CFGS GESTIÓN FORESTAL Y DEL MEDIO NATURAL
UT2. ORGANIZACIÓN DE LA RECOGIDA DE DATOS EN CAMPO TOPOGRAFÍA AGRARIA DOCENTE: Jaime Manuel Rodrigo Cabrera
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Contenido 1.
RECOGIDA DE DATOS EN CAMPO: DEL PAPEL A DIGITAL, PUNTOS A TENER EN CUENTA. ............................................................................................................ 3 El dispositivo ...................................................................................................... 3 Dualidad despacho/campo ................................................................................ 4 Datos online / offline ......................................................................................... 5 Integración con otros sistemas .......................................................................... 6
2.
RECOGIDA Y TRATAMIENTO DE DATOS. ............................................................. 6 2.A. TRABAJO DE CAMPO ................................................................................... 6 2.B. COORDINACIÓN Y ORGANIZACIÓN DE LOS RECURSOS HUMANOS. ............. 8 Jefe de topografía: ................................................................................. 8 Topógrafo .............................................................................................. 9 Cadista ................................................................................................. 10
3.
EQUIPOS TOPOGRAFICOS. TIPOS. PARTES Y COMPONENTES. .......................... 11 3.1.
MEDICIONES LONGITUDINALES. ............................................................ 13 MEDICIÓN A PASOS. ............................................................................. 13 MEDICIÓN CON CINTAS ........................................................................ 13 MEDICIÓN ELECTRÓNICA...................................................................... 16
4.
NORMAS BÁSICAS DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES EN TRABAJOS TOPOGRÁFICOS. .............................................................................................. 32 Identificación de los riesgos más comunes:...................................................... 32 Normas y medidas preventivas: ....................................................................... 32 Equipos de protección individual: .................................................................... 32
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1.
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RECOGIDA DE DATOS EN CAMPO: DEL PAPEL A DIGITAL, PUNTOS A TENER EN CUENTA.
Nos encontramos ya hace unos años inmersos en un cambio en cuanto a los procesos de la recogida de datos en campo, así muchas organizaciones las cuales recogían datos de forma estructurada en papel (lectura de contadores, encuestas) han realizado este paso que anunciamos en el título, de modo que es frecuente ver operarios con PDA recopilando datos. En el ámbito de lo geoespacial si bien la topografía hace tiempo que realizó esta transformación las organizaciones que trabajan con datos localizados están inmersas en este cambio de metodología. Los ejemplos son múltiples, recogida de incidencias de los servicios, inventariado, inspecciones, estudios del entorno… pero todas ellas con un punto en común hacen referencia al componente geospacial de los datos. Este cambio de paradigma a veces es visto como algo tan sencillo como comprar un dispositivo móvil y adaptar las tareas para que se puedan desarrollar en él. Es evidente que es así, pero en las tareas de consultoría que hemos realizado desde aiscadmobile hemos podido comprobar que este tipo de proyectos de «movilidad» tienen una serie de puntos clave a considerar si lo que se pretende es no volver a utilizar de nuevo el papel, estos son: El dispositivo Las tareas del despacho al campo Los datos on-line o off-line Integración con otros sistemas
El dispositivo La selección del dispositivo para la toma de datos en campo, es un aspecto del proyecto de movilidad al que normalmente no se le da la importancia que debiera y en muchos casos es uno de los puntos críticos en la implantación del sistema.
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La informática de consumo ha facilitado que tengamos a nuestro alcance multitud de dispositivos, en concreto las tablets, adecuadas en su mayoría para utilizar en casa o en la oficina pero no para su uso en el exterior. Desde nuestra perspectiva como integradores de sistemas gráficos y movilidad, hemos visto como en algún proyecto los operarios vuelven a utilizar el soporte papel tras una mala decisión en la elección del dispositivo; los motivos: las baterías duraban un par de horas a pleno rendimiento y era imposible sustituirlas, lo que obligaba a recargarlo siendo complicada esta tarea en un medio adverso, la falta de filtro solar en la pantalla hacía casi imposible visualizar los datos, además el no cumplir con los grados de protección adecuados restaba usabilidad por su ineficacia en determinados medios (humedad, polvo…). Complementariamente hemos de tener en cuenta que la incorporación de GPS en aplicaciones de datos localizados es necesaria si pretendemos ubicarnos en un mapa. Consecuentemente, optar por un dispositivo rugerizado es primordial, el sobrecoste inicial se amortiza con la eficiencia y usabilidad necesaria en campo. Son dispositivos preparados para trabajar con sol, lluvia, polvo, preparados para golpes y caídas e incluso con baterías reemplazables. En resumen, diseñados para el trabajo en campo.
Dualidad despacho/campo No es lo mismo trabajar en la oficina que sobre el terreno, es evidente, aunque a veces los nuevos dispositivos y la calidad del software nos puede hacer creer que es muy similar. Estar sentado en la oficina con una pantalla de 20”, no se parece en nada a estar de pie al lado de una autopista intentando dibujar en un dispositivo móvil. Muchas veces, al desarrollar un proyecto de movilidad se tiende, en primera instancia, a recrear aquellas tareas que se hacen en la oficina o las funcionalidades del software que allí utilizamos. Dado que en la mayoría de ocasiones las tareas a realizar son de recogida de datos o validación de estos, lo primero que se piensa es realizar todo el trabajo desde campo y ahorrase así el proceso posterior en la oficina. En este punto habría que plantearse ¿puede llevarse a cabo todo el trabajo en campo desde el dispositivo móvil? La respuesta dependerá mucho del tipo de dato y de las tareas que realicemos. Está claro que, por ejemplo, la toma de datos de un hidrante, comprobar su estado o tomar fotografías, son acciones para desarrollar y finalizar sobre el terreno. Son tareas sencillas que conllevan poca interacción y poco tiempo de uso del dispositivo.
