REPLANTEO Y ESTACIÓN LIBRE ASIGNATURA: ASIGNATURA:
TOPOGRAFIA II
DOCENTE: DOCENTE:
Mcs. Ing. SERGIO HUAMAN SANGAY
ALUMNO:
ZAMORA GARCÍA, Angel
GRUPO:
B1
Cajamarca, diciembre de 2013
REPLANTEO Y ESTACIÓN LIBRE 1. INTRODUCCIÓN Tanto el replanteo como el método de la estación libre nos ayuda de gran manera en nuestros trabajos de topografía, ya que el 80% de nuestros trabajos referente a nuestra carrera son de este tipo, podemos ver este tipo de trabajos en la minería de Cajamarca, pues por esta razón es de suma importancia estudiar detenidamente este tema. Replantear es marcar terreno la posición de puntos de un proyecto a partir de los cuales se va a materializar el proyecto. El replanteo puede ser: Edificaciones Edificaciones (unifamiliares (unifamiliares, naves, zonas deportivas,… ) obras lineales (vías, líneas eléctricas,…) limites (ZMT,…) o linderos,… -
Total o parcial de alineaciones, escuadras, puntos singulares (pilares, centros,…) o cualquier otro que sirva a los encargados a marcar el resto de la
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obra a partir de ellos. En XYZ, XY, en Z De difere nte precisión y tolerancia (excavación, pilares,…)
2. OBJETIVOS -
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Calcular las coordenadas de un punto que no conocemos, y usando como ayuda tres puntos cuyas coordenadas han sido encontradas, mediante la radiación de otro punto conocido. Replanteo en el campo conociendo como mínimo solo dos puntos el de la estación y cualquier otro punto radiado, el cual ha sido materializado. Conocer los diferentes métodos de replanteo.
3. MARCO TEÓRICO 3.1 REPLANTEO: El replanteo es el proceso inverso a la toma de datos, y consiste en plasmar en el terreno detalles representados en planos, como por ejemplo el lugar donde colocar pilares de cimentaciones, anteriormente dibujados en planos. El replanteo, replanteo, al igual que la alineación, alineación, es parte importante en la topografía. Ambos son un paso importante para luego proceder con la realización de la obra.
3.2 FASES DEL TRABAJO DEL REPLANTEO: -
Recopilación de información y comprobación. Encaje del proyecto y obtención de coordenadas de los puntos a replantear. Replanteo en el campo. Elaboración de la documentación de replanteo.
3.2.1 Recopilación de información y comprobación de la misma. Para replantear un proyecto deberemos disponer de la siguiente información. 3.2.1.1 Plano de la zona y red de estaciones si existe. -
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Puede ser que exista un plano de la zona o no. Si existe plano hay que comprobar las medidas mas importantes, nunca replantear sin comprobar. Si no existe plano hay que hacerlo, por lo menos de los elementos necesarios para el encaje y de paso dejamos la red de estaciones que se utilizará para el replanteo o levantamiento de encaje. En un levantamiento de encaje debemos obtener las coordenadas de puntos comunes que aparezcan en el proyecto y en el terreno. Si existe no hay red de estaciones, dependiendo de la precisión requerida para el replanteo, puede ser necesario un levantamiento de encaje.
3.2.1.2 Plano del proyecto. -
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Puede ser en formato o papel o formato digital, cada vez mas usual. Si nos dan el plano en papel, conviene digitalizarlo digitalizar lo o escanearlo. En cualquier caso, debemos ajustar las medidas del papel a la escala, pero sobre todo a las acotaciones que estén definidas. Es un trabajo lento, tedioso o delicado, en el que a veces nos encontramos incoherencias. Por ello se debe solicitar un tiempo, y un presupuesto extra, si el proyecto nos lo dan en papel. Si nos dan el plano en formato digital (DWG), es muy importante comprobar el dibujo: Si es 2D o 3D y que la vista esta en planta. Que el sistema de referencia del proyecto esta bien definido (origen de Zetas y punto de inserción, la variable INSBASE en AutoCAD).
