topografia subterranea
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TOPOGRAFIA SUBTERRANEA
Ing. Carlos Alfredo Rodríguez Rojas
Universidad DistritalTecnología en TopografíaLevantamientos Especiales
TOPOGRAFIA SUBTERRANEA - HISTORIAEstudio Topográfico de una Caverna, Mina o Túnel o cualquier trabajo topográfico debajo de la superficie.
Ríos Subterráneos, CuevasConstrucciones Funerarias (Hipogeos)Salvar Obstáculos 2160 a.c. Babilonia-EufratesQanats:Transp agua (Asiría,Persia,Mesopotamia) = suroeste de China (Kareds)1825- Brunel – 1 Túnel Subacuático mod. – Támesis1890- 50 Túneles Ferrocarril- Gran Bretaña1871 – Frejus (12.2 km) - Francia * Italia1876- EEUA- Hoocsa (7.4 Km) – Boston-V.Hudson1905- EEUA – New York –R. Hudson ( aire a presión)
TOPOGRAFIA SUBTERRANEA - HISTORIAPrimer Ferrocarril Subterráneo Eléctrico (Metro) -1886-1890 Londres –Glasgow(1896), Budapest(1896)-Viena(1988), Paris(1900), Berlín(1902), New York(1904), Buenos Aires(1913), Madrid(1919), Tokio(1927), Moscu(1935), Toronto(1954), Singapur-Cairo (1990) - 1964-Tren Alta Velocidad Tokio-Osaka (500Km) Francia TGV – 1992 AVE Madrid - SevillaTúneles carreteras 1927 Holland. N.Y. Hudson (2600m) 1965 Mont Blanc& Italia-Francia (12650m),1980 St. Gottard & Suiza – Italia (16320m).Túneles Conducción Grandes lagos 370Km (148Km-29 Túneles) / Delaware-N.Y. (137Km) más largo del mundo.
TOPOGRAFIA SUBTERRANEA - HISTORIAAplicaciones Túneles / Parqueaderos / Transporte de agua negras / Presas / Almacenamiento de Agua, Petróleo, sustancias Químicas / paso de Cables y Tuberías / Refugio / Defensa / Laboratorios CientíficosGrandes Túneles : 1988 - Japón une las Islas Honshu-Hokkaido Longitud 53.9 Km / 23.3 Subacuático – Tren de alta velocidad1993 (1802) - Canal de la Mancha – Une Gran Bretaña
con Francia L=50.4Km / 37Sub Texas EEUU- SCS – Super Colisionador Superconductor Acelerador de partículas – anillo de D=4m y Lon=87KmEuropa – EUROLEP – Large Electrón Positrón Collider Franco-Suiza D=4.5, Lon=27Km
Explotación MineralPrimeras - Edad de Piedra 15000 años / Silex, Pedernal – Const de herramientasExp de Sal Polonia 3500 a.C. Austria 2500 a.CMina (Mna) Moneda antigua de oroOro – Egipto H=90m, L=400mTurquesa yEsmeralda H=240mPlata y plomo–Grecia 2000 a.C. H=117m/200PzLos Romanos introducen el sistema de drenajes, para la exploración inundando (las Médulas-200 años).
HIPOGEO
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ESPELEOLOGIA TÚNELES
TérminosPozos: VerticalSección: Circular(1-8m), Rectangulares(4-12m), Cuadrangular y Elíptica Profundidad: Bélgica 1300m, América L. 2000m y Sudáfrica 2200mRevestimiento (Entibación) – Hormigón / AceroExcavación: Manual, Mecanizada, Neumática, Explosivos
Galerías: Conducción, Transporte, PersonalSección: 4-20 M^2Sostenimiento: Cerchas de madera, Metálicas u HormigónExcavación: Maq rotativas (Rozadoras), Maq Percusión o por Explosivos ( Maq Tala. Jumbos – cargan Joy y Einco)
TérminosChimeneas : Estrechas abiertas en el techo, Comunicación entre Horizontes. Paso Material, Personal y para ventilación / Vert(90°)–Inc(60°)Coladeros: boquete dejado en el entrepiso para echar por el minerales al piso inferior para sacarlos desde alliRampas: Comu. Nivel Horiz / 10 y 15%, en forma de espiral o Zig-Zag / Circulación de Maquinaria / Transp de Material pendientes hasta de 33%Mina: Conjunto de pozos, galerías, Chimeneas, coladeros, rampas destinados a la explotación de un mineral
Trabajos Topográficos en la Explotación Minera
Toma de AvancesRompimientos MinerosIntrusiones MinerasHundimientos - artesa Macizos de ProtecciónControl en la excavación
Ubicación de laboresUbicación de ExplosivosControl de asentamientosControl en Dirección y PendienteControl de Superficies afectadas
Construcción de TúnelesEstudios PreliminaresEstudio GeológicoSondeosTúneles de Reconocimiento
Métodos PerforaciónIngles - de ataque a plena secciónBelga - de galería en ClaveAustriaco - de las dos galerías Alemán – de las tres galerías
Operaciones BásicasArranque
ManualExplosivosMecanizado
o Maquinas Convencionaleso Tuneladoras
Maquinas Topo TBMLos Escudos
o Con Rozadoras
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Construcción de TúnelesLa CargaEl Transporte
Palas RápidasSobre VíaSobre Caminos
El SostenimientoBulonesCerchasHormigón ProyectadoPreanillos de HormigónDovelas
Auscultación
Tipos de Medidas
Convergencia
Desplazamientos Absolutos
Presión en el Revestimiento
Deformación en el Revestimiento
Desplazamiento Longitudinal y Transversal (Inclinómetros)
UBICACIÓN EXPLOSIVOS CONTROL EXCABACIONPERNOS Y ESTRUCTURA
DOVELAS
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Esquema Mina Hundimientos
Artesa
Terreno Afectado
Protección de Terrenos
Extensómetro
Estudio Convergencia Levantamientos SubterráneosPlanimetría – AltimetríaExterior – Coordenadas (X,Y,Z), escala general (1:10.000), detalles (1:1000,500,200), error < 4 cmEnlace con el interior: Transmisión de coordenadas directa (prolongación), Indirecta Interior: Georeferencia de cada elemento, galería, pozo, chimenea, etc.
Trabajos en el ExteriorTriangulación
Red de Poligonales
Red Altimétrica
Enlace con el InteriorTransmisión Planimetría
Comunicación directa (prolongación de poligonales, en rampas o escaleras)Comunicación por un Pozo
Por medio de plomadas (1 o 2 mm hasta 1000m), peso de 15Kg-100m, 100kg-1000m
con Taquímetro o TeodolitoCon rayo LáserCon Brújulas DeclinatoriasPor Métodos Giroscópicos
Comunicación por Dos Pozos
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Plomadas de Gravedad Alineándose
Midiendo un Angulo de errorObservando tres plomadas Alineadas
POT Dinámico Estacionado a los dos lados del Pozo
Plomada Óptica CENIT-NADIR ANTEOJO CENIT-NADIR
Uso de Teodolito o Taquímetro
Teodolito Interior - FondoTeodolito Exterior
Uso de Teodolito o Taquímetro
Teodolito Interior - FondoTeodolito con Codos
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Enlace con el InteriorTransmisión Altimetría
Comunicación directa Comunicación por Pozos
Medición Con Cinta
Método de Ferminy Con EDM
Trabajos en el InteriorInstrumentos
Trípode Colgante Replanteo de TúnelesPlano Topográfico base
Planos del ProyectoMemoria y anexosPlanta Secciones Transversales
REPLANTEO DE RAMPAS Y POZOS REPLANTEO DEL TUNEL (EJE)
Replanteo en las Boquillas
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REPLANTEO DEL TUNEL (EJE)
Replanteo Optimo
Regleta de Ajuste de Alineación
REPLANTEO DOBLE
Replanteo Desde una Red SubterráneaRed Inicial- Colocación de revestimiento, avance excavación, replanteo
Red de Control- Giró teodolitos
Control de Frente
Replanteos Expeditos (referencia 2 puntos anteriores)
Replanteo por Láser
Guiado de Máquinas Tuneladoras
Secciones TransversalesPor Abscisas y Ordenadas Por Radiación V y D
Secciones TransversalesPor Radiación H y D Por Pantómetra
Secciones TransversalesCon instrumentos Automatizados y Computarizados (Goetronic)
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Planos GeneralesTopográfico de Toda la SuperficieGeneral de laboresDetalles de Perfiles General de VentilaciónGeneral Red EléctricaGeneral de Aire ComprimidoGeneral de Comunicaciones InterioresGeneral de Redes de AguaGeneral de TransporteGeneral de Exteriores