ALINEAMIENTO (1)

MORFOLOGIA DEL TERRENO

MEDIDAS LINEALES Y LEVANTAMIENTOS A WINCHA

1.00 GENERALIDADES.

La medición de la distancia de un punto a otro, es la base de todo levantamiento topográfico. Aún cuando los ángulos pueden leerse con bastante precisión utilizando equipo muy sofisticado, tiene que medirse por lo menos la longitud de una línea para complementar la medida de ángulos en la localización de puntos.

2.00 INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS.

Para realizar mediciones con precisión adecuada, utilizando el menor tiempo posible, en topografía se hace necesario el uso de instrumentos (aparatos) adecuados para tal fin. Estos instrumentos son desde él más simple hasta los instrumentos electrónicos de medición, pero se describe a continuación los instrumentos más simples y que comúnmente son utilizados en levantamientos a wincha.

INSTRUMENTOS ELEMENTALES:

1. WINCHA. Son cintas graduadas en sistemas métrico decimal, por lo que se puede apreciar: los metros, decímetros y milímetros; es de forma largada, de espesor pequeño comparado con su longitud. De acuerdo al material que han sido confeccionadas se pueden clasificar en:

De Tela o Lona. Está confeccionada de un material impermeable, el que lleva en su interior refuerzos metálicos delgados de cobre o de acedo entre 4, 6 ú 8 hilos, lo que impide el estiramiento de la wincha al ser usada. Este tipo de wincha puede ser de: 5.00, 10.00, 15.00, 20.00, 25.00, 30.00 y 50.00 metros de longitud. Son utilizadas en levantamientos que requieran poca precisión.

De Fibra de Vidrio. Está confeccionada como su nombre lo indica, con material de fibra de vidrio. Este tipo de wincha puede ser de: 5.00, 10.00, 15.00, 20.00, 25.00, 30.00, 50.00 y 100.00 metros de longitud. Son utilizadas en levantamientos que requieran una regular precisión.

De Acero. Está confeccionada como su nombre lo indica, con material de acero. Este tipo de wincha puede ser de: 5.00, 10.00, 15.00, 20.00, 25.00, 30.00, 50.00 y 100.00 metros de longitud y viene graduadas por un sólo lado, son más angostas que las winchas de tela y las de fibra de vidrio, siendo su desventaja que son muy quebradizas cuando no reciben un adecuado manejo, por que se debe tener mucho cuidado en su manipulación y utilización. Es necesario anotar que cada wincha trae sus condiciones o constantes de calibramiento, como tensión, temperatura y peso. Son utilizadas en levantamientos que requieran una gran precisión.

Invar. Es una wincha metálica confeccionada de una aleación de acero y níquel, en una proporción de 65% de acero por 35% de níquel, obteniéndose un material con un coeficiente de dilatación baja, siendo 10 veces menor que una wincha de acero, por lo que se considera un material indeformable e INVARiable (de allí su nombre: INVAR). Se la utiliza para realizar el calibramiento de otras winchas, tales como las de tela, fibra de vidrio y acero.

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2. JALON. Es un instrumento de forma largada y cilíndrica, de diámetro de 1/2”, 5/8”, 3/4” y 1”, y de una longitud de 2.00 metros, lleva en uno de sus extremos un refuerzo metálico llamado regatón, el que sirve para ser clavado en el terreno. Este instrumento se encuentra pintado de rojo y blanco o de negro y amarillo en forma alternada de 50 centímetros cada franja. El material de que se encuentra compuesto, puede ser de madera, aluminio o de fierro fundido. Se lo utiliza como señal para la ubicación de puntos topográficos.

3. PLOMADA. Es el instrumento topográfico más sencillo y más antiguo, compuesto por un peso de forma cónica de unos 200 gramos aproximadamente el que pende un hilo flexible. Este instrumento es utilizado par determinar la verticalidad en la ubicación de puntos topográficos.

4. NIVEL DE CARPINTERO. Es el instrumento que aunque no pertenece directamente a la topografía pero en ella tiene una gran utilidad. Se utiliza para determinar la horizontalidad y perpendicularidad de cualquier instrumento, desde el jalón, wincha entre otros. Está compuesto por niveles tubulares, colocados en una estructura sólida, como es la madera o aluminio, la cual ha sido finamente acabada en sus aristas con todas perpendiculares.

3.00 ALINEAMIENTOS.

En Topografía, en la ejecución de trabajos de medición con wincha y jalones, es necesario realizar alineamientos. Esto es la materialización de puntos de líneas reales e imaginarias, puntos que servirán de base para la toma de medidas y por consiguiente la realización de levantamientos topográficos. De otra manera a un Alineamiento lo podemos definir como la intersección del terreno con un plano vertical que pasa por dos puntos fijos en el terreno.