3.2.1.3 Directrices para el encaje. El encaje es una de las fases más delicadas del replanteo, pues un error en él puede llevar a todo la obra a otro lugar distinto del previsto. Para realizarlo correctamente nos deben proporcionar: o bien puntos comunes entre plano del proyecto y el plano topográfico. Los puntos comunes deben estar definidos con mayor precisión que la requerida para el replanteo. O bien unas normas que definan unívocamente la posición final, tanto en planta como en alzado. Si no se dispone de estos puntos comunes se debe realizar un levantamiento de encaje como se ha explicado anteriormente.
3.2.1.4 Definición de los puntos a replantear: Una vez encajado el proyecto debemos definir los puntos o elementos que se van a replantear. A veces es es conveniente conveniente llegar llegar a un acuerdo acuerdo con el encargado encargado respecto a sus necesidades, en vez de decidir de modo propio lo que se va replantear, hay encargados que a partir de una alineación y una cota replantean todo un edificio. Hay otros encargados más perezosos o menos capaces que requieren mayor cantidad de puntos. Hay proyectos fáciles y otros difíciles, borde de excavación y/ o borde de taludes/ terraplenes (caso de muro no vertical a partir de rampa en pendiente). 3.2.1.5 Precisión del replanteo Es muy importante saber con precisión se deben replantear los puntos. De ello depende el tiempo que vamos a invertir y el presupuesto. No es lo mismo replantear una excavación que un pilar. 3.2.1.6 Documentación entregar También debemos saber que documentación debemos entregar para dar por finalizado el trabajo, si es que hay que entregar alguna. A veces basta basta con poner poner las estacas. 3.2.2 Encaje del proyecto y obtención de coordenadas de los puntos a replantear. Una vez disponemos de los puntos comunes indicados en 3.2.1.3
ENCAJE DEL PROYECTO Y OBTENCION DE COORDENADAS DE LOS PUNTOS A REPLANTEAR Una vez disponemos de los puntos comunes indicados en “Directrices para el Encaje” debe llevar el proyecto al sistema de referencia del levantamiento (o red de
estaciones). Para ello se hacen coincidir los puntos comunes. En principio esto supone 2 o 3 traslaciones (en X, Y y/o Z) y un giro. Lo mejor es realizar: primero el giro, luego una traslación sólo planimétrica (en XY) y al final otra traslación altimétrica (Z) si el proyectista no ha mantenido el sistema de referencia altimétrico o lo ha modificado.
Con los sistemas CAD, se facilita mucho esta tarea. En AutoCAD el comando ALINEAR (=_ALIGN) nos permite realizar las 3 traslaciones traslaciones y el giro sin más que identificar 2 o 3 puntos comunes. Además con este comando también se puede aplicar un factor de escala. Si se aplica este, se debe averiguar (debería ser lo más cercano a 1, o al factor de anamorfosis UTM si entre proyecto y topográfico uno lo está y el otro no). Una vez encajado, se debe comprobar, no se debe escatimar tiempo ni hacerlo con prisas. A continuación continuación se deben obtener las coordenadas coordenadas de los puntos a replante r eplantear. ar. Se puede, por ejemplo, poner un círculo en cada uno y con la instrucción LIST (=_LIST) obtenemos las coordenadas del centro del mismo, que anotamos o pasamos a un fichero. Si vamos a replantear con taquímetro y sabemos el punto en que vamos a estacionar, se deben calcular: ACIMUT DISTANCIA REDUCIDA
Al punto a replantear. Si Si no se sabe se deberá calcular en el campo, campo, por lo que que convendrá convendrá llevar calculadora. REPLANTEO EN CAMPO. METODO GENERAL Diferentes elementos y formas (rectas, circulares, clotoides, etc) pueden tener particularidades que tal vez faciliten el replanteo con instrumentos sencillos como cinta, cuerda, jalones, etc., pero el método general por coordenadas permite cualquier replanteo por difícil (o fácil) que sea, además de ser bastante rápido, sobre todo si se cuenta con operadores un poco experimentados. REPLANTEO CON TAQUÍMETRO:
Estacionar el aparato. Orientar el aparato. En la tarea del replanteo puede ser conveniente trabajar con el aparato orientado, es decir fijar el acimut sobre la visual a una estación de coordenadas conocidas. Girar el anteojo horizontalmente horizontalment e hasta tener la lectura horizontal correspondiente al punto. En este momento el portamiras (cargado con la bolsa de estacas) se mueve para la alinearse en la visual, aunque lógicamente sin saber más que aproximadamente la distancia al aparato, a la que puede situarse más o menos. El aparatista corrige la posición del portamira portamir a para centrarlo centrarl o en la visual, y cuando lo está, mide la distancia reducida a él, indicándole si debe acercarse o alejarse. Al moverse, el portamira, en distancia, pierde la dirección. El aparatista le vuelve a corregir y a medir la distancia reducida. Después de unas cuantas repeticiones de este proceso el portamira está situado en planimetría en el punto y clava una estaca o pinta la posición.
Después de clavar la estaca, puede ser que el punto se haya desplazado, por lo que convendrá comprobarlo. Esta comprobación puede ser: o Revisar alineación y distancia reducida, o bien o En levantar el punto (obtener sus coordenadas XYZ) lo que nos permitirá conocer el error XY de nuestro replanteo y la cota roja (= COTA PROYECTO – COTA TERRENO) El valor de la cota roja (referida siempre a la cabeza de la estaca) suele anotarse en la propia estaca.
En el replanteo con GPS DIFERENCIAL, el propio software de control, nos lleva directamente a la posición, orientándonos respecto a la base, norte o posición del sol. Por lo demás es similar al replanteo con taquímetro. Si el punto replanteado está en zona de obra y por tanto es posible su rápida desaparición, se suelen desplazar (varios metros) y definir como intersección de alineaciones. Estas alineaciones se materializan sobre las CAMILLAS. Además suele ser conveniente conveniente marcar una o varias cotas redondas de referencia en puntos exteriores a la zona de obra pero fácilmente accesibles, para, en cualquier momento llevar, desde ellos cota a la obra. ELABORACION ELABORACION DE LA DOCUMENTACION DE REPLANTEO El trabajo de replanteo puede acabar con la implantación de estacas y la anotación de su cota roja. No obstante es conveniente levantamiento de punto replanteado y diferencia con coordenadas de proyecto encajado, con lo que puede confeccionarse un listado de desviaciones que junto al listado de cotas rojas y el plano de los puntos replanteados, conforma la documentación del trabajo. REPLANTEO DE COTAS Consiste en dar cota o cota roja a una serie de puntos dentro de la obra. Esta tarea suele hacerse con el nivel de línea y una sencilla calculadora de sumas y restas como ya vimos en el tema sobre nivelación geométrica. REPLANTEO DE ALINEACIONES SENCILLAS Alineaciones Alineaciones
Con hilo (jinyola) Con regletas (niveletas) Con jalones Con láser Con aparato
Escuadras (perpendiculares) 3 – 4 – 5 Escuadra de prisma Láser de alineación Con aparato (nivel o taquímetro)
Paralelas Distancias Cinta métrica (en recta, horizontal, en curva: descomponer)
Bisectrices REPLANTEO DE CURVAS CIRCULARES (CARRETERAS) Introducción: Curvas en Topografía En planta: circular y de enlace (clotoide) En alzado: parábola cúbica
Elementos de la curva circular y relaciones: Radio, Arco, Ángulo Central Vértice, Ángulo en el vértice Tangente, Cuerda, Flecha
Replanteo con cinta: Coordenadas sobre la tangente (cuerda inaccesible) Coordenadas sobre la cuerda (tangente inaccesible) Por cuerdas y flechas (para radios pequeños)
ENCAJE DE VIEALES EN PLANTA Y ALZADO Encaje de viales en planta:
o o
Replanteo altimétrico altimétric o de viales. Perfiles longitudinales. longitudinales. Rasantes. Distancia de parada. Acuerdos verticales de rasantes. Parábola cubica.
4. PROBLEMAS A SOLUCIONAR
Realizar el replanteo de puntos con estación total Obtener las coordenadas UTM de la siguiente estación, conociendo tres puntos de la estación anterior, mediante el programa de estación libre de la estación total (resección)
5. PROCEDIMIENT PROCEDIMIENTO O Y RESULTADOS A) Replanteo: 1°) Estacionamos el equipo o la estación total. Se hace de la misma forma que el teodolito.
