UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA

INGENIERÍA EJECUCIÓN EN GEOMENSURA

LABORATORIO DE TOPOGRAFÍA I

INFORME Nº 6

“ COMPROBACIÓN DE UN NIVEL ”

INTRODUCCIÓN

Dependiendo del tipo y marca, el nivel de ingeniero o equialtÍmetro podrá presentar distintos elementos que lo caracterizan y a la vez lo diferencian de otros modelos; siendo la tecnología la que ha marcado las tendencias en función de los avances y las necesidades de los usuarios.

Al margen del tipo, marcas, o midelos; todos poseen dos elementos para su total nivelación que a su vez determinaran la perfecta instalación del nivel, siendo el primero el nivel esférico, sirve como una aproximación debido a su insuficiente sensibilidad, definiendo un plano horizontal; y el segundo elemento, siendo de mayor sensibilidad, variando según la marca y el año de fabricación, pudiendo presentar el nivel tubular, tornillo de trabajo o péndulo compensador y/o automático.

El nivel esta formado por un montón de elementos geométricos, que deben guardar ciertas condiciones entre si, condiciones, atreves de las cuales se posibilita una comprobación del funcionamiento de dicho nivel; de lo contrario se procederá a un ajuste de ser necesario.

OBJETIVO

Comprobar el estado de un nivel, que en esta oportunidad será un nivel Reversible H. Morin Secretan, por medio de dos métodos de nivelación, siendo uno de ellos el método del punto medio y el otro método el del punto extremo.

MARCO TEÓRICO

Elementos Geométricos del Nivel de Ingeniero

Eje Vertical de Rotación ( EVR o EV ); Eje imaginario en torno al cual gira el instrumento.

Línea de Fe del Nivel Tubular ( LF ); Es la tangente del punto medio superior del nivel tubular; en el caso de que la burbuja esté centrada, la línea de fe estará en la horizontal, o sea es la tangente en el centro de las graduaciones del nivel tubular.

Eje Óptico o Eje de Colimación ( EO ); Eje imaginario que resulta de la unión del centro de la lente objetivo con el cruce de los hilos principales del del retículo.

Hilo Horizontal del Retículo ( HHR o HH ); Corresponde al hilo medio o hilo principal del retículo.

Condiciones Geométricas del Nivel de Ingeniero

Todo instrumento debe ser sometido a chequeos y controles periódicos, en general las condiciones geométricas que deben cumplir los elementos anteriormente mencionados son:

La LF debe ser perpendicular al EV

El HH debe ser perpendicular al EV

El EO debe ser paralelo o Coincidir al EF

La LF debe ser paralela al EO o EC

Verificaciones y Correcciones

La LF debe ser perpendicular al EV:

Se centra la burbuja del nivel tubular de la forma acostumbrada, la burbuja se observa mientras se gira el nivel sin importar la dirección del anteojo, si la burbuja principalmente centrada no sufre descentralización, o sea conserva su lugar, el nivel no necesita corrección; de lo contrario se observa que el nivel no podrá ser puesto en la horizontal con la necesaria precisión, por tanto al no estar en la vertical, formara un ángulo con ella; a su vez provocará un gran desplazamiento de al burbuja del nivel tubular en cada nueva puntería.

La corrección del error se hace eliminando la mitad de la desviación del centro de la burbuja por medio de los tornillos de corrección del nivel tubular y la otra mitad con los tornillos de nivelación.

Se repite el proceso hasta que el ajuste

quede perfecto.

El HH debe ser perpendicular al EV:

Si se dispone de un colimador, se hace coincidir los hilos del colimador con los del nivel; de lo contrario, se identifica un punto el cual pueda ser visualizado claramente y a su vez se proyecte sobre el HH, mediente el tornillo tangencial se gira el instrumento al rededor de su EV. Si el punto permanece en el HH. el instrumento estará corregido, de lo contrario para ajustarlo, habrá que rotar el anillo de los tornillos de corrección del retículo, hasta satisfacer la condición necesariamente requerida.

El EO debe ser paralelo a la LF:

El requisito principal de todo proceso de nivelación, es obtener una línea de colimación horizontal; la cual debe ser paralela a la línea de fe, de manera que cuando la burbuja tubular este nivelada y/o centrada, el eje de colimación sea horizontal.

Para verificar esta condición existen dos método, siendo uno el método por estaciones conjugadas y el método del punto central.