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Sin embargo la toma de datos de una red de aguas, dibujar las tuberías, introducir los elementos, bombas, arquetas o acotar un croquis son tareas más complejas que requieren de más precisión. Creemos que en estos casos hay que optar por la estrategia de recopilar, de preparar la máxima información sobre el terreno y después finalizarla en la oficina. No es lo mismo dibujar en un entorno de CAD/GIS en la oficina, que sobre un dispositivo móvil y estos, aún en las mejores condiciones, no pueden ofrecer las mismas funcionalidades. Así, es necesario evaluar muy bien cuál es el tipo de tarea a realizar en campo, el tipo de datos a recopilar y en consecuencia, adoptar la estrategia más idónea.
Datos online / offline Dentro de un proyecto de movilidad una de las decisiones a tomar es si la metodología de trabajo en los dispositivos desplazados será online u offline (con o sin conexión a la red), ya que las estrategias o escenarios que se plantean son muy diferentes técnicamente. En ocasiones la decisión vendrá condicionada por respuestas a cuestiones como: ¿Qué tipos de datos extraigo del servidor?, ¿qué pasa si alguien modifica los datos que se han extraido para trabajar?, ¿qué sucede si otro técnico desplazado modifica los mismos datos que yo?, ¿qué sistema o quién valida los conflictos si los hay? Sin embargo, en otras, será incuestionable el estar siempre conectados, claro ejemplo son los equipos de emergencia que deben enviar y recibir los datos de forma inminente. A su vez, existen otros tipos de estrategias mixtas que permiten tener parte de los datos offline y trabajar online. Un ejemplo de este escenario comprendería la carga de información más estática en modo offline y las incidencias o inventariado se realizarían en modo online, ya que es necesario recabar del servidor los datos de trabajo. Aun así este modelo, siempre podría contemplar el crear una incidencia en modo offline, recoger los datos de campo y posteriormente, cuando el dispositivo encuentra conexión acabar de definirla. En resumen, sea cual sea el escenario, estará latente el problema de la comunicación en tiempo real, la sincronización de los datos así como al tamaño de la información requerida en los dispositivos móviles. IFPA LOS LLANOS DE ARIDANE
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En todo caso optar por una opción totalmente offline si no existe la limitación de la conexión, consideramos que es un error ya que tener a un equipo desplazado y poder estar en contacto con él, conocer su ubicación así como enviar y recibir información en tiempo real son características que no se pueden despreciar si estamos tratando de integrar una plataforma de movilidad.
Integración con otros sistemas La movilidad, entendiéndola desde el punto de vista geoespacial, consiste en tratar con un tipo de datos localizados. Si nuestro sistema no es capaz de almacenar, de tratar y de mostrar estos datos será difícil integrar la movilidad en nuestra organización. Es imprescindible que nuestro sistema pueda tratar con este nuevo tipo de dato. No estamos hablando de la necesidad de un SIG en el sentido estricto, aunque si la organización dispone de él será más fácil la integración, si no de tratar estos datos y de poder visualizarlos en toda la organización de acuerdo con los requisitos que pretendan cada una de las diferentes áreas.
2.
RECOGIDA Y TRATAMIENTO DE DATOS.
2.A. TRABAJO DE CAMPO A) Reconocimiento del terreno. Al iniciar los trabajos de campo se hace el reconocimiento del terreno, para identificar los puntos de interés objeto del levantamiento y la planeación del control topográfico. Debemos de tener en cuenta: - Ondulaciones del terreno. - Presencia de agua (regatos, ríos) y modos de vadearlo. - Presencia de animales. - Vallas, señales de propiedad. - Firmeza del suelo (nos determina el modo de materializar bases, por ejemplo). - Extensión de la zona y presencia de obstáculos en altura (arbustos, jaras, árboles). IFPA LOS LLANOS DE ARIDANE
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B) Localización de las poligonales de apoyo.- Localizaremos las estaciones o vértices de nuestras poligonales de apoyo, las cuales buscaremos que sean puntos dominantes o libres de obstáculos para poder posteriormente realizar la localización de los detalles requeridos. Dependiendo de la extensión del predio, una poligonal principal y poligonales auxiliares ligadas en sus extremos a la principal, serían lo ideal. Es práctica común que la nomenclatura de nuestra poligonal principal sea en el sentido contrario al de las manecillas del reloj para trabajar con el procedimiento de ángulos internos. C) Dibujo del croquis.- Este se elabora al inicio de nuestro registro en la libreta de campo para indicar la representación del predio, sus rasgos característicos y el apoyo topográfico establecido, posteriormente se elaboraran croquis por estación como ayuda en el proceso de dibujo. D) Posicionamiento de un vértice.- El levantamiento se debe referir a un sistema de coordenadas. Para proyectos de arquitectura e ingeniería el sistema de coordenadas a emplear será la proyección UTM, el cual se puede implantar en el sitio por medio de posicionamiento GPS o por la liga a vértices de coordenadas conocidas. El posicionamiento de vértices GPS, en caso de no contar con este equipo, se puede subcontratar a empresas que realice posicionamiento GPS, para el propósito de nuestras prácticas utilizaremos un GPS portátil o navegador GPS (no apto en trabajos de precisión por el error inherente a este procedimiento, de cuando menos 3m en posición). La información sobre vértices de coordenadas UTM conocidas se puede consultar en nuestro país en los establecimientos del INEGI (Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática). E) Orientación de un lado del polígono de apoyo.- El levantamiento debe referirse a la meridiana astronómica o en su caso a la magnética, lo cual se consigue orientando un lado de la poligonal, preferentemente el primer lado. F) Medición de ángulos y distancias.- Se utiliza el procedimiento de medida directa de ángulos y distancias, con un mínimo de dos observaciones de ángulo y distancia; Los ángulos se pueden medir utilizando el procedimiento de repeticiones o por reiteraciones, mientras que las distancias pueden ser obtenidas de acuerdo a la precisión requerida por medio de medición directa con cinta, o por métodos taquimétricos (indirectos). IFPA LOS LLANOS DE ARIDANE
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G) Condición geométrica.- Antes de retirarse del campo, se verifica el cierre angular, comparando la suma de los ángulos obtenidos con la condición geométrica.
