APARATOS EMPLEADOS EN NIVELACIÓN

1. NIVELES DE PRECISIONHay dos clases de niveles de precisión:

Niveles de Y – YEl anteojo descansa sobre unos soportes en forma de Y; se puede sacar, girar sobre su eje longitudinal o voltear extremo por extremo. En general, el anteojo es igual al teodolito. Los hay de enfoque interno y de enfoque externo, así como también, de imagen de posición normal(los más antiguos) y de imagen invertida (los más modernos).

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 de Y – Y tipo francés: Lleva el nivel de burbuja solidario al soporte. Nivel de Y – Y tipo americano: Lleva el nivel de burbuja solidario al anteojo. La única

ventaja de nivel Y- Y es que se puede sacar y girar el anteojo para las correcciones, pero en general ofrece muchos inconvenientes a causa de desgaste y consiguiente desajuste en las partes de contacto entre el anteojo y el soporte. El aumento del anteojo es de 20 a 30 diámetros.

Niveles Dumpy

La característica principal 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 al eje vertical del aparato. El nivel Dumpy es más sencillo y prácticos que el de Y – Y debido a que tiene menos partes sujetas al desgaste y a que las correcciones que hay que hacerle son pocas y más sencillas. Todos los niveles modernos son de este tipo.

Niveles Láser

Estos niveles generan rayos de luz láser que reemplazan las visuales de los anteojos (nivel de línea), o mediante prismas con motor crean planos horizontales con el haz de la luz que permiten determinar diferencias de nivel (nivel rotativo o de plano).

2. Niveles de Mano

Son dos tipos: Locke y Abney

Nivel LockeSe usa para hacer nivelaciones de muy poca precisión. Consta de un tubo de 13 a 15 cm de longitud 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 AbneyConsta de las mismas partes de un Locke, pero posee además parte de un círculo vertical graduado. Con este nivel pueden efectuarse las Siguientes operaciones:

Lanzar visuales horizontales ( como si fuera un Locke) Averiguar la pendiente o ángulo vertical de una línea Lanzar visuales inclinadas con una pendiente o ángulo vertical dados.

3. Nivelaciones de Mano

Se pone en Ceros el índice del circulo vertical, se ajusta el tornillo de fijación y se trabaja como si fuera un Locke.

Se da vista y girando el índice solidario con la burbuja se hace que ésta quede centrada, o sea que se vea bisecada por el hilo horizontal; se lee en el círculo la pendiente o el ángulo vertical que tiene esa visual.

Se marca dicha pendiente o ángulo en el círculo vertical (teniendo en cuenta si es positiva o negativa) y se baja o levanta la visual hasta que la burbuja queda bisecada por el hilo horizontal. Tanto el nivel Abney como el Locke se usan apoyándolos en una vara o en un jalón que les sirve de apoyo.

4. Correcciones a los Niveles

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.

Si se gira 180º la burbuja se sale de sus “reparos”, hay que corregirlo. Esta operación se efectúa la mitad con los tornillos de corrección de la burbuja y la otra mitad con los tornillos de nivelar (volviéndose a nivelar). Se debe revisar varias veces hasta que quede completamente corregido.

El 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.

Si sucede, hay que corregirlo aflojando dos tornillos consecutivos del retículo y haciéndolo girar hasta que quede correcto.

La línea de vista debe ser horizontal cuando el aparato está nivelado, o sea que la visual debe ser paralela al eje del nivel del plato.

Si (a – b) ≠ (d – c), entonces hay que corregir haciendo que la línea de vista caiga ᶁ = c + verdadera diferencia de nivel.

El ajuste se efectúa subiendo o bajando (según el caso) la visual por medio de los dos tornillos verticales opuestos al retículo.

Correcciones al Modelo Francés de Y- Y

El eje vertical de aparato debe ser verdaderamente vertical cuando la burbuja esté dentro de sus reparos.

El hilo horizontal debe ser verdaderamente horizontal, la corrección puede hacerse girando el retículo, como en el Dumpy, o simplemente girando el anteojo sobre su eje longitudinal (si el aparato tiene un dispositivo especial para hacer esto).

La línea de la vista debe ser paralela al eje de las Y – Y o eje mecánico.

Que la línea de vista y el eje mecánico sean paralelos al eje de la burbuja, con lo cual la visual se hace la horizontal.

Correcciones al Modelo Americano de Y –Y

El eje de la burbuja debe estar en el mismo plano vertical con el eje mecánico.

