TOPOGRAFIA MINERA II
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO SUBTERRANEO SUBTERRANEO CON BRÚJULA COLGANTE INTRUDUCCION: La topografía es la ciencia que estudia estudia los métodos necesarios para para llegar a representar un terreno con todos sus detalles naturales o creados por el hombre, así como el conocimiento conocimiento y manejo de los instrumentos instrumentos que se precisan para tal fin. Al conjunto de operaciones necesarias para representar topográficamente un terreno se denomina Levantamiento y la señalización necesaria para llevar los datos existentes en un plano a terreno ter reno se denomina Replanteo. El levantamiento realizado con cinta está dentro del marco de la planimetría, que es la parte de la topografía que estudia el conjunto de métodos y procedimientos destinados a representar la superficie del terreno como un plano horizontal sobre el cual se proyectan los detalles y accidentes prescindiendo de las alturas. En el presente informe queremos dar a conocer un levantamiento topográfico en el cual hemos utilizado la cinta y brújula, para ello realizamos una medición de un terreno ubicado en el sector de la macarena, se pretende mostrar en un plano todos los detalles existentes en el terreno, para tal efecto ocuparemos el método de levantamiento con cinta. Para el levantamiento de estas labores, casi siempre se hace uso de la brújula colgante; realizándose en algunos casos estos levantamientos, para ver el avance alcanzado y tener al día los planos. El motivo y justificación del levantamiento de una chimenea es llevar en forma correcta la inclinación y la dirección de la misma y esta se obtiene con la Brújula colgante y el Eclímetro (Clinómetro).
LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON BRUJULA COLGANTE Y ECLIMETRO
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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Realizar un levantamiento plan métrico con cinta y brújula.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1. Alcanzar un buen manejo de esta ciencia, ya que será de gran utilidad para los levantamientos posteriores. 2. Ocupar de forma correcta la cinta y la brújula. 3. Procesar la información y llevarla a un plano quedando representada la Superficie del terreno.
MARCO TEORICO Antes de la invención del teodolito, la brújula representaba para los ingenieros, agrimensores y topógrafos el único medio práctico para medir direcciones y ángulos horizontales. A pesar de los instrumentos sofisticados que existen actualmente, todavía se utiliza la brújula en levantamientos aproximados y continuos siendo un aparato valioso para los geólogos, y los ingenieros catastrales La brújula colgante para minas se compone de la brújula propiamente dicha y de la suspensión cardán tipo kassel; junto con el eclímetro, que permite conocer la inclinación del terreno en cada momento y trazar los planos de las minas La suspensión cardán es la misma que se usa en los instrumentos de navegación y permite que la brújula esté horizontal en todo momento, ya que el centro de gravedad del círculo que la contiene está más bajo que los puntos de los que está suspendida. Para el transporte se pliega la brújula junto con la suspensión cardán en un plano, ocupando así poco espacio. El eclímetro de suspensión está constituido por un semicírculo graduado con dos ganchos, por medio de los cuales se cuelga la cuerda. La graduación tiene el cero en el punto medio de la semicircunferencia y va aumentando hasta 90º en los dos sentidos.
CONCEPTOS DE AZIMUT Y RUMBO La dirección de los alineamientos en topografía se dan en función del ángulo que se forma con el meridiano de referencia y puede ser de dos tipos: azimuts o rumbos. LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON BRUJULA COLGANTE Y ECLIMETRO
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AZIMUT El azimut de una línea es el ángulo horizontal medido en el sentido de las manecillas del reloj a partir de un meridiano de referencia. Lo más usual es medir el azimut desde el Norte (sea verdadero, magnético o arbitrario), pero a veces se usa el Sur como referencia. Los azimuts varían desde 0° hasta 360° y no se requiere indicar el cuadrante que ocupa la línea observada.
RUMBO
El rumbo de una línea es el ángulo horizontal agudo (<90°) que forma con un meridiano de referencia, generalmente se toma como tal una línea Norte-Sur que puede estar definida por el N geográfico o el N magnético (si no se dispone de información sobre ninguno de los dos se suele trabajar con un meridiano, o línea de Norte arbitraria).
BRÚJULA Generalmente son aparatos de mano. Pueden apoyarse en tipié, o en un bastón, o en una vara cualquiera. Las letras (E) y (W) de la carátula están invertidas debido al movimiento relativo de la aguja respecto a la caja. Las pínulas sirven para dirigir la visual, a la cual se va a medir el Rumbo.
BRÚJULA DE MANO DE REFLEXIÓN.