2.B. COORDINACIÓN Y ORGANIZACIÓN DE LOS RECURSOS HUMANOS. Jefe de topografía: - Elaborar el informe con los cálculos y planos topográficos de los proyectos. - Realizar el aseguramiento y control de la línea base de los trabajos topográficos. - Coordinar y Planificar la ejecución de trabajos de campo. - Administrar la información de datos de campo - Establecer los procedimientos de control de toma de datos en el proyecto. - Verificar el correcto replanteo topográfico en campo previo a la ejecución de los trabajos de movimiento de tierras. - Entregar al cliente la documentación establecida en el contrato, al término del proyecto. - Verificar el cumplimiento de las especificaciones técnicas y procedimientos constructivos. - Coordinar constantemente con los jefes de topógrafo en Obra para realizar las propuestas de mejora y el levantamiento de las observaciones emitidas por el cliente. - Desarrollar y mantener actualizado los programas de medición de avances y sus respectivos análisis - Coordinar que los equipos Topográficos se encuentren correctamente calibrados y/o verificados. - Controlar volúmenes de voladura, rellenos y desmonte. - Apoyar en la implementación, preservación y mejora del Sistema de Gestión de Calidad, Seguridad, Salud Ocupacional y Medio Ambiente de Mota – Engil Perú - Supervisar y dirigir todo trabajo de levantamiento a ser realizado; así también la toma de datos, y el procesamiento y análisis de la información topográfica conforme a las Normas y Procedimientos establecidos en la ejecución del Proyecto. - Gestionar los permisos para trabajo de alto riesgo(trabajos en altura, trabajos en espacios confinados, trabajos de excavación de zanjas), a respectiva oficina. - Verificar el cumplimiento de las especificaciones técnicas y procedimientos constructivos.
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Topógrafo - Ejecutar, controlar y realizar el seguimiento de las líneas base de los trabajos topográficos - Realizar el levantamiento topográfico de obras/ proyectos de ingeniería - Coordinar con el Cadista el procesamiento de datos y revisar los planos topográficos que se elaboran - Efectuar cálculos y representaciones gráficas de las mediciones topográficas - Asistir técnicamente, en el área de su competencia a los supervisores de campo - Participar en la elaboración de los planos As-built, en los cuales se mostrará la ubicación y descripción de todas las actividades realizadas (ensayos, muestras, etc.) - Designar y controlar el desempeño del personal a su cargo en las actividades de su frente de trabajo - Dirigir las actividades de topografía - Identificar consultas de la supervisión - Llevar un control adecuado de las coordenadas y altitudes - Cumplir con las especificaciones técnicas y los procedimientos constructivos - Realizar la ejecución integral de los trabajos de levantamiento y replanteo topográfico. - Hacer el seguimiento a los replanteos (planos, datos, gráficos) y las coordinaciones necesarias para prestar las garantías y facilidades por parte de operación construcción para realizar los replanteos. - Asignar al personal adecuado para los trabajos de replanteo en los sectores requeridos. - Asegurarse y garantizar que las estacas colocadas por topografía no desaparezcan ni sean movidas hasta culminar los trabajos y efectuar las correcciones respectivas. - Efectúa diversos tipos de levantamiento datos para elaborar el catastro que se requieren para llevar a cabo un proyecto. - Determina las coordenadas y posiciones (latitud, longitud y altitud), llevando un control adecuado de las mismas. - Replantear y Verificar los trabajos de movimiento de tierras. - Coordinar, con Cadista , el procesamiento de datos recogidos de campo - Revisar los planos topográficos que se elaboran. - Efectuar cálculos, hacer representaciones gráficas de la topográfia. - Asistir de forma técnica, en el área de su competencia a los supervisores de campo.
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Participar en la elaboración de los planos As-Built, en los cuales se mostrará la ubicación y descripción de todas las actividades realizadas (ensayos, muestras, etc.).