Estos alineamientos pueden realizarse de acuerdo a la ubicación de los puntos base, los que pueden ser:

A. ALINEAMIENTOS ENTRE DOS PUNTOS VISIBLES ENTRE SI.

Procedimiento:

1. Teniendo dos puntos ubicados sobre la superficie terrestre y materializados por dos jalones, el operador debe colocarse detrás de cualquiera de uno de ellos para luego por medio de visuales a uno y otro lado del jalón “base” (el mas cercano al ojo del operador) alinear un tercer jalón u otros jalones entro del alineamiento previsto.

2. Es necesario anotar que previo al trabajo del alineamiento, el operador indicará a su ayudante o “jalonero” (ayudante o auxiliar que se encarga de llevar los jalones), el Código de Señales para el Movimiento de los Jalones.

3. De acuerdo a las indicaciones del operador (Código de Señales), el jalonero colocará el jalón dentro del alineamiento ya sea a una distancia arbitraria o a una distancia pre establecida, para esta última se deberá utilizar una wincha.

4. En el caso de la ubicación de jalones a distancias pre establecidas, estas serán tomadas al centro de los jalones.

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Figura Nº 02.01Alineamiento entre dos puntos visibles entre si

Figura Nº 02.02Código de Señales

B. ALINEAMIENTOS ENTRE DOS PUNTOS INVISIBLES ENTRE SI.

Procedimiento:

1. Teniendo dos puntos ubicados sobre la superficie terrestre y materializados por dos jalones, en puntos invisibles entre si, por tener algún obstáculo entre ellos.

2. Se ubica dos jalones intermedios aproximadamente dentro del alineamiento, teniendo cuidado que dichos jalones deben tener la característica de que puedes ser visados de cada extremo del alineamiento.

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Mover a la Derecha Mover a la Izquierda

Inclinado a la Derecha Inclinado a la Izquierda

Jalón Alineado


3. El operador alienará los dos jalones intermedios hacia cada uno de los jalones extremos, realizándolo en forma separada.

4. Esta operación se repite cuatas veces sea necesaria hasta que no sea necesario mover los jalones intermedios para obtener un alineamiento a cualquier jalón extremo.

Figura Nº 02.02Alineamiento entre dos puntos invisibles entre si

C. ALINEAMIENTOS RECIPROCOS.

Este alineamiento es utilizado cuando no le es posible al operador ubicarse detrás de los jalones extremos para realizar el alineamiento.

Procedimiento:

1. Teniendo dos puntos ubicados sobre la superficie terrestre y materializados por dos jalones, en puntos visibles entre si, pero sin acceso al operador a la ubicación detrás de ellos.

2. Se ubica dos jalones intermedios aproximadamente dentro del alineamiento.

3. El operador alienará los dos jalones intermedios hacia cada uno de los jalones extremos, realizándolo en forma separada, este alineamiento será únicamente tomando como base los jalones interiores.

4. Esta operación se repite cuatas veces sea necesaria hasta que no sea necesario mover los jalones intermedios para obtener un alineamiento a cualquier jalón extremo.

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Figura Nº 02.03Alineamiento Recíproco

D. TRAZO DE UNA PERPENDICULAR.Este método se utiliza cuando no se cuenta con ningún instrumento para la medición del ángulo horizontal.

Procedimiento:1. Teniendo un alineamiento ubicado sobre la superficie terrestre y materializados

por dos jalones, en puntos visibles entre si.2. Se tal y como se explica en cada método:

MÉTODO DEL TRIANGULO 3,4,5.

Figura Nº 02.04Trazo de una Perpendicular mediante el triángulo 3,4,5

Se determina el punto dentro del alineamiento (AB), a partir del cual se trazará la perpendicular (C).

Se mide una distancia de 3.00 ó 4.00 metros sobre el alineamiento partiendo desde el punto elegido (C).

Se forma el triángulo 3, 4, 5, tomando la wincha y sumando cada elemento del triángulo, en el ejemplo; 0.00, luego en el siguiente vértice 3.00, luego en el siguiente vértice 7.00 y finalmente uniendo el 0.00 con la última medida 12.00.

El triangulo así formado tiene el ángulo recto, formado por los catetos de 3.000 y 4.00.

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MÉTODO DEL TRIANGULO ISÓSCELES.

Figura Nº 02.05Trazo de una Perpendicular mediante el triángulo Isósceles

Se determina el punto dentro del alineamiento (AB), a partir del cual se trazará la perpendicular (F).