Con el espejo se puede ver la aguja y el nivel circular al tiempo que se dirige la visual o con el espejo el punto visado. El nivel de tubo, que se mueve con una manivela exterior, en combinación con la graduación que tiene en el fondo de la caja y con el espejo, sirve para medir ángulos verticales y pendientes. Las brújulas fabricadas para trabajar, traen un contrapeso en la punta Sur para contrarrestar la atracción magnética en el sentido vertical. Esto ayuda para identificar las puntas Norte y Sur. La Brújula, como los demás aparatos de medición debe reunir determinadas condiciones para que dé resultados correctos.
CONDICIONES QUE DEBE REUNIR UNA BRÚJULA
La línea de los Ceros Norte-Sur debe coincidir con el plano vertical de la visual definida por la Pínulas. Si esto no se cumple, las líneas cuyos rumbos se miden LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON BRUJULA COLGANTE Y ECLIMETRO
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quedarán desorientadas, aunque a veces se desorienta a propósito para eliminar la declinación. La recta que une las 2 puntas de la aguja debe pasar por el eje de rotación, es decir, la aguja en sí debe ser una línea recta.
USOS DE LA BRÚJULA Se emplea para levantamientos secundarios, reconocimientos preliminares, para tomar radiaciones en trabajos de configuraciones, para polígonos apoyados en otros levantamientos más precisos. Levantamientos de Polígonos con Brújula y Cinta. El mejor procedimiento consiste en medir, en todos y cada uno de los vértices, rumbos directos e inversos de los lados que allí concurran, pues así, por diferencia de rumbos se calcula en cada punto el valor de ángulo interior, correctamente, aunque haya alguna atracción local. Con esto se logra obtener los ángulos interiores de polígono, verdaderos a pesar de que haya atracciones locales, en caso de existir, sólo producen desorientación de las líneas.
INSTRUMENTOS BRÚJULA COLGANTE O SUSPENDIDA La brújula colgante para minas se compone de la brújula propiamente dicha y de la suspensión cardán tipo kassel; junto con el eclímetro, que permite conocer la inclinación del terreno en cada momento y trazar los planos de las minas LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON BRUJULA COLGANTE Y ECLIMETRO
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La suspensión cardán es la misma que se usa en los instrumentos de navegación y permite que la brújula esté horizontal en todo momento, ya que el centro de gravedad del círculo que la contiene está más bajo que los puntos de los que está suspendida. Para el transporte se pliega la brújula junto con la suspensión cardán en un plano, ocupando así poco espacio. El eclímetro de suspensión está constituido por un semicírculo graduado con dos ganchos, por medio de los cuales se cuelga la cuerda. La graduación tiene el cero en el punto medio de la semicircunferencia y va aumentando hasta 90º en los dos sentidos.
EL ECLIMETRO Es un instrumento utilizado para medir la inclinación de una pendiente , el eclímetro se coloca sobre una cuerda suspendida entre dos puntos topográficos
EL FLEXOMETRO El flexómetro es un el cual es coincido con el con la particularidad de una delgada cinta en unidades de medición, una carcasa metálica o de esta carcasa se dispone sistema de freno para
instrumento de medición nombre de cinta métrica, que está construido por metálica flexible, dividida y que se enrolla dentro de plástico. En el exterior de de disponen de un impedir el enrollado
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automático de la cinta, y mantener fija alguna medida precisa de esta forma. Se suelen fabrican en longitudes comprendidas entre uno y cinco metros. La cinta metálica está subdividida en centímetros y milímetros enfrente de escala se encuentra otra escala en pulgadas. Su flexibilidad y el poco espacio que ocupan lo hacen más interesante que otros sistemas de medición, como reglas o varas de medición. Debido a esto, es un instrumento de gran utilidad, no sólo para los profesionales técnicos, cualquiera que sea su especialidad (fontaneros, albañiles, electricistas, arqueólogos, etc.), sino también para cualquier persona que precise medir algún objeto en la vida cotidiana.
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PROCEDIMIENTO DEL LEVANTAMIENTO LEVANTAMIENTO CON LA BRÚJULA SUSPENDIDA Y EL CLINÓMETRO 1.- La primera operación es establecer las coordenadas en el punto A; se tomó como referencia las coordenadas (1000E, 1000N, cota 3000), auxiliándose el operador con personales que lo acompañan que, con sus luces atrás y delante, indican la mejor disposición de las alcayatas (se han utilizado clavos de acero), que han de colocarse en las paredes o en techo de la labor subterránea, pero en este trabajo se ha colocado las alcayatas en las paredes.
2.- Teniendo las alcayatas en los puntos extremos del tramo se coloca y se tensa el cordel entre dichos puntos cuidando que no choque en ningún parte de la labor. Los puntos deben establecerse cruzando las labores de caja a caja. (A-1, 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, 5-6). De acuerdo a este procedimiento se han establecido, a partir de la boca mina los siguientes puntos y se va haciendo un croquis enumerando los puntos que se muestran en el siguiente gráfico:
6
5
Pared izquierda
4
Pared derecho
3
2 Cordel tensado
1 BOCA MINA A LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON BRUJULA COLGANTE Y ECLIMETRO
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La mejor longitud que se debe darse a las cuerdas es de 10 a 15 metros. Longitudes más pequeñas multiplican las operaciones y las causas de error, y mayores formarían catenarias y resultarían con error los ángulos de inclinación.
3.- primero se toma los ángulos de inclinación. En la pita bien tensada se suspende el eclímetro una vez que la plomada este en equilibrio se lee el ángulo vertical correspondiente. (Este procedimiento se realiza para evitar que el peso de la brújula estire las cuerdas y luego resulten los ángulos de inclinación falsos).
4.- tomada la inclinación, se cuelgan la brújula en el sitio donde los clavos no ejerzan influencia sobre la aguja, cuidando que el norte marcara en la esfera del limbo este hacia la dirección que sigue el levantamiento. (Dirección del avance). En la medida de las orientaciones debe hacerse tomando las orientaciones directas e inversas de cada tramo, con la que se detectara la perturbación magnética si en caso existiera.
5.- se mide la distancia (distancia inclinada) entre los puntos, luego se mide los detalles a lo largo del tramo haciendo que la cinta sea perpendicular al cordel tensado. La longitud a tomarse de los detalles variara según la irregularidad del tramo.
3
1
A
2
4
Según estos procedimientos realizados se tomaron los siguientes datos de campo que se tiene registrado en la libreta de campo, que se muestra en el recuadro:
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DISTANCIA
ANGULO
DISTANCIA
PARED
PARED
INCLINADA
ANGULO
HORIZONTAL
PARCIAL
DERECHO
IZQUIERDO
TRAMO
DI
VERTICAL
Z(AH)
DP
PD
PI
TECHO
PISO
A-1
15.05
0°
218°
0
-
-
-
0.60
15.05
2.35
0.0
1.83
0.90
2.40
2.77
0.45
1.96
0.98
5.00
2.54
1.24
2.50
1.03
8.00
1.77
1.87
1.95
1.03
11.00
1.30
2.44
2.31
0.93
12.00
1.06
2.66
1.61
0.87
12.50
0.61
3.26
1.88
0.71
15.5
0.00
3.53
2.10
0.78
4.00
1.18
2.64
2.27
0.86
6.00
1.67
2.10
2.32
1.11
7.60
1.82
1.71
1.74
1.20
9.20
2.29
1.08
1.84
1.20
11.10
2.99
0.56
1.66
1.10
12.44
3.46
0.00
1.58
1.17
1.16
3.22
0.44
1.81
0.99
2.80
2.94
0.90
1.79
1.22
5.21
1.98
1.41
1.92
1.48
7.50
1.43
1.91
2.05
1.46
9.60
0.72
2.50
1.43
1.35
10.90
0.56
2.79
1.09
1.16
11.84
0.00
3.05
1.11
1.32
3.50
0.92
2.20
0.83
1.49
4.90
1.27
1.72
1.25
1.60
7.50
1.92
1.04
0.74
1.47
10.50
2.70
0.39
1.00
1.18
12.00
3.27
0
1.10
1.63
3.70
2.24
1.13
1.11
1.69
5.70
1.94
1.23
1.31
1.62
12.30
0.72
2.55
1.62
1.34
15.30
0.29
3.21
1.72
1.18
16.33
0.00
3.25
1.56
1.09
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
15.05
12.44
11.84
12.00
16.33
-1°
2.5°
0.25°
0°
-2°
250°
218°
250°
222°
248°
A: 1000E 1000N COTA: 3000 LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON BRUJULA COLGANTE Y ECLIMETRO
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CONCLUSIONES En el presente informe se dio a conocer lo que era un levantamiento topográfico con cinta y brújula lo cual cumple el objetivo principal de este trabajo. El uso de estos instrumentos no era el mejor para lograr una buena medición, ya que según mis conocimientos existen otros instrumentos tales como el GPS, los teodolitos, con los cuales podemos obtener de manera más exacta y eficiente los mismos datos que obtuvimos ocupando la cinta y la brújula. Logramos automatizar los datos tomados en campo, ya así desarrollamos el plano del terreno.
RECOMENDACIONES
Hacer varias lecturas con la brújula colgante, para así tener datos más exactos.
Colocar bien la brújula colgante y el eclímetro para poder tomar datos precisos.
Realizar las mediciones con mucho cuidado para poder tener resultados exactos.
BIBLIOGRAFÍA
Dominguez, F. 1963. Topografía general y aplicada. Editorial Dossat, S.A. Madrid.4
Miquel Estruch Serra 2003. Topografía Subterránea para minería y obras. Editorial UPC.
Wolf, P. 1998. Topografía. Alfaomega S.A., Colombia.
http://www.topografiaglobal.com.ar/contenido.html
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