Cadista - Elaborar los planos de acuerdo a levantamiento topográfico para el desarrollo del Proyecto. - Procesar la información de los planos de ejecución del Proyecto - Actualizar la información Digital de los planos del Proyecto - Elaborar los planos As – Built. - Entregar en forma oportuna, al cliente, de la documentación requerida contractualmente y para la entrega del Proyecto con su respectiva relación de planos. - Apoyar en el cumplimiento de los lineamientos de Control de Calidad del Contrato - Coordinar con los topógrafos e ingenieros para el levantamiento de las observaciones. - Entregar de planos para y obras en forma ordenada y en fechas establecidas al área de Producción para cumplimiento de los hitos de obra - Realizar metrados de los avances diarios y hacer las valorizaciones mensuales de toda la obra. - Diseñar y generar la Data, planos de replanteo de las estructuras del proyecto, necesario para plasmarlo en campo. - Coordinar con el jefe de topografía para definir el Diseño o Modificación - Procesar e interpretar los datos recogidos durante el levantamiento topográfico. - Elabora los planos de acuerdo a levantamiento topográfico para el desarrollo del Proyecto. - Coordinar constantemente con los topógrafos e ingenieros para el levantamiento de las observaciones. - Asistente de Topografía (nivelador) - Verificar la efectividad de las acciones correctivas y preventivas para todos los procesos que se incluyen en el alcance del sistema - Difundir la política y objetivos de la calidad, y brindar capacitación al personal en obra. - Dar apoyo al topógrafo en campo, en la actividad del levantamiento y replanteo topográfico. - Asegurar el transporte de manera segura el equipo topográfico y materiales ( estacas, cintas, comba). - Coordinar con personal operador de maquinaria los controles del replanteo IFPA LOS LLANOS DE ARIDANE
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Apoyar al equipo en la elaboración de plano As-Built
EQUIPOS TOPOGRAFICOS. TIPOS. PARTES Y COMPONENTES.
Podemos clasificar al equipo en tres categorías: para medir ángulos, para medir distancias y para medir pendientes.
TRÁNSITO Instrumento topográfico para medir ángulos verticales y horizontales, con una precisión de 1 minuto (1´ ) o 20 segundos (20" ), los círculos de metal se leen con lupa, los modelos viejos tienen cuatro tornillos para nivelación, actualmente se siguen fabricando pero con solo tres tornillos nivelantes. Para diferencia un tránsito de un minuto y uno de 20 segundos, en los nonios los de 1 minuto tienen en el extremo el numero 30 y los de 20 segundos traen el numero 20. Este equipo se debe manejar con mucho cuidado para evitar cualquier tipo de golpe y que le provoque alguna falla.
TEODOLITO ÓPTICO El teodolito es un instrumento de medición mecánicoóptico universal que sirve para medir ángulos verticales y, sobre todo, horizontales, ámbito en el cual tiene una precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles. Es portátil y manual; con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede medir distancias. Este equipo debe manejarse con mucho cuidado para evitar golpes y raspaduras en los lentes.
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TEODOLITO ELECTRÓNICO Es la versión del teodolito óptico, con la incorporación de electrónica para hacer las lecturas del circulo vertical y horizontal, desplegando los ángulos en una pantalla eliminando errores de apreciación, es más simple en su uso, y por requerir menos piezas es más simple su fabricación y en algunos casos su calibración. Las principales características que se deben observar para comparar estos equipos hay que tener en cuenta: la precisión, el numero de aumentos en la lente del objetivo y si tiene o no compensador electrónico. Este equipo debe manejarse con mucho cuidado para evitar golpes y raspaduras en los lentes.
DISTANCIOMETRO Dispositivo electrónico para medición de distancias, funciona emitiendo un haz luminoso ya sea infrarrojo o láser, este rebota en un prisma o directamente sobre la superficie, y dependiendo del tiempo que tarda el haz en recorrer la distancia es como determina esta. En esencia un distanciometro solo puede medir la distancia inclinada, para medir la distancia horizontal y desnivel, algunos tienen un teclado para introducir el ángulo vertical y por senos y cosenos calcular las otras distancias. El alcance de estos equipos puede ser de hasta 5,000 metros, también existen distanciometros manuales, estos tienen un alcance de hasta 200 metros, son muy útiles para medir recintos y distancias cortas en general. Estos equipos deben ser manejados con mucho cuidado.
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3.1.
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MEDICIONES LONGITUDINALES.
En topografía, al hablar de distancia entre dos puntos, se sobre entiende que se trata de la distancia horizontal que haya entre ellos. Para medir distancias existen numerosos métodos que dependen de la precisión requerida, del costo y de otras circunstancias. MEDICIÓN A PASOS. Se usa en reconocimientos y levantamientos a escala reducida. Su precisión o error relativo es de entre 1/100 a 1/200. La precisión de esta medida depende de la práctica del individuo que la ejecuta como también de la clase de terreno sobre el cual va a medir. Muchos calculan la distancia de su paso a razón de 90 cm/paso, otros de 80 cm/paso. Esta magnitud depende de cada persona; la longitud de paso se puede determinar estableciendo con cinta en el terreno dos marcas a una distancia conocida (digamos 50 m) y contando el número de pasos necesario para cubrir esa distancia. La longitud del paso será el cociente de la distancia en metros entre el número de pasos contabilizado: Longitud de paso = Longitud en metros/Número de pasos La medición a pasos también se puede realizar con ¨podómetro¨ que es un aparato portátil que se coloca en la pierna y da automáticamente el número de pasos o la distancia en km ó fracción, cuando se le introduce la longitud de paso. MEDICIÓN CON CINTAS Se llama también Medición directa. Las cintas métricas se hacen de diversos materiales con longitud y peso variables. Las más usadas son las de acero. En levantamientos regulares realizados con cinta la precisión o error relativo es de entre 1/3000 a 1/5000. En la medición de distancias con cinta o longímetro y elementos auxiliares, existen diferentes tipos de cintas, que pueden ser: -
Cintas de acero Cintas de lienzo Cintas de nylon Cintas de fibra de vidrio
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Cintas de acero cubiertas con polímero Cintas de acero invar
Las cintas de lienzo y nylon son muy frágiles y tienen grandes deformaciones con la tensión y la temperatura, por lo que se deben utilizar solo en levantamientos preliminares o de baja precisión. Prefiriéndose las cintas de acero por su menor deformación y resistencia para trabajos de mayor precisión. Fichas. Son agujas metálicas de 25 a 35 cm de longitud que se entierran provisionalmente en el terreno para medir; un juego de fichas consiste de 11 piezas, las necesarias para establecer diez intervalos de 20m (200 m). Balizas. Son barras de madera, metálicas o fibra de vidrio, de sección circular u octogonal, terminadas en punta en uno de sus extremos (regatón) y que sirven para señalar la posición de puntos en el terreno ó la dirección de las alineaciones. Tienen una longitud de 1.50 a 5.00 m y vienen pintados con trozos alternados de rojo y blanco. Plomada. Es una pesa metálica terminada en punta y suspendida por una cuerda. Sirve para definir la vertical que pasa por un punto.
