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• AlexanDer Hugo MendoZa

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“MEDICIONES CON WINCHA” INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN: La medición de una línea horizontal con cinta se basa en aplicar directamente la longitud de una wincha sobre la línea cierto número de veces. Se presentan dos casos:  Medir una distancia desconocida entre dos puntos  Marcar una distancia conocida. La medición con cinta se efectúa en seis pasos: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

alineación aplicación de tensión aplomaje marcaje de tramos, lectura de la cinta registro de la distancia.

La medición con cinta puede parecer una labor muy sencilla para la mayoría de las personas. Sin embargo, la realidad es que la medición de distancias, siendo simple en teoría, es probablemente la parte más difícil de la buena práctica de topografía. El adiestramiento en el manejo de equipos topográficos para medir ángulos se aprende rápidamente, en cambio la medida precisa de distancias son cinta requiere conocimiento, cuidado y experiencia. En teoría es simple, pero en la práctica no es tan fácil. En los levantamientos topográficos es necesario medir ángulos y distancias. Los ángulos se pueden medir fácil y rápidamente con la precisión necesaria, utilizando instrumentos apropiados; en cambio la medida de distancias con cierta precisión es una labor delicada. La medida directa de distancias se hace utilizando las cintas graduadas, y en algunos casos adicionalmente con elementos auxiliares. Para efectuar esta operación será necesario observar si el terreno es prácticamente horizontal o si no lo es. Si el terreno es horizontal, las mediciones se limitan al empleo de la cinta, teniendo como precaución que esta permanezca tirante, siendo conveniente dejarla que roce el suelo para evitar que se forme comba. Es muy frecuente que la longitud de la cinta sea menor que la distancia que se medirá. En tal caso se procede a intercalar puntos (alineaciones) y luego se toman medidas parciales. De tratarse para terrenos inclinados, es indispensable procurar que en cada medida parcial se mantuviese la cinta métrica en posición horizontal, escalonando las cintadas. Para ello se recurre a la ayuda de un nivel de burbuja, un renglón y un jalón, operando tal como se presenta en la figura.

OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES:  Adquirir los conocimientos y las habilidades necesarias para realizar mediciones con cinta métrica en terrenos planos o accidentados. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  Manejar la medida de distancias cuando se presenta un obstáculo de pendiendo el caso que se presente.  Conocer las principales causas de imprecisión al realizar medidas con cinta.  Aplicar la metodología correcta en la medición de terrenos planos e inclinados. 

FUNDAMENTO 1.

TEORICO

DEFINICION DE MEDICION DE DISTANCIAS La medición de la distancia entre dos puntos constituye una operación común en todos los trabajos de topografía. El método y los instrumentos seleccionados en la medición de distancias dependerán de la importancia y precisión requeridas. En estudios de reconocimientos previos, en algunos trabajos geológicos, de agricultura, en localización de puntos o marcas sobre el terreno para operaciones de replanteo, etc., es común medir la distancia con telémetro o por conteo de pasos. En el proceso de control de demarcaciones sobre el pavimento, determinación de la longitud de una vía construida, etc., es común el uso del odómetro. En levantamientos que requieran mayor precisión, se emplean cintas de acero y distanció metros electrónicos. En algunos casos especiales, donde se requiere de cierta precisión y rapidez, se utilizan el teodolito y las miras verticales u horizontales como métodos indirectos para la medida de distancias.

2.

MEDICION CON CINTA En la topografía es común el uso de cintas métricas en las mediciones de longitudes y dimensiones de terrenos, cuando no se cuenta con una herramienta más sofisticada o cuando la medición con cinta métrica cumple con los requerimientos de precisión exigidos en la medición. Existen procedimientos aplicados en las mediciones de distancias utilizando cinta métrica, en este trabajo veremos el procedimiento aplicado a la medición.

3.

TIPOS DE CINTAS CINTAS DE ACERO: Con longitudes de 10, 15, 20, 25, 30 y 50m. Este tipo de cinta tiene graduado el primer metro en decímetro y otras el ultimo. Se hacen con acero de 3/8 de pulgada con un ancho que varía de 69mm y pesan entre 1-1.5kg por cada 30 metros.

CINTA DE TELA: Estas están hechas de un material impermeable y llevan entretejidos pequeños hilos de acero o bronce para evitar que se alarguen. Por lo general vienen en longitudes de 10, 20 y 30m. Este tipo de cinta no se usa para grandes levantamientos. CINTAS DE METAL INVAR: Se fabrican con una aleación de níquel (35%) y el complemento de acero, estas al ser enrolladas forman un circulo de 24 cm. De ancho, debe de tenerse mucho cuidado con la manipulación de estas. Las cintas son conocidas comúnmente, la cadena está hecha con eslabones metálicos de 20 cm. Y a cada metro tiene una placa. Las cintas invar son usadas en levantamientos geodésico de alta precisión debido a su alto costo son de poco uso en los levantamientos topográficos. CINTA DE FIBRA DE VIDRIO: Son de las más comunes tienen una longitud de 20,25 y 30 metros. Recomendables para la medición de larga distancias por su menor peso, flexibilidad y duración, por ser lavables, no conductores de la electricidad y resistentes a la abrasión y tensión. 1. Hebras parales de fibra de vidrio 2. Revestimiento plástico 3. Revestimiento trasparente que protege el marcaje de la cinta. Muy resistente al desgaste, ligero, flexible, lavable, no conductor eléctrico en seco. Todas las cintas de fibra de vidrio están homologadas según la normativa CEE de precisión. 4.

