Instrumentos Topográficos en Obras Viales

Carolina Solíz DíazMontserrat Zuñiga Mery

Obras Viales UrbanasMauricio Andrés Compan

29 de Mayo del 2013

Instrumentos Topográficos

Para obtener un buen trabajo topográfico es fundamental contar con el instrumental apropiado y verificar que este se encuentre en buenas condiciones para su funcionamiento.

Si la Dirección de Vialidad llegase ver un instrumento en malas condiciones o sin mantención, como lo es su nivelación; podrá exigir de inmediato su retiro hasta presentar un Certificado de Revisión que avale que el instrumento que lo va a remplazar este en optimas condiciones y con su debida mantención.

Los instrumentos topográficos se clasifican en :

I.- Instrumental ÓpticoII.- Instrumental ElectrónicoIII.- Instrumental Electro-optico IV.- Otro Instrumento o Equipo de MedidaIV.- Instrumental GPS

I.- Instrumental Óptico

Corresponde a los instrumentos tradicionales, como lo son con anteojos topográficos y los que no disponen de anteojos topográficos.

I.I.- Con anteojos topográficos:

a. Teodolitos: Instrumento geodésico que sirve para medir con precisiónángulos horizontales y verticales; incluyen anteojo con estadía. Su precisión es mayor a 1 minuto.

b. Taquímetro: Instrumento que sirve para medir ángulos horizontales y verticales. Su precisión es de 1 minuto. Su uso mas característico corresponde a las mediciones estadimétricas. Se podría decir que este instrumento esta obsoleto.

c. Niveles: Instrumento que sirve para dirigir visuales horizontales, para así determinar diferencias de altura. Su precisión se divide entres tipos:

I.II.- Sin anteojos topográficos:

a. Telemetro Óptico: Instrumento que permite efectuar medidas aproximadas de distancias entre puntos de difícil acceso, por el simple expediente de lanzar una visual hacia el punto de interés. El campo de aplicación de los telémetros se debe limitar a medidas hasta unos 60 a 70 m, rango el cual su precisión será del orden que tiene la taquimetría.

b. Eclímetro: Instrumento de bolsillo que permite dirigir visuales horizontales en caso de ser utilizadocomo nivel de mano, o también puede utilizarse en la medición de ángulos verticales o pendientes. Su campo fuerte es en la aplicación de reconocimientos, pero también puede utilizarse en el levantamiento de perfiles transversales aproximados.

II.- Instrumental Electrónico

Corresponde a los instrumentos que se han desarrollado para medir distancias en base a dispositivos electrónicos que permiten emitir ondas luminosas, electromagnética, infrarrojas, laser, etc…

El Instrumental Electrónico se divide en:

II.I Distanciómetros

II.II Telémetros electrónicos

II.I Distanciometros

Son los instrumentos electrónicos que se basan en la medición del desfase de una onda conocida emitida desde un punto en dirección a otro punto, en donde se refleja para volver al punto de origen. La medición del desfase de la onda permite determinar la distancia entre los dos puntos.

Según el tipo de onda se denominan electroópticos o electromagnéticos, ya sea que emitan ondas luminosas, o bien ondas de radio de alta Frecuencia, respectivamente. En ambos casos se pueden medir distancias con excelente precisión. El error de medida tiene generalmente dos componentes: una que es función de la distancia que se mida y la topografía vial y prácticamente no se concibe la medición de estadimetria de distancias. Las medidas efectuadas con distanciometros electroópticos se deben corregir por presión atmosférica y temperatura ambiente, las efectuadas con equipos electromagnéticos por presión atmosférica, temperatura ambiente y humedad.

a. Reflectores: Los distanciómetros puede utilizar como elementos reflector la superficie natural del punto de interés, tabillas o cintas reflectantes o prismas.

b. Precisión: La precisión de los equipos se evalúa en base a la desviación estándar calculada para un conjunto de observaciones realizadas en condiciones optimas.

c. Alcance: El alcance de un distanciómetro depende del modelo que se trate, del numero de prismas reflectores que se utilice y de las condiciones atmosféricas en el momento de la medición.

II.II Telémetros Electrónicos

• En base a onda luminosa: miden indirectamente la distancia, determinando el tiempo que demora la señal luminosa en recorrer, de ida regreso( una vez

reflejada), la distancia que se desea conocer.

• En base a ondas sonoras: son telémetros electrónicos denominados "ecosonda” pues utilizan ondas sonoras.

Instrumentos provisorios de anteojo topográfico y dispositivos electrónicos que permiten emitir señales y/o registrar la información, como es el caso de niveles láser, niveles sistematizados, estaciones para taquimetría distancio métrica sistematizadas y motorizadas.

b. Niveles laser: son niveles provistos de emisor de rayo laser según la posición del eje óptico, permitiendo a los observadores constatar su incidencia sobre una mira u otra superficie sin necesidad de observar a través del anteojo, también se puede desviar a través de prismas de reflexión.

III. Instrumental Electro-óptico

Instrumentos provisorios de anteojo topográfico y dispositivos electrónicos que permiten emitir señales y/o registrar la información, como es el caso de niveles láser, niveles sistematizados, estaciones para taquimetría distancio métrica sistematizadas y motorizadas.

a. Niveles sistematizados: en esta designación se incluyen los niveles automáticos provistos de registradores de la información recolectada, para ello las lecturas se efectúan sobre miras con códigos de barras.

b. Niveles sistematizados: en esta designación se incluyen los niveles automáticos provistos de registradores de la información recolectada, para ello las lecturas se efectúan sobre miras con códigos de barras.

c. Estaciones sistematizadas. (estaciones totales) aquí se incluyen instrumentos de precisión provistos de recolectores de la información recogida para punto. La medida de los anglos horizontales y verticales se efectúa a través de un teodolito y la distancia inclinada a través de un distanciómetro incorporado en unidad compacta.

d. Estaciones motorizadas y sistematizadas: son estaciones provistas de recolección de información que alcanzan automáticamente una fina puntería gracias a movimientos motorizados que se reconocen la señal de puntería.

e. Estaciones motorizadas con seguimiento automático de la señal(prisma): son estaciones que pueden seguir la señal(primas) a velocidad importante.

IV.- Otro Instrumento o Equipo de Medida

Se incluyen aquí los equipos que permiten obtener medidas de distancias con mejor exactitud. Los cuales son:

• Cinta métrica de acero

• Hilo invar

• Mira horizontal de invar

• Otro instrumento que utilice nuevas técnicas el cual permita realizar mediciones con una precisión conocida.

V. Instrumental GPS

Un receptor de señales GPS es un equipo electrónico diseñado para detectar, convertir y procesar las señales transmitidas por los satélites y obtener mediciones.

Se trata de un sistema que permite calcular las coordenadas de cualquier punto de la superficie terrestre a partir de la recepción de señales emitidas desde una constelación de satélites en órbita. Básicamente, su principal funcionalidad es que permite al usuario conocer, mediante un receptor, su posición en cualquier parte del planeta.

Solucion relativa en tiempo real:

El posicionamiento en tiempo real permite la navegación mas precisa y el replanteo de coordenadas en los dos siguientes modos:

Modo DGPS: se caracteriza por transmisión de correcciones a las seudo distancias, o correcciones de DGPS, generadas por un receptor instalado en una estación de coordenadas fijas (estación base) de acuerdo a un protocolo especifico.

DGPS: Receptores que graban o procesan datos de seudo distancia, a ellos se asocian precisiones métrica o submétrica y a los que además graban mediciones de fase de la portadora, receptores geodésicos o de alta precisión. Debido a entregar precisión de algunos centímetros.

Modo RTK: es la solución en tiempo real usando la fase portadora RTK, el receptor base se instala en una estación de coordenadas fijas y envía vía radio las observaciones al receptor móvil.

Personal Técnico

Los profesionales competente en este tipo de trabajo son:

• El proyectista

• Ingeniero civil

• Otro profesional universitario de reconocida capacidad y experiencia.

Estos dos últimos deben estar previamente aceptados por la Dirección de Vialidad.

• La nomina completa del personal profesional y técnico que el proyectista destinaria a la ejecución de los trabajos topográficos y sus correspondiente curriculum vitae, deberá ser presentada la dirección de vialidad para su aceptación antes de la iniciación de los trabajos. Cualquier cambio de personas debe ser informado oportunamente a la dirección e vialidad para su respectiva aprobación

• Jefe de equipo topográfico en terreno: deberá destacarse en terreno un jefe de equipo, que podrá ser, además, jefe de brigada. Esta persona deberá poseer como mínimo y de preferencia el titulo de ingeniero en ejecución en geomensura o de constructor civil debiendo acreditar una experiencia mínima de 4 años en trabajos topográficos.

• Jefe de brigada topográfico : el jefe de una brigada topográfica deberá ser, a lo menos, un técnico topográfico con estudios formales (cursos regulares de formación técnica dictados por una universidad o instituto profesional)o un topógrafo practico con una experiencia mínima de 10 años.