Material adicional. Se incluye en este material las libretas de campo (libreta de transito) para anotar los datos, pintura, clavos, maceta o marro, hilo; machetes y hachas para abrir brecha. Medición en terreno horizontal Se requiere de dos operadores llamados cadeneros quienes se auxiliaran de las balizas haciendo punterías con ellas para definir una línea recta y evitar error por mala alineación. El cadenero de atrás es el que pone en cero la cinta, el cadenero de adelante debe ser el más experimentado, es quien lee la cinta, alineándola, poniéndola horizontal y aplicando una tensión constante, para el caso de una cinta de 30 m, esta tensión debe ser de 5 kg para evitar el error por catenaria (columpio). IFPA LOS LLANOS DE ARIDANE
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Medición en terreno inclinado En el caso de un terreno inclinado, es necesario clavar trompos (pequeñas estacas de madera) o fichas a lo largo de la línea por medir, de manera que el desnivel entre dos puntos consecutivos, permita poner horizontal la cinta empleando las plomadas. La suma de las distancias parciales entre puntos de la alineación, dará como resultado la distancia total.
Errores en la medición de distancias con cinta Clasificación de los errores. Los errores que contienen las medidas son de TRES tipos: A) Errores sistemáticos. Son aquellos que siguen siempre una ley definida física o matemática y, mientras las condiciones en que se ejecutan las medidas permanezcan invariables, tendrán la misma magnitud y el mismo signo algebraico; por lo tanto son acumulativos. La magnitud de estos errores se puede determinar y se eliminan aplicando métodos sistemáticos en el trabajo de campo. IFPA LOS LLANOS DE ARIDANE
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Los errores sistemáticos pueden ser instrumentales, personales o naturales.: -
Por longitud incorrecta de la cinta Por mala alineación Por inclinación de la cinta Por catenaria (columpio) Por temperatura
B) Errores accidentales. Son los que obedecen a una combinación de causas que no alcanza el observador a controlar y para las cuales no es posible obtener correcciones, ya que son errores aleatorios. Los errores accidentales sólo se pueden reducir por medio de un mayor cuidado en las medidas y aumentando el número de observaciones: -
Por puesta de ficha (inclinación de la ficha) Por variación de la tensión Por apreciación de las fracciones al leer la cinta
C) Yerros o equivocaciones. Son las faltas involuntarias originadas por el mal criterio, falta de cuidado o de conocimientos, distracción o confusión del observador. Las equivocaciones se encuentran y se eliminan comprobando todo el trabajo.
3.2.
MEDICIÓN ELECTRÓNICA
Los progresos científicos han hecho posible la construcción de aparatos electrónicos para medir distancias con toda precisión. Se basan en la medición indirecta del tiempo que tarda un rayo de luz o una onda de radio en recorrer la distancia que separa los dos puntos. Con equipo de medición electrónica es posible obtener precisiones superiores a 1/10,000. La medida electrónica de distancias (MED o EDM) está basada en las propiedades de una onda electromagnética propagada en el medio atmosférico, y en la medición de su fase. El instrumento que realiza esta medición es el distanciómetro, que generalmente va acoplado o incorporado dentro de la Estación Total, junto al anteojo.
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Para la medición de distancias el distanciómetro mide la longitud de terreno comparando una línea de longitud desconocida (nuestro lado a medir) con la longitud de onda conocida del rayo laser o energía electromagnética con la que trabajan. La medición electrónica de distancias queda definida entonces como una medición indirecta ya que la magnitud que en realidad medimos es el tiempo de viaje de una señal electromagnética.
