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Instituto Profesional Diego Portales ESCUELA DE CONSTRUCCION

LA TOPOGRAFÍA PARA UN EDIFICIO EN UN ACOPIO MINERAL GRUESO

PARA OPTAR AL TÍTULO DE TECNICO EN TOPOGRAFIA

ALUMNO: Señor: HECTOR MARIO FAUNDEZ SAEZ PROFESOR GUÍA: Señor: CRISTIAN CAMACHO

CONCEPCION - NOVIEMBRE - 2018

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DEDICATORIA

A mis Padres, por todos sus valores mostrados durante mi periodo de formación bajo su techo. A mi viejo en especial, por enseñarme que nunca es tarde para poder conseguir lo que uno se propone. A mi Mujer e Hijas, que han sido el motor para este gran desafío de retomar mis estudios y poder convertirme en un Topógrafo Titulado, poniendo un Titulo a todos estos años de formación en terreno, dejando atrás el nombre de Topógrafo Practico.

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AGRADECIMIENTOS

A Dios, quien se ha encargado día tras día, de poner lo mejor para mí y mi crecimiento. Gracias también por los obstáculos y problemas que has puesto como prueba en mi vida ya que gracias a ellos, he aprendido que la vida tiene de todo, pero está en uno rescatar lo mejor para aprender y utilizarlo en nuestro futuro. Gracias a muchas personas que con sus consejos, fueron motivadores de este desafío, en especial a mi mujer Ingrid Bravo y mi compadre Ricardo Duran

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ÍNDICE Materia

RESUMEN ABSTRACT 1. INTRODUCCIÓN

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|2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo General 2.2 Objetivos Específicos 3. ANTECEDENTES GENERALES

17 17 17 18-19

4. METODOLOGÌA DE TRABAJO 4.1 Primer Paso en terreno 4.2 Trabajo Topográfico en Base a Manual De Carretera. Volumen 2 5. ETAPAS CONSTRUCTIVAS DEL PROYECTO 5.1 Revisión y aprobación Procedimiento de Topografía 5.2 Visita Terreno con Inspección Topografía en Inspección Visual 5.3 Recepción de información entregada por control documento

20 20 20-24 25 26-28 29 30-31

por oficina técnica 5.4 Solicitud Instrumentos Topográficos y Herramientas 5.4 Solicitud Instrumentos Topográficos y Herramientas 5.5 Retiro de bodega y chequeo de Instrumentos Topográficos 5.6 Chequeo PRs, en coordenadas y elevaciones 5.6.1 Explicación del método de repetición 5.6.2 Chequeo Angular de PRs a través del método de

32-40 32-40 41-48 49 51-53 54-56

repetición 5.6.3 Diferencias angulares entre coordenadas entregadas por mandante y chequeo realizado por el método de repetición. 5.6.4 Chequeo distancias horizontales con estación total. 5.6.5 Compensación Poligonal 5.6.6 Chequeo elevación PRs. 5.7 Instalación de Faena. 5.7.1 Acceso instalación faena. 5.8 Recepción área de trabajo, revisión de planos. 5.9 Chequeo de la Topografía del Área a través del uso de programa MDT 5.9.1 Uso de programa MDT 5.9.2 Ejecución de Informe para Recepción del Terreno según

56-57 57 61-66 67-72 73 74-79 80-83 84 85-86 87-91

levantamiento realizado. 5.10 Estacados para Emplantillados de Sellos de Fundaciones 5.11 Trazado para colocación armaduras y Moldajes sobre

92-95 96-97

emplantillados 5.12 Replanteo Grúa Torre

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5.13 Trazado Zapatas para muros circulares con Taquímetro a través

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del método de la Deflexión. 6. RESULTADOS 7. DISCUCION 8. CONCLUSIONES 9. BIBLIOGRAFIA 10. GLOSARIO

106-108 109 110-111 112 113

11. ANEXOS

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ÍNDICE FIGURAS Nº Figura Fig. Nº1 Fig. Nº2 Fig. Nº3

Título

Página 19 20 28

Fig. Nº4

Ubicación Geográfica Proyecto Caserones Sector de Minera Caserones. Cuadro Control Eime. En Este cuadro se incluyen todos los equipos que necesitan certificación periódicamente. PRs Establecidos en el área.

Fig. Nº5

Plano con PRs entregado por Oficinatécnica

31

Fig. Nº6

Estación Total Sokkia 650RX.

32

Fig. Nº7

Jalón de 4metros con prisma y porta prisma prisma.

33

Fig. Nº8

Kit de mini prismas.

34

Fig. Nº9

Base Nivelante con plomada óptica y prisma.

34

Fig. Nº10

Trípode de madera.

35

Fig. Nº11

Nivel automático Sokkia B40.

36

Fig. Nº12

Mira Topográfica de 4 metros.

37

Fig. Nº13

Taquímetro Wild T-16

39

Fig. Nº14

Nivel Wild N2 con tornillo de trabajo.

39

Fig. Nº15

Huincha de medir BMI.

40

Fig. Nº16

Cancha Chequeo. Topógrafo instalado en una de sus bases.

42

Fig. Nº17

Ejemplo diferencia Angular.

44

Fig. Nº18

Parámetros configuración de Estación Total.

45

Fig. Nº19

46

Fig. Nº20

Rana; Herramienta que se entierra. Se utiliza para colocar la mira y para que esta no sufra movimientos en forma vertical. Nivel entre PR A y PR B.

Fig. Nº21

Nivel apegado a PR A.

47

Fig. Nº22

Nivel apegado a Pr B

47

Fig. Nº23

Planta con PRs entregado por el mandante.

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Fig. Nº24

PRs en Obra entregado por Mandante.

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Fig. Nº25

Medición para verificar que Estación Total este realizando bien las medidas en ambos sentidos Planta con diferencias de medidas entre PRs de mandante y chequeo. Planta con Azimut y ángulos sin compensar.

58

Doble posición, método utilizado para verificar de inmediato los desniveles entre puntos de cambio. Aquí el alarife está posicionando la mira encima de la rana. Esta rana es de vital importancia para que la mira no sufra variaciones en su altura y la lectura realizada por el topógrafo nos entregue siempre la misma cota. Nivel esférico herramienta usada para chequear verticalidad de mira de 4 metros. Distribución oficina técnica.

67

Autocad 2004 con Herramienta de movimiento de tierra MDT. Plano con curvas de nivel de toda el área.

75

77

Fig. Nº35

Diseño de acceso a instalación de faena, mas cuadro con cubicación del movimiento de tierra. Planta principal de instalación de faena con vista B-B.

Fig. Nº36

Perfil o corte B-B instalación de faena.

78

Fig. Nº37

Perfil o corte B-B instalación de faena.

79

Fig. Nº38

Perfil longitudinal donde muestra altura entre terreno existente y camino a ejecutar Planta General del Área.

79

82

Fig. Nº43

Figura 40. Secciones y detalles en elevación de túnel interior domo. Secciones y detalles en elevación de túnel interior domo. Planta General donde se muestran los cortes o secciones que se realizan al terreno para el chequeo de elevaciones de sello fundación y emplazamiento. Perfil C-C chequeo línea tierra versus sello excavación.

Fig. Nº44

Perfil D-D chequeo línea tierra versus sello excavación.

89

Fig. Nº45

Perfil E-E chequeo línea tierra versus sello excavación.

90

Fig. Nº46

Perfil F-F chequeo línea tierra versus sello excavación.

91

Fig. Nº47

Planta losa inferior túnel con corte A-A la cual muestra elevaciones de sello Fundaciones.

93

Fig. Nº26 Fig. Nº27 Fig. Nº28 Fig. Nº29

Fig. Nº30 Fig. Nº31 Fig. Nº32 Fig. Nº33 Fig. Nº34

Fig. Nº39 Fig. Nº40 Fig. Nº41 Fig. Nº42

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68 74

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Fig. Nº48

Fig. Nº52

Sección A-A la cual muestra elevaciones de sello Fundaciones. Uso del taquímetro para dar elevaciones con pendientes. Planta donde se muestran los Puntos levantados en terreno y emplazado encima de plano digital. Los puntos servirán para el chequeo del trazado de fundación de túnel. Calculo para Chequeo cruzado de elevación de pluma Grúa Torre. Informe de Grúa Torre en emplazamiento y verticalidad.

100

Fig. Nº53

Informe de Grúa Torre en emplazamiento y verticalidad.

101

Fig. Nº54

Ejemplo para trazado de curva, cuyo arco será de 30.630 metros de largo. Aquí se muestra los datos claves con los cuales se consigue la cuerda de 10,199 entre punto y punto. Demostración del replanteo por deflexión a través del método de deflexión con un Taquímetro. Planta General con el trazado circular a replantear en toda el Área. Medidas horizontales sin exceder los 5 mm

103

Fig. Nº49 Fig. Nº50

Fig. Nº51

Fig. Nº55 Figura 56 Figura 57 Figura 58

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94 95 96

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103 104 105 107

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ÍNDICE TABLAS Tabla

Título Tabla

Página

Tabla I Tabla II Tabla III

Tabla Chequeo Angular Estación Total Tabla II. Diferencia Pr A v/s Pr B = 208 mm Tabla III. Diferencia Pr A v/s Pr B = 210 mm

43 48 48

Tabla IV

Tabla IV.Diferencia Pr A v/s Pr B = 209 mm

48

Tabla V Tabla VI

Registro por repetición. Tabla VI. Para chequeo angulo interior PRs 11-14-13

52 54

Tabla VII

Para chequeo ángulo interior PRs 14-10-11

55

Tabla VIII

Para chequeo ángulo interior PRs 10-13-14

55

Tabla IX

Para chequeo ángulo interior PRs 13-11-10

56

Tabla X

Tabla con Azimut y ángulos sin compensar.

61

Tabla XI

Proceso para compensar ángulos

62

Tabla XII

Proceso de cálculo de proyecciones.

62

Tabla XIII

Proceso de cálculo de proyecciones.

63

Tabla XIV

Chequeo de diferencia en proyecciones

63

Tabla XV

Chequeo de diferencia en proyecciones norte sur.

63

Tabla XVI

Compensación proyecciones norte sur.

64

Tabla XVII

Compensación proyecciones este oeste.

64

Tabla XVIII

Tabla con valores de compensación finalizada.

65

Tabla XIX

66

Tabla XX

Tabla con valores de coordenadas entregadas por mandante versus compensadas. Primera Posición en Nivelación PR14 a PR10.

Tabla XXI

Segunda Posición en Nivelación PR14 a PR10.

69

Tabla XXII.

Primera Posición en Nivelación PR10 a PR13.

70

Tabla XXIII

Segunda Posición en Nivelación PR10 a .PR13.

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Tabla XXIV

Primera Posición en Nivelación PR14 a PR11.

71

Tabla XXV

Segunda Posición en Nivelación PR14 a PR11.

72

Tabla XXVI.

Cuadro Coordenada de Chequeo Vértices Trazados.

97

Tabla XXVII

Coordenadas con Sus respectivas Elevaciones Teóricas versus Reales.

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ÍNDICE ANEXOS Anexo N° Anexo Nº1 Anexo Nº2 Anexo Nº3

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Titulo de Anexos Planta y sección túnel. Planta principal muros domos Detalle sección muros domos

Página 114 115 116

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RESUMEN La Minería es una de las áreas en donde la Topografía se desarrolla con un rol fundamental. Es aquí donde se ejecutan variadas formas de trabajos correspondientes a distintas disciplinas de la topografía, tales como poligonales, levantamientos varios, movimiento de tierra, complementos de maniobras para grúas etc. Este trabajo de título se basara en la construcción del Área Acopio Mineral Grueso del proyecto Minera Lúmina Cooper, teniendo en cuenta que esta mina no es subterránea, y que todas sus instalaciones o la gran mayoría están expuestas a la superficie. Esta áreade Acopio Mineral Grueso del Proyecto Caserones es donde llega el primer material chancado proveniente del Chancador Primario, de ahí se distribuirá hacia las otras áreas de proceso del material en proceso. El área será recibida con su movimiento de tierra en gran parte casi listo, ante lo cual se tendrán que realizar los levantamientos correspondientes para verificar los emplazamientos y sellos de terreno de inicio de fundaciones. Será también responsable de instalaciones de faenas y caminos que servirán para la ejecución de los trabajos del área. De vital importancia es el establecimiento en el terreno de un sistema de monolitos coordenados o de otras referencias, tanto en planta como en elevaciones, de las cuales se realizaran mediciones para los distintos emplazamientos que realizara la Topografía encargada del área El Topógrafo dejará registros tales como; chequeo de excavaciones y sellos de excavación, chequeos de PRs, emplazamiento de grúas torres, emplazamiento de fundaciones, etc. Se mostrarán trazados y usos de distintos instrumentos, como también formas de chequeos para estos equipos, emplazamiento de muros circulares. El área contempla la construcción en la obra civil de muros perimetrales en un radio de hasta 75 metros y un edificio de 62.500 metros de largo y de 41.000 metros de ancho.