Si la burbuja se sale de sus “reparos”, no está corregido. Se ajusta por medio de los tornillos laterales de corrección que tiene el nivel de burbuja en uno de sus extremos; este tornillo desplaza el extremo del nivel, pudiéndose así situarlo en el plano vertical requerido.

El eje mecánico debe ser paralelo al eje de la burbuja

Si la burbuja se sale de sus “reparos” hay que corregir la mitad con los tornillos de corrección de la burbuja y la otra mitad volviendo a nivelar.

El 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.

La línea de vista debe estar paralela al eje mecánico, con lo cual será paralela al eje de la burbuja.

Si la visual cae sobre el punto P hay que corregir llevándola hasta el punto medio de P` y P´´. Esto se logra con los tornillos de ajuste del retículo, desplazándolo: primero horizontalmente con los dos tornillos opuestos verticales, hasta que pase por P.

El eje de la burbuja (por tanto el eje mecánico) debe ser perpendicular al eje vertical del aparato.

Si en la posición la burbuja se sale de sus “reparos”, hay que corregir la mitad con los tornillos que controlan la elevación del anteojo en uno de sus extremos de las Y – Y y la otra mitad con los tornillos de nivelar.

5. ¿En qué consiste la Taquimetría?

Es la medición indirecta de distancia con teodolito y mira vertical. Utilizando un teodolito que en su retículo tenga los hilos estadimétricos, se toman los ángulos verticales de dos puntos de la mira. Con una simple ecuación se calcula la distancia requerida, 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, 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

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, aunque ha caído en desuso con el advenimiento de los métodos electrónicos, los electrodistanciómetros, las estaciones totales y los instrumentos basados en el G.P.S.

Para comenzar a realizar un levantamiento taquimétrico, se deben tener en cuenta, lo siguiente:

- Debemos tener 2 Estaciones las cuales pueden ser conocidas o arbitrarias (Instalación y Calaje).

- Instalación del Instrumento y medir altura instrumental.

- Fijar el limbo horizontal en 0 grados, y llevarlo al punto de calaje.

- Liberar el freno del limbo en el punto de calaje.

- Realizar lecturas de los tres hilos (Superior, Inferior y Medio), este solo para comprobar Hilo Superior e Inferior. HM= (Hs+Hi)/2.

- Se recomienda que el Hilo Inferior (Hi) se imponga en una lectura cerrada. (Hi=1.0; Hi=2.0 ó Hi=3.0)

- Anotar Ángulos Horizontal y Vertical.

- Repetir pasos N°5,6 y 7, para los puntos de relleno.

- Para cambio de Estación, es necesario realizar lo anteriormente descrito, en Directa y Transito.

6. Equipos utilizados en Taquimetría?

El taquímetro Autorreductor:

Modelo K1-RA de la Casa Kern Modelo RDS de la Casa Wild Estadia de INVAR Plancheta Autorreductora KERN El Arco Beaman

7. Colocación de Cotas en Taquimetría?

Suelen ir acompañados de métodos planimétricos

Radiación Visuales hacia adelante ItinerariosPuede incluir radiación

Visuales hacia delante y atrás

Cerrados (C)

Abiertos

Encuadrado (C)

Siempre integrado red geodésica

Colgado (NC)

Métodos de compensar:

Proporcional al nº de tramos

Proporcional a las distancias

Proporcional a los desniveles

Necesidad de marcar siempre los PI

Métodos topográficos

8. Defina

Estacas de Chaflán o estaca de TaludSe denominan así estas estacas que sirven para determinar los puntos de intersección de los taludes con el terreno natural.

Banca o Plataforma de la CarreteraEs la distancia horizontal, medida normalmente al eje, entre los extremos exteriores de las Cunetas o los hombros

TaludParamento o superficie inclinada que limita lateralmente un corte o un terraplén.

Cota NegraCota del terreno natural

Cota RojaCota del Proyecto o nivel de la Sub-rasante

Secciones TransversalesLa sección transversal de una carretera está compuesta por el ancho de la zona o derecho de vía, el ancho de explanación, el ancho de la banca o plataforma.

VolumenEs el número de m3 (metros cubicos) de tierra que se necesita remover.

Movimiento de tierra

Es el que se determina entre las dos secciones transversales consecutivas, para calcular previamente las áreas de tales secciones obtenidos del terreno y consignados en la cartera de chaflanes, denominada también cartera de cubicación.

Cubicación del Movimiento de TierraEsta localización, se procede para nivelar con exactitud la línea roja, con el objetivo de dibujar el perfil real del terreno determinado por el eje de la vía y poder así conocer la diferencia real entre las cotas negras y las cotas rojas sobre el perfil longitudinal de la vía.