Metodo de estaciones conjugadas

Se colocan dos estacas aproximadamente entre 50 y 100 metros, en un suelo lo mas horizontal posible, luego se coloca el nivel a poca distancia de la mira a, para realizar las lecturas correspondientes a los puntos ubicados han A y B respectivamente, repitiendose en forma análoga para hacerlo desde B a

Sea e el error presente en las lecturas debido a la falta de paralelismo, entonces, se consideran los valores obtenidos cuando se instala el nivel de A a B y vise versa lo siguiente:

Cb = Ca + ha - ( Lb + e )

Ca = Cb + hb - ( La + e )

Luego de igualar y ejecutar las operaciones respectivas para despejar e, arroja lo siguiente:

e = ( ha + hb ) + ( La + Lb )

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En caso de existir error, éste se deberá corregir actuando sobre los tornillos antagónicos verticales del retículo, hasta llevar la lectura al valor La', considerando

La' = La - e

Metodo del punto central

Es importante tener en cuenta que el error de paralelismo entre la visual y la LF, no produce ningún efecto en este método, al estar instalado el instrumento equidistantemente de las miras colocadas en los puntos A y B respectivamente, ya que si la vista no es paralela a la LF, las lecturas tomadas a1 y b1, tendrán el mismo error, ya sea por exceso o defecto, siendo su diferencia el desnivel de A y B.

Se eligen dos puntos muy bien definidos A y B distantes entre si entre 50 y 100 metros, instalandose equidistante de ellos el nivel para efectuar las lecturas a1 hacia A y b1 hacia B, posteriormente se debe proceder al igual que el método de puntos extremos, tomando las lecturas a1 hacia A y b1 hacia B respectivamente, para verificar que:

a1 - b1 = a2 - b2

De no ser así, el instrumento necesitará de un ajuste, en este caso, se corrige en el punto que ubico mas lejos del nivel en el segundo paso, considerando lo siguiente:

Lr(a o b)2 = L2(otra) - (a1- b1)

DESARROLLO

La experiencia tiene su inicio el día jueves 6 del mes de Noviembre, aproximadamente como a las 14:30 hrs, con la ida en busca de los instrumentos a utilizar, consistiendo en dos miras, una huincha, un nivel, que en esta oportunidad nuevamente fue el nivel reversible H. Morin Secretan y por su puesto debía venir acompañado de un trípode.

En esta ocasión como se dijo en la introducción se debía verificar el error del nivel y como se necesitaba un lugar lo mas horizontal posible, nos dirigimos a la parte anterior de la Casa Central de la USACH ( Rectoría ), lugar que es espacioso y en cierta forma horizontal, tal como se requiere para este tipo de comprobaciones.

Luego de llegar al lugar, se procedió a marcar los lugares donde se debían ubicar las miras, cuya distancia debía ser aproximadamente de 50 mts. entre ellas, lo cual como la huincha es tan solo de 30 mts. , se tubo que hacer dos mediciones, tratando en lo posible de permanecer en línea recta entre los puntos marcados hasta alcanzar la distancia requerida.

Posteriormente se ubicaba el nivel a una distancia de 10 mts. de la mira A, para proceder a tomar las mediciones requeridas, las que debían ser 4 para el método del punto extremo y 4 para el método del punto medio, momento en el cual el instrumento se debía ubicar en el centro de las miras para hacer las lecturas correspondientes.

RESULTADOS

Como lo requerido es el error, se procedió a sacar para el punto medio, tan solo los desniveles ( Dm = HcA - HcB ); en cambio para el método del punto exterior, se procedió a sacar la distancia de ( PR a A) y de ( PR a B), sabiendo que el ( (Hi - Hs)*100 = d ), a demás el desnivel ( De ), de la misma forma que el anterior, para posteriormente al hacer la diferencia entre el desnivel de punto medio ( Dm ) y el del método del punto extremo ( De ), arroje una H, la que divida y/o fraccionada por la distancia ( d ) entre las miras arroje un valor ( x ), que si le aplicamos ArcTg, nos dará como resultado el error ( e ); expresado:

Dm - De = H ===> H = x ====> ArcTg ( x ) = e

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ANALISIS

Considerando la poca practica de la utilización del nivel en terreno duro, que en esta oportunidad fue, entre una especie de adoquines, y su poca maniobrabilidad, ya que no posee tornillos nivelantes, se pudo tomar todos lo s datos requerido, y a pesar de lo maltratado y antigua del instrumento, se logro un error de él no mayor al de 3 milímetros, estando dentro de unas medidas deseables y considerables para dicho instrumento.

CONCLUCION

Se logro el objetivo con superación y buenas expectativas de resultados, además, se ha aprendido a ver los ajustes que necesitan los niveles en general y como determinar si necesitan estos ajustes o no, por determinados métodos de operación.

BIBLIOGRAFIA

EDUGAL “ TOPOGRAFÍA ” ARTURO QUINTANA

USACH “ CURSO DE VÍCTOR AGUILERA H TOPOGRAFÍA CLÁSICA ”

Mc GRUW HILL “ TOPOGRAFÍA ” DANTE ALCANTARA