CINTAS
MÉTRICAS Y ACCESORIOS
Medir
una longitud consiste en determinar, por comparación, el número de veces que
una unidad patrón es contenida en dicha longitud. Las cintas métricas empleadas
en trabajos topográficos deben ser de acero, resistentes a esfuerzos de tensión
y a la corrosión. Comúnmente, las cintas métricas vienen en longitudes de 30,
50 y 100 m, con una sección transversal de 8 mm x 0,45 mm para trabajos fuertes
en condiciones severas o de 6 mm x 0,30 mm para trabajos en condiciones
normales.
PLOMADA
METÁLICA.
Instrumento con forma de cono, construido
generalmente en bronce, con un peso que varia entre 225 y 500 gr, que al
dejarse colgar libremente de la cuerda sigue la dirección de la vertical del
lugar, por lo que con su auxilio podemos proyectar el punto de terreno sobre la
cinta métrica.
TERMÓMETRO.
Como se mencionó previamente, las cintas
métricas vienen calibradas por los fabricantes, para que a una temperatura y
tensión dada su longitud sea igual a la longitud nominal. En el proceso de
medida de distancias, las cintas son sometidas a condiciones diferentes de
tensión y temperatura, por lo que se hace necesario medir la tensión y
temperatura a las cuales se hacen las mediciones para poder aplicar las
correcciones correspondientes.
TENSIÓMETRO
Es un dispositivo que se coloca
en el
extremo de la cinta para asegurar que la tensión
aplicada
a la cinta sea igual a la tensión de
calibración,
evitando de esta manera la corrección
por
tensión y por catenaria de la distancia medida.
JALONES.
Son tubos de madera o aluminio,
con
un diámetro de 2.5 cm y una longitud que varia
de 2
a 3 m. Los jalones vienen pintados con franjas
alternas
rojas y blancas de unos 30 cm y en su parte
final
poseen una punta de acero
El
jalón se usa como instrumento auxiliar en
la
medida de distancias, localizando puntos y
trazando
alineaciones.
FICHAS.
Son varillas de acero de 30 cm de
longitud,
con un diámetro φ=1/4”, pintados en franjas
alternas
rojas y blancas. Su parte superior termina en
forma
de anillo y su parte inferior en forma de punta.
Generalmente
vienen en juegos de once fichas juntas
en un
anillo de acero.
NIVEL
DE MANO (NIVEL LOCKE).
Es un
pequeño nivel teórico, sujeto a un ocular de unos 12
cm de
longitud, a través del cual se pueden observar simultáneamente el reflejo de la
imagen de la burbuja del nivel y la señal que se esté colimando.
El
nivel de mano se utiliza para horizontal izar la cinta métrica y para medir
desniveles.
NIVEL
ABNEY.
El nivel Abney
consta
de un nivel tórico de
doble curvatura [A] sujeto a un nonio [B], el cual puede girar alrededor del
centro de un semi
círculo graduado [C] fijo al ocular. Al igual que el nivel Locke, la imagen de
la burbuja del nivel tórico se
refleja mediante un prisma sobre el campo visual del ocular [D]. Con el nivel Abney se
pueden determinar desniveles, horizontalizar la
cinta, medir ángulos verticales y pendientes, calcular alturas y lanzar
visuales con una pendiente dada.
ESCUADRAS
Son
instrumentos topográficos simples que se utilizan en levantamientos de poca
precisión
para el trazado de alineaciones y perpendiculares.
2. INSTRUMENTOS
PRINCIPALES
TEODOLITOS
El
teodolito es un instrumento utilizado en la mayoría de las operaciones que se
realizan en los
trabajos
topográficos. Directa o indirectamente, con el teodolito se pueden medir
ángulos horizontales, ángulos
verticales,
distancias y desniveles. Los teodolitos difieren entre si en cuanto a los
sistemas y métodos de lectura. Existen teodolitos
con
sistemas de lectura sobre vernier y nonios de visual directa (figura 2.17),
microscopios lectores de escala (figura 2.18), micrómetros ópticos (figuras
2.19 y 2.20), sistemas de lectura de coincidencia (2.21).
TEODOLITOS
ELECTRÓNICOS
El desarrollo de la electrónica y la aparición
de los microchips han hecho posible la
construcción
de teodolitos electrónicos con sistemas digitales de lectura de ángulos sobre
pantalla
de
cristal liquido, facilitando la lectura y la toma de datos mediante el uso en
libretas electrónicas
de
campo o de tarjetas magnéticas; eliminando los errores de lectura y anotación y
agilizando el
trabajo
de campo. La figura 2.24 muestra el teodolito electrónico DT4 de SOKKIA.
ESTACIÓN
TOTAL ELECTRÓNICA
La
incorporación de microprocesadores y distanciometros
electrónicos en los teodolitos
electrónicos,
ha dado paso a la construcción de las Estaciones Totales.