Requisitos: Requisitos: -
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Tener en el campo como mínimo dos puntos materializados del proyecto que pertenezcan. Esto no debe pasar por desapercibido, porque de acá parte todo nuestro trabajo del replanteo. Debemos conocer sus coordenadas UTM de los puntos antes mencionados. Conocer las coordenadas UTM de los puntos a replantear. No se debe utilizar el punto de orientación o referencial para el replanteo.
2°) Una vez que el equipo esta puesto en estación, llamamos al archivo de trabajo, en En mi caso el archivo se denominó “ ZAMORA”
3°) Ingresamos los datos de la base (coordenadas UTM), las cuales fueron:
ESTE: 776618 NORTE: 9206956 COTA: 2636 msnm
4°) Ingresamos altura del instrumento: (i = 1.455 m)
5°) orientamos a al punto conocido inicialmente en este caso es el punto 1.
6° llamamos los datos que queremos replantear, en este caso al punto 2 y punto tres El cual también conocemos sus coordenadas y se encuentran en la lista del equipo. 7° presionamos la tecla distancia, después de alinear hasta que en la distancia salga 0.000m.
8° con el prisma nos vamos colocando en la misma dirección del punto a replantear, luego viendo el error nos movemos hasta que el error sea de cero. 9° una vez localizado el punto que nos interesa con un error mínimo, se señala (estaca) Cuadro de datos: Como primeros datos se tienes de estos dos puntos: PUNTO E1 P1 (PR)
COORD. ESTE 776618 776632.741
COORD. NORTE 9206956 9206972.71
Puntos a replantear (coordenadas conocidas) PUNTO P2 P3
COORD.ESTE COORD. NORTE COTA 776593.997 9206957.19 776594.08 9206956.47
2636.468 2636.442
B) Estación libre:
1° estacionamos el equipo o la estación total (E1). Se hace de la misma forma que para el replanteo 2° radiamos como mínimo tres puntos (para este caso consideraremos lo s puntos del replanteo), de tal forma que sean visibles del punto desconocido (E2). 3° Nos estacionamos en el punto E2 (no es visible desde E1), pero de este punto se visualizan los tres puntos radiados desde E1. 4° Llamamos al archivo de trabajo.
5° orientamos a cualquier punto de los tres radiados el cual se conocen sus coordenadas. 6° se ingresan los datos de los dos puntos radiados restantes. 7° presionamos la tecla CALC y se obtiene los datos de E2. TABLA DE DATOS DE LOS PUNTOS RADIADOS VISADOS DESDE E1. PUNTO P1 P2 P3
COORD. ESTE(m) 776597.709 776593.997 776594.08
COORD.NORTE(m) COORD.NORTE(m ) 9206952.32 9206957.19 9206956.47
COTA(msnm) 2636.372 2636.468 2636.442
LUEGO DE PRESIONAR LA TECLA “CALC” SE OBTUVO LOS SGTS DATOS DE E2.
PUNTO E2
COORD.ESTE 776617.996 m
COORD.NORTE 9206956.02 m
COTA 2635.998 msnm
6. CONCLUSIONES
Se replanteó dos puntos con la estación total. Se obtuvo las coordenadas de la estación 2, conociendo tres puntos radiados desde la estación 1.
7. RECOMENDACIONES
Prestar atención a la explicación del docente, ya que en una desatención nos podemos perder algún detalle. El replanteo y la estación libre son muy requeridos hoy en día para trabajos de Topografía, por lo que debemos darles la importancia debida Tratar con cuidado el equipo, ya que es costoso
8. BIBLIOGRAFÍA - Separatas del Ing° HUAMAN SANGAY, Sergio - Ing° CONDE R. Domingo. Método y Cálculo Topográfico, Teoría y Problemas - Apuntes de clase
9. ANEXOS:
Realizando el replanteo de un punto
Estacionando el equipo
Realizando las lecturas de un punto para estación libre
Maniobrando con la estación total