EMPLEO DE LA CINTA EN MEDIDAS DE DISTANCIAS  TERRENO HORIZONTAL Se va poniendo la cinta paralela al terreno, al aire y se marcan los tramos clavando estacas o fichas, o pintando cruces. Este tipo de medición no representa ningún problema. La cinta se podrá extender en toda su longitud de ser posible. Lo importante es que ambos cadeneros deberán de mantener la cinta lo más horizontal posible y al mismo tiempo libre de todo obstáculo. Las cintas de acero con una tensión de aproximadamente 4Kg por cada 20m de longitud, dan la medida marcada, esta tensión se mide con Dinamómetro en medidas de precisión, y las cintas deben compararse con la medida patrón. Para trabajos ordinarios con cintas de 20 a 30 m, después de haber experimentado la fuerza necesaria para templar con 4 o 5Kg no es necesario el uso constante del Dinamómetro.  TERRENO INCLINADO - PENDIENTE CONSTANTE Es estos casos entre en juego la pendiente la cual ser mayor del 7% imposibilitara la extensión total de la cinta. Cuando sean pendientes grandes deberemos medir en tramos cortos; el cadenero delantero llegara hasta una distancia no mayor que la cinta quede a la altura de su pecho y el cadenero trasero tendrá que trabajar con la rodilla al suelo. En estos tipos de terrenos usamos el método llamado banqueo en el cual la máxima altura que puede estar la cinta es a la altura del pecho del cadenero delantero. El cadenero trasero deberá agachado de rodillas sobre el terreno.  TERRENO IRREGULAR Siempre se mide en tramos horizontales para evitar el exceso de datos de inclinaciones de la cinta en cada tramo.

5.

EQUIPO UTILIZADO EN LA MEDICION CON CINTA

 PIQUETES (FICHAS DE ACERO) Son generalmente de 25-40 cm. De longitud. Es un extremo tiene punta y en el otro una argolla. Se emplean para marcar los extremos de la cinta durante el proceso dela medida de distancia entre dos puntos que tienen una longitud mayor que la cinta. Un juego de estas fichas consta de once piezas. Normalmente en el campo se usan clavos y fichas.  JALONES O BALIZAS : Son de metal o de madera y con punta de acero para indicar la localización 6.

LONGIMETRÍA HORIZONTAL CON CINTA SOBRE TERRENO A NIVEL

 ALINEACION: La línea a medirse se marca en forma definida en ambos extremos y también en puntos intermedios, si fuera necesario, para asegurarse de que no hay obstrucciones a las visuales. Esto se hace con jalones, el cadenero es alineado en su posición por el cadenero delantero es alineado en su posición por el cadenero trasero. Las indicaciones se dan a voces o por señales con las manos.

 TENSADO: El cadenero trasero sostiene el extremo con la marca de 30mts. De la cinta sobre el primer punto (de partida) y el cadenero delantero que sostiene el extremo con la marca cero, es alineada por aquel. Para obtener resultados exactos, la cinta debe estar en línea recta y los dos extremos sostenidos a la misma altura. Se aplica entonces una tensión específica generalmente de 4.5 ó 7 kg para mantener una fuerza uniforme cada cadenero se enrolla en la mano la tira de cuerpo y se sitúan mirando al frente en Angulo recto con la línea visual. En estas condiciones solo necesita inclinar un poco el cuerpo para sostener, disminuir o aumentar la tensión.

 APLOME: La maleza, arbustos, los obstáculos y las irregularidades del terreno pueden hacer imposible tener la cinta sobre el terreno. En vez de ello, los cadeneros marcan cada extremo de una medida colocando un hilo de una plomada contra la gradación respectiva de la cinta y asegurándose con el pulgar. el cadenero trasero sostiene la plomada sobre el punto fijo mientras el cadenero delantero llevara el hilo de la plomada hasta el punto de la cinta que quede sobre la marca del terreno.