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ABSTRACT The Mining industry is one of the areas where the Topography develops with a fundamental role. It is here where there are executed varied forms of works corresponding to different disciplines of the topography, such as polygonal, different raisings, movement of land, complements of maneuvers for derricks etc. This work of title basára in the construction of the Area I Gather Thick Mineral of the project Mining Lúmina Cooper, bearing in mind that this mine is not underground, and that all his facilities or the great majority are exposed to the surface. This area Mineral Thick Collection of the Project Houses is where there comes the first ground material from the ChancadorPrimario, of there it will be distributed towards other areas of process of the material in process. The area will be received by his movement of land largely almost ready, before which the corresponding raisings will have to be realized to check the emplacements and stamps of area of beginning of foundations. It will be also responsible for facilities of tasks and ways that will serve for the execution of the works of the area. Of vital importance it is the establishment in the area of a system of coordinated monoliths or of other references, so much in it plants like in elevations, of which measurements realized for the different emplacements that it realized the Topography in charge of the area The Topographer will leave such records as; checkup of excavations and stamps of excavation, PRs's checkups, emplacement of derricks towers, emplacement of foundations, etc. There will appear tracings and uses of different instruments, as also forms of checkups for these equipments, emplacement of circular walls. The area contemplates the construction in the civil work of walls perimetrales in a radius of up to 75 meters and a building of 62.500 meters of length and of 41.000 meters of width.

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1. INTRODUCCIÓN La Topografía, nombre proveniente de una palabra griega, que significa descripción del terreno, es una disciplina cuya aplicación está presente en la mayoría de las actividades humanas que requieren tener conocimiento de la superficie del terreno donde tendrá lugar el desenvolvimiento de esta actividad. En la realización de obras civiles, tales como acueductos, canales, vías de comunicación, embalses etc, en la elaboración de urbanismos, en el catastro, en el campo militar, así como en la arqueología, y en muchos otros campos, la topografía constituye un elemento indispensable. Importante es señalar que en Chile, la minería es una de nuestras fuentes de riquezas más potentes a nivel país, en donde estos últimos años hemos tenido crecimiento a nivel mundial instalándonos dentro de los mayores exportadores de cobre y otros minerales extraídos en conjunto del cobre a nivel mundial. Todo esto ha dado paso a la construcción de variados proyectos mineros a tajo abierto, los cuales han generado grandes oportunidades al rubro de la topografía. Proyecto Minera Caserones se encuentra a una altura de 4.600 metros y una distancia de 162 kilómetros al sureste de Copiapó, én la región de Atacama. El factor de altura fue lo que transformó este proyecto en un gran desafío para su viabilidad. Los estudios hechos para

Minera Caserones

proyectan una extracción y

concentración de más de mil millones de toneladas de mineral de cobre, en un período de 26 años. Lo antes mencionado, debió

considerar la topografía y

ubicación geográfica del yacimiento. En esta tesis, con respecto a la construcción del área Acopio Mineral Grueso Minera Caserones, el objetivo principal es mostrar la importancia de la topografía dando a conocer y mostrando las etapas de la construcción donde está involucrada la Topografía. Importante son los conocimientos y el manejo en terreno que debe tener un topógrafo para trabajar en un proyecto de esta envergadura, donde debe tener la capacidad de conducir paso a paso las actividades a desarrollar, y demostrar distintos conocimientos como son: interpretación de planos, cálculos H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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matemáticos, movimiento tierra, herramientas de terreno. Muy importante será tener conocimientos técnicos y prácticos de los instrumentos topográficos a utilizar. Nosotros como Topógrafo seremos losencargados de solicitar el instrumental adecuado según la necesidad de la tolerancia del proyecto. Tendremos que considerar en este caso la condición climática del proyecto. También seremos responsables de estar informado de los cambios y modificaciones, que pueda sufrir el área mediante el periodo de su construcción. Trabajaremos considerando que debemos ser muy rigurosos con :los cierres de Nivelaciones, las Poligonales y Triangulaciones, que son muy importantes para poder guiar el proyecto en sus emplazamientos horizontal y vertical.

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2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL Dar a conocer en forma detallada el trabajo que debe realizar un topógrafo en el área Acopio Mineral grueso de una minera no subterránea para la realización de obras civiles, en todas sus etapas.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. 2. 3. 4.

Describir paso a paso las etapas constructivas. Mostrar la intervención de la topografía en cada una de las etapas constructivas Explicar el trabajo o rol a realizar por la topografía en estos proyectos. Analizar la relevancia de la topografía en la construcción.

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3. ANTECEDENTES GENERALES Proyecto Caserones, es la construcción de una minera de Cobre y Molibdeno, que se encuentra a 162 kilómetros al sureste de Copiapó, en la región de Atacama y a una altura de 4.600 metros. La gran altura donde se encuentra ubicada esta minera, la ha transformado en un gran desafío en el análisis con respecto al éxito o fracaso que pueda tener este proyecto (viabilidad). Minera Caserones, se proyectó con una extracción y concentración de más de mil millones de toneladas de mineral en un período de 26 años. Sin embargo, se debía considerar la topografía y ubicación del yacimiento (Figura 01).

Figura 01. Ubicación Geográfica Proyecto Caserones

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La empresa que adquiere la Minera LuminaCopper Chile de propiedad Canadiense, es la internacional Japonesa Pan Pacifico Cooper Cía. Ltda., la cual cuenta con enormes reservas de cobre, superiores a los 600 millones de toneladas. La función del área Acopio Mineral Grueso, es como dice su nombre “acopiar” en una gran pila todo el material, proveniente desde

el área de Chancador Primario y

después de acopiado el material, distribuirlo a través de otra cinta transportadora hacia el área de Molino Sag. Chancado Primario es el primer proceso de molienda de la roca que viene desde las tronas duras de la mina que se encuentra a tajo abierto. Este material se traslada desde el Chancador Primario hacia el área Acopio Mineral Grueso, a través de una cinta transportadora de una longitud de 540 metros en donde caerá desde una altura aproximada de 90 metros. Molino Sag, es el segundo proceso de molienda de la roca proveniente del acopio grueso y anteriormente chancado en el Chancador Primario. .

Figura 02. Sector de Minera Caserones.

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4. METODOLOGÍA DE TRABAJO 4.1

Primer Paso en terreno El área de acopio Mineral Grueso se compone en la construcción de muros perimetrales de distintos radios. Radio mínimos de 64.00 metros hasta un máximo de 72.60 metros. En el interior de los muros perimetrales se construirá un edificio que considera un túnel. Las dimensiones de este edificio son de un largo de 62.5 metro. ancho 41 metros y 16.6 metros de altura. . La función de este edificio será recibir y distribuir el material chancado mediante buzones conectados a 6 Feeder, estos consideran correas de distribución interiores, las cuales distribuyen a una cinta interior de un túnel, el cual derivara al área de Molienda Sag donde serecepcionará el material y hará dar paso al siguiente proceso de molienda del Material. Para poder realizar bien todos los trabajos de Topografíaque se desarrollarán en el Área,consideraremos que al llegar por primera vez al área, es muy importante conocer el funcionamiento del área, dimensiones a grandes rasgos, conexiones con las distintas aéreas, Azimut y PRs del proyecto del área en cuestión. También lo importante para nosotros como topógrafo es presentarnos la primera vez dentro de la obra o faena, ante elpersonal que tendremos a cargo, como también el jefe de área que se encargara del cumplimiento y coordinación de las distintas disciplinas involucradas tales como: Movimiento de tierra, Concreteros, Enfierradores, Maquinaria, Eléctricos, Departamento de calidad y de vital importancia Oficina Técnica. Los trabajos se realizarán con distintos instrumentos de topografía, herramientas debidamente solicitadas, personal capacitado. Fundamental serán los PRs debidamente chequeados del área. 4.2

Trabajo Topográfico en Base a Manual De Carretera. Volumen 2 Muchos de los trabajos Topográficos que realizaremos en el Área, estarán

basado bajo Conceptos, Criterios y Métodos Generales en Trabajo de Topografía vialsegún el Manual de Carretera. Volumen 2. Para la exactitud del trabajo de Topografía a Realizar en el Área vamos a depender directamente de la precisión con que se ejecuten las diversas operaciones. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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Noobstante a lo anterior, en algunas oportunidades por efecto del azar(compensación de errores), un trabajo ejecutado con baja precisión podría presentar una exactitud aceptable. Todo trabajo de topografía a realizar, será ejecutado manteniendo una precisión compatible con la exactitud deseada y confeccionando los registros que permitan comprobarlos. Deberemos tener presente que precisiones que excedan exageradamente los requerimientos de exactitud pueden implicar altos costos que no resulten justificados. Para las mediciones en general: Medidas de distancias Horizontales (Según Manual De Carreteras) Muchas medidas cortas se podrán realizar con el uso de cinta métrica, recibiendo el nombre de método directo. Existen otras medidas que tendremos que realizar entre puntos y estás mediciones se pueden conseguir a través de cálculos como son las: Triangulaciones, trilateraciones, Poligonacion, etc. Otro método de medición será el que nos entreguen las Estaciones Totales. Las estaciones nos entregan distancias en forma Horizontal, sin tener que realizar ningún calculo, ya que medida tomada por estación se entrega en pantalla. Las medidas resultantes de las observaciones efectuadas a través de las Estaciones Totales, resultara con un error que señalan los fabricantes del instrumento y se descompone en dos términos: el primero un valor constante, casi siempre entre 1 y 5 mm y otro dependiente de la distancia, casi siempre del orden 1 a 5 mm por Kilómetro. Adicionalmente al error propio del instrumento deben tenerse presente otras variables, como son: la excentricidad en la instalación sobre la estación, la excentricidad o desaplome en la instalación del reflector sobre el punto hasta el cual se mide y otras dependientes de las limitaciones humanas. Ejemplo de estas limitaciones humanas, pasan por la falta de entrenamiento o experiencia de un alarife que este colocando un bastón porta prisma alto, por problemas de visibilidad, bien puede introducir un error en la medida de 100 mm o más por un mal aplomado delJalón Porta Prisma. Nuestro Trabajo de Topografía apoyado en el Manual de Carretera Volumen 2también nos dice que: Independientemente de la calidad del instrumento que se esté usando, no se deben ahorrar esfuerzos para instalar correctamente el instrumento y el prisma, asegurando la posición sobre la señal de este último y la perfecta verticalidad de porta prisma. Para lograr esto último, en especial al medir distancias en el orden de los H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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mínimos

recomendados,

o

menores

que

estos

si

ello

deberá:Instalarelprismasobreun

es

ineludible,

se

trípodeprovisto

deunabasenivelanteo,ensudefecto,fijarelbastónportaprisma mediantetirantes(vientos)yafinarsuverticalidadconunaplomadafísica,obien,verificarlavertic alidadmediante

dosteodolitos

segúndireccionessensiblementeortogonales.Porúltimo,cualquiera queseaeltipodeinstrumento

ylaoperación

queseestáejecutando,sedeberáverificar

confrecuenciaelbuenestadodefuncionamientodelnivelesféricodelportaprisma. Con Respecto a Medidas Corrientes con Cinta Métrica. Las medidas de distancias con cinta métrica pueden cubrir una amplia gama de precisiones, según sea el refinamiento metodológico y la calidad de los equipos utilizados. Corresponde en este caso considerar las metodologías corrientes, es decir, aquéllas en que no se corrigen todos los errores sistemáticos que puedan afectar la medición: temperatura, tensión, flecha,etc., y que permiten el uso de diversos tipos de materiales, desde acero a tela, en la confección de la cinta. Trabajaremos con respecto a Nivelación(Medida de Distancias Verticales o Desniveles) según el Manual De Carretera. Para esto Considerando que: Se llama Cota o Elevación de un punto, a su distancia a una superficie de nivel de referencia. La superficie de referencia adoptada podrá corresponder a un plano o a una superficie curva, los cuales pueden ser reales o imaginarios. Se denomina Superficie de Nivel a aquélla caracterizada porque todos sus puntos tienen igual cota o elevación. La cota de una superficie de nivel corresponde a la cota de cualquiera de sus puntos. La Distancia Vertical entre dos puntos es la diferencia de cotas, o desnivel, entre las superficies de nivel que pasan por ellos. Nivelar es determinar o medir la distancia vertical o diferencia de cotas entre dos puntos del terreno. Las medidas directas de distancias verticales, según el caso, se pueden hacer de varias maneras. Cuando se trate de altura de edificios, profundidad de pozos u otros casos semejantes, se puede usar una cinta métrica; pero para puntos ubicados sobre la superficie del terreno, como sucede en caminos, los métodos

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prácticos

de nivelación que corresponda usar serán: nivelación geométrica,

nivelación trigonométrica, nivelación taquimétrica. Usaremos Métodos Precisos para Determinar Desniveles. La metodología precisa para determinar desniveles según Manual de Carretera consiste en medir directamente distancias verticales. Se le denomina nivelación directa, geométrica o por alturas, y es el método más empleado. Manual de carretera considera que según el grado de precisión podrá ser de alta precisión, de precisión y de precisión corriente. La primera tiene aplicación en casos muy calificados, como la investigación de asentamientos en puentes, túneles, etc. La segunda se aplica en los sistemas de transporte de cota. La tercera se utiliza en el levantamiento de perfiles y en controles de construcción. Nosotros usaremos las Tres.