La medición electrónica de distancias queda definida como una medición indirecta ya que la magnitud que en realidad medimos es el tiempo de viaje de una señal electromagnética, vale la pena destacar que también es necesario tomar en consideración el coeficiente de refracción del medio, así como los cambios de densidad y que, por supuesto, la precisión de nuestra medición dependerá directamente de la precisión con la que el equipo pueda medir el tiempo. A principios de la década de los noventa, comenzó a aplicarse un sistema de medición por satélite para realizar los levantamientos, el cual se denomina: SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS), en la actualidad se esta generalizando su uso, ya que estos equipos en forma eficaz y eficiente pueden posicionar puntos sobre la superficie terrestre con gran precisión en la definición de sus coordenadas: LATITUD, LONGITUD Y ALTITUD. IFPA LOS LLANOS DE ARIDANE
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ESTACIÓN SEMITOTAL En este aparato se integra el teodolito óptico y el distanciometro, ofreciendo la misma línea de vista para el teodolito y el distanciometro, se trabaja más rápido con este equipo, ya que se apunta al centro del prisma, a diferencia de un teodolito con distanciometro, en donde en algunos casos se apunta primero el teodolito y luego el distanciometro, o se apunta debajo del prisma, actualmente resulta más caro comprar el teodolito y el distanciometro por separado. En la estación semitotal, como en el teodolito óptico, las lecturas son analógicas, por lo que el uso de la libreta electrónica, no representa gran ventaja, se recomienda mejor una estación total.
ESTACIÓN TOTAL Es la integración del teodolito electrónico con un distanciometro integrado, de tal forma que puede medir ángulos y distancias simultáneamente. La distancia horizontal, la diferencia de alturas y las coordenadas se calculan automáticamente. Todas las mediciones e información adicional se pueden grabar. Se puede determinar la distancia horizontal o reducida, distancia geométrica, el desnivel, la pendiente en %, los ángulos en vertical y horizontal, como las coordenadas en x,y,z.
NIVELES Un nivel es un instrumento que nos representa una referencia con respecto a un plano horizontal. Este aparato ayuda a determinar la diferencia de elevación entre dos puntos con la ayuda de un estadal. El nivel más sencillo es el nivel de manguera, es una manguera trasparente, se le introduce agua y se levantan ambos extremos, por simple equilibrio, el agua estará al mismo nivel en ambos extremos.
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El nivel de mano es un instrumento también sencillo, la referencia de horizontalidad es una burbuja de vidrio o gota, el clisímetro es una versión mejorada del nivel de mano incorporando un transportador metálico permitiendo hacer mediciones de inclinación y no solo desnivel. El nivel fijo es la versión sofisticada del nivel de mano, este en lugar de sostenerse con la mano se coloca sobre un tripie, la óptica tiene más aumentos y la gota es mucho más sensible. En el caso del nivel de manguera y de mano no requieren mucho cuidado, pero el nivel fijo si hay que manejarlo con más precaución y evitar golpes.
NIVELES ELECTRÓNICOS Estos funcionan como los niveles ópticos, y adicionalmente pueden hacer lecturas electrónicamente con estadales con código de barras, esto resulta muy práctico, ya que la medición es muy rápida, y se eliminan errores de apreciación o lectura, incluso de dedo, ya que estos tienen memoria para almacenar y procesar los datos, pueden desplegar en pantalla una resolución de décima de milímetro, y medir distancias con una resolución de un centímetro. Si bien un teodolito o una estación total se puede usar como nivel, las mediciones no serán tan precisas, siendo que el nivel es un instrumento especializado, pero si no requiere gran precisión. Se puede utilizar una estación o un teodolito ajustando el ángulo vertical a 90 grados.
NAVEGADORES GPS. Estos son más para fines recreativos y aplicaciones que no requieren gran precisión, consta de un dispositivo que cabe en la palma de la mano, tienen la antena integrada, su precisión puede ser de menor a 15 mts. IFPA LOS LLANOS DE ARIDANE
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Además de proporcionar nuestra posición en el plano horizontal pueden indicar la elevación por medio de la misma señal de los satélites, algunos modelos tienen también barómetro para determinar la altura con la presión atmosférica. Los modelos que no poseen brújula electrónica, pueden determinar la "dirección de movimiento" (rumbo), es decir es necesario estar en movimiento para que indique correctamente para donde está el norte. Este aparato si ocupa ser manejado con cuidado para evitar golpes o afectar la pantalla.
BALIZA En topografía el término balizar se usa para referirse a la acción de ubicar un sitio en relación a otros, fácilmente ubicables, que aseguran el poder encontrarlo posteriormente. En navegación suele emplearse el término boya o boya de balizamiento. Una baliza puede ser activa si emite una señal (sea del tipo que sea) o pasiva, si no emite.
Tipos de balizas activas: *Emisoras de señales de radio (Satélites GPS). * Emisoras de señales ultrasonido (Sónar). * Emisoras de señales luminosas (Faro). Las balizas no nevcesitan de algún cuidado específico. PLOMADA METÁLICA Instrumento con forma de cono, construido generalmente en bronce, con un peso que varía 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. Tradicionalmente este instrumento se ha construido con una cuerda y una pesa de plomo (que le da nombre). Actualmente este simple mecanismo se suele fabricar en aleaciones metálicas de plomo o bismuto (para uso náutico), de aluminio o latón cromado, con cuerdas retráctiles para otros usos. IFPA LOS LLANOS DE ARIDANE
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También hay las que incorporan tecnología láser. La plomada metálica no ocupa de mucho cuidado porque es un aparato muy manejable y duradero.
BRÚJULA Puede apoyarse en tripié, bastón o una vara cualquiera. Las letras (E) y (W) la caratula 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 medir el rumbo. 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. Se emplea para levantamiento secundarios, reconocimientos preliminares, para tomar radiaciones en trabajos de configuraciones, polígonos apoyados en otros levantamientos más precisos.
