INSTRUMENTOS PARA LA NIVELACION DIRECTA OBJETIVOS •
El objetivo principal principal de la siguiente práctica práctica es que el alumno alumno entienda entienda el funcionamiento y sepa el uso de los instrumentos como son: el nivel de ingeniero, el altímetro, el eclímetro y los estadales de lectura directa (mira) para realizar una nivelación directa
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!ue el alumno adquiera cierta destreza sobre todo en el uso del nivel de ingeniero que es un instrumento complejo y muy sensible
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"ealizar algunas lecturas con el nivel a modo de #abituar al alumno a este tipo de procesos que serán empleados en prácticas posteriores a esta
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!ue el alumno realice una investigación sobre la e$istencia de otros equip equipos os mas mas mode modern rnos os y comp comple lejo joss que pudi pudies esen en e$is e$isti tirr para para la nivelación
FUNDAMENTO TEORICO TIPOS DE NIVELES
%ualquier instrumento que se utilice com&nmente para la ejecución de nivelación directa, tiene como características esenciales una línea de visual y un tubo de nivel de burbuja o alg&n otro medio para #acer que la línea de visual sea #orizontal El tubo de nivel se monta de tal forme que su eje sea paralelo a la línea de visual El nivel mas usado es el nivel de ingeniero El nivel consiste en un telescopio montado en la barra de apoyo del nivel, la cual esta sujetada rígidamente al árbol ligado al telescopio de apoyó del nivel y paralelo al
telescopio, esta el tubo del nivel, el árbol encaja en un soporte de forme cónica de la cabeza de nivelación de tal forma que el nivel queda libre para girar alrededor del árbol como eje 'a cabeza de nivelación esta montada sobre un trípode, en el tubo del telescopio se encuentra la retícula de #ilos en la cual aparece la imagen que se ve a travs del telescopio, la burbuja del nivel es centrado por medio de tornillos de nivelación 'os dos tipos de niveles de ingenieros, son el nivel pesado o nivel umpy y nivel automático TELESCOPIO:
'os niveles modernos están equipados con telescopios de enfoque interno 'os rayos de luz que emanan de un punto objeto, son recibidos pos la lente del objetivo y una vez enfocados forman una imagen en el plano de retícula 'as lentes del ocular forman un microscopio que se enfoca en la imagen de la retícula 'a lente del objetivo se fija en el e$tremo del tubo del telescopio y se coloca una lente cóncava, en la guía de corredera dentro del mismo Esta lente cóncava puede moverse en forma paralela a la línea de visual, mediante la rotación de la perilla de enfoque y permite enfocar el telescopio en objetivos que se encuentran a diferentes distancias del instrumento El ocular se mantiene en su posición por medio de un anillo de rosca, la cual puede moverse en la dirección longitudinal para enfocar *or conducto de los tornillos de ajuste, la retícula tambin puede desplazarse transversalmente de tal forma que la intersección con los #ilos aparezca en el centro del campo de visión LENTE DEL OBJETIVO:
+u función es formar imágenes para los propósitos de la observación de visuales *ara lograr la precisión correcta de las mediciones, el objetivo debe producir una imagen que este bien iluminada, precisen su forma, bien definida y libre de decoloraciones na imagen así se logra utilizando una lente e$terior doble de %"-./ 0'1++ o de vidrio corona y un lente interior cóncavo2conve$o de cristal de roca
ENFOQUE:
%uando se va utilizar el telescopio, se mueve primero el ocular #acia adentro y #acia fuera #asta que se distinga en forma clara los #ilos de la retícula Este ajuste del ocular debe revisarse frecuentemente a medida que se cansa el ojo del observador 1l momento de verse un objetivo, la lente cóncava o guía del objetivo se mueve #acia adentro y #acia fuera #asta que la imagen este clara En este punto, la imagen debe situarse en el plano de retícula +i al momento de moverse ligeramente el ojo de lado a lado o de arriba #acia abajo, se producidse un movimiento aparente de los #ilos sobre la imagen, el plano de la imagen y la retícula no coinciden y se dice que e$iste paralaje El paralaje es una fuente de error en las observaciones, se debe eliminar volviendo a enfocar primero el ocular y luego el objetivo #asta que en pruebas posteriores no se tenga ning&n movimiento aparente *ara au$iliarse en este procedimiento debe colocarse la mano del observador en un papel blanco a unas cuantas pulgadas de la lente del objetivo para que el observador pueda concentrarse en enfocar la retícula en ves de #acerlo con otro objetivo que se ve a travs del telescopio RETÍCULA:
'a retícula que define la línea de visual, se elaboro por muc#o tiempo con #ilos de tela de ara3a caf y actualmente es de un alambre muy fino de platino En los instrumentos modernos, el anillo de los #ilos cruzados o retícula de #ilos, consta de un plato de vidrio en el cual se imprime líneas verticales y #orizontales muy finas que sirven como #ilos cruzados +e utilizan patrones especiales de líneas adicionales en algunos instrumentos: por ejemplo se mencionan los #ilos de estadía , ósea líneas dobles #orizontales y verticales, con un espacio muy corto entre ellas, que permiten tomar visuales precisas entre las mismas *uede apuntarse en forma mas precisa el espacio e$istente con una línea doble que con una línea &nica, como mostramos en la figura el anillo de la retícula se sostiene en su posición con cuatro tornillos de cabeza de agarre que pasan a trabes del tubo del telescopio y se enroscan en el anillo
"etícula
"etícula
4ornillo de cabeza de argue 'os agujeros del tubo del telescopio se encuentran ranurados de tal manera que, cuando se aflojan los tornillos del anillo puede rotarse en ángulos mas peque3os alrededor de su propio eje para rotar el anillo, sin descentrarlo, se aflojan los tornillos adyacentes5 luego, estos mismos tornillos se aprietan, una ves que se #alla rotado el anillo El anillo es más peque3o que el interior del tubo y se puede mover en sentido #orizontal y vertical por medio de los tornillos e esta forma para moverlo #acia la izquierda, se afloja el tornillo ubicado #acia la mano izquierda y se aprieta el tornillo ubicado #acia la mono derec#a TUBO DE NIVEL DE BURBUJA:
El tubo de nivel que se utiliza en los instrumentos topográficos, es un tubo de vidrio que tiene su parte interior en forma de barril, de manera que la línea longitudinal en su superficie interna es el arco de un circulo, el tubo esta casi lleno de ter sulf&rico o de alco#ol El espacio restante esta ocupado por una burbuja de aire que se encuentra en el punto más alto del tubo El tubo esta graduado generalmente en ambas direcciones a partir del centro de esta forma, la burbuja puede sentarse o bien llevar su centro al punto medio del tubo observando los e$tremos de la misma
na línea longitudinal, tangente a la superficie curvada interior en su punto medio superior, se denomina eje del tubo de nivel o eje de nivel %uando esta centrado la burbuja el eje del tubo de nivel es #orizontal El tubo de nivel se instala dentro de un tubo protector de metal, generalmente recubierto con yeso de *aris Este tubo se une al instrumento por medio de tornillos que permiten el ajuste vertical en un e$tremo y el movimiento lateral en el otro e$tremo del tubo
(a)
(b)
a) burbuja descentrada b) burbuja centrada NIVELES BASCULANTES:
Es un telescopio que esta montado en un fulcro transversal en el eje vertical y un tornillo micromtrico en el e$tremo donde se encuentra el ocular del telescopio espus de que sea nivelado el instrumento en forma apro$imada siguiendo el procedimiento usual, y utilizando el nivel de burbuja circular, el telescopio se apunta en la dirección deseada, entonces girando levemente en el plano vertical de su eje #aciendo girar el tornillo micromtrico #asta que la burbuja sensible del nivel del telescopio se encuentre centrada En este momento, la línea visual es #orizontal, aunque el instrumento en su conjunto no este nivelado NIVELES AUTOMÁTICOS:
*ermiten el establecimiento de una línea #orizontal de visual por medio de un sistema de prismas y espejos sostenidos por alambres, como en el caso del pndulo
En cada posición de observación, el instrumento se nivela en forma apro$imada, utilizando el nivel de burbuja circular y el pndulo mantiene una línea de visor #orizontal El instrumento es ligero y fácil de manejar y sus operaciones son rápidas y precisas En este tipo de instrumento no e$iste error accidental en caso de centrado de la burbuja 1 continuación mencionaremos algunos modelos de niveles asmáticos:
/67E' 14-8146%- /69-/ 1*
18E/4;<$ 6+4 86/681 E =-%<;m E+761%6>/ E/ ?9m ?