Mediciones de Ángulos según Manual de carretera Para establecer la ubicación de los puntos de Referencias, respecto a un sistema de referencia, usaremos métodos que requieren de la determinación de valores angulares. Para esto consideraremos que: En planimetría, la dirección de una línea se determina midiendo el ángulo horizontal que esta forma con otra, que se toma como referencia. En altimetría, la dirección de una línea se determina mediante el ángulo vertical que esta forma con la horizontal. En los trabajos Topográficos que realizaremos, los ángulos que mediremos tendrán distintas Precisión y esto dependerá de la metodología a utilizar. Las metodologías a utilizar tendrán su respaldo según el Manual de Carretera. Para las Medidas de Ángulos Horizontales, según sea la situación, deberemos utilizar el método y el instrumental apropiado. Para los puntos de detalle de un levantamiento los ángulos serán leídos solo en posición directa, en tanto que para los vértices de una poligonal los ángulos serán medidos, corrientemente, en directa y en tránsito. Cuando se necesite conocer el valor de un ángulo con precisión ya se trate de una dirección que se replantee, o de otros casos particulares, se podrá usar el método de repetición. En aquellas oportunidades en que necesitemos H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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determinar con precisión varias direcciones concurrentes a un vértice, será posible recurrir al método de reiteración. Consideraremos

Según

Manual

de

Carretera

que

para

medidas

Compensada de ángulos (Directa Transito) el siguiente Procedimiento. El número mínimo de observaciones que se debe hacer para medir un ángulo que no tiene otra comprobación, es medirlo en directa y tránsito, esto es, se mide una vez en la posición normal de trabajo del Teodolito o Estación y después se da media vuelta de campana ( el anteojo se gira sobre su eje horizontal hasta que el ocular queda al otro lado del trípode), sin modificar la orientación de 0(g), referencia y se vuelve a medir el ángulo. Los valores obtenidos no deben diferir en más de la tolerancia aceptable y el promedio elimina algunos errores instrumentales, como los debidos a la excentricidad, verticalidad del eje vertical, des corrección del eje horizontal, etc. También es bueno recordar que las diferencias en la lectura (D. y T.) de diferentes ángulos deben ser aproximadamente constantes y mantener el signo. Método de Repetición. Para poder aplicar este método se necesita un teodolito o en este caso una Estación Total, es decir un instrumento que permita repetir la medida del ángulo horizontal acumulando lecturas sucesivas sobre el limbo horizontal. El valor acumulado se divide por el número de repeticiones, como se verámás adelante. Estos Teodolitos, que se usan para este sistema de medición, tienen un eje vertical de rotación que permite girar el instrumento arrastrando el limbo horizontal, lo que se denomina movimiento general y un eje vertical de la alidada o anteojo que permite girar el instrumento manteniendo fijo el limbo horizontal, con lo que se produce un movimiento relativo del anteojo respecto del limbo. Ambos sistemas de rotación están dotados de sendos tornillos de presión y de coincidencia o tangencia.

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CAPITULO 5 5. ETAPAS CONSTRUCTIVAS DEL PROYECTO 5.1 5.2 5.3

Revisión y aprobación Procedimiento de Topografía Visita Terreno con Inspección Topografía en inspección visual. Recepción de Información entregada por Control Documento, Oficina

5.4

Técnica. Solicitud Instrumentos Topográficos y Herramientas.

5.5

Retiro de Bodega y chequeo Instrumentos Topográficos.

5.6

Chequeo PR, en coordenadas y elevaciones.

5.7

Instalación de Faena.

5.8

Recepción área de trabajo, revisión de planos.

5.9

Chequeo de la Topografía del área a través del uso de programa MDT.

5.10

Estacados para Emplantillado de sellos de fundaciones.

5.11

Trazado para colocación Armaduras y Moldajes sobre Emplantillados.

5.12

Replanteo Grúa Torre.

5.13

Trazado Zapatas para muros circulares con taquímetro a través del método de deflexión de la curva.

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5.1 RevisiónProcedimiento de Topografía: Nuestro objetivo al leer el procedimiento de topografía será, establecer y especificar en forma clara y precisa las acciones a ejecutar en la planificación, organización ejecución y control de los trabajos de topografía, a partir puntos de referencia establecidos por el Cliente, a fin de evitar acciones y/o condiciones sub estándar durante su desarrollo. Prever, controlar y eliminar los actos y condiciones riesgosas que puedan provocar lesiones a las personas, daños a equipos, instalaciones y/o medio ambiente, durante la ejecución de los trabajos de topografía. Nuestro alcance con respecto al procedimiento de topografía, considera la aplicación a todas las actividades asociadas a la topografía del contrato y/o proyecto, registros y almacenamiento de la información necesarios según los procedimientos operativos establecidos en el marco contractual con el cliente. Nuestra responsabilidad como topógrafo será:  Capacitar e inducir a todo nuestro personal involucrado en las actividades del presente procedimiento.  Solicitar los equipos topográficos calibrados y certificados por el proveedor del equipo de acuerdo a la precisión requerida en las necesidades del proyecto.  Materializar en terreno todos los puntos de referencia (P.R.) con coordenadas y elevaciones, que permitan replantear los ejes, elevaciones, dimensiones y demás datos geométricos.  Mantener protegidos y en buenas condiciones todos los P.R. para realizar los trabajos topográficos con el máximo de precisión sin interferir en las excavaciones del proyecto.  Generar todos los registros involucrados con la especialidad de topografía, movimientos de tierra y otras especialidades entregándolos al Jefe de Terreno y a la Oficina de Calidad.  Conocer y manejar ordenadamente la documentación técnica del proyecto, en conjunto con el Jefe de Calidad.  Velaremos por nuestra seguridad y la del personal a nuestro cargo, adoptando las H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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acciones necesarias para asegurar la calidad del trabajo y la protección de los recursos para evitar incidentes.  Sera de nuestra responsabilidad que los instrumentos de topografía sean inspeccionados visualmente a diario antes de iniciar los trabajos, para evitar errores en las mediciones. Nuestra empresa contratista definió un programa de calibración para poder controlar y garantizar ante el mandante el correcto funcionamiento de los equipos topográficos. Para esto efectuaremos una verificación de calibración en terreno, dejando registrado este control. Las Correcciones comunes que se pueden efectuar a equipos de topografía en terreno son; Reparación plomada óptica Taquímetros o estaciones (si es que no tuvieran plomada laser), corrección de niveles automáticos. La frecuencia de calibración para cada equipo Topográfico está definida en la matriz de programa de calibración de los Equipos de Inspección, medición y Ensayos (EIME’s Figura 03) , en este cuadro se consideran todos los equipos de la obra, incluidos los de topografía, que necesitan calibraciones periódicamente.

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Figura 03.Cuadro Control Eime. En Este cuadro se incluyen todos los equipos que necesitan certificación periódicamente.

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5.2 Visita Terreno con Inspección de Topografía en inspección visual. Se coordinó reunión en terreno con inspección de Topografía. En esta reunión el Departamento de Topografía por parte del mandante se encargó de mostrarnos los PRs establecidos en el área (Figura 04), los cuales servirán de bases para los trabajos topográficos en General. Mediante recorrido del área, afinamos detalles con respecto a criterios entre ambas topografías (Contratista v/s Topografía Inspección) criterios que fueron convenientes tener claro al momento de realizar los chequeos cruzados. Todo lo conversado o gran parte de lo conversado en esta visita quedo plasmado en un registro, documento en el cual se anotaron losnombres de los presentes en esta visita y se firmaron los acuerdos definidos.Estos acuerdos, fueron enviados en una carta como informe de lo conversado en visita a terreno. Debido a que Topografía de Inspección se encuentra en obra hace más de un año, se aprovechó de consultar el tema de cómo afectan las bajas temperaturas en instrumentos topográficos y la gran altura geográfica en el que se ubica el proyecto. Ante la consulta se nos recomienda, no trabajar con temperaturas inferiores a -10°. Se nos comenta que Estaciones de marca Leica, Sokkia, Topcon, no han presentado grandes diferencias en mediciones. Se nos recomendó que para mediciones de precisión no trabajemos con temperaturas inferiores a los -10°

Figura 04.Diseño dePRsTípico Establecidos en el área. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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5.3 Recepción de Información entregada por Control Documento, Oficina Técnica. Oficina Técnica (O.T), a través de su Departamento de Control Documento, será la encargada de entregar toda la documentación que se utilizará en la construcción del área Acopio Mineral Grueso. Será responsable de entrega de: Planos, RFI, SDI y de dejar constancia de esta entrega a través de un registro. Será responsable de emitir y enviar semanalmente al Departamento de Topografía el Status de planos con sus revisiones claramente especificadas. Muchos errores topográficos suceden debido a revisiones de planos atrasadas. El Topógrafo velará por mantener toda la información al día y en un lugar visible para su uso. La primera información recibida por parte de Control documento, será el plano con los PRs Oficiales del área (Figura 05). Estos PRs antes de ser utilizados, serán chequeados por el topógrafo para verificar que se encuentren en condiciones de ser utilizados. Previo a este chequeo se realizará el informe de Topografía el cual será enviado con los nuevos valores si es que existieran, ante lo cual Inspección tendrá que realizar un nuevo chequeo para llegar acuerdo y trabajar ambas Topografías con los nuevos valores. Si no existieran grandes variaciones se aceptarán los valores entregados por inspección, pero igual se dejará registro del chequeo por parte del contratista.

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Figura 05. Plano con PRs entregado por

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Figura 05. Plano con PRs entregado por Oficina técnica. 5.4 Solicitud Instrumentos Topográficos y Herramientas. La solicitud de instrumentos Topográficos se realiza tomando en cuenta la inspección efectuada en terreno. Se considera que durante esta inspección se tratan temas con Topografía

de inspección, donde se puede averiguar las características del tema

geográfico como también ambiental. Mediante lo antes mencionado se toma la decisión de trabajar con Estación Total Sokkia SET 650RX (Figura 06). La Estación total 650RX tiene un rendimiento confiable. La velocidad de medición, la precisión, fácil de usar el software y una variedad de capacidades de gestión de datos. Trabaja con un Láser de alta velocidad y de gran alcance, pudiendo realizar mediciones sin prisma de hasta 200mtrs. Posee una protección contra polvo y agua más alta que otras estaciones. Tiene opción para comunicación de traspaso de datos a través de un sistema inalámbrica Bluetooth, mas ranura para memoria tipo USB, la cual no es necesario trasladar la estación a oficina para descargar sus datos de levantamientos.

Figura 06. Estación Total Sokkia 650RX. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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La estación se solicitó con sus respectivos accesorios; Jalón de 4metros con prisma y porta prisma (Figura 07), más un kit de mini prismas (Figura 08), base nivelante con plomada óptica y prisma (Figura 09), y su respectivo Trípode (Figura 10)

Figura 07. Jalón de 4metros con prisma y porta prisma prisma.

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Figura 08. Kit de mini prismas.

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Figura 09. Base Nivelante con plomada óptica y prisma.

Figura 10. Trípode de madera.

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Solicitud Nivel Topográfico Automático Se solicitara un nivel automático Sokkia B40 (Figura 11), tienen mayor precisión en todas las condiciones ambientales. Los cuerpos más resistentes y compactos tienen una mayor hermeticidad al agua, la humedad y el polvo. Los niveles de la serie B brindan la comodidad del montaje rápido, una observación fácil y una durabilidad superior contra vibraciones y golpes, asegurando una mayor productividad por mucho más tiempo.

El nivel se solicitara con su respectivo

Trípode (Figura 10) y su mira Topográfica de 4 metros. (Figura 13).

Figura 11. Nivel automático Sokkia B40.

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Figura 12. Mira Topográfica de 4 metros.

Solicitud Taquímetro Wild T-16 Los aspectos más notables del Taquímetro Automático T-16 (Figura 13), son: Aconsejado para replanteos y alineaciones. Cuenta con una advertencia de desnivelación en color rojo para el limbo vertical. La lectura angular mínima (estima) 25c. El uso del taquímetro estará ligado a trabajos de trazados, chequeos de verticalidad, etc. Trabajos que no se realizaran en todo momento con la Estación Total. Servirá también en momentos en que la Estación Total pueda presentar fallas y se tenga que recurrir a la taquimetría para salir del paso. El taquímetro T16 se solicitara con su trípode (similar al de la figura 10).