EL TRÍPODE es un instrumento que tiene la particularidad de soportar un equipo de medición como un taquímetro o nivel, su manejo es sencillo ,pues consta de tres patas que pueden ser de madera o de aluminio, las que son regulables para así poder tener un mejor manejo para subir o bajar las patas que se encuentran fijas en el terreno. El plato consta de un tornillo el cual fija el equipo que se va a utilizar para hacer las mediciones. El tipo de trípode que se utilizó en esta ocasión tiene las siguientes características: Patas de madera que incluye cinta para llevarlo en el hombro. Diámetro de la cabeza: 158 mm. Altura de 1,05 m. extensible a 1,7 m. Peso: 6,5 Kg. El trípode tiene un nivel de cuidado medio, porque aunque sus materiales son resistentes, se debe manejar con precaución.
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LA MIRA Se puede describir como una regla de cuatro metros de largo, graduada en centímetros y que se pliega en la mitad para mayor comodidad en el transporte. Además de esto, la mira consta de una burbuja que se usa para asegurar la verticalidad de ésta en los puntos del terreno donde se desea efectuar mediciones, lo que es trascendental para la exactitud en las medidas. También consta de dos manillas, generalmente metálicas, que son de gran utilidad para sostenerla. Este instrumento debe manejarse con cuidado para evitar que dañe, de igual manera evitar golpes.
TAQUÍMETRO Es un instrumento topográfico que sirve tanto para medir distancias, como ángulos horizontales y verticales con gran precisión. En esencia, un taquímetro consta de una plataforma que se apoya en tres tornillos de nivelación, un círculo graduado acimutal (en proyección horizontal), un bastidor (aliada) que gira sobre un eje vertical y que está provisto de un índice que se desplaza sobre el círculo acimutal y sirve para medir los ángulos de rotación de la propia aliada, y dos montantes fijos en el bastidor, sobre los cuales se apoyan los tornillos de sustentación de un anteojo que, a su vez, gira alrededor de un eje horizontal. Al anteojo está unido un círculo graduado cenital (en proyección vertical) sobre el cual, mediante un índice fijo a la aliada, se efectúan las lecturas de los ángulos de rotación descritos por el anteojo. Unos tornillos de presión sirven, en caso necesario, para fijar entre sí las diversas partes del instrumento. Se pueden efectuar pequeños desplazamientos de la aliada y del anteojo mediante tornillos micrométricos. Las lecturas sobre dos círculos graduados de los ángulos de desplazamiento acimutal y cenital se realizan por medio de nonios o de microscopios, o bien, en los teodolitos más precisos, por sistemas de tornillos micrométricos. Este instrumento se maneja con cuidado aflojando y apretando los tornillos solo lo necesario para no vencerlos, de igual manera evitar golpes y raspaduras en los lentes.
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PLANIMETRO Es un instrumento manual utilizado en la determinación del área de figuras planas con forma irregular. El área de una figura cualquiera se determina con el planímetro fijando el anclaje en un punto externo a la figura y recorriendo en sentido horario con el punto trazador su perímetro. Finalmente, se toman las lecturas del número de revoluciones y se multiplica por la constante de proporcionalidad, la cual depende de la longitud del brazo trazador y de la escala de la figura. La constante de proporcionalidad es suministrada por el fabricante del instrumento o puede ser determinada directamente por comparación. El planímetro debe ser manejado con cuidado para evitar golpes.
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. Las fichas se usan en la medición de distancias para marcar las posiciones finales de la cinta y llevar el conteo del número de cintadas enteras que se han efectuado. Las fichas no necesitan un cuidado especifico ua que se usan para enterrarlas en la tierra la mayoría de las veces, por lo tanto se maltratan y son de uso rudo.
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4. 4.1.
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DIBUJO DE PLANOS CONCEPTO DE DIBUJO.
Los planos y mapas topográficos, son representaciones graficas de porciones de la superficie terrestre. Los accidentes del relieve y los debidos a la mano del hombre se muestran mediante diversas combinaciones de líneas, puntos y símbolos estandarizados. Tradicionalmente los planos se han producido en forma gráfica o “copia dura”, esto es impresos en papel o película de poliéster, sin embargo, recientemente con el uso de la computación se ha incrementado su producción en forma digital y pueden almacenarse en unidades de disco, se pueden visualizar en computadora e imprimir en copia dura. En el dibujo tradicional o manual, se hace uso de las herramientas o instrumentos estándar de dibujo como escalímetros, compases, escuadras, reglas, etc.; En los sistemas de diseño asistido por computadora “CAD” por sus siglas en inglés, se emplean computadoras programadas con software especial y en interfaz con dispositivos electrónicos de trazado.
4.2.
ESCALA DE UN PLANO.
Se llama escala de un mapa o plano a la relación constante que existe entre las distancias gráficas y sus homologas del terreno; la elección de la escala de nuestro dibujo, depende del propósito del levantamiento y de consideraciones como el tamaño de la hoja de dibujo, el tipo y la cantidad de símbolos topográficos y los requisitos de precisión al medir distancias a escala en un mapa. La escala se representa comúnmente por medio de una razón representativa, donde el antecedente (numerador) indica el valor del plano o dibujo y el consecuente (denominador) el valor de la realidad o del terreno. Por ejemplo la escala 1 : 2000 ó 1 / 2000 indica que cada unidad de dibujo representa 2000 unidades del terreno. En la elección de la escala para el dibujo del plano, se aplica la formula general de la escala.
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El resultado del cálculo debe aproximarse a una escala común de topografía.