Se toma una distancia dentro del alineamiento base (AB), la cual es centrada tomando como centro el punto a partir del cual se trazará la perpendicular (F). A estos puntos se los ha denominado D y E.

A partir de estos puntos (D y E), se mide una distancia entera tal como 5.00 o la unidad seguida de ceros tal como 10.00, dicha medida será repetida en el otro lado del triangulo, de tal manera que se forma un triangulo isósceles.

Al pensionar la wincha se encontrará un punto ©, que junto con el punto (F), forman un alineamiento perpendicular al alineamiento base (AB).

MÉTODO DEL TRAZO USANDO LOS BRAZOS DEL OPERADOR

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E. MEDIDA DE ANGULOS.

Este método se utiliza cuando no se cuenta con ningún instrumento para la medición del ángulo horizontal.

Procedimiento:

1. Teniendo dos alineamientos ubicados sobre la superficie terrestre y materializados por tres jalones, en puntos visibles entre si.

2. Se procede tal y como se explica en cada método:

MÉTODO DE LA PERPENDICULAR O MÉTODO DE LA TANGENTE.

Figura Nº 02.06Determinación del valor de un ángulo por

el método de la tangente.

En uno de los alineamientos se mide una distancia entera de preferencia la unidad seguida de ceros (10).

A partir de este punto se levanta una perpendicular hasta que corte al otro alineamiento.

Se mide la perpendicular trazada.

El valor del ángulo es igual a:

MÉTODO DE LA DIAGONAL O MÉTODO DEL SENO.

Figura Nº 02.07Determinación del valor de un ángulo por el

método del Seno.

En ambos alineamientos se mide una distancia entera de preferencia la unidad seguida de ceros (10).

Estos puntos así determinados se unen mediante un alineamiento y partir de la mitad de este alineamiento se traza una perpendicular hacia el vértice del ángulo.

Se mide todas las distancias que intervienen en los alineamientos

El valor del ángulo es igual a:

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4.00 MEDIDA DE DISTANCIAS

La medición de la distancia de un punto a otro, es la base de todo levantamiento topográfico. Aún cuando los ángulos pueden leerse con bastante precisión utilizando equipo muy sofisticado, tiene que medirse por lo menos la longitud de una línea para complementar la medida de ángulos en la localización de puntos.

En topografía, la distancia entre dos puntos, significa medir la distancia horizontal. Si los puntos están a diferente elevación, la distancia entre ellos, es la longitud horizontal comprendida entre líneas a plomada que pasan por los puntos.

1. MEDIR. Es hallar una relación entre una magnitud y otra de la misma especie, tomando como ésta última como unidad de medida

Existen diferentes métodos para medir distancias:

a. MÉTODO EXPEDITIVO. Viene a ser el método que consiste en determinar la distancia en forma aproximada, usando unidades no convencionales tales como: Cartaboneo de paso, cadeneo, u otra unidad no convencional y que sea utilizada como unidad de medida.

b. MÉTODO INDIRECTO. Viene a ser el método que consiste en utilizar ángulos y medidas para obtener la distancia entre dos puntos. Es el método donde se utiliza instrumentos provistos de anteojo, tales como el nivel y el TEODOLITO, con el apoyo de la mira o estadia.

c. MÉTODO DIRECTO. Viene a ser el método que consiste en determinar una medida mediante instrumentos que van ha determinar longitudes directamente en el terreno tal como: Winchas y cualesquier otros instrumentos de medida. Hacemos notar que con este método se mide la distancia tal como es el terreno, esto en lo que se refiere a su inclinación y para obtener distancias corregidas a la horizontal se puede utilizar los siguientes métodos:

Medidas Por Resalto.

Figura Nº 02.08Medida por Resaltos

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1º. Alinear entre los puntos A y B tantos jalones fuera necesario.2º. Medir la distancia horizontal entre jalón y jalón, haciendo uso de la

plomada para la verticalidad del jalón y el nivel de carpintero para la horizontal de la wincha

3º. La distancia total es:

d=1D = (d)

d=n

Medida de la Distancia Horizontal a partir de la Distancia Inclinada.

Figura Nº 02.09Medida de una DH a partir de una

Distancia Inclinada

1º. Se debe conocer previamente la distancia inclinada y el ángulo de depresión, con respecto a la horizontal

2º. El valor de la distancia horizontal es:

DH = d x Cos

5.00 MÉTODOS PARA LA OBTENCIÓN DE ÁREAS.

Por medio del concepto de escala, es fácil calcular las áreas sobre Planos, Mapas y Fotografías Aéreas utilizando métodos que a continuación se describe, tales como: Papel Milimetrado, Figuras Geométricas, Planímetro y software AutoCAD.