Figura 13. Taquímetro Wild T-16 H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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Solicitud Nivel Wild N2 con tornillo de trabajo. Aspectos más notables: Equipo de gran precisión reversible Imagen directa Precisión 2mm x km. Este equipo se usa en superficies expuestas a vibración. Cuenta con tornillo de trabajo, que lo hace especial para trabajos de precisión en sectores con movimiento de tierra que se encuentren en proceso de compactación. El nivel N2 se solicitara con su trípode de madera y su mira topográfica (similar al de la Figura 10 y Figura 12).

Figura 14. Nivel Wild N2 con tornillo de trabajo.

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Las Herramientas a Solicitar son: Huinchas de medir BMI 50 metros (Figura 15) y huinchas de medir de 8mtrs Stanley. También se solicita macetas de 3 lbs., tizadores, plomos de 500gramos, Cal o yeso para trazados de excavaciones.

Figura 15. Huincha de medir BMI.

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5.5 Retiro de Bodega y chequeo Instrumentos Topográficos. 5.5.1 Retiro de instrumentos de bodega: Los instrumentos se retiran desde bodega general de obra, quedando debidamente registrados en unas cartolas de cargos. Se deja registro fotográfico de las condiciones en que fueron recibidos los instrumentos y los elementos (accesorios) que vienen con instrumentos, toda esta información se entregara a oficina de Topografía donde se almacenara esta información, la cual será parte del trabajo de gabinete. Se solicitara al momento del retiro de bodega, los certificados correspondientes a la calibración de instrumento. Los certificados se fotocopian, quedando una copia en el interior de la caja de Instrumento y otra copia en el departamento de calidad. El portar los registros de calibración dentro de caja de instrumentos, servirá para las auditorias en terreno frecuentemente realizadas por Inspectores del mandante, los cuales comúnmente visitan las áreas realizando inspecciones tanto del orden de prevención de riesgo, como también del ámbito ejecución de los trabajos. Recepcionados los Instrumentos Topográficos, se realiza una inspección visual detallada de los instrumentos, en la cual se descarta; posibles golpes, chequeo de perillas las cuales deben venir en correcta sujeción y apriete, se verificara el posible rayado en lentes. Para el caso de Estación Total se debe chequear que esta traiga a lo menos sus dos baterías, a pasado muchas veces que se recepciona las estaciones Totales y al llegar a terreno se dan cuenta que estas estaciones vienen con baterías cambiadas, las cuales no corresponden a instrumentos entregados por bodega o lo más grave que no traen baterías. 5.5.2 Chequeo Instrumentos Topográficos en terreno: Es común encontrar en este tipo de proyecto las llamadas canchas de prueba (Figura 16), nombre que reciben a una base topográfica construidas por la Inspección de Topografía. Estas canchas de prueba constan comúnmente con 4 PRs los cuales están debidamente medidos tanto en distancia y angularmente. Estas canchas se usan para verificar que los instrumentos llegados al proyecto H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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cumplan con las tolerancias establecidas por el proyecto o que tanto Topografía de inspección como Topografía contratista, tengan una base sólida y chequeada, para una revisión periódica de instrumentos.

Figura 16. Cancha Chequeo. Topógrafo instalado en una de sus bases.

Chequeo Estación Total a través del método de Bessel o Transito: Debidamente Instalada la estación total, con su Trípode correctamente anclado a piso, se busca a una distancia bien lejana un punto de referencia como calaje, este puede ser el vértice de un edificio, una torre de alta tensión, etc. Estos puntos de referencia se usan tanto en su posición vertical como horizontal para realizar el chequeo angular, de la estación Total. Ya ubicado el punto de calaje lo mas lejano posible que en este caso será una torre de alta tensión, se pondrá el enfoque en el vértice final de la torre y a continuación se anotara la lectura del ángulo Horizontal que en este caso fue 201.1222g, ya medido el ángulo vertical se procederá a realizar la lectura del ángulo vertical, que en este caso fue 82,3288g. Ambos datos se dejaran registrados en la libreta de registro. Se Girara horizontalmente la estación en 200.0000g (lectura en transito), quedando el lente en frente al operador, luego tomaran el lente de la H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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estación girándolo en forma vertical, para nuevamente enfocar en esta nueva posición hacia el vértice final de la torre (el punto de referencia como calaje) y nuevamente anotaran el ángulo horizontal que en este caso fue 1.1206g y el ángulo vertical 317.6729g. Ya obtenidos las 2 lecturas de ángulo Horizontal y 2 lecturas de ángulo vertical, se dispondrán a verificar si Instrumento Estación Total, cumple con sus parámetros de medición a través del método de Bessel o Transito.

Lectura en Directa

Lectura en Transito

Angulo Horizontal 201.1222g

Angulo Horizontal 1.1238g

Angulo vertical 82,3288g

Angulo vertical 317.6712g

Tabla I. Tabla Chequeo Angular Testación Total Diferencia angular Horizontal= 201.1222g -1.1238g =199.9984g-200.0000g=0.0016 0.0016/2=0.0008 (Error) Diferencia angular vertical (cenital)= 82,3288g +317.6700g =399.9988-400.0000=0.0012 0.0012/2=0.0006 (Error) Las Diferencias encontradas en este chequeo, son aceptables y las demostraremos con el siguiente ejemplo (Figura 17): Si tuviéramos que realizar un alineamiento con la Estación y con variación de 0.0008g segundos en su ángulo horizontal, en 200 metros tendríamos una desviación de 2,5mm.

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Diferencia en Angulo Horizontal

0,0025

200,000

Tan0.0008g * 200.000 mts= 0.0025 mtrs La diferencia en 200 metros es de 2,5mm.

0,0019

Diferencia en Angulo Vertical

200,000

Tan0.0006g * 200.000 mts= 0.0019 mtrs La diferencia en 200 metros es de 1,9mm.

Figura 17.Ejemplo diferencia Angular.

Para los errores mostrados en el ejemplo anterior, es necesario recurrir a las repeticiones angulares, estas serán prioritarias para las compensaciones ante temas de poligonales. El mismo procedimiento anterior de chequeo de Estación Total, se utilizara para el Taquímetro T-16. El distanciometro de la estación total, se chequeara de una forma bien simple, se usara las distancias que ya han sido chequeadas en la cancha de prueba. Se deberá considerar la altura geografía donde se ejecutaran los trabajos, ya que la H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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estación total al momento de su uso en terreno, solicitara para su configuración, datos claves como: temperatura, ppm. Si uno de estos datos ingresados a la estación total se encontrara fuera de rango, esta dará error en su distancia. No es lo mismo la presión atmosférica en Santiago la cualestá en una altitud promedio de 566 metros sobre el nivel del mar a que realizar trabajos en la Cordillera de caserones a 4000mtrs metros sobre el nivel del mar. Tendremosprecaución cuando estaciones lleguen de vuelta de una calibración realizada en Santiago o en otra ciudad. Comúnmente llegan con los valores de la ciudad donde fue realizada la calibración. La siguiente imagen (Figura 18) muestra los parámetros en configuración que se considerara en el uso de una estación Total, parámetros que deben tener muy en cuenta en una configuración la cual si no se encuentra con los valores correctos, puede arrojar diferencias significativas en las mediciones de distancias.

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Figura 18.Parametros configuración de Estación Total.

Chequeo Niveles Topográficos: Para el chequeo del nivel, se toma en cuenta la distancia máxima en la que se usara el nivel Topográfico. El máximo no será mayor a 40 metros, para obtener una correcta lectura. Se considerara que contra más lejos sean las lecturas, podrían existir problemas de apreciación de enfoque. El chequeo se realizara de la siguiente manera; Se colocara a 2 alarifes cada uno con una mira separada uno de la otra a una distancia de 50 metros. A continuación se pondrá el nivel en medio de los dos alarifes, quedando a una distancia de 25 metros de cada alarife o cada Pr en este caso Pr A y Pr B (Figura 20). Las miras se encontraran encima de las ranas que se usan como PRs de punto de cambio (Figura 19) y se tomara las elevaciones hacia cada mira o Pr en este caso. A continuación se instalara

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apegados a la primera mira Topográfica Pr A (figura 21), se tomara la lectura la cual será la lectura atrás hacia el Pr A y con la cual dará la altura instrumental, para a continuación tomar la lectura adelante, que será la lectura del Pr B la cual servirá para verificar si corresponde a las lecturas obtenidas cuando se instaló en el centro de los dos PRs A-B. Nuevamente se instalara el nivel a 1 metro de distancia horizontal de la otra mira PR B (figura22) y se tomara la lectura hacia el Pr B, que en este caso seria la lectura adelante y se obtendrá la altura instrumental para hacer la lectura hacia el Pr A donde se obtendrá la elevación del Pr el cual se comparara y se obtendrá las diferencias.

Figura 19.Rana; Herramienta que se entierra. Se utiliza para colocar la mira y para que esta no sufra movimientos en forma vertical.

Figura 20. Nivel entre PR A y PR B.

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Figura 21. Nivel apegado a PR A.

Figura 22. Nivel apegado a Pr B

POSTURA 1 Lectura Atrás (Pr A) 1.505

POSTURA 2 Lectura Atrás (Pr A) 1.413

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Altura Instrumental Lectura Adel. (Pr B) +1.505 1.713 Tabla II. Diferencia Pr A v/s Pr B = 208 mm

Cota Pr B -0.208

Altura Instrumental Lectura Adel. (Pr B) +1.505 1.622 Tabla III. Diferencia Pr A v/s Pr B = 210 mm

Cota Pr B -0.209

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POSTURA 3 Lectura Atrás (Pr A) Altura Instrumental 1.469 +1.505 Tabla IV.Diferencia Pr A v/s Pr B = 209 mm

Lectura Adel. (Pr B) 1.678

Cota Pr A +0.209

Se confirma que nivel topográfico tiene una diferencia de 1mm en 50 metros, totalmente aceptable para las nivelaciones que se realizaran en el proyecto. Las nivelaciones que se generaran en el proyecto, en lo posible no excederán los 30 metros entre punto y punto de cambio. Ante esta distancia máxima de 30 metros estipulada entre puntos de cambio, el nivel tendrá como promedio 0.6 mm de error Las diferencias en el nivel Topográfico, podrían ser corregida en terreno, por él topógrafo encargado del departamento.

5.6 Chequeo PR, en coordenadas y elevaciones. El primer trabajo que realiza la topografía en terreno, será el chequeo de los PRs entregados por el mandante (Figura 23).

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PR 13

PR 10

PR 11

Figura 23. Planta con PRs entregado por el mandante.

Los siguientes son los PRs extraídos del plano enviado por el mandante los cuales se deben chequear (Figura 24): PR ACOPIO 10 N=3879210,147 E=220361,442 Z=3944.748 PR ACOPIO 11 N=3879201,214 E=220498,519 Z=3935.840 PR ACOPIO 13 N=3879261,900 E=220442,544 Z=3949,572 H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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PR ACOPIO 14 N=3879096,093 E=220420,469 Z=3935.610 PR11

PR14

PR10 PR13

Figura 24. PRs en Obra entregado por Mandante. Para el chequeo de coordenadas Norte y Este se Utiliza la Estación Total Sokkia en complemento con la base nivelante con plomada óptica, la cual dejaremos instalada encima de su trípode. La base nivelante minimiza el error del alarife ya que se instala solo una vez y permite realizar las mediciones cuantas veces sean necesarias sin correr el riesgo de que el prisma sufra movimiento. Las mediciones se realizan

a través de

repeticiones de ángulos en directa y tránsito. También se tomaran las distancias entre los PRs. Los ángulos y distancias los dejamos anotados en la libreta de registro topográfico. Las repeticiones angulares, se deben realizar a lo menos 5 veces con la Estación Total, para que de esta forma se tenga seguridad delos valores obtenidos en terreno. 5.6.1Explicación del método de repetición a) Método de Repetición: Para poder aplicar este método, usamos la estación total la cual nos permite repetir la medida del ángulo horizontal acumulando lecturas sucesivas sobre el limbo horizontal. El valor acumulado lo dividimos por el número de repeticiones. La estación que nosotros usamos para este sistema de medición, tiene un eje vertical de

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rotación que permite girar el instrumento arrastrando el limbo horizontal, lo que se denomina movimiento general y un eje vertical de la alidada o anteojo que permite girar el instrumento manteniendo fijo el limbo horizontal, con lo que se produce un movimiento relativo del anteojo respecto del limbo. Ambos sistemas de rotación están dotados de tornillos de presión y de coincidencia o tangencia. El método de repetición que usamos en terreno para la toma de ángulos lo describimos a continuación: 1°

Buscamos el ángulo horizontal 0g soltando el tornillo de presión de giro sobre el eje de la alidada y se busca hasta que este próximo; se aprieta el tornillo de presión de giro sobre el eje de la alidada y se cala exactamente el ángulo 0g con el tornillo de tangencia de la alidada.