/67E' 14-8146%- 'E6%1 /1<<
/67E' 14-8146%- /69-/ 1%2BC1%B+
18E/46+4 86/681 E =-%E+761%6>/ E/ ?9m
B@D <Am B
/67E' 14-8146%- E 6/0E/6E"61 1+2BC1+ Este nivel es de alta precisión para trabajos de campo e industriales *osibilita la utilización de micrómetro con lamina plana paralela
18E/4;@D 6+4 86/681 E =-%?m E+761%6>/ E/ ?9m <Fmm (<@mm) /67E' 14-8146%- /69-/ 1D2?C1D?+
/67E' E 6/0E"6E"- 14-8146%- 1E2C1E%
18E/4;/ E/ ?9m ?
/67E' 14-8146%- '1+E" 1'2?A Es peque3o y liviano5 produce emisiones simultaneas de rayo láser en todas direcciones +eg&n el fabricante tiene bajo consumo y sus baterías de alcalina tienen larga duración Este tipo de niveles es de simple uso porque están dotados de censores 14-+: 1'%1/%E ?;
/67E' '1+E" /69-/ /'2;<
/67E' 60641' 'E6%1 /1B<
EL ECLIMETRO:
%omo su nombre lo indica, este nivel sirve para efectuar tanto la nivelación directa como la medición de ángulos de las pendientes El instrumento que se muestra esta graduado en porcentajes de pendientes %uando se le utiliza como nivel, el índice del vernier se fija en cero y se procede de la misma forma que el caso del nivel de mano %uando se utiliza el eclímetro, se visa el objetivo y se #ace girar el tubo de nivel alrededor del eje del arco vertical #asta que la retícula de alambre biseca la burbuja, seg&n se observe a travs del ocular Entonces puede leerse el ángulo de la pendiente o el porcentaje de la pendiente en el arco vertical ESTADALES DE LECTURA DIRECTA:
El estadal de lectura directa, se sostiene verticalmente en su posición5 el nivelador observa la graduación en la que la línea de visual se interseca el estadal y apunta la lectura +e #ace una estimación de la observación con mas precisión que la división mas peque3a del estadal El estadal de lectura, debe estar marcado de forma clara y nítida para ser observado de cualquier distancia El fondo debe estar pintado en blanco y rojo
ALTÍMETRO:
Este es un instrumento que trabaja apoyado en la diferencia de niveles presiones que e$iste en cotas determinadas %onsta de un barómetro que #ace mover una aguja que nos indica la altura graduada en unidades equivalentes a ?< metros, al girar la aguja ;
PROCEDIMIENTO DE CAMPO: •
En primer lugar se atendió a las e$plicaciones dadas por el docente de cómo utilizar los equipos de nivelación
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+e manipularon los tornillos del nivel de ingeniero para ver la función de cada uno de ellos
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+e realizaron varios estacionamientos del nivel de ingeniero con el fin de adquirir cierta destreza con la práctica
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+e tomaron lecturas de diversas cotas tomadas arbitrariamente y se comprobó con las lecturas de todos los miembros de la brigada
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%on la ayuda de un jalón, que se uso como apoyo para el eclímetro se practicó tomar ángulos, tanto positivos como negativos
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El docente tambin e$plico el manejo del altímetro, el cual básicamente se usa para ubicar el J8 relativo respecto a un J8 establecido en las cartas nacionales, este instrumento tambin sirve para medir la presión, pero para nuestro trabajo de campo no es necesario
CONCLUSIONES: •
En la presente práctica se aprendió el uso y el manejo de los instrumentos de nivelación directa como son: el nivel de ingeniero, eclímetro, mira graduada y tambin el altímetro
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+e adquirió cierta destreza en el uso de estos equipos *ara así poder realizar practicas posteriores sin tener dificultades en el uso de estos equipos
BIBLIOGRAFÍA:
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