Redes Geodésicas, medición y ajuste para Obras de Ingeniería

Transcripción

1 Redes Geodésicas, medición y ajuste para Obras de Ingeniería Profesor Ing. J. Ciampagna 1

2 Temario El problema - Éxito y fracaso Introducción al tema Aproximación sencilla Diseño Aplicaciones Compensación Conclusiones 2

3 El problema ÉXITO Y FRACASO 3

4 El Problema Planimetría Altimetría 4

5 Exito y fracaso Exito El trabajo en obra sigue normal Más trabajo Moderadas felicitaciones Satisfacción personal Fracaso La obra se paralizó. Nunca más. Fuertes críticas Sentido de culpa Muchas preguntas ( porqué?) y una sola respuesta. 5

6 Las claves del éxito Pensar Conocimiento Hacer Pericias Sentir Actitudes Decires Comunicación, el otro 6

7 En nuestro trabajo. Conocimiento: Teoría de errores, Topografía y Geodesia Pericias: Proyectar, medir, calcular, comprobar Actitud: Dedicación, curiosidad, amor por lo que uno hace, inseguridad para tener seguridad, ser proactivos. Decires: cambiar nuestro lenguaje; pasar de la culpa a observar cómo lo mejoramos aprendiendo del error. 7

8 INTRODUCCIÓN AL TEMA 8

9 Momentos de inserción del Agrimensor en las Obras de Ingeniería Proyecto Levantamientos clásicos: topografía, fotogrametría, otros. Construcción Replanteo El Control Auscultación de los supuestos de diseño Apoyo Tema de hoy 9

10 Tipos de Obra Obras lineales: Acueductos, oleoductos, caminos, puentes Obras de desarrollo superficial; Presas, centrales eléctricas, centrales atómicas, Obras Subterráneas: 10

11 Fases o Procesos de una red de apoyo Diseño (Proyecto de la red) Amojonamiento Medición Cálculo Compensación 11

12 Lo que nunca hay que perder de vista APROXIMACIÓN SENCILLA 12

13 El problema de la distancia corta α R S S 13

14 Errores angulares Distancia en Metros 0,5 mm 1 mm 1 cm 2 cm 5 cm 0,05 0, ,6 41,3 412,7 825,5 2063, ,3 20,6 206,4 412,7 1031, ,2 10,3 103,2 206,4 515, ,1 4,1 41,3 82,5 206, ,0 2,1 20,6 41,3 103, ,5 1,0 10,3 20,6 51, ,2 0,4 4,1 8,3 20, ,1 0,2 2,1 4,1 10, ,1 0,1 1,0 2,1 5, ,0 0,0 0,4 0,8 2, ,0 0,0 0,2 0,4 1, ,0 0,0 0,1 0,2 0,5 Resultados en segundos 14

15 Errores lineales Distancia en Metros 1" 2" 5" 10" 1 ' 30' 60'=1Grado Resultados en Centímetros 15

16 Propagación de errores angulares en una poligonal

17 Cómo descubrir el punto de error angular? Punto de error

18 Propagación de errores lineales

19 Cómo descubrir el punto de error linear? Azimut Error Lineal Azimut

20 Proyecto de la red DISEÑO 20

21 La fórmula mágica Función general de propagación de errores 21

22 Aplicación a una triangulación α1 1 ϒ α1 n ϒ n Sn C α2 ϒ 2 22

23 Aplicación a la triangulación Error medio en la medición de ángulos 23

24 Otros diseños y posibilidades Para una Poligonal Para la medición de una nivelación trigonométrica Para una nivelación Etc., etc., etc. 24