2° Soltamos el tornillo de presión del movimiento general de rotación y se apunta el anteojo aproximadamente sobre el punto A, que está a la izquierda. Se bloquea el movimiento general y con su tornillo de tangencia se apunta exactamente sobre A. 3° Se suelta el movimiento sobre el eje de la alidada y se apunta el anteojo hacia B, se aprieta el tornillo de presión y se lleva la visual, con el tornillo de tangencia de la alidada, exactamente sobre B. 4°

Anotamos la lectura de ángulo horizontal que se observe.

5°

Soltamos el movimiento general y rotando la estación total siempre en el sentido de los punteros del reloj, volvemos a apuntar hacia A por segunda vez, se aprieta el tornillo de presión y se apunta exactamente sobre el punto A mediante el tornillo de tangencia del movimiento general.

6°

Soltamos el tornillo de presión de la alidada y apuntamos el anteojo hacia B, se aprieta el tornillo de presión y apuntamos exactamente con el tornillo de tangencia de la alidada. Con esto completamos la segunda repetición.

7°

Repetimos las operaciones 5° y 6°, cuantas veces sea necesario hasta completar el número de repeticiones para finalmente, anotar el ángulo horizontal que se observa.

8°

Transitamos la estación total y se repiten las operaciones 1° a 7°. En este caso se está midiendo un ángulo suplementario respecto de 400g, por lo que se cala con 0g hacia B y se mide el ángulo BEA; luego se gira sobre la alidada cuando se va de B

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hacia A y se gira sobre el movimiento general cuando se va de A hacia B. En ambos casos el giro se ejecuta en el sentido de los punteros del reloj. Los pasos antes descritos, nos permite eliminar los errores instrumentales compensables. Debemos girar siempre la estación total en el sentido de los punteros del reloj ya sea girando sobre la alidada o sobre el movimiento general. Si hay error de arrastre entre la alidada y el limbo, el error es siempre en el mismo sentido, tanto para el ángulo como para su suplemento; este se puede compensar en proporción al ángulo como se puede ver en el ejemplo. Los puntos 1 al 8 anteriormente explicados, nos entrega una gran cantidad de datos angulares, los cuales serán incluidos en la siguiente tabla y explicados a continuación. Tabla V

Tabla V. Registro por repetición. Explicación de Tabla 52 Calculamos el registro, después de haber anotado los ángulos que indica el limbo y lo haremos de la siguiente manera: 1° Comenzamos anotando el valor simple del ángulo, en directa y en tránsito. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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2°

Calculamos el valor del ángulo final en directa después de las n repeticiones, para obtener el número de vueltas completas del ángulo sobre el limbo (0 y 0’).

3° Procedemos a llenar la línea “giros completos” con los valores obtenidos para 0 y 0’. 4° calculamos el valor del “ángulo total”, sumando 0 y 0’ a los valores leídos en el limbo después de las n repeticiones. 5° Calculamos el “ángulo provisorio” dividiendo por “n” los valores del “ángulo total”. 6° Sumamos los valores del ángulo provisorio en directa y tránsito, debiendo determinarse un ángulo próximo a 400g. 7° La diferencia que se tenga, se reparte entre los dos valores del ángulo provisorio, proporcionalmente a su magnitud, para completar la suma de 400g. 8° El ángulo definitivo es el valor final de la medición.

5.6.2 Chequeo Angular de PRs a través del método de repetición Ya realizado el levantamiento por repetición de los PRs en terreno, procederé a realizar el cálculo de los ángulos y sus respectivas compensaciones angulares, si fuera necesario. Para esto incluiré las tablas con sus respectivos valores. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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Tabla VI. Para chequeo ángulo interior PRs 11-14-13 Datos de terreno Angulo PRs 11-14-13 Directa Transito 111,9098 288,0896 111,9091 288,0899 111,9099 288,0894 111,9091 288,0898 111,9094 288,0897 288,08968 111,9095

400,0000 399,9992 0,0008 0,0008/400=0,000002

Datos Compensados Angulo PRs 11-14-13 Directa Transito 111,9100 288,0902 111,9093 288,0905 111,9101 288,0900 111,9093 288,0904 111,9096 288,0903 288,0903 111,9097

111,9095 288,0897 399,9992

111,9097 288,0903 400,0000 Angulo PRs 11-14-13 = 111,9097

Tabla VII. Para chequeo ángulo interior PRs 14-10-11 Datos de terreno Angulo PRs 14-10-11 Directa Transito 71,0632 328,9378 H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

400,0000 399,9992 0,0008

Datos Compensados Angulo PRs 14-10-11 Directa Transito 71,0631 328,9372

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----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

71,0631 71,0629 71,0632 71,0636 71,0632

328,9377 328,9378 328,9366 328,9374 328,9375

0,0007/400=0,000001 8

71,0630

328,9371

71,0628 71,0631 71,0635 71,0631

328,9372 328,9360 328,9368 328,9369

71,0632 328,9375 400,0007

71,0631 328,9369 400,0000 Angulo PRs 14-10-11= 71,0631

Tabla VIII para chequeo ángulo interior PRs 10-13-14 Datos de terreno Angulo PRs 10-13-14 Directa Transito 105,7547 294,2446 105,7556 294,2439 105,7548 294,2443 105,7550 294,2442 105,7546 294,2445 105,7549 294,2443

400,0000 399,9992 0,0008 0,0008/400=0,000002

Datos Compensados Angulo PRs 10-13-14 Directa Transito 105,7549 294,2452 105,7558 294,2445 105,7550 294,2449 105,7552 294,2448 105,7548 294,2451 294,2448 105,7552

105,7549 294,2443 399,9992

105,7552 294,2448 400,0000 Angulo PRs 10-13-14= 105,7552

Tabla IX para chequeo ángulo interior PRs 13-11-10 Datos de terreno Angulo PRs 13-11-10 Directa Transito 111,2713 288,7277 H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

400,0000 399,9992 0,0008

Datos Compensados Angulo PRs 11-14-13 Directa Transito 111,2716 288,7283

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----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

111,2709 111,2714 111,2708 111,2701 111,2709

288,7280 288,7279 288,7284 288,7288 288,7282

0,0008/400=0,000002

111,2712 111,2717 111,2711 111,2704 111,2712

111,2709 288,7282 399,9991

288,7286 288,7285 288,7290 288,7294 288,7288 111,2712 288,7288 400,0000

Angulo PRs 13-11-10= 111,2712

5.6.3 Diferencias angulares entre coordenadas entregadas por mandante y chequeo realizado por el método de repetición. En base a coordenadas entregadas por el mandante, hemos calculado los ángulos interiores de todos los vértices de la poligonal y hemos encontrado las siguientes diferencias: Angulo PRs 11-14-13 Según Inspección 111,9104 Método Repetición 111,9097 Diferencia 0,0007

Angulo PRs 14-10-11 Según Inspección 71,0624 Método Repetición 71,0631 Diferencia -0,0007

Angulo PRs 10-13-14 Según Inspección 105,7551 Método Repetición 105,7552 Diferencia -0,0001

Angulo PRs 13-11-10 Según Inspección 111,2719 Método Repetición 111,2712 Diferencia 0,0007

Las diferencias angulares encontradas entre coordenadas entregadas por el mandante versus nuestro chequeo, nos arrojan diferencias de hasta 7 segundos enalgunos vértices. Ante esta situación vamos a realizar un nuevo cálculo de coordenadas a través de una compensación de poligonal y de esta forma verificar las posibles diferencias que pudieran arrastrar las coordenadas.

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Para poder realizar la compensación, necesitamos tener las distancias horizontales entre PRs. Este chequeo se realizó de forma simultánea al momento de ir chequeando los ángulos por el método de repetición y lo detallaremos a continuación. 5.6.4 Chequeo distancias horizontales con estación total. Para realizar el chequeo de distancia entre PRs, consideramos que lo más efectivo sigue siendo la estación total, ya que muchas medidas cortas se podrán realizar con el uso de cinta métrica, recibiendo el nombre de método directo. Existen otras medidas que tendremos que realizar entre puntos y estás mediciones se pueden conseguir a través de cálculos como son las: Triangulaciones, trilateraciones, Poligonales,etc, las cuales no son tan exactas como medir directamente con la estación total. Las Estaciones nos entregan distancias en forma Horizontal, sin tener que realizar ningún calculo, ya que la medida tomada por la estación se entrega en pantalla. Las medidas resultantes de las observaciones efectuadas a través de las Estaciones Totales, resultara con un error que señalan los fabricantes del instrumento y se descompone en dos términos: el primero un valor constante, casi siempre entre 1 y 2 mm y otro dependiente de la distancia, casi siempre del orden 1 a 5 mm por Kilómetro. Adicionalmente al error propio del instrumento tuvimos que tener presente otras variables, como son: la excentricidad en la instalación sobre la estación, la excentricidad o desaplome en la instalación del reflector sobre el punto hasta el cual se mide y otras dependientes de las limitaciones humanas. Ejemplo de estas limitaciones humanas, pasan por la falta de entrenamiento o experiencia de un alarife que este colocando un bastón porta prisma alto, por problemas de visibilidad, bien puede introducir un error en la medida de 100 mm o más por un mal aplomado del Jalón Porta Prisma. Independientemente de la calidad del instrumento se usó para las mediciones, no se ahorró esfuerzo para instalar correctamente el instrumento y el prisma, asegurando la posición sobre la señal de este último y la perfecta verticalidad de porta prisma. Para lograr esto último, en especial al medir distancias en el orden de los mínimos recomendados, o menores que estos si ello es ineludible, se debeinstalarelprismasobreun trípodeprovisto

deunabasenivelantefijarelbastónportaprisma

mediantetirantes(vientos)yafinarsuverticalidadconunaplomadafísica,obien,verificarlavertic H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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alidadmediante Porúltimo,cualquiera

dosteodolitos

segúndireccionessensiblementeortogonales.

queseaeltipodeinstrumento

ylaoperación

queseestáejecutando,sedeberáverificar confrecuenciaelbuenestadodefuncionamientodelnivelesféricodelportaprisma. Otro chequeo que se realizó a la estación total, fue ver como media en un terreno muy inclinado y para esto debimos medir en doble posición, como lo muestra la Figura a continuación. (Figura 25)

Figura 25.Medicion para verificar que Estación Total este realizando bien las medidas en ambos sentidos.

Medidas obtenidas en terreno. Las medidas en nuestro chequeo son las siguientes:

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Medidas expresadas en metros PR 11 hacia PR 14 Según Mandante 130,928 Según Chequeo 130,926 Diferencia 2mm

El resumen de las mediciones está a continuación: Medidas expresadas en metros PR 14 hacia PR 10 Según 128,423 Según Según Mandante Mandante Chequeo Según Chequeo 128,425 130,928 130,926 Diferencia128,423 2mm 128,425 96,208 96,203 82,559 82,555 Sumatori 438,118 438,109 a Medidas expresadas en metros 438,118 PR 10 hacia PR 13 438,109 Según Mandante 96,208 Diferenci 9mm 96,203 Según Chequeo a Diferencia 5mm

Medidas expresadas en metros PR 13 hacia PR 11 Según Mandante 82,559 Según Chequeo 82,555 Diferencia 4mm

Según las mediciones realizadas en Figura 26.Planta con diferencias de terreno, hemosentre encontrado una diferencia de medidas PRs de mandante y chequeo. de la poligonal. Con 9mm en todo el perímetro estos valores de distancias horizontales más los ángulos obtenidos por el método de la repetición,

realizaremos el cálculo de compensación de la poligonal.

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5.6.5 Compensación Poligonal 1)

El inicio de nuestra compensación, lo realizaremos en base a los azimut reales

calculados conángulos sin compensar. Figura 27, Tabla 10

Figura 27. Planta con Azimut y ángulos sin compensar

Estacion

Punto

Azimut

Distancia

PR11

40,6595

130,926

PR11

PR13

352,5692

82,555

PR13

PR10

263,8404

96,203

PR10

PR14

169,5956

128,425

PR14

Tabla X. Tabla con Azimut y ángulos sin compensar. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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2)

Se busca la diferencia angular sumandos todos los ángulos. Para este caso la

sumatoria nos arrojó 399,9992 y su teórico debe ser 400,0000g. Los 8 segundos, se reparten en partes iguales; 2 segundos para cada ángulo.Tabla XI

PR14

Angulo Interior

71,0631

0,0002

71,0633

PR11

Angulo Interior

111,9097

0,0002

111,9099

PR13

Angulo Interior

111,2712

0,0002

111,2714

PR10

Angulo Interior

105,7552

0,0002

105,7554

399,9992 Error

400,0000

= 8 Segundos

0,0008/4 = 0,0002

Tabla XI. Proceso para compensar ángulos

3)

Con los ángulos ya compensados se procede a compensar los azimut. A

continuación con los azimut compensados se realizan las proyecciones Norte, Sur, Este, Oeste. La proyección Norte se calcula con el coseno del azimut y si este resultado nos da con signo positivo corresponde a proyección en dirección Norte. Si el resultado es con signo negativo, la proyección es con dirección hacia el Sur. . La proyección Este se calcula con el seno del azimut y si este resultado nos da con signo positivo corresponde a proyección en dirección Este. Si el resultado es con signo negativo, la proyección es con dirección hacia el Oeste. Tabla XII

Estació n

Punto

Ang. In Comp.