4.3.
ESCALAS TOPOGRÁFICAS.
Generalmente se utilizan las siguientes escalas para topografía:
De acuerdo con nuestros requerimientos de información para estudios preliminares o de planeación podemos emplear escalas pequeñas (por ejemplo 1:10,000 a 1:50,000), mientras que para el desarrollo de proyectos definitivos requerimos de escalas grandes de detalle (por ejemplo 1:100 a 1:1000).
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ACTIVIDAD UT2.1. A que escala debe dibujarse un plano en el que una distancia en el terreno mide 75 m y el espacio papel o distancia gráfica es de 40 cm
ACTIVIDAD UT2.2. Determina la escala a la que debe dibujarse un HUERTO en un plano que tiene un área útil para la planta de 300 x 260 mm (horizontal, vertical); si la extensión del terreno en metros es la que se indica en la figura.
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4.4.
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DISPOSICIÓN DEL PLANO EN LA HOJA DE DIBUJO
El aspecto de un plano o mapa terminado influye mucho en su aceptabilidad y valor. Un plano deficientemente dispuesto no inspira confianza en su contenido. Para producir un plano bien balanceado y garantizar que toda la información requerida quepa en el mapa, se procede verificando la extensión del terreno en sus sentidos horizontal y vertical y comparándola contra el espacio útil disponible para el trazado en la hoja de dibujo. Existen en la práctica común del dibujo de planos, los tamaños o formatos estándar basados en el sistema ISO, a continuación se indican los más comunes: Tamaño de Planos
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4.5.
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SÍMBOLOS CONVENCIONALES
Se emplean símbolos convencionales para representar los accidentes topográficos, haciendo posible mostrar muchos detalles de manera clara en poco espacio. Los símbolos se estandarizan para realizar nuestros trabajos de manera homogénea, las características de los símbolos tendrán que adaptarse a la escala en cada caso.
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4.6.
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TIPOGRAFIAS Y CALIDADES DE LÍNEAS.
Para un formato doble carta, la altura de textos estándar es de 2 mm, subtítulos 3 mm y títulos de 5 mm. Al colocar los textos debe evitarse colocarlos “de cabeza” o en dirección invertida. La siguiente figura ilustra con respecto a la horizontal la dirección con la que se deben escribir los textos horizontales, verticales e inclinados.
La presentación del dibujo y su correcta interpretación se debe en gran medida a la adecuada asignación de las calidades de línea, la poligonal de linderos por ejemplo es una línea principal y debe tener una mayor calidad de línea que las líneas secundarias que representen detalles como guarniciones, líneas de conducción enterradas o superficiales; y estas a su vez un mayor peso que las líneas terciarias de referencia en acotaciones o retícula de coordenadas. En el siguiente cuadro se sugieren algunas calidades de línea para la elaboración de dibujos en AutoCAD.
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4.7.
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FLECHA DEL MERIDIANO DE REFERENCIA
Todo plano deberá contener una flecha indicadora de la meridiana que se esté utilizando, astronómica, magnética o convencional (norte de la planta o norte de construcción), en algunos casos es conveniente dibujar las tres, indicando el ángulo existente entre ellas para fines de orientación; usualmente esta flecha se coloca en la parte superior de la hoja de dibujo.
Título. El titulo o cuadro de referencia generalmente se coloca en la esquina inferior derecha, de esta manera se facilita encontrarlo y consultarlo; el titulo debe expresar el tipo de plano o mapa; el nombre de la propiedad o el del trabajo y el de su propietario o usuario; el nombre del lugar o la región, la fecha en que se elaboró, la escala, el nombre de quien lo elaboro, el número de plano y datos adicionales para fines especiales. Los letreros deben dibujarse en letra de estilo sencillo y no de ornato. Notas. Las notas describen aspectos especiales relativos al plano en cuestión, deben aparecer en un lugar visible para asegurar que se vean al hacer una observación rápida del plano. El mejor sitio es un poco arriba del cuadro de referencia o título en la esquina inferior derecha (ver notas típicas para planos topográficos en plano “catálogo de símbolos convencionales”).
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5.
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NORMAS BÁSICAS DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES EN TRABAJOS TOPOGRÁFICOS.
Identificación de los riesgos más comunes: -
Sobreesfuerzos Contactos eléctricos, directos e indirectos Atropello por parte de vehículos de la obra, y ajenos a la obra Caidas al mismo nivel Caidas a distinto nivel
Normas y medidas preventivas: -
-
-
Emplear cintas métricas no conductoras de electricidad Usar miras y jalones no conductores de electricidad. Si en algún caso es necesario el empleo de cintas métricas metálicas, su uso será vigilado por el Jefe de Equipo de topografía. Ante una línea eléctrica o elemento con tensión, guardar una distancia mínima de 5 m. El jefe del equipo de topografía informará a los auxiliares para asegurarse de que estas medidas se respetan. Los trabajos en zonas abiertas al tráfico de vehículos se harán protegiendo al equipo con la correspondiente señalización y usando los chalecos de alta visibilidad. En zonas con riesgo de Caidas a distinto nivel emplear el arnés de seguridad amarrado a un punto seguro. Se aplicarán correctamente las medidas sobre levantamiento de cargas de forma manual, contenidas en el R.D. 487/1997.
Equipos de protección individual: -
Casco de Seguridad Botas de seguridad Chaleco de alta visibilidad Mascarilla y gafas de protección en ambientes pulverulentos Guantes de cuero
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