Diseño geodésico II. Capítulo 6: Replanteo de precisión horizontal. Capítulo 7: Replanteo de precisión vertical. Profesor: José Francisco Valverde C

Transcripción

1 Diseño geodésico II Capítulo 6: Replanteo de precisión horizontal Capítulo 7: Replanteo de precisión vertical

2 Replanteo: Es el proceso de trazado y marcado de puntos importantes, trasladando los datos de los planos al terreno (en algunos casos, un terreno preparado) y marcarlos adecuadamente. La alta precisión caracteriza la calidad del replanteo, la cual es usual en el replanteo de ejes para montaje de: Maquinaria industrial. Líneas de producción. Líneas de laminación. Tanques. Grandes edificios.

3 En esta aplicación, se tienen tolerancias muy pequeñas en localización, orientación, medida de dimensiones y alineamiento. Recordar que hay oportunidades donde las piezas que conformar la estructura a replantear llegan a sitio de trabajo prefabricadas. Los principios en que se basa esta aplicación son los mismos de la topografía ordinaria pero los instrumentos y métodos son mas especializados. Una diferencia con respecto al replanteo tradicional (linderos, estacas de taludes, etc) radica en el hecho de que se requiere comúnmente de una red ajustada De igual forma se aplican test estadísticos para corroboración del replanteo.

4 Elementos que afectan un replanteo La escala del plano** La calidad de dicho plano Las características topográficas del entorno Los medios disponibles (equipo, personal, tiempo) Las particularidades del proyecto a replantear Instrumental Instrumentos de medida angular: taquímetros, teodolitos Instrumentos de medida lineal: distanciometros, cintas metálicas Instrumentos de medida conjunta: estaciones totales Instrumentos de medición de desniveles: niveles, niveles laser Otros métodos: GPS (RTK)

5 Nivel electrónico

6 Estación total robótica

7 Verificación de alturas para montajes

8 Replanteo con GPS

9 Fases para efectuar un replanteo Recopilación de la información y comprobación de la misma (no se debe proceder al replanteo si la información no ha sido verificada) Establecimiento de puntos de apoyo (red) y definición de los puntos a replantear (verificar si existe la red del levantamiento) Alguna veces no se dispone de ningún punto de la red usada para el diseño del proyectos Es necesario definir una estrategia para uniformizar los sistemas coordenados (en caso de que no este la red del levantamiento). Proceso de replanteo, una vez que se han definido lo elementos a replantear, la metodología y el instrumental a utilizar. Comprobación del replanteo Preparación del informe sobre los resultados del replanteo

10 Observaciones Planimetricas: Poligonales Radiaciones Intersecciones (angulares, de distancias) Observaciones Altimétricas: Nivelaciones geométricas Nivelaciones trigonométricas

11 Métodos de replanteo Métodos tradicionales para replanteo: Puntos, por coordenadas polares. Puntos, por coordenadas rectangulares. Puntos, por coordenadas rectangulares, de forma ortogonal. Puntos, por intersección angular. Puntos, por intersección de distancias. Métodos modernos para replanteos (no necesariamente de precisión): Estaciones totales (robóticas) Niveles electrónicos Sistemas GNSS en tiempo real (VRS, RTK vía radio, RTK con soluciones de red, NTRIP)

12 Métodos de replanteo Replanteo por coordenadas polares: requerimientos y procedimiento: Conocer las coordenadas de al menos dos PR Estacionarse en unos de los PR(1) y orientar el instrumento Conocer las coordenadas del punto a replantear Determinar el acimut y distancia, desde la estación al punto a replantear Sobre la dirección impuesta y midiendo la distancia calculada, situar el punto requerido De ser posible, corroborar desde el PR(2) Sino se puede corroborar desde el PR(2), definir una estrategia para corroborar el replanteo

13 Métodos de replanteo Replanteo por coordenadas rectangulares: requerimientos y procedimiento: Conocer las coordenadas de al menos dos PR Estacionarse en unos de los PR(1) y orientar el instrumento Conocer las coordenadas del punto a replantear Introducir estas coordenadas y guiar al auxiliar que sostiene el bastón con el prima De ser posible, corroborar desde el PR(2) Sino se puede corroborar desde el PR(2), definir una estrategia para corroborar el replanteo

14 Métodos de replanteo Replanteo por coordenadas polares/rectangulares: errores La exactitud del punto replanteado depende de las medidas realizadas desde la estación topográfica. Los errores aleatorios de la medición angular, provocaran un error en la posición del punto, el cual será perpendicular a la dirección de la visual, este será el error transversal. Los errores en la distancia provocaran un error longitudinal o lineal Replanteo por coordenadas polares/rectangulares: ventajas e inconvenientes Ventajas: rapidez y precisión si se dispone del instrumento adecuado Desventajas: La necesidad de medir distancias. Se debe controlar la orientación del equipo, si el tiempo de ocupación de la estación es prolongado