AZ Distanci Compen a .

71,0633 111,909

105,11 40,6595 130,926 8 352,569 82,555 60,683

PROYECCIONES N

S

E

O

PR14 PR11 H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

PR11 PR13

78,050 55,972

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----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PR13

PR10

PR10

PR14

9 111,271 4 105,755 4 400,000 0

4 263,840 8 96,203 169,596 2 128,425 165,80 1

51,751 114,05 5 165,80 6

81,098 59,028 137,07 8

137,07 0

Tabla XII. Proceso de cálculo de proyecciones. El sentido de las proyecciones se resume en la siguiente tabla. Tabla XIII N-S = DH * COS Z

según signo

( + ) es N ; ( - ) es S

E-O = DH * SEN Z

según signo

( + ) es E ; ( - ) es O

Tabla XIII. Proceso de cálculo de proyecciones. Proyección Norte Sur La suma de las proyecciones Norte y Sur debiera ser de igual valor. En este caso se tiene una diferencia de 5 mm.Tabla XIV N

S

105,118 60,683 51,751

Resultado proyecciones

114,055 165,80 1 165,806

Tabla XIV. Chequeo de diferencia en proyecciones norte sur. En este caso la diferencia se compensa, dividiendo los 5mm por la suma de las proyecciones Norte y Sur. (N-S)/(N+S)= -0,005/331.607 = 0,000015078

Proyección Este Oeste La suma de las proyecciones Este y Oeste debiera ser de igual valor. En este caso se tiene una diferencia de 8mm.Tabla XV E

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O

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---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------78,050 55,972 81,098

Resultado proyecciones

59,028 137,07 8 137,070

Tabla XV. Chequeo de diferencia en proyecciones norte sur. En este caso la diferencia se compensa, dividiendo los 8mm por la suma de las proyecciones Este y Oeste. (E-O)/(E+O)= +0,008/274,148 = 0,000029181

4)

Compensación proyecciones Norte Sur / Este Oeste. La compensación de las proyecciones Norte y Sur se realiza multiplicando el valor: (N-S)/(N+S)= -0,005/331.607 = 0,000015078; por las proyecciones Norte y Sur. En la tabla siguiente se aclara esta compensación. Tabla XVI

N 105,118 60,683

S

51,751 114,055

Se multiplica por 0,000015078 0,000015078 0,000015078 0,000015078

N-S 0,00158 0,00091 0,00078 0,00171 0,005

Tabla XVI. Compensación proyecciones norte sur.

La compensación de las proyecciones Este y Oeste se realiza multiplicando el valor:(E-O)/(E+O)= +0,008/274,148 = 0,000029181; por las proyecciones Este y Oeste. En la tabla siguiente se aclara esta compensación. Tabla XVII

E 78,050

O 55,972 81,098

59,028 H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

Se multiplica por 0,000029181 0,000029181 0,000029181 0,000029181

E-0 0,00227 0,00163 0,00236 0,00172

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---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0,008

5)

Tabla XVII. Compensación proyecciones este oeste. Proyecciones compensadas aplicadas a proyecciones Norte/Sur, Este/Oeste.

La compensación de proyecciones resuelta en el paso anterior, se aplican a proyecciones norte/sur y este/oeste. Estas se comprueban verificando que la las sumatorias de las nortes es la misma que las sur. El mismo procedimiento se realiza para las proyecciones este/oeste. Suma de las Norte 165,803 Suma de las Sur 165,803 Diferencia

=

0,000

Suma de las Este 173,074 Suma de las Oeste 173,074 Diferencia

=

0,000

Comprobado que las diferencias quedan en 0, se comienza a aplicar las proyecciones compensadas a las coordenadas de inicio y así sucesivamente. Para las coordenadas Norte, cuando la proyección compensada se encuentre en el Norte, se sumara el valor. Para las coordenadas Norte, cuando la proyección compensada se encuentre en el Sur, se restara el valor. Para las coordenadas Este, cuando la proyección compensada se encuentre en el Este, se sumara el valor. Para las coordenadas Este, cuando la proyección compensada se encuentre en el Oeste, se restara el valor. En tabla XVIII, queda reflejada la compensación finalizada. COMPENSACION

PROYECCIONES COMPENSADAS

N-S

E-0

NORTE

0,00158

0,00227

105,120

0,00091

0,00163

60,684

0,00078

0,00236

51,750

0,00171

0,00172

114,053

H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

SUR

ESTE

OESTE

78,048

59,026

COORD. TOTALES NORTE ESTE 3879096,093 220420,469 3879201,213 220498,517

55,974

3879261,896 220442,543

81,100

3879210,146 220361,443 3879096,093 220420,469

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---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0,005

6)

0,008

165,803 165,803 137,074 137,074

Tabla XVIII. Tabla con valores de compensación finalizada. Las coordenadas entregadas por el Mandante versus a las chequeadas y

compensadas por nosotros arrojan diferencias muy mínimas. Tabla XIX

Coordenada Mandante

Coordenada Compensada

P R 10 11 13 14

Norte 3879210,14 7 3879201,21 4 3879261,90 0 3879096,09 3

Este 220361,44 2 220498,51 9 220442,54 4 220420,46 9

Norte 3879210,14 6 3879201,21 3 3879261,89 6 3879096,09 3

Este 220361,44 3 220498,51 7 220442,54 3 220420,46 9

Tabla XIX. Tabla con valores de coordenadas entregadas por mandante versus compensadas. Ante las mínimas diferencias, se toma la decisión en conjunto con Topografía del mandante, en promediar las coordenadas quedando definitivamente con los siguientes valores:

Coordenada Mandante P R 10 11 13 14

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Norte 3879210,14 7 3879201,21 4 3879261,89 8 3879096,09 3

Este 220361,44 2 220498,51 8 220442,54 4 220420,46 9

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5.6.6 Chequeo elevación PRs. Con respecto al chequeo de la elevación de los PRs entregados por el mandante, debemos proceder a realizar una nivelación en doble posición (Figura 27). La doble posición, permite ir cerrando y chequeando de inmediato los desniveles entre puntos de cambios, sin tener que llegar al final de los PRs oficiales, para detectar un error en el procedimiento de la nivelación realizada en terreno. Se utiliza el nivel automático Sokkia, más dos miras de madera de 4 metros de altura cada una, con las cuales se realiza las lecturas en doble posición. Cada mira Topográfica será transportada por un alarife el cual la posiciona en los puntos de cambio (rana) y se encargara de dejarla en correcta posición vertical, muy bien aplomada con el nivel esférico (Foto 28 y 29). La rana se le denomina a una herramienta manual que se incrusta en el suelo, golpeándola fuertemente con un martillo y si fuese necesario una maceta de 4 libras, para evitar que quede suelta y es donde se apoyara la mira topográfica como punto de cambio. Esta rana (Figura 29) nos da certeza a que el punto donde se apoye la mira topográfica, no sufra movimientos los cuales entreguen un error operacional.

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Figura 28. Doble posición, método utilizado para verificar de inmediato los desniveles entre puntos de cambio.

Figura 29. Aquí el alarife está posicionando la mira encima de la rana. Esta rana es de vital importancia para que la mira no sufra variaciones en su altura y la lectura realizada por el topógrafo nos entregue siempre la misma cota.

Rana: Herramienta que se golpea para enterrarla en el suelo

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Figura 30. Nivel esférico herramienta usada para chequear verticalidad de mira de 4 metros.

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Posterior a la toma de datos en terreno, las lecturas adelante y atrás se procederán a dejar en una planilla Excel, en el trabajo de gabinete, Estas se dejaran en un protocolo Topográfico para ser enviado al mandante, con las tablas mostradas a continuación.

PR 14 3935,610

PRIMERA POSICION PR 14 a PR 10 Altura L. Atrás L. Adelante Instrumental 1,286 3936,896 1,265 1,371 3937,002 1,004 3,508 3939,506 0,502 2,534 3941,538 1,312 2,988 3943,214 0,887 1,992 3944,319 1,780 3,006 3945,545 1,902 1,965 3945,608 0,860 18,650 9,512 3935,610+(18,650-9,512)=PR10= 3944,748

Cota Punto 3935,631 3935,998 3939,004 3940,226 3942,327 3942,539 3943,643 3944,748

Tabla XX. Primera Posición en Nivelación PR14 a PR10.

PR 14 3935,610

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SEGUNDA POSICION PR 14 a PR 10 Altura L. Atrás L. Adelante Instrumental 1,290 3936,900 1,300 1,400 3937,000 1,042 3,460 3939,418 0,489 2,450 3941,379 1,278 2,960 3943,061 0,953

Cota Punto 3935,600 3935,958 3938,929 3940,101 3942,108

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70

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1,870 3943,978 1,650 2,950 3945,278 1,860 2,050 3945,468 0,723 18,430 9,295 3935,610+(17,644-8,506)=PR10=3944,745

3942,328 3943,418 3944,745

Tabla XXI. Segunda Posición en Nivelación PR14 a PR10.

Resumen nivelación PR14 a PR10:

PR 10 3944,748

PRIMERA POSICION

3944,748

SEGUNDA POSICION

3944,745

PROMEDIO

3944,7465

PRIMERA POSICION PR10 a PR13 Altura L. Atrás L. Adelante Instrumental 1,700 3946,448 1,689 2,980 3947,739 0,976 2,250 3949,013 1,213 2,230 3950,030 1,437 2,000 3950,593 1,023 11,160 6,338 3944,748+(11,160-6,338)=3949,570 (PR13)

Cota Punto 3944,759 3946,763 3947,800 3948,593 3949,570

Tabla XXII. Primera Posición en Nivelación PR10 a PR13.

PR 10 3944,748

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SEGUNDA POSICION PR10 a PR13 Altura L. Atrás L. Adelante Instrumental 1,650 3946,398 1,639 2,850 3947,609 0,910 2,300 3948,999 1,272 2,210 3949,937 1,487 2,120 3950,570 0,998 11,130 6,306 3944,748+(11,130-6,306)=3949,752 (PR 13)

Cota Punto 3944,759 3946,699 3947,727 3948,450 3949,572

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Tabla XXIII. Segunda Posición en Nivelación PR10 a .PR13.

Resumen nivelación PR10 a PR13: PRIMERA POSICION

3949,570

SEGUNDA POSICION

3949,572

PROMEDIO

3949,571

PRIMERA POSICION PR 14 a PR 11 Altura PR 14 L. Atrás L. Adelante Instrumental 3935,610 1,550 3937,160 1,984 0,550 3935,726 1,004 0,230 3934,952 3,567 0,940 3932,325 2,980 0,120 3929,465 3,867 2,980 3928,578 1,546 2,010 3929,042 0,891 2,550 3930,701 0,890 3,500 3933,311 1,025 1,580 3933,866 0,234 2,000 3935,632 0,213 1,550 3936,969 1,132 19,560 19,333 3935,610+(19,560-19,333)= 3935,837 (PR11)

Cota Punto 3935,176 3934,722 3931,385 3929,345 3925,598 3927,032 3928,151 3929,811 3932,286 3933,632 3935,419 3935,837

Tabla XXIV. Primera Posición en Nivelación PR14 a PR11.

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SEGUNDA POSICION PR 14 a PR 11 Altura PR 14 L. Atrás L. Adelante Instrumental 3935,610 1,440 3937,050 1,995 0,890 3935,945 1,340 0,500 3935,105 3,239 0,990 3932,856 3,007 0,140 3929,989 3,707 2,900 3929,182 1,678 2,080 3929,584 0,765 2,450 3931,269 0,976 3,390 3933,683 0,897 1,650 3934,436 0,345 2,050 3936,141 0,328 1,430 3937,243 1,401 19,910 19,678 3935,610+(19,910-19,678)=3935,842(PR11)

Cota Punto 3935,055 3934,605 3931,866 3929,849 3926,282 3927,504 3928,819 3930,293 3932,786 3934,091 3935,813 3935,842

Tabla XXV. Segunda Posición en Nivelación PR14 a PR11. Resumen nivelación PR14 a PR11: PRIMERA POSICION

3935,837

SEGUNDA POSICION

3935,842

PROMEDIO

3935,8395

Con el chequeo de nivelación podemos decir que: Los valores entregados por el Mandante, no presentan grandes variaciones, ante lo cual se darán por recibidos y aceptados.

