nive laci on

Author: edy-leon-chavez

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Nive Laci On

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I

I. INTRODUCCION

La presente prctica se llev cabo con la finalidad de que el estudiante pueda ejercitarse en el uso adecuado de los instrumentos que se necesitan para realizar la nivelacin de un perfil longitudinal y el trazo de secciones transversales.

Al lograr que el estudiante realice el uso correcto de los instrumentos como la lectura de la mira, el uso del eclmetro; el estudiante podr nivelar un perfil y usar diferentes criterios para realizar un cambio de estacin, y a la vez, de solucin a diferentes inconvenientes que se le presente al momento de realizar su trabajo de campo.

II. INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES

Nivel de Ingeniero.

Mira.

Eclimetro.

Wincha de 30m.

Jalones.

Altmetro

Niveleta.

III. MARCO TEORICO

NIVELACION.- La nivelacin es el procedimiento que se realiza para determinar la elevacin de puntos situados sobre la superficie terrestre, o es la comparacin entre ellas. Este concepto nos conlleva a decir que la elevacin de un punto solo se puede establecer con relacin a otro punto o plano. Si se tiene una serie completa de elevaciones relacionadas a un plano en particular, a este se le llama DATUM; para le nivelacin el datum adoptado es el nivel medio del mar, en virtud de que hace posible comparar elevaciones a nivel internacional, aun cuando en pequeos trabajos se puede seleccionar un datum arbitrario.

PRECISION DE INSTRUMENTO.- Esta sujeto al tipo de instrumento que se utiliza para realizar dicho trabajo y tambin de la destreza del observador, entre otros factores. Se clasifican en:

a) Nivelacin Aproximada (+- 0.10 k).

b) Nivelacin Ordinaria (+- 0.02 k).

c) Nivelacin de Precisin (+- 0.01 k).

d) Nivelacin de Alta Precisin (+- 0.004 k).

NIVELES DE ANTEOJO

PARTES PRINCIPALES DE UN NIVEL DE ANTEOJO

1) Anteojo o telescopio.

2) Nivel tubular de burbuja.

3) Tornillo de enfoque.

4) Tornillo para ajustar el nivel de burbuja.

5) Tornillo para ajustar el diafragma.

6) Ocular.

7) Tornillo fijador.

8) Eje interior.

9) Eje exterior.

10) Tornillo de la cabeza del trpode.

11) Tornillo nivelante.

12) Placa paralela superior.

13) Tornillo tangencial.

14) Placa de apoyo.

15) Objetivo.

Objetivo.- es un lente compuesto de un exterior biconvexo y otro interior cncavo o convexo de cristal. El objetivo produce sobre el plano del retculo, una imagen invertida del objeto.

Retcula.- es un anillo metlico que sostiene un par de hilos, uno horizontal y otro vertical. El punto de interse3ccion de estas lneas en combinacin con el centro ptico del sistema del objetivo, constituye el eje director del anteojo comnmente llamado lnea de COLINACION.

Lente de enfoque.- esta montado en un tubo corredizo, de manera que su eje ptico coincida con el del objetivo. Su funcin es conducir los rayos luminosos que pasan a travs del objetivo a un foco situado en el plano de la retcula.

Ocular.- amplia la imagen formada sobre el plano del retculo (cumple la de un microscopio), esta imagen es invertida del objeto visado. Sin embargo gracias a un sistema de prismas incorporado da una imagen al derecho.

Tiene un movimiento de enfoque para ajustar a la exigencia de la visn del observador.

Los campos principales de aplicacin son:

a) Traslacin de las alturas de puntos fijos a la obra.

b) Nivelacin de superficies.

c) Levantamientos de perfiles longitudinales y secciones transversales (como base para los clculos de movimiento de masas).

d) Nivelacin en la construccin con uso de maquinarias pesadas.

TIPOS DE NIVELES DE ANTEOJO

Los principales tipos de instrumentos que se usan en la nivelacin diferencial son los llamados niveles de tipo ingls (dumpy) y de tipo americano (wye) o de soportes en Y, para los levantamientos de control de primer orden existen los niveles geodsicos de precisin, y en trabajos de poca exactitud se usa a menudo el nivel de mano.