25 Ejemplos APLICACIONES 25

26 1981 PUENTE POSADAS ENCARNACIÓN 26

27 Paraguay Argentina

28 28

29 1970 TÚNEL TRASANDINO Físicas y Naturales - Universidad de 29

30 Túnel Trasandino 30

31 Chile Argentina 3230

32 Argentina Chile

33 Argentina Chile

34 Argentina Chile

35 Argentina Chile

36 Argentina Chile

37 La salida angular Punto de La Triangulación Norte Sentido del avance P2 Az0 Az12 Poligonal de Apoyo Traza P1

38 La gran pregunta: Y EL GPS. SIRVE? 38

39 GPS La técnica GPS se presta a usos muy variados dentro de una gama de precisión amplia ( desde 10 m hasta 0.1 mm) Hoy e día, las técnica diferencial es imprescindible para alcanzar la precisión centimétrica con GPS Una red permanente proporciona al usuario del sistema GPS los datos necesarios para llevar a cabo sus trabajos de levantamiento de precisión 39

40 GPS Permite reducir la logística de campo por completar los recursos necesarios en el campo Acceso a los datos en tiempo real o en tiempo diferido por varios medios (Internet, radio, teléfono,...) 40

41 Valores típicos Líneas de base hasta 100 km Instantáneo (navegador) -> 5-10 m 5 minutos (mono frecuencia C+L) -> submétrica 10 minutos (mono frecuencia C+L) -> 50 cm 30 minutos (mono frecuencia C+L) -> 10 cm 1 Hora (mono frecuencia C+L) -> 5 cm > 1 hora en varias sesiones, bi-frecuencia -> 1 cm 41

42 Valores típicos El GPS tiene el potencial para alcanzar la precisión milimétrica en tiempo real! Lo importante cuando se contempla un trabajo con GPS es establecer el requerimiento de precisión y ajustar la metodología y los procesos de calculo coherentemente 42

43 Cálculo del error angular a partir de dos puntos GPS Error GPS Error angular α Distancias entre los puntos GPS 43

44 Red GPS Punto 2 E A B D Punto 1 44

45 Compensación de la red GPS Xpa = Xp1 + Delta x + Vxa Ypa = Yp1 + Delta y + Vya Zpa = Zp1 + Delta z + Vza 45

46 Otro Instrumental Giróscopo busca meridiano Equipamiento de nivelación para cruce de ríos Teodolitos geodésicos Estaciones totales Distanciómetros de alta precisión Equipos de centración forzoza Instrumentos ad hoc (señales, y mucha imaginación) 46

47 La frutilla del Postre COMPENSACIÓN 47

48 Porqué compensar una red o poligonal? Proporciona las mejores coordenadas Permite resolver levantamientos difíciles, con muchos rulos y conexiones múltiples Puede usarse cualquier configuración Ayuda en la detección de errores groseros Muestra la precisión de cada punto y no sólo los errores de cierre Proporciona mayor flexibilidad al levantamiento mezclando distintos tipos de datos (vectores GPS, ángulos, distancias) Permite agregar mediciones adicionales para reforzar el trabajo Pueden fijarse ciertos valores Proporciona información acerca de configuraciones débiles Puede elegirse el mejor diseño a partir de una simulación (Fuente: Rubén Rodríguez) 48

49 Métodos de Compensación Observaciones condicionadas Ecuaciones de Condición, Cálculo manual o semiautomático Observaciones indirectas Ecuaciones de Observación Ecuaciones Normales Cálculo Matricial Cálculo en Computadoras 49

50 CONCLUSIONES 50

51 Exito 51

52 Éxito o fracaso Conocimiento Pericias Actitudes Actitud (+)! 52

53 Actitud (+) Dedicación, curiosidad. Amor por lo que uno hace. Inseguridad para tener seguridad, Ser proactivos, escuchar. 53

54 .? PREGUNTAS? 54

55 Mi correo es: MUCHAS GRACIAS 55

56 Algunos ejemplos y experiencias Puentes (Puente Añacua Yaciretá-, Puente Zarate Brazo Largo, Puente Posadas Encarnación, Puente Boulogne, Puente de Río Grande Tierra del Fuego-) Túneles: Trasandino, Túnel de restitución en la Central Cerro Pelado. Presas y centrales; Cerro Pelado 56