15 Métodos de replanteo Replanteos de alineaciones desde puntos extremos Desde BR1 orientar a BR2 Replantear 1 y 4 desde BR1 Estacionar en 1 y orientar a 4 Replantear 2 y 3 Corroborar desde BR2 Replanteos de alineaciones desde afuera Desde BR1 orientar a BR2 Replantear 1, 2, 3 y 4 desde BR1 Corroborar desde BR2 Estacionar en 1 y verificar la alineación de los demás puntos

16 Métodos de replanteo Replanteos por intersección angular Replanteos por intersección de distancias

17 Métodos de replanteo En el caso de replanteos verticales, comúnmente se definen los elementos a los cuales hay que darles altura, se replantean de forma horizontal y posteriormente se realiza el replanteo vertical. Dependiendo del trabajo, por ejemplo en carreteras, se marcan estacas que indican el corte o el relleno necesarios. Método 1: Estaca enterrada: se coloca la cabeza de la estaca en la cota de la rasante

18 Métodos de replanteo Método 2: Marcar, referido a la cabeza de la estaca, la altura que hay que cortar o rellenar

19 Métodos de replanteo Método 3: Marcar directamente en la estaca, la altura de la rasante

20 6.1, 7.1 Planteamiento del problema Requerimientos previos para el replanteo. Interpretar planos constructivos y descriptivos Definir ejes y elementos a replantear. Diseñar una red de apoyo que pueda controlarse mediante ajuste. Contemplar en el diseño medición con cinta métrica con datos de calibración conocidos. Imprescindible uso del teodolito o una estación de precisión, al menos para la parte angular. Salvo que la estación total sea de precisión, en distancias cortas una cinta de acero es mejor que una estación total.

21 6.1, 7.1 Planteamiento del problema Definir tipo de amojonamiento de los puntos de la red base y de los elementos replanteados. Tomar de los planos los elementos geométricos de partida para establecer la orientación y ubicación de los elementos a replantear. Elaborar el plan de medición y replanteo implementando mecanismos de control, por ejemplo con mediciones adicionales de verificación, alineamientos auxiliares a partir de datos o elementos preexistentes.

22 6.2, 7.2 Diseño del apoyo Medición cuidadosa y controlada. Hacer varias series completas en la medición angular. Medición con cinta apoyada sobre el suelo y con tensión especificada; recomendable hacer varias repeticiones. Cumplir con exactitudes hasta de ± 1,0 mm en distancias y ± 2,0 mgon en ángulos (depende del trabajo; realizar simulaciones). Exactitudes de cintas valen para distancias de 10 m o menos. En distancias mayores, exactitud angular puede mejorar pero la lineal puede empeorar. Mediciones inclinadas con cinta suspendida son problemáticas. Se deben tener los mismos cuidados que con cinta apoyada.

23 6.2, 7.2 Diseño del apoyo Reducir al horizonte con desnivel entre apoyos de la cinta. Identidad de los puntos a la hora de hacer puntería es fundamental. Usar objetos de señalización finos y mantenerlos durante toda la medición. Ejes de miretas de puntería deben estar verificados para garantizar que la proyección del centro de la mireta coincida con la del punto en el suelo.

24 6.3, 7.3 Controles durante el replanteo Es necesarios que el profesional que se dedica al replanteo de sepa leer e interpretar planos constructivos de obras civiles, así como planos de maquinaria, especialmente los de montaje. Una de las primeras tareas en el control de obras en construcción es, controlar replanteos hechos por otros profesionales. Al momento de diseñar la red de control, se debe también pensar en que la red permita realizar controles rápidos, conforme se avanza en el trabajo. Algunas recomendaciones a la hora de realizar mediciones de precisión: Evitar horarios de mucho sol o calor. Buena iluminación.

25 6.3, 7.3 Controles durante el replanteo Tomarse el tiempo necesario para las lecturas*. Chequear el equipo antes de realizar el trabajo. La mira debe tener la altura mínima necesaria, lo mas corta posible. La materialización de puntos fijos para el teodolito o estación total deben ser claras y puntuales. Zona de trabajo limpia y segura.

26 La falta de espacio de trabajo es muy común en los trabajo de topografía en aplicaciones industriales

27 Esta situación se debe tomar en cuenta al momento de diseñar la red de apoyo para los trabajos a efectuar

28 Aparte de la falta de espacio, son comunes otras dificultades, como niveles de iluminación reducidos, personas o maquinarias trabajando simultáneamente

29 Replanteo de base para columna