Aunque cada tipo es un poco diferente en cuanto en cuanto a su diseo , todo instrumento de nivelacin tiene un anteojo telescpico y un nivel o aparato para hacer que las visuales queden en un plano horizontal. Excepto en los niveles automticos, esta orientacin se logra por medio de niveles de burbuja.

La automatizacin le gana importancia en todos los campos de la tcnica lo que refiere tambin a la topografa. Las industrias constructoras de aparatos que proyecta y produce compensadores funcionales para automatizar en su posicin horizontal la lnea visual en los instrumentos de nivelacin.

Entre los tipos de niveles tenemos las casas constructoras (marcas):

WILD

KERN

AUS

JENA.

NIVELES AUTOMTICOS

SETTOP AL-20

Caractersticas Tcnicas: Desviacin Estandar en 1 Km de doble nivelacin: 2.5 mm

Aumentos de anteojo : 20x

Distancia mnima de enfoque : 0.6 mm

Rango compensacin automtica : +/-15'

Factor de multiplicacin : 100

Dimensiones : 190x130x136mm

Peso : 1.8Kg

SETTOP AL-30

Caractersticas Tcnicas: Desviacin Estandar en 1Km de doble nivelacin: 2.5 mm

Telescopio: Imagen directa

Aumentos de anteojo : 30x

Apertura Objetivo: 40 mm

Distancia mnima de enfoque : 0.6 mm

Rango compensacin automtica : +/-15'

Factor de multiplicacin : 100

SETTOP AL-32

Caractersticas Tcnicas: Desviacin Estandar en 1 Km de doble nivelacin: 1.5 mm

Telescopio: Imagen directa

Aumentos de anteojo : 32x

Apertura Objetivo: 45 mm

Distancia mnima de enfoque : 1.6 mm

Rango compensacin automtica : +/-14'

Sensibilidad Nivel Circular: 8'

Graduacin Crculo horizontal: 1'

FUJI FA22

Caractersticas Tcnicas: Desviacin Estandar en 1Km de doble nivelacin: 2.5 mm

Telescopio: Imagen directa

Aumentos de anteojo : 22x

Apertura Objetivo: 32 mm

Distancia mnima de enfoque : 0.9 mm

Rango compensacin automtica : +/-15'

Dimensiones: 100x120x180

Peso: 1.65 Kg

FUJI FL25M / FL28M / FL32M

Caractersticas Tcnicas: FL25 FL28 FL32

Desviacin Estandar en 1 Km de doble nivelacin: 2 mm 1.5 mm 1 mm

Telescopio: Img directa Img directa Img directa

Aumentos de anteojo : 25x 28x 32x

Apertura Objetivo: 45 mm 45 mm 36 mm

Distancia mnima de enfoque : 0.5 mm 0.5 mm 0.5 mm

Rango compensacin automtica: +/-12' +/-12' +/-12' NIVELES WILD

Caractersticas tcnicas de los niveles Wild.

SERIESNK01N10

N10E

NK10

NK10EN2

NK2NA2

NAK2N3

Error medio para 1Km.