 MARCAJE: Una vez alineada y tensada correctamente la cinta, estando el cadenero trasero en el punto inicial de la señal de listo; el cadenero delantero deja caer la plomada que esta sobre la marca cero y clava una piqueta en el hoyo hecho por la punta de la plomada, la aguja debe clavarse en posición perpendicular a la cinta y aproximadamente con un ángulo de 45 grados con respecto al terreno. Cuando se cadenea sobre el pavimento se deja deslizar la plomada hasta que toque el piso y se marca la posición en el. Por medio de una rayadura en cruz; un clavo, una marca con crayón, un clavo que atraviese una ficha, o cualquier otro media apropiado. Cuando la distancia a medirse sea menor que una cinta se aplica la operación corte de cinta.  LECTURA: Hay dos tipos de mercado de graduación de las cintas para topografía. Es enserio determinar el tipo de cinta de que se trate antes de iniciar el trabajo. Se evita así cometer repetidas equivocaciones. Cuando la medición de la distancias entre dos puntos es menor que la longitud total de la cinta no hay ningún problema, su lectura es directa. Cuando se mide por tramos, se debe llevar un registro cuidadoso de lecturas y si no queda en una marca completa de la cinta en decimales de metro y estimar lo que no se puede apreciar a simple vista.

 ANOTACIONES: Por falta de cuidado en las anotaciones se puede echar a perder un trabajo. Cuando se ha obtenida una medida parcial de cinta en el extrema final de una línea, el cadenero trasero determina el número de mediciones completas contando las fichas o agujas que ha recogido del juego original. Registro. Para distancias mayores de 300 m. se hace una anotación en la libreta de registro cada vez que el cadenero trasero 10 agujas y hay una clavada en el terreno.

CAUSAS DE ERROR EN LAS MEDICIONES CON CINTA Existen tres clases de errores:  ERRORES INSTRUMENTALES: Una cinta puede usarse con una longitud diferente de su longitud graduada nominal, ya sea por defecto de fabricación, por reparación o por haberse formado una o más cocas al medir.  ERRORES NATURALES: La distancia horizontal entre las graduaciones extremas de una cinta varía a causa de los efectos de la temperatura, del viento y del peso de la propia cinta.

 ERRORES PERSONALES:

Los cadeneros pueden ser descuidados en la colocación de las cinta o en el manejo general del equipo.

fichas, en la lectura de la

 LONGITUD INCORRECTA DE LA CINTA: Por diferentes razones, como por ejemplo la calidad de la cinta, errores de graduación o separación entre marcas, o simplemente variación de la longitud original de la cinta debido al uso o reparaciones efectuadas a la cinta, la longitud original o nominal de la cinta no coincide con la longitud actual de la misma, generando por lo tanto errores en la medición de distancias. Para corregir estos errores, es necesaria que la cinta sea comparada con una distancia patrón, medida con precisión sobre una base de longitud igual a la longitud de la cinta y bajo las condiciones normales especificadas por el fabricante. La longitud actual de cinta puede ser mayor o menor que el valor nominal de la misma, por lo que en la operación de medir una distancia en el campo la corrección puede ser positiva o negativa respectivamente. En operaciones de replanteo con cintas no estándar, las correcciones son de signo contrario a las de medición.

 ERROR DE HORIZONTALIDAD: Cuando la distancias se hizo en tramos de pendiente. Como se mencionó previamente, las distancias topográficas son distancias proyectadas sobre el plano horizontal. En el proceso de medición, dependiendo del tipo de terreno y de la longitudinal del tramo a medir, la distancia puede ser medida directamente en su proyección horizontal o inclinada paralela a la superficie del terreno tal.

 TEMPERATURAS ANORMALES: Recordemos, de los cursos de física, que los materiales al ser sometidos a cambios de temperatura, experimentan un cambio en sus dimensiones. Se define como dilatación lineal a la variación de longitud que experimenta un cuerpo al ser sometido a una variación de temperatura. La variación lineal es directamente proporcional a la longitud inicial y a la variación de la temperatura. Las winchas se normalizan a 20ºC, una temperatura mayor o menor ocasiona un cambio de longitud que debe tomarse en cuenta. El coeficiente de dilatación térmica del acero usado en las cintas es de 0.0000116.

 TENSIÓN INCORRECTA: Cuando una cinta se jala con una tensión mayor que la normal se alarga, si se jala por el contrario con una fuerza menor que la normal, mostrará una longitud menor. El módulo de elasticidad del material de la cinta es 2 000 000 Kg/cm2. El cambio de longitud de una cinta sometida a tensiones distintas a la tensión de calibración se puede calcular mediante la aplicación de la ley de Hooke, expresada por la siguiente ecuación:

 CATENARIA: Una cinta sostenida solamente en sus extremos describe, debido a su propio peso, una curva o catenaria que introduce un error positivo en la medición de la distancia.

Observando la figura. podemos darnos cuenta que medir una distancia con una cinta apoyada solamente en sus extremos, dará un valor erróneo mayor que al medirla con una cinta apoyada en toda su extensión, debido a que la longitud de la cuerda es menor que la longitud del arco. La corrección por catenaria se calcula mediante la siguiente ecuación: