarias para unirlos, para realizar una nivelación se debe tener en cuenta una distancia para cada tramo de entre 120 a 180 m y luego dividir la longitud total por esta distancia para hallar la cantidad de tramos a realizar; los puntos intermedios entre los dos (o más) puntos objetos del trabajo, se llamarán puntos de paso o PP.

NIVELACION SIMPLE:

La nivelacion es simple cuando el desnivel a medir se determina con única observación .Para la nivelacion simple el nivel se sitúa en el punto medio de los dos puntos que deseamos conocer el desnivel. Proccedemos a estacionar el nivel y realizar las lecturas sobre la mira y por diferencia de lecturas obtenemos el desnivel.

NIVELACION COMPUESTA:

Son aquellas nivelaciones que llevan consigo un encadeenamiento de observaciones. La nivelacion compuesta consiste en estacionar en varios puntos intermedios, arrastrando la nivelacion. La nivelacion compuesta se utiliza cuando la distancia de dos puntos a nivelar es grande, cuando los puntos extremos no son visibles entre sí, o la diferencia de nivel es superior a la que se puede leer de una sola estación.

CALCULO DE UNA NIVELACION:

Cálculo de una nivelación.Para el cálculo de una nivelación tenemos dos procedimientos igualmente válidos, que serán utilizados alternativamente según el criterio del operador, el más sencillo es el de las sumatorias para este caso debemos agrupar todas la lecturas "hacia atrás" (es decir hacia el punto de partida) por un lado y todas las lecturas hacia "adelante" (es decir hacia el punto de llegada) por otro; luego efectuamos el cálculo que se ve a la derechaEl otro caso es el cálculo del plano visual más sencillo y rápido, no es más que ir realizando sucesivas nivelaciones simples, las cuales con una calculadora se realizan en el momento y se pueden comprobar y controlar en el lugar sin perdida de tiempo.512,731 + 1,357 - 0,252 + 1,109 - 0,342 + 1,033 - ,0,322 = 515,314 msnm (para el ejemplo anterior)

NIVELACION GEOMETRICA DE SUPERFICIES:

Es la nivelación que se ejecuta partiendo de uTFUSWYn PF , acotando varios puntos desde una misma estación. Para su ejecución se lee sobre la mira colocada sobre un PF, y se obtiene un PV que será común a todos los puntos relevados o replanteados, de ahí en adelante. Este procedimiento se utiliza en los casos en que se debe relevar una superficie para conocer su pendiente o para luego dibujar las curvas de nivel que representarán una superficie en un gráfico, o también al replantear la pendiente de por ejemplo un caño de cloacas o el cordón de una vereda.

NIVELACION TRIGONOMETRICA:

Es la nivelación que se realiza a partir de la medición de ángulos cenitales, de altura o depresión, y de distancias que luego se usarán para la resolución de triángulos rectángulos, donde la incógnita será el cateto opuesto del ángulo a resolver, que en estos casos son el desnivel existente entre el punto estación y un, otro, punto cualquiera. El ejemplo más simple es cuando con un teodolito medimos un ángulo y con un E.D.M. adosado al mismo, la distancia inclinada existente entre la estación y un punto cualquiera.