Con
una estación total electrónica se pueden medir distancias verticales y
horizontales, ángulos
verticales
y horizontales; e internamente, con el micro procesador programado, calcular
las
coordenadas
topográficas (norte, este, elevación) de los puntos visados. Estos instrumentos
poseen
también tarjetas magnéticas para almacenar datos, los cuales pueden ser
cargados en el
computador
y utilizados con el programa de aplicación seleccionado. La figura 2.25 muestra
la estación total Wild T-1000 con pantalla de cristal liquido, tarjeta de
memoria magnética para la
toma
de datos y programas de aplicación incorporados para cálculo y replanteo.
Una
de las características importantes tanto los teodolitos electrónicos como las
estaciones
totales,
es que pueden medir ángulos horizontales en ambos sentidos y ángulos verticales
con el
cero
en el horizonte o en el zenit.
MIRAS
VERTICALES
Son reglas graduadas en metros y decímetros,
generalmente fabricadas de madera, metal o fibra
de
vidrio. Usualmente, para trabajos normales, vienen graduadas con precisión de 1
cm y
apreciación
de 1 mm. Comúnmente, se fabrican con longitud de 4 m divididas en 4 tramos
plegables
para facilidad de transporte y almacenamiento.
Existen
también miras telescópicas de aluminio que facilitan el almacenamiento de las
mismas.
A fin
de evitar los errores instrumentales que se generan en los puntos de unión de
las miras
plegables
y los errores por dilatación del material, se fabrican miras continuas de una
sola pieza,
con
graduaciones sobre una cinta de material constituido por una aleación de acero
y níquel,
denominado
INVAR por su bajo coeficiente de variación longitudinal, sujeta la cinta a un
resorte
de
tensión que compensa las deformaciones por variación de la temperatura. Estas
miras
continuas
se apoyan sobre un soporte metálico para evitar el deterioro por corrosión
producido
por
el contacto con el terreno y evitar, también, el asentamiento de la mira en las
operaciones de
nivelación.
MIRAS
HORIZONTALES
La
mira horizontal de INVAR es un instrumento de precisión empleado en la medición
de
distancias
horizontales.
La
mira esta construida de una aleación de acero y níquel con un coeficiente
termal de variación
de
longitud muy bajo, prácticamente invariable, característica que da origen al
nombre de MIRAS
DE
INVAR.
La
mira horizontal de INVAR, mostrada en la figura 2.14, posee dos brazos con
marcos o señales
separados
entre si 2 m [A], una base con 3 tornillos nivelantes [B]
y un nivel esférico [C] para
horizontalizarla.
Cerca del centro de la mira se ubica un colimador [D] con una marca triangular
[E]
que sirve para centrar la mira, asegurando que la visual del teodolito sea
perpendicular a la
mira.
A un lado del colimador se puede observar el comprobador [F], el cual, al ser
visualizado
desde
el teodolito, permite comprobar la orientación de la mira. La mira debe ser
centrada en el
punto
sobre un trípode [G].
Para
poder medir una distancia horizontal con mira de INVAR, es necesario medir el
ángulo
horizontal
con un teodolito con precisión de por lo menos de 1”.
CLISIMETRO
Es un
instrumento de mano con las mismas
funciones
del nivel Abney
descrito previamente. Consta
de un
círculo vertical [A] con escala porcentual para
medir
pendientes y escala angular para medir ángulos
verticales.
El círculo está inmerso en un líquido
especial
contenido en un recipiente herméticamente
sellado
[B] y gira alrededor de un pivote [C]. Las
lecturas
al círculo se realizan a través de un ocular de
lectura
[D]. La colimación se verifica por coincidencia
BRÚJULA
Generalmente
un instrumento de mano que se utiliza fundamentalmente en la
determinación
del norte magnético, direcciones y ángulos horizontales. Su aplicación es
frecuente
en
diversas ramas de la ingeniería. Se emplea en reconocimientos preliminares para
el trazado de
carreteras,
levantamientos topográficos, elaboración de mapas geológicos, etc.
NIVELES
El
nivel tubular o nivel teórico, es un trozo de tubo de vidrio de
sección circular, generado al hacer rotar un círculo alrededor de un centro O,
tal y como se muestra en la figura 2.26. La superficie es sellada en sus
extremos y su interior se llena parcialmente con un líquido muy volátil (como
éter sulfúrico, alcohol etc.) que al mezclarse con el aire del espacio restante
forma una burbuja de vapores cuyo centro coincidirá siempre con la parte mas
alta del nivel.
Nivel
de ingeniero, En las
operaciones de nivelación, donde es necesario el calculo de las diferencias
verticales o desniveles entre puntos, al nivel tórico se
le anexa un telescopio, una base con tornillos nivelantes y un
trípode. Los niveles difieren entre si en apariencia, de acuerdo a la precisión
requerida y a los fabricantes del instrumento. En la figura 2.27 se representan
los componentes básicos de un nivel.
