Diseño geodésico II II semestre, 2014

Presentación del tema: "Diseño geodésico II II semestre, 2014"— Transcripción de la presentación:

1 Diseño geodésico II II semestre, 2014
II Ciclo, 2014 Diseño geodésico II II semestre, 2014 Ing. José Francisco Valverde Calderón Sitio web: Profesor: José Francisco Valverde C

2 Capítulo 2 Nivelación de precisión
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Capítulo 2 Nivelación de precisión Profesor: José Francisco Valverde C

3 Nivelación de precisión
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Objetivo de la nivelación: determinar diferencias de altura (nivel) entre dos o mas puntos. Según la metodología aplicada y el equipo utilizado: Nivelación barométrica. Nivelación trigonométrica (y sus variantes). Nivelación geométrica (diferencial). Nivelación geométrica de precisión. Profesor: José Francisco Valverde C

4 Nivelación de precisión
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Es común que los equipos utilizados para este tipo de nivelación ofrezcan exactitudes sub-milimétricas Por ejemplo 0,7 mm x D (km) en el caso de NA2 de Leica Lograr estos valores requiere de cuidados adicionales, como por ejemplo, estabilidad de las miras, proteger el equipo del sol, uso de miras invar con dos escalas, uso de placa plano-paralela, etc. Actualmente es común el uso de niveles digitales, los cuales dan resultados semejantes a los logrados con niveles ópticos. Nivelación de precisión, aplicaciones Geodesia Trabajos de monitoreo de la deformación de la corteza terrestre, ya sea en fallas, volcanes, etc. Redes geodésicas de primer orden, las cuales materializan el datum vertical de una región o país. Profesor: José Francisco Valverde C

5 Nivelación de precisión, aplicaciones.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Ingeniería civil Auscultación de presas, puentes, diques, etc. Monitoreo del hundimiento de edificios, cimientos, etc. Obras hidráulicas con pendientes muy pequeñas. Pruebas de carga (puentes). Industria y laboratorios Montaje de turbinas en centrales hidroeléctricas. Control del movimiento de hornos en fabricas de cemento. Control de rieles en maquinaria. Determinación de la deformación en soportes, superficies de apoyo. Otros. Profesor: José Francisco Valverde C

6 Nivelación de precisión, aplicaciones.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Tomado de: cabeceras.eldiariomontanes.es, 2013 Profesor: José Francisco Valverde C

7 Nivelación de precisión, aplicaciones.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Tomado de Profesor: José Francisco Valverde C

8 Nivelación de precisión, aplicaciones.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 “Nivel de precisión con micrómetro: Pruebas de carga realizadas con nivel geométrico de alta precisión, con micrómetro y mira invar. Resolución 0.01 mm. Mediante la reiteración de mediciones en el proceso de carga, descarga y recuperación, obtenemos unas graficas en las que se muestra el comportamiento elástico de las estructuras.” “La carga del tablero se realiza mediante la introducción progresiva de camiones, repitiéndose las observaciones periódicamente. Observaciones en vacío Observaciones en proceso de carga Observaciones en proceso de descarga Observaciones en proceso de recuperación” Tomado de Profesor: José Francisco Valverde C

9 Nivelación de precisión, aplicaciones.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor: José Francisco Valverde C

10 Nivelación de precisión, aplicaciones.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor: José Francisco Valverde C

11 2.1 Equipo y exactitudes Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor:
José Francisco Valverde C

12 Requerimientos de equipo
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Nivel de precisión. Miras invar con doble escala (de preferencia con “patas” para colocarla en posición vertical y mantener esta posición). Placa plano-paralela (algunos niveles ya la tienen integrada). Sombrillas. Soporte para las miras (considerar el tipo de suelo sobre el cual se apoyará la mira). Figuras: nivel NA2 de Leica Profesor: José Francisco Valverde C

13 NA2 (Leica) Niveles de precisión Características Diseño Geodésico II
II Ciclo, 2014 Niveles de precisión NA2 (Leica) Características Profesor: José Francisco Valverde C

14 Ni2 (Zeiss) Niveles de precisión Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014
Profesor: José Francisco Valverde C

15 Ni002A Niveles de precisión Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014
Profesor: José Francisco Valverde C

16 Sprinter (Leica) Niveles electrónicos Diseño Geodésico II
II Ciclo, 2014 Niveles electrónicos Sprinter (Leica) Profesor: José Francisco Valverde C

17 Sprinter (Leica) Niveles electrónicos Diseño Geodésico II
II Ciclo, 2014 Niveles electrónicos Sprinter (Leica) Profesor: José Francisco Valverde C