con placa planoparalela (mm)+-3+-2+-1.5+-0.2

Aumento del anteojo19X20X24X o 28X30X42X

Campo visual del anteojo a 100m.(m)4.03.83.32.41.8

Constante de multiplicacin.100100100100100

Constante de adicin (cm)0000-20

Distancia mnima de enfoque (m)1.61.0 o1.352.02.02.15

Sensibilidad del nivel tubular a 2mm60603010

Precisin de centraje de la burbuja+-10+-1.5+-0.75+-0.35+-0.25

Graduacin del circulo de los modelos K360 400g360 400g360 400g360 400g

Peso del instrumento modelo K (Kg.)1.51.7 1.92.8 2.92.8 3.13.5

Peso del estuche (Kg)0.60.62.02.42.5

N del prospectoG1101G 103N146G 107 N145

NK01.- Es el instrumento ideal para las construcciones de edificaciones; es pequeo, manejable y seguro. Se pone rpidamente horizontal por medio de los tornillos nivelantes, observando el nivel esfrico y nivel tubular a travs de un espejo. El anteojo se conduce sobre la mira con la mano (movimiento de friccin) y despus se lleva exactamente sobre el punto con un tornillo de movimiento fino. El circulo metlico horizontal es orientable y permite la lectura o la indicacin de una direccin de una manea simple y rpida. Cuatro referencias en la numeracin facilitan el replanteo de ngulos rectos. Para un centrado rpido del instrumento bajo una plomada, existe una marca sobre el cuerpo del anteojo en la prolongacin del eje de rotacin.

N10.- Es el instrumento indicado para las nivelaciones precisas en las construcciones y en los trabajos tcnicos corrientes, pues posee las ventajas de un gran nivel: nivel de coincidencia y tornillo de calado en lnea de anteojo. El centrado del nivel tubular se hace por puesta en coincidencia de los dos extremos de una burbuja y s opresiva a travs de una lupa situado al lado del ocular del anteojo. La distancia mnima de puntera es muy corta.

N2.- Es un instrumento slido y seguro que tiene una alta precisin de medida; es ideal para obras publicas, construcciones, en las mediciones para las industrias y en los polgonos de nivelacin. El centraje del nivel de coincidencia se realiza por rotacin de un tornillo de basculamiento fino (tornillo de calado en lnea). Para la puntera del anteojo hacia la mira se dispone de un tornillo de sujecin y de un tornillo de movimiento fino. Los oculares para la observacin del nivel se encuentran al lado mismo del ocular del anteojo.

NA2.- El nivel automtico se usa para mediciones altimetras precisas de geodesia,

N3.- Es un nivel de precisin empleado originalmente para las nivelaciones geodsicas de las redes altimetrcas de 1er y 2do orden, esta considerando como el instrumento ideal para todas las mediciones de precisin. Por lo que se realizan con l las medidas de deformacin de los edificios y el control en la industria.

NIVELES KERN

GKO.- Es un nivel sencillo para la construccin, sin limbo horizontal.

GKO C.- Es igual que GKO pero con limbo horizontal y lupa de lectura.

DATOS TECNICOS

Aumentos de anteojo18x

Abertura libre del anteojo24mm

Dimetro del campo visual a 1000m37m

Distancia de visado mas corta0.9m

Distancia de visado mas larga para lectura en cm100m

Constante de multiplicacin100

Constante de adicin 0

Sensibilidad del nivel esfrico12a 15p.c. 2mm

Sensibilidad del nivel del anteojo40a50p.c. 2mm

Exactitud de indicacin del nivel del anteojo+-4

Dimetro de la divisin del limbo horizontal60mm

Lectura en lupa, para apreciacin hasta0.1g/0.1

Peso del instrumento0.8 Kg.

Peso del estuche0.5 Kg.

Equipo completo con trpode5.2 Kg.

Dimensin de la caja17x10x10 cm

Error medio par 1Km de nivelacin doble+-7mm

GK1.- Pequeo nivel para ingeniero sin limbo horizontal.

GK1 C .- Es parecido al GK1 pero con limbo horizontal y lupa de lectura.

DATOS TECNICOS

Aumentos de anteojo22.5x

Abertura libre del anteojo30mm

Dimetro del campo visual a 1000m33m

Distancia de visado mas corta0.9m

Distancia de visado mas larga para lectura en mm125m

Constante de multiplicacin100

Constante de adicin 0

Sensibilidad del nivel esfrico12a 15p.c. 2mm

Sensibilidad del nivel del anteojo40a 50p.c.2mm

Exactitud de indicacin del nivel del anteojo aproximadamente+-1

Dimetro de la divisin del limbo horizontal60mm

Lectura en lupa, para apreciacin hasta0.1g/0.1

Peso del instrumento0.9

Peso del estuche0.6

Equipo completo con trpode6.2

Dimensin de la caja14x9x11cm

Error medio par 1Km de nivelacin doble+-2.5 a 2mm

GK1A.- Nivel para ingeniera con horizontalizacin automtica.