5.01 Medición de Áreas con Papel Milimetrado.

1. Se coloca una de hoja de papel Milimetrado preferiblemente transparente, sobre el mapa o plano y en este dibujo o delimita el perímetro del área objeto de medida

2. Se cuentan cuadros de 5 x 5 mm que quedan dentro del perímetro.

3. Se cuentan los cuadros que caen sobre la línea perimetral y se define que porcentaje o cantidad es respecto a cada cuadrado teniendo en cuenta la forma que la línea corta a dicho cuadrado y se suma a los anteriores.

4. Se calcula el área del terreno que abarca un cuadrado, de acuerdo con la escala del plano o mapa, y se multiplica el número total de cuadrados por el área de un cuadrado, con la cual se obtiene el área requerida.

Este método puede aún usarse cuando el plano ya se encuentra dibujado y en papel copia o en original, ya que en la actualidad existen otros métodos mas sofisticados, de acuerdo al avance tecnológico actual.

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5.02. Medición de Áreas por Figuras Geometrías.

Procedimiento

1. Se coloca una hoja de papel transparente sobre el mapa y se dibuja el perímetro de área que se quiere medir.

2. Se divide el área por secciones adaptándolas a figura geométricas: trapecios, cuadrados, triángulos etc.

3. Se calcula el área de cada lugar aplicando en cada caso las formulas correspondientes.

4. El Área Total viene a ser la sumatoria de todas estas Áreas Parciales, y en algunos casos se tiene que restar o quitar áreas que por la figura usada se ha sobrepasado del límite de la parcela a medir; para el cálculo de estas áreas remanentes también se aplica tal y como se hizo para el área total.

Figura Nº 02.10Medida de Áreas usando figuras geométricas

5.03. Medición de Área con Planímetro.

El planímetro es un instrumento que se utiliza para medir áreas sobre mapas o planos consta de un brazo trazador, ajustable, que esta en relación con la escala del plano. Un extremo del brazo se halla unido al otro. Denominado brazo polar. Un extremo posee una mirilla o un punzón trazador con el que se recorre el perímetro del área que se desea medir, en el sentido de las manecillas del reloj.

Cuando se emplea la tabla de constantes que trae el planímetro, se graduada el Brazo Polar y el Brazo Trazador colocando en la posición correspondientes, según la tabla de constantes y a la escala del plano. Se recorre el perímetro del área y se

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realiza la lectura en la pantalla o recuadro de valores de medición del planímetro, para luego multiplicar dicho valor por la constante (K) que se presenta en la tabla de constantes, de acuerdo a la escala del plano, obteniéndose de esta manera el valor de la superficie del terreno.

Cuando no se usa la tabla de constantes que trae el planímetro y se desea calcular el área de un terreno sobre un plano o mapa a escala cualesquiera, se procede de la siguiente manera.

1. Se coloca el Brazo Polar en cualquier posición, aunque la longitud de este brazo es igual para todas las escalas, por ejemplo a 3.90

2. Se coloca el Brazo Trazador en cualquier posición, por ejemplo 13.75

3. Se dibuja una circulo o un cuadrado o un rectángulo, en fin una figura geométrica cuyo valor de la superficie o área se conoce.

4. Se gradúa el disco y el nónio del instrumento en ceros y se recorre el perímetro del área conocida; luego se realiza la lectura en este disco y nónio un valor el que al dividir al área conocida se obtiene la constante “K”. Este procedimiento se realiza mínimo tres veces, a fin de obtener luego una Constante “K” promedio.

5. Se gradúa el disco y el nónio del instrumento en ceros y se recorre el perímetro de un área por conocer; y a la lectura que se obtiene de en el disco y el nónio, se multiplica por la constante “K” promedio, obteniéndose de esta manera el valor de la superficie o área deseada.

A = K x L

Esta última operación se realiza en un mínimo de tres (03) veces a fin de obtener el valor de un Área Promedio como valor mas probable.

Figura Nº 02.11Medida de Áreas con Planímetro

5.04. Medición de Distancias y Áreas mediante Software : AutoCAD, AutoLand

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A medida que la ciencia ha ido adelantando, en la actualidad los levantamientos topográficos, sean: planimétricos, altimétricos o taquimétricos, son modelados utilizando computador y software como el AutoCAD o AutoLand.

Figura Nº 02.12Medida de Áreas y Distancias, mediante Software Topográfico y de dibujo

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