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5.7 Instalación de Faena. La instalación de Faena, se ubicará a un costado de la obra sin que cause interferencia de trabajos a ejecutar. Se tendrá que considerar que esta instalación debe contemplar las variadas disciplinas y será el Departamento de Topografía el responsable de realizar los emplazamientos y cobros de movimiento de tierra para la ejecución de esta Instalación. La instalación de faena debe considerar las siguientes oficinas (Contenedor):  1Oficina Técnica  2Departamento de Topografía  3Oficina de Supervisores  4Oficina de Capataces  5Bodeguero (Digitados)  6Jefe de Bodega  7Oficina De Prevención  8Departamento de Calidad  9Control Documentos  10 Jefes de Área  11 Control Documentos La distribución se mostrara en la Figura 31:

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Figura 31. Distribución oficina técnica.

5.7.1 Acceso instalación faena. Para acceder a instalación de faena, tuvimos que diseñar un camino, el cual fue responsabilidad completamente por nosotros, el departamento de Topografía. Tuvimos que realizar un levantamiento Topográfico a una parte del sector donde se nos indicó la ubicación que tendría nuestra instalación de faena.El levantamiento lo realizamos con la estación total Sokkia, apoyándose de los PRs ya recepcionados. Este levantamiento fue grabado en la estación total y a posterior en el trabajo de gabinete procedimos a bajar los datos obtenidos en terreno. Los datos se bajaron a través de un software que trabaja con Estación TotalSokkia, llamado Prolink. Estos datos se dibujaron a través de un programa que se complementa con el Autocad 2004 llamado tpcMDT(Figura 32), el cual realiza variadas funciones tales como: creación de superficies, creación de H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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curvas de nivel, perfiles longitudinales, perfiles Transversales, cubicaciones y variadas funciones más referente a la Topografía. Parte de este programa tpcMDT lo veremos más adelante en otro capítulo.

Herramienta MDT autocad 2004

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Figura 32. Autocad 2004 con Herramienta de movimiento de tierra MDT.

Diseño y movimiento de tierra El inicio del movimiento de tierra contempla diseñar la plataforma, para luego rebajar el terreno a través de la excavación y posterior cubicación. Lo anterior lo haremos en base de nuestro levantamiento, más los puntos de línea de tierra proporcionados por Topografía de inspección del mandante. Lo primero en crear será la malla de superficie y la posterior creación de las curvas de nivel. Figura 33

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Figura 31. Levantamiento de entrada mostrando la condición de terreno recibida por empresa contratista.

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Figura 33. Plano con curvas de nivel de toda el área.

Se realiza el diseño del área para la instalación de faena y se calcula los metros cúbicos a excavar. La siguiente figura (figura 34), trae el recuadro con el cual quedara elmovimiento respaldado. Se realiza el cálculo del volumen para su aprobación y posterior cancelación.

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El volumen se obtuvo a través del método de diferencias de superficies.

Figura 34. Diseño de acceso a instalación de faena, mas cuadro con cubicación del movimiento de tierra.

En esta etapa se define un corte longitudinal para revisar que altura debe tener nuestro sello de excavación para llegar al sello de fundación. Este corte será llamado Vista B-B. Figura 35

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Figura 35. Planta principal de instalación de faena con vista B-B. Corte o sección B-B, realizado para chequear el corte o profundidad de excavación a realizar. Figura 36

Figura 36. Perfil o corte B-B instalación de faena. Se realiza el camino intentando compensar lo máximo posible el movimiento de tierra a realizar. Cuando hablamos de compensar, se trata de realizar el mínimo posible de excavación (corte) o relleno (terraplén). La figura mostrada a continuación muestra la planta del camino con su respectivo corte o sección C-C. Figura 37

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Figura 37. Perfil o corte B-B instalación de faena. Lo siguiente es el perfil longitudinal sección C-C que se realiza al camino. Este perfil nos mostrara la altura entre el terreno existente y el camino a ejecutar. Figura 38

Figura 38. Perfil longitudinal donde muestra altura entre terreno existente y camino a ejecutar

5.8 Recepción área de trabajo, revisión de planos. El área se recibe en conjunto con inspección del Mandante, donde se presenta la línea de mando de empresa contratista que ejecutara las Obras Civiles del área. En esta recepción se dará a conocer a empresa contratista que ejecuta los trabajos de movimiento H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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de tierra. Esta empresa presentara su Departamento de Topografía para los respectivos chequeos cruzados. Se recepcionan los planos del área con los cuales el Departamento de Topografía que construirá las obras Civiles, se encargara del chequeo de emplazamientos y Sellos de excavaciones, en otras palabras se chequeara la línea de tierra (elevación). Los Planos se revisan solo la recepción, esto quiere decir que se chequeara el listado de planos que viene con el Transmital. El transmital es el documento donde se acredita la entrega de planos de parte del mandante a la empresa contratista. Si empresa contratista está de acuerdo con los planos entregado, firmara el transmital, de esta forma el Mandante asumirá que la información fue aceptada sin objeción. Los siguientes son unos de los planos principales con el cual se ejecuta las obras Primeras de la obra: El plano de la figura 39, muestra la planta en general con sus complejos emplazamientos. Las diferencias de radios más la gran cantidad de cambios de ángulos, fue lo que nos hizo realizar un análisis del sistema de cómo realizar los trazados del área. Este análisis nos llevó a la decisión de trazar por el método de la deflexión de la curva, el cual se explicara más adelante.

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Figura 39. Planta General del Área.

El plano siguiente, nos muestra el corte o vista del túnel a ejecutar en el interior del domo. Esta vista facilita el cálculo de cuantos metros de excavación es la que se debe realizar para llegar al sello de fundación. La excavación masiva fue realizada por empresa contratista de movimiento de tierra, es por eso que debemos revisar la condición de altura y emplazamiento del sello de fundación.Figura 40

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Figura 38. Plano con Elevación longitudinal de una parte del Figura 37. Plano Planta y secciones con ángulos de diseño de muros perimetrales Muro Perimetral. para elevaciones del Área Acopio Grueso.

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Figura 40. Secciones y detalles en elevación de túnel interior domo. La figura 41 es una vista o sección de todo el muro perimetral del domo de acopio. Esta sección nos definirá todos los cambios de elevaciones del muro perimetral a través del sistema angular que muestra la planta principal. Figura 41 H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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Figura 41. Secciones y detalles en elevación de túnel interior domo.

5.9 Chequeo de la Topografía del área a través del uso de programa MDT. El chequeo comprenderá en un levantamiento Topográfico que se realizará a todo el sector excavado, en donde se construirán los túneles y muros perimetrales. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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Se dará prioridad al sector del Túnel, ya que previa revisión de planos, se detecta que el Túnel es el que va más abajo con su sello de fundación, por ende este debiera partir primero y es lo que está proyectado en el programa de trabajo como primera fecha de término. El levantamiento comenzara usando de base los PRsrecepcionados. Se realizara un barrido de puntos, considerando levantar a través de descriptores o códigos para que levantamiento sea más claro para su ejecución en el trabajo de gabinete. La estación Total se configurara en el siguiente orden, en lo que son sus coordenadas; Este, Norte, Elevación. El orden será el antes mencionado, ya que estación total Sokkia trabaja con un formato de archivo llamado SDR, distinto a otros formatos como TXT, CSV, DWG etc. Importante será recordar que el grabado de puntos debe hacerse con los descriptores de puntos bien claros, para poder ordenar con el programa de movimiento de tierra MDT, todas las líneas de roturas y superficies que arroja el programa. Otra precaución será la altura del jalón con la que trabajaremos. Esta altura será en lo posible siempre en una sola posición y de haber algún cambio en la altura del jalón, se deberá avisar de inmediato al Topógrafo que está operando la Estación para que la considere y realice los respectivos cambios en la configuración de altura de prisma que posee la Estación Total. Si existe un cambio de altura en el Jalón y este no se cambiara en la estación, se incurrirá en un error muy grave, ya que levantamiento sería erróneo en su elevación.

5.9.1 Uso de programa MDT Importar Puntos: Partimos de un fichero de coordenadas de Puntos generado por el Programa Prolink que trabaja con la Estación Total Sokkia. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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Los puntos que ya fueron codificados en terreno a través del descriptor de puntos, serán más fácil para ser representados en el Programa MDT. Se dibujaran las Polilíneas y bloques correspondientes a los códigos de puntos con los cuales se reflejaran los cambios en elevación a través de las curvas verticales. El programa posee una herramienta llamada Líneas de Rotura. Esta herramienta tiene la particularidad de realizar quiebres en sectores donde por errores de toma de datos en terreno, no se hayan considerado cambios de pendientes como taludes, bordes de excavaciones versus hombros de taludes etc. Otra de las herramientas a utilizar que posee este programa, es la interpolación de puntos. Esta herramienta ayuda a la creación de puntos cuando estos sean tomados muy lejos uno del otro. Estos punto que se crearan, traerán al tiro la elevación y su posicionamiento en base al plano en que se encuentren. Ya arrojados los Puntos en el programa e insertadas las Líneas de Rotura las cuales ayudaran al modelado del terreno trabajaremos con la creación de la superficie. Superficie: La superficie es el siguiente paso, la cual se creara de correcta forma si hemos interpolado bien los punto y hemos usado bien la líneas de roturas. La superficie será guardada en una carpeta que el programa dará a elegir donde se quiera dejar. Esta Superficie será la base para la ejecución de las curvas de nivel Curvas de Nivel: Las curvas de nivel, se ejecutan en base a una ventana de configuración, donde pondremos los parámetros necesarios para la creación de la curva. Los parámetros a considerar serian

tales como: distancia entre curva, suavizado de curvas, curvas

directoras etc. Ya lista esta configuración el programa las dibujara quedando reflejada la topografía del terreno.

Perfiles Longitudinales: Esta herramienta servirá para realizar cortes al terreno y a través de estos cortes realizar las comparaciones para verificar en que elevación se encuentra lalínea de tierra levantada. No existe problema alguno en realizar los perfileslongitudinales que sean necesarios para poder verificar en que elevación se encuentra el terreno. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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Cubicaciones a través de diferencia de superficies: La diferencia de Superficie entregara la cubicación en base a comparación a dos superficies. Comúnmente y para esta obra se le denominara a la primera superficie, levantamiento de entrada o línea de tierra y esta se comparara con el levantamiento de salida que puede ser la superficie ya excavada o ya rellenada. La resta entre las dos superficies y otros parámetros que utiliza el programa, será la cubicación llamada por diferencia de Superficie. Uno de los elementos básicos de cualquier representación digital de la superficie terrestre son los Modelos Digitales de Terreno (MDT). Constituyen la base para un gran número de aplicaciones en ciencias de la Tierra ambientales e ingenierías de diverso tipo. Se denomina MDT al conjunto de capas que representan distintas características de la superficie terrestre derivadas de una capa de elevaciones a la que se denomina Modelo Digital de Elevaciones(MDE). Aunque algunas definiciones incluyen dentro de los MDT prácticamente cualquier variable cuantitativa regionalizada, aquí se prefiere limitar el MDT al conjunto de capas derivadas del MDE.

5.9.2 Ejecución de Informe para Recepción del Terreno según levantamiento realizado. En informe realizado a movimiento de tierra del área (figura 42), se detecta que elevación de sellos y emplazamiento de futuro túnel, estarían con problemas, faltaría excavación. Se realiza un informe que se detalla a continuación:

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Figura 42. Planta General donde se muestran los cortes o secciones que se realizan al terreno para el chequeo de elevaciones de sello fundación y emplazamiento.

La siguiente sección C-C nos da un detalle del terreno entregado por empresa contratista. Aquí queda claro que aún falta excavación en este sector. Figura 43

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Figura 43. Perfil C-C chequeo línea tierra versus sello excavación.

La siguiente sección D-Dtambién nos da un detalle del terreno entregado por empresa contratista. Aquí lo que falta de excavación es menor. La línea punteada nos define la línea de tierra existente al momento del chequeo. Se va reflejando que la excavación para el sello de fundación de parte superior del túnel, es menor el corte que falta por realizar. Pero para la parte inferior del túnel, se podría decir que la falta de corte es casi el 100%. Figura 44 H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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Figura 44. Perfil D-D chequeo línea tierra versus sello excavación.

En la sección E-E, ya se ve un corte mucho menor para el sello de excavación superior. Pero hacia el sello de túnel que se encuentra más abajo, sería un corte de 5,60 metros. Este valor lo obtengo entre las diferencias de elevación del sello versus la cota de terreno mostrado en corte E-E. Figura 45.

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Figura 45. Perfil E-E chequeo línea tierra versus sello excavación.