18 Placa plano-paralela Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor:
José Francisco Valverde C

19 Miras invar (lectura directa)
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Miras invar (lectura directa) Profesor: José Francisco Valverde C

20 Miras invar (código de barras)
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Miras invar (código de barras) Profesor: José Francisco Valverde C

21 Apoyo para miras Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor:
José Francisco Valverde C

22 Apoyo para miras (asfalto)
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor: José Francisco Valverde C

23 Soporte magnético (2 cm)
Apoyo para miras Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Soporte magnético (2 cm) Uso sobre la marca de referencia Profesor: José Francisco Valverde C

24 Apoyo para miras Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor:
José Francisco Valverde C

25 Apoyo para miras Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor:
José Francisco Valverde C

26 Estabilidad de la mira para la lectura
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor: José Francisco Valverde C

27 Estabilidad de la mira para la lectura
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor: José Francisco Valverde C

28 2.2 Aspectos metodológicos
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 2.2 Aspectos metodológicos Profesor: José Francisco Valverde C

29 Lectura y controles en nivelación de precisión
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Lectura y controles en nivelación de precisión Se realiza lectura superior, media e inferior en la escala derecha. Se realiza lectura de hilo medio en escala izquierda. En cada lectura, con ayuda de la placa plano paralela se debe hacer coincidir el hilo superior, medio e inferior en una división fija de la mira invar, siempre arriba o siempre debajo del índice en la mira. Profesor: José Francisco Valverde C

30 Anotación de los datos de campo
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Anotación de los datos de campo Profesor: José Francisco Valverde C

31 Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor: José Francisco Valverde C

32 Control del eje vertical.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Control del eje vertical. 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. COMPROBACIÓN: Se nivela cuidadosamente el aparato y si al girarlo 180° sobre el eje vertical permanece nivelado, esta correcto. CORRECCIÓN: Si al girar 180° la burbuja se sale, hay que corregir. Esta operación se efectúa la mitad con los tornillos de corrección de la burbuja y la otra mitad con los tornillos de nivelar. Se debe revisar varias veces hasta que quede completamente corregida. Profesor: José Francisco Valverde C

33 Control del hilo horizontal.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Control del hilo horizontal. El hilo horizontal del retículo debe ser verdaderamente horizontal, o sea que, cuando el aparato este nivelado, al girar el anteojo el hilo horizontal se desplace sobre un plano perpendicular al eje vertical. COMPROBACIÓN: Se sitúa y nivela el aparato a unos 25 m de un muro sobre el cual se marca un punto por medio de una tachuela o de dos líneas que se cortar, de modo que este quede en un extremo del hilo horizontal (Figura parte A); en seguida, con el tornillo de movimiento lento, se gira el anteojo; si el punto se mantiene sobre el hilo horizontal, esta correcto (Figura parte B). CORRECCIÓN: Si sucede como en la Figura parte C, hay que corregirlo aflojando dos tornillos consecutivos del retículo y haciéndolo girar hasta que quede correcto. Profesor: José Francisco Valverde C

34 Control del hilo horizontal.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Control del hilo horizontal. Profesor: José Francisco Valverde C

35 Control de la verticalidad de las miras.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Control de la verticalidad de las miras. Las miras deben estar perfectamente verticales. COMPROBACIÓN: Nivelar una a una las miras y con ayuda de un plomo o retícula de la estación total perfectamente nivelada y controlada, recorrer la mira para detectar doblamientos. CORRECCIÓN: Se debe llevar a un taller especializado. Profesor: José Francisco Valverde C

36 Efecto del error del eje de colimación
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Efecto del error del eje de colimación Tomado de: NOAA Manual NOS 3_Geodetic Levelling, 1981 Profesor: José Francisco Valverde C

37 El efecto se cancela cuando SB = SF
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 El efecto se cancela cuando SB = SF Tomado de: NOAA Manual NOS 3_Geodetic Levelling, 1981 Profesor: José Francisco Valverde C

38 Cálculo del error del eje de colimación.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Cálculo del error del eje de colimación. Profesor: José Francisco Valverde C

39 Error por refracción, NO se cancela con SB = SF
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Error por refracción, NO se cancela con SB = SF Tomado de: NOAA Manual NOS 3_Geodetic Levelling, 1981 Profesor: José Francisco Valverde C

40 Tomado de: NOAA Manual NOS 3_Geodetic Levelling, 1981
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Error por curvatura c, donde la línea de visual no es paralela a la superficie equipotencial. Se cancela si SB = SF Tomado de: NOAA Manual NOS 3_Geodetic Levelling, 1981 Profesor: José Francisco Valverde C

41 Efecto provocado por la NO verticalidad de la mira.
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Efecto provocado por la NO verticalidad de la mira. Tomado de: NOAA Manual NOS 3_Geodetic Levelling, 1981 Profesor: José Francisco Valverde C

42 Efecto sistemático provocado por la NO verticalidad de la mira
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Efecto sistemático provocado por la NO verticalidad de la mira Tomado de: NOAA Manual NOS 3_Geodetic Levelling, 1981 Profesor: José Francisco Valverde C

43 Control de la verticalidad de las miras
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Control de la verticalidad de las miras Profesor: José Francisco Valverde C

44 Control de la verticalidad de las miras
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Control de la verticalidad de las miras Tomado de: Instrucciones de uso de las miras Leica PLE2N / GPLE3N GPCL2 / GPCL3 Profesor: José Francisco Valverde C

45 Fuentes de error en la nivelación
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Fuentes de error en la nivelación Como en todo proceso de medición, se asume que no hay errores groseros o provocados. Los diferentes tipos de errores sistemáticos: Se eliminan con una metodología que compense su efecto. Se reducen a un mínimo al trabajar con instrumento calibrado y el chequeo permanente del instrumento. Son contemplarlos como correcciones dentro del cálculo. Los errores sistemáticos pueden ser: Error personal en la lectura. Error en la escala de la mira que puede deberse a un error de división o a un error de escala propiamente, es decir una mira más larga o más corta. Se elimina al trabajar con miras calibradas en un comparador. Profesor: José Francisco Valverde C

46 Algunos errores accidentales pueden ser:
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Hundimiento del instrumento: se corrige al estacionar en un lugar estable, hundir bien las patas del trípode. La falta de verticalidad de las miras, hay que tener chequeado el nivel esférico de la mira. Además hay que trabajar con jalones* Calentamiento unilateral del trípode o del instrumento: se recomienda hacer la nivelación con sombrilla, la cual es para el instrumento. El efecto asimétrico de la refracción se compensa al nivelar desde el medio. No se deben hacer visuales menores a 0,500 m, sobre todo en pendiente. Hay que nivelar rápido y en los dos sentidos**. Algunos errores accidentales pueden ser: La reverberación atmosférica Algún tipo de suciedad en las base de las miras o en las cabezas de los sapos. Falta de visuales estrictamente a distancias iguales del instrumento. Se debe compensar a lo largo del recorrido. Las miras en los puntos de cambio se giren sobre la cabeza del sapo, no quitarla y colocarla de nuevo. Profesor: José Francisco Valverde C

47 Recomendaciones en la nivelación de precisión
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Recomendaciones en la nivelación de precisión Utilizar la metodología de medición desde el centro y distancias máximas entre el instrumento y las miras de 30 m. Buscar hasta donde sea posible los lugares más estables para realizar las estaciones y colocar las miras. Verificar siempre la verticalidad de las miras. Marcar con un crayón (clavo) el lugar donde se hacen las estaciones y se colocan las miras con el objetivo de poder realizar la nivelación de regreso por el mismo camino. Al estacionar el instrumento, colocarlo sobre la base del trípode y esperar un par de segundos antes de nivelarlo. Siempre utilizar la sombrilla, procurando de que la sombra cubra las patas del trípode. Siempre utilizar los jalones como apoyo a las miras. No mover la mira de atrás hasta que las lecturas en la mira de adelante no se hayan verificado. Tratar de rotar la mira sobre la cabeza del sapo al hacer el cambio de espalda a frente. Profesor: José Francisco Valverde C

48 Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Utilizar siempre los conos de seguridad como señal de prevención para el tránsito de vehículos y personas. El observador se dedicará exclusivamente a medir y el anotador será el que lleve el control de nivelaciones, verificando en cada estación y en cada lectura de espalda y frente que se cumplan las condiciones dadas. El anotador es el que da la orden de cambio de estación. Realizar las lecturas en las miras llevando el hilo del retículo hacia arriba o hacia abajo hasta hacerlo coincidir con una de las marcas de las miras. Para evitar el efecto asimétrico de la refracción atmosférica, no realizar lecturas por debajo de 0,5 m. Tratar de realizar un número par de estaciones para evitar el efecto del desgaste de las miras. Profesor: José Francisco Valverde C

49 Nivelación motorizada
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50 Nivelación motorizada
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor: José Francisco Valverde C

51 Nivelación motorizada
Diseño Geodésico II II Ciclo, 2014 Profesor: José Francisco Valverde C

52 Nivelación motorizada
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53 Nivelación motorizada
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54 Nivelación motorizada
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