GK1AC.- Parecido al anterior pero con limbo horizontal y lupa de lectura.

DATOS TECNICOS

Aumento de anteojo25x

Dimetro del objetivo45mm

Su abertura corresponde a un dimetro de 41mm

Dimetro del campo visual a 1000m25m

Distancia de visado mas corta2.3m

Distancia de visado mas larga para lectura en cm y mm300m y 125m

Constante de multiplicacin100

Constante de adicin0

Sensibilidad del nivel esfrico12a 15p.c.2mm

Precisin del calado del compensador0.5 a 1.5

Dimetro del limbo horizontal60mm

Lectura con lupa hasta apreciacin de0.1g/0.1

Peso del instrumento1.6

Peso del estuche0.7

Equipo completo con trpode6.2

Dimensin del estuche21x13.5x17cm

Error media para 1Km de nivelacin doble (mira centrimetrica, apreciacin del milmetro)2.5mm

GK23.- Nivel para ingeniera sin limbo horizontal.

GK23 C.- Es igual que GK23, pero con limbo horizontal y microscopio de lectura.

DATOS TECNICOS

Aumento del anteojo30x

Abertura libre del anteojo13mm

Dimetro del campo visual a 1000m25m

Distancia visado mas corta1.8m

Distancia visado mas largo, lectura en cm y mm100m y 210m

Constante de multiplicacin100

Constante de adicin 0

Sensibilidad del nivel esfrico6p.c. 2mm

Sensibilidad del nivel del anteojo1p.c. 2mm

Exactitud de indicacin del nivel del anteojo0.1

Dimetro de la divisin del limbo horizontal62mm

Lectura de las escales con micrmetro para apreciacin hasta1.1

Peso del instrumento1.5

Peso del estuche1.9

Equipo completo con trpode8.0

Dimetro del estuche21x13x11cm

Error media para 1 Km. nivelacin doble (con equipo normal)2.0mm

TRANSPORTE Y COLOCACION DEL NIVEL

La manera ms segura de transportar un instrumento de nivelacin es llevndolo en su estuche o caja. Este se cierra correctamente slo cuando el instrumento se ha acomodado bien en sus soportes acojinados. Un nivel debe sacarse de su estuche levantndolo por la regla del nivel o por su plataforma de asiento pero nunca tomndolo del anteojo. La base nivelante debe atornillarse firmemente en la cabeza del trpode. Si la base queda floja, el instrumento ser inestable, si se aprieta demasiado puede aferrarse al trpode.

Las patas del trpode deben apretarse correctamente. Si cada pata cae lentamente por su propio peso despus de colocarla en posicin horizontal , debe considerarse correctamente ajustada.

Generalmente no se necesita situar el nivel sobre un punto en particular. Es inexcusable, por tanto, que el plato est completamente fuera de nivel antes de usar los tornillos nivelados. Moviendo una de las patas del trpode radialmente o haciendo que describa una circunferencia, puede nivelarse el instrumento. Al empezar un nivel en la ladera de una colina, se facilita la colocacin del instrumento apoyando una pata cuesta arriba y las otras dos cuesta abajo en declives muy fuerte. la altura ms conveniente del instrumento es la que permite al observador, ver a travs del anteojo sin tener que agacharse ni estirarse sobre las puntas de los pies.

Para nivelar una base de cuatro tornillos, se gira el anteojo hasta quedar situado sobre dos tornillos opuestos. Se centra aproximadamente la burbuja usando los dedos pulgar e ndice de cada mano para hacer girar simultneamente y en sentidos contrarios los tornillos sobre los cuales est el anteojo.

ESTADALES O MIRAS DE NIVELACIN:

Las miras o estadales para nivelacin se fabrican de madera, de fibra de vidrio o de metal, y tienen graduaciones en metros y decimales, o bien , en pies y decimales.

Las dos clases principales de miras para nivelacin de uso actual son:

Estadales de auto lectura.- que pueden ser ledos por el observador al nivel, al visar a travs del anteojo y observar la interseccin del hilo horizontal con la escala del estadal. Este es el tipo ms comn.

Estadales con marcador de mira, que tienen un marcador mvil que fija el estadalero en la posicin que le indica mediante seales el observador al nivel.

Las que se usan en la parte de nivelacin; estn hechos en madera y graduados en metros, decmetro y centmetros en forma de E, alternativamente rojo y negro en cada metro, siendo los nmeros que figuran a lo largo de toda la mira, de color negro. Con el objeto de facilitar el transporte estas, estn construidas como miras plegables y miras corredizas o de enchufe.

Existe una gran variedad de modelos, colores y graduaciones en estadales de una sola pieza, de dos o tres secciones. En Estados Unidos por ejemplo hay tipos de estadales en el comercio a los que se les conoce generalmente por nombre de ciudades o de estados, como Filadelfia , Chicago.... Los estadales para nivelacin general y para usos especiales , como por ejemplo, para estacado de pendientes, se construyen sujetando a un listn de madera una tira flexible de tela tratada. Tales tiras ya vienen divididas de diversas maneras. El empleo del estadal Lrnker de lectura directa para nivelacin.

En trabajos de precisin se utiliza un estadal de auto lectura , formado por una armazn de madera y una tira de metal invar. 8graduada en decimales de metro) que elimina los efectos de la humedad y de los cambios de temperatura. La tira de invar, que va sujeta slo en sus extremos, tiene libertad para deslizarse en ranuras cortadas a cada lado del bastidor de madera.

USO ADECUADO DE LA MIRA

La mira debe estar a plomo para obtener lecturas correctas en la figura el punto A est debajo de la visual una distancia igual a AB. Si se inclina la mira a la posicin AD, se obtendr una lectura errnea, AE. Puede verse que la lectura ms pequea posible, AB, es la correcta, y que slo se obtiene cuando la mira est a plomo. Se aplica el procedimiento de balanceo de la mira para asegurarse de que est a plomo cuando se tome una lectura. El mtodo consiste en inclinar lentamente la mira de nivelacin primero hacia el instrumento y luego alejndolo del mismo. El operador observa las lecturas alternadamente crecientes y decrecientes, y selecciona el valor mnimo, el cual es el correcto. los principiantes tienden a balancear el estadal con rapidez y describiendo un ngulo demasiado grande, y pueden introducirse as pequeos errores que dependen de la clase de mira que se use. En das tranquilos la mira puede ser aplomado dejndolo balancearse por su propio peso , mientras se le sostiene suavemente con las puntas de los dedos. El instrumento verifica que la mira est a plomo en direccin lateral, revisando su coincidencia con el hilo vertical de la retcula y haciendo las seales necesarias para hacer el ajuste que se requiera. El aplome segn la lnea que va hacia el instrumento es ms difcil, pero sosteniendo la mira contra las puntas de los pies juntos, el estmago y el extremo de la nariz, se tendr muy cerca de la posicin vertical.

TRIPODES O TRIPIES

Se fabrican varios tipos de trpodes. Las patas de los mismos pueden ser de longitud fija o ajustable, y compactas o divididas. Todos los tipos de patas llevan en su extremo un regatn o remate metlico de punta cnica y una articulacin o charnela en su parte superior, por donde se unen a la cabeza metlica. Es ventajoso usar un trpode de patas ajustables cuando se trabaja en terrenos escarpados o en un taller, paro el tipo de patas de longitud fija puede ser ligeramente ms rgido. El modelo de patas divididas es ms divididas es ms ligero que el de patas compactas, pero menos robusto. Se necesita contar con un trpode firme, robusto y en buenas condiciones para obtener resultados adecuados con un instrumento fino de nivelacin. Se fabrican trpodes de patas extensibles hasta de 2.40 m. que son muy tiles cuando se necesita llevar el instrumento a posiciones altas para visar por encima de campos sembrados, arbustos y obstrucciones de baja altura.

NIVELETA.- Instrumento que sirve para nivelar la mira, asegurar el aplome rpido y correcto de la mira. Su ranura en L le permite ajustarse a las caras trasera y lateral de la mira, y su nivel esfrico de burbuja permite lograr el aplome del estadal en ambas direcciones (hacia el observador y lateralmente). La sencillez y el costo razonable de un nivel de estadal deben alentar el mayor uso de este accesorio.

ECLIMETRO

Es un instrumento muy sencillo, pero de mucha ayuda en el campo de la topografa, tambin se le denomina clismetro, inclmetro o clinmetro.

Instrumento propio que se utiliza para medir la inclinacin de un terreno.

PARTES

a) Tubo

b) Nivel tubular

c) Brazo portador del ndice de lectura

d) Eje visual del tubo

e) Espejo en 45 para ver la burbuja

f) Semicrculo graduado

g) Ocular

h) Objetivo

Este nivel tubular es girable sobre un eje horizontal que pasa por el centro del semicrculo y fijamente unido con el brazo portador del ndice de lectura.

El semicrculo tiene un limbo graduado de 0 a 90 en ambos sentidos y otra graduacin interior que indica la pendiente en tanto por ciento.

Con el eclmetro se puede seguir en el terreno cualquier pendiente deseada con un buen grado de exactitud, para explorar llevando el trazo.

MODO DE OPERAR:

Trata de proteger y conservar el eclmetro debidamente regulado en todo momento.

Se mantendr el eclmetro con una mano conservando que el semicrculo se halle en lo posible en un plano vertical.

Tiene dos fines:

a) Para conocer las elevaciones y diferencias de lecturas entre dos puntos visuales.

b) Para conocer una pendiente deseada.

Para determinar las diferencias de nivel con precisin a grandes distancias es necesario definir la lnea de puntera por medio de un dispositivo preciso o exento de paralelas y con caractersticas de agrandar las divisiones y las cifras de la mira; se consigue este resultado empleando un anteojo.

Los niveles ms sencillos tienen un anteojo, cuya lnea de puntera puede ponerse horizontal con ayuda de un nivel tubular; a fin de permitir la visual sobre un punto cualquiera alrededor de un punto de estacin del instrumento.

El anteojo y el nivel tubular que lleva asociado van unidos a un pivote que se puede colocar exactamente en posicin vertical por medio de tres tornillos nivelantes; da una imagen ntida por medio de un botn de enfoque.

VI. PRECAUCIONES

Se debe evitar los errores en el uso de los instrumentos:

El nivel debe estar ajustado y en posicin correcta, verificar el centrado de la burbuja antes y despus de cada lectura.

La paralaje ocasionada por el enfoque incorrecto del objetivo o del ocular origina lecturas de estadal incorrectas, se debe enfocar cuidadosamente para eliminar este fenmeno.

Las patas del trpode deben estar bien ajustadas.

Usar una niveleta de mira.

Mantener igual la distancia de lecturas positivas y negativas.

Recorrer de ida y vuelta la lnea de nivelacin.

Realizar las verificaciones aritmticas usuales en la libreta de registro.

Un viento fuerte hace que vibre el aparato y que el estadal sea inestable, no debe intentarse hacer nivelaciones de precisin en das airosos.

VII. CONCLUSIONES

Se aprendi el uso y manejo adecuado del nivel de ingeniero y la utilidad de cada uno de los accesorios que posee.

Se puso en conocimiento del estudiante los cuidados que debe tener con los instrumentos de nivelacin.

Se le adiestro al estudiante en la lectura de la mira a travs del anteojo del nivel de ingeniero.

Se enseo al estudiante en el manejo y lectura del eclmetro.

VII. BIBLIOGRAFIA WWW.AL-TOP / catlogo

www.preview/intro_tec_top/tema_13.htm topopgrafa moderna - Brincker EMBED ViewerFrameClass

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