En la sección F-F mostrada a continuación se deja acotado dentro de nubes el corte faltante a realizar. Hemos solicitado que el el departamento de topografía de Inspección, se acerque al área para dejar muy clara la excavación faltante. En la sección F-F, fue de vital importancia el dejar en nubes los valores del corte vertical faltante, ya que inspectores ligados al área no entienden mucho los perfiles o secciones verticales que aportan informe del sello de fundación. Figura 46. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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Figura 46. Perfil F-F chequeo línea tierra versus sello excavación.

La empresa contratista encargada del Movimiento de tierra, acepta el levantamiento topográfico entregado por nuestra topografía y realiza un chequeo, llegando a las mismas diferencias. La empresa de movimiento de tierra, argumenta que las diferencias en excavación sobre todo en túnel, se debe a una revisión de plano mas antigua la cual venía con errores. Este nuevo ingreso de maquinarias al área, nos significó un retraso de al menos 7 días. Este atraso se pudo justificar gracias a los informes topográficos enviados por nuestro departamento de topografía. 5.10 Estacados para Emplantillado de sellos de fundaciones. Ya recepcionada la excavación, se da inicio a la colocación de estacas para emplantillados. Este emplantillado servirá para el apoyo de armaduras y trazado de las dimensiones de fundaciones. Las Estacas definirán, elevaciones de sello fundación como también las dimensiones del Túnel con 20 centímetros más de sobre ancho, de los elementos a

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construir. El replanteo de las estacas se realizara a través de la estación Total Sokkia, con la cual nos apoyaremos de los monolitos PRs. Para colocación de estacas se tendrá precaución, debido a que la losa zapata de fundación lleva una pendiente (inclinación). Para esto debemos realizar un cálculo, con el cual se obtendrá una constante (tangente), la cual se multiplica por los metros avanzados consiguiendo la diferencia de altura que se quiere replantear. También se usa otro método a través del ángulo vertical del Taquímetro T16, con el cual se da las pendientes en una sola posición. A continuación se muestra el plano de donde se extraen las elevaciones, dimensiones con las cuales se sacan las pendientes: La figura 47 es una planta de losa inferior del túnel alimentador, la cual tiene información que necesitamos para los cálculos de pendientes. En esta planta se ve la distancia de 62,500 metros que tiene el largo del túnel y también se ve una sección o corte A-A de donde obtendremos las elevaciones, con la cual sacare la pendiente que tendrá el sello de fundación.

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Figura 47. Planta losa inferior túnel con corte A-A la cual muestra elevaciones de sello Fundaciones.

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Figura 48. Sección A-A la cual muestra elevaciones de sello Fundaciones. Aquí en la figura 48, se muestran las dos elevaciones del extremo de Sello Fundación del túnel, más las distancias entre ambas elevaciones. Con estos 3 datos conseguiremos la pendiente por metro con la cual se realizara la colocación de estacas para la elevación de sello fundación. Calculo de Pendiente: 3921.300 – 3920.505 = 0.795 0.795 / 62.500 = 0.0127 Pendiente = 1.272% Con el dato anterior, podríamos decir que por cada 1 metro, la diferencia en elevación es de 0.0127 metro. El método usado con el taquímetro es calcular el ángulo de inclinación del Sello de fundación. Calculo Ángulo Centesimal para trabajar con vertical de Taquímetro (ángulo cenital). 3921.300 – 3920.505 = 0.795 0.795 / 62.500 = 0.0127 Arco tangente 0.0127 = 0.8097g Ya calculado el ángulo de inclinación de sello excavación, se le sumara los 100.0000g, ángulo conformado entre el Cenital y el horizontal del Taquímetro. El ángulo con el cual se pondrá el taquímetro para quedar paralelo a la pendiente será 100.8097g. Para dar altura con este método, se instala una estaca con su elevación correcta y a continuación se lee la mira con el Taquímetro cuando su ángulo vertical se encuentre en los 100.8097g y esta lectura se repite para todo el estacado. Para este caso se mostrara a continuación en la Figura 49.

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Figura 49. Uso del taquímetro para dar elevaciones con pendientes. Con respecto a Emplazamiento de estacas, con las cuales se definirán los límites de zapata fundación, se trabajara con Coordenadas. Se calculan las coordenadas de todos los vértices del Área y se replantean con estación calculando el Azimut y distancia horizontal para cada punto a replantear. Para este caso se debe tener en cuenta, que para el cálculo de la coordenada Norte del punto, se usa el Coseno del Azimut multiplicado por la distancia horizontal, más la coordenada Norte desde donde se esta calculando la coordenada. Para el cálculo de la coordenada Este del punto, se usa el Seno del Azimut multiplicado por la distancia horizontal, más la coordenada Este desde donde se está calculando la coordenada.

5.11 Trazado para colocación Armaduras y Moldajes sobre Emplantillados. Ya hormigonados los emplantillados y chequeadas sus elevaciones, se procede a trazar sobre los emplantillados. El trazado a realizar, será para el emplazamiento de la armadura y moldajes. El Topógrafo replantea un eje longitudinal y uno transversal con el cual el Nivelador Trazador, se encargará de realizar los trazados correspondientes a bordes de zapatas. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

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Posterior al trazado y antes de iniciar la colocación de armaduras, el Topógrafo debió realizar un chequeo al trazado realizado por el nivelador trazador. Para esto grabo los puntos con la estación total y a continuación los chequeo con el programa Autocad MDT. Para esto se emplazó y escalo debidamente el plano digital y a posterior se arrojaron los puntos extraídos desde la estación, puntos que fueron levantados en terreno (Figura 50).

Figura 50.Planta donde se muestran los Puntos levantados en terreno y emplazado encima de plano digital. Los puntos servirán para el chequeo del Las siguientes las coordenadas trazado deson fundación de túnel. bajadas de Estación Total, en formato de Tabulación y con el cual se comprobó el trazado para emplazamiento. El orden es el siguiente según columna: Numero de Punto, Coordenada Norte, Coordenada Este, Elevación, Descriptor. 1 2 3 4 5 6 7 H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

3.879.197.600 3.879.185.334 3.879.202.905 3.879.225.111 3.879.211.971 3.879.200.276 3.879.204.737

220.455.092 220.448.341 220.445.455 220.398.892 220.391.658 220.444.008 220.404.799

3.920.505 3.920.505 3.920.645 3.921.300 3.921.300 3.920.650 3.921.109

TC TC TC TC TC TC TC

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---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 3.879.208.241 220.406.728 3.921.109 TC 9 3.879.212.725 220.421.393 3.920.968 TC 10 3.879.199.971 220.421.751 3.920.890 TC

Tabla XXVI. Cuadro Coordenada de Chequeo Vértices Trazados. Los puntos levantados, se encuentran dentro de tolerancias según se aprecia en figura 46.Igual se aprovechara de dejar un registro, del chequeo de elevación del Emplantillado que se realizó al levantar el trazado chequeado.

Punto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Coordenada

Coordenada

Altura

Altura

Dif.Teorica

Norte 3879197,600 3879185,334 3879202,905 3879225,111 3879211,971 3879200,276 3879204,737 3879208,241 3879212,725 3879199,971

Este 220455,092 220448,341 220445,455 220398,892 220391,658 220444,008 220404,799 220406,728 220421,393 220421,751

Real 3920,514 3920,498 3920,656 3921,291 3921,309 3920,654 3921,101 3921,102 3920,982 3920,905

Teórica 3920,505 3920,505 3920,645 3921,300 3921,300 3920,645 3921,109 3921,109 3920,973 3920,891

Real en mtr 0,009

v/s

-0,007 0,011 -0,009 0,009 0,009 -0,008 -0,007 0,009 0,014

5.12 Replanteo Grúa Torre Se solicita la Instalación de una Grúa Torre en el área. Para este emplazamiento, mejor rendimiento y funcionamiento de la grúa torre el departamento de Topografía será responsable de su emplazamiento. Lo anterior debe considerar lo siguiente: Tabla XXVII. Coordenadas con Sus respectivas Elevaciones Teóricas versus Reales. a) Altura De grúa de 42 metros; esta altura se debe considerar para tener precaución con la instalación de otra grúa de similar altura. El Departamento de Topografía Chequeara debidamente la elevación para no dejar ambas grúas en iguales elevaciones y no vayan a chocar en su giro, de lo contrario dejarlas separadas evitando que estas se intercepten en su radio y evitando un choque en las alturas. En la figura 47 se dejara claro el cálculo con el ángulo vertical, para el chequeo de Elevación entregado en forma directa por la Estación. Este chequeo se realizara como procedimiento de chequeo cruzado, para verificar que altura entregada por Estación Total sea la correcta.

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b) Radio de trabajo de la grúa, con respecto a su capacidad de carga de 2300 kilos de fábrica, la cual será limitada a 1250 kilos por la Minera. c) Verticalidad de la Grúa Torre: La verticalidad de grua debe quedar no excediendo lo 50mm, hacia el lado del contrapeso. La tolerancia en verticalidad fue dada por la empresa responsable del montaje de esta grúa. d) Para este Emplazamiento se trabajara con plano de planta de movimiento de tierra, donde se proyectara la posición de Grúa Torre, buscando su mejor Radio y elevación para los trabajo a ejecutar en Túnel. Se usara un formato de protocolo, en donde quedara clara la ubicación y la verticalidad de la Grúa. Figura 48. Chequeo altura grúa torre con taquímetro Durante los días en el que se efectuó el montaje de grúa, tuvimos un problema con la estación total la cual debimos enviar a mantención a Santiago. Por este motivo se tuvo que chequear altura de grúa a través del ángulo vertical del taquímetro. Este procedimiento lo describo a continuación en figura 51:

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Figura 51. Calculo para Chequeo cruzado de elevación de pluma Grúa Torre.

Se tiene una medida horizontal de 69,210 metros y un ángulo de 32,4229g, obtenido con el Ángulo vertical de la estación. Este ángulo sale de la recta entre los 100g del cenital menos 67,5771g. Con estos datos realizamos la comprobación de la medida entregada por la Estación Total. Tan 32.4229*69,210 metros=38,649 metros. 38,649+1,405= 40,054 3944,600(elevación PR)+40,054 metros = 3984,654 (Elevación Pluma) El chequeo nos entrega una diferencia de 30 milímetros con respecto a lo obtenido en forma directa con la Estación Total cuando regreso de vuelta de Santiago. Esta diferencia está totalmente dentro de la tolerancia del chequeo cruzado para este caso. El emplazamiento y su radio quedan demostrados en informe mostrado en Figura 52. Cabe destacar que este emplazamiento viene con sus coordenadas en el centro de Grúa Torre, lo cual hace fácil calcular el emplazamiento de otra grúa más en el área, sin que exista riesgo de colisión (choque) entre grúas.

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Figura 48. Protocolo con emplazamiento y verticalidad de grúa torre.

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Figura 52. Informe de Grúa Torre en emplazamiento y verticalidad. El control topográfico de grúas torres debe ser constantemente. Existen riesgos de desaplomes durante el trabajo de estas grúas, es por eso que el departamento de prevención de la minera mantuvo constantemente solicitudes de chequeos topográficos para verificar el correcto funcionamiento. El factor climático que muchas veces mantuvo días con nevazones, también hacia necesario el chequeo de grúa torre. Figura 53

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Figura 53. Imagen de Grúa Emplazada en el Área.

5.13

Trazado Zapatas para muros circulares con taquímetro a través del método de deflexión de la curva.

Ya recepcionado y emplantillado parte del sector de muros perimetrales circulares, se procederá al trazado para la colocación de moldajes para las zapatas. En esta oportunidad se trabajara con el taquímetro, debido a que Estación Total se esta usando en otro trabajo. Para este trazado lo más seguro será realizarlo a través del método de la deflexión de la curva, el cual se explicara a continuación.

R 64 ,0

15,2222g

30,4444 g

30.4444g

práctica posible:

5

La explicación se realizara en Base al siguiente ejemplo que se realizara en la forma más

Trazaremos una curva de radio 64.05 metros, que se encuentra entre los grados 99.7° al 72.°; 30,4444 g

Si realizamos la recta entre ángulos tenemos 27.4°, pero debemos tener en cuenta que g 22 15,22

este ángulo hay que transformarlo de sexagesimal a centesimal, ya que el Taquímetro a utilizar viene en Centesimal, en otras palabras viene en 400g y no en 360°. Para transformar el ángulo 27.4° lo dividiremos por 0.9 (360/400=0.9), quedando en 30.4444g. H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

N:3879199,131 E:220425,946

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A continuación los 30.4444g los dividiremos en 2, quedando 15.2222g que será el ángulo que usaremos para la deflexión de la curva. Figura 54.

Figura 54. Ejemplo para trazado de curva, cuyo arco será de 30.630 metros de largo.

Los 15.2222g los dividiremos solo para este caso en 3 partes iguales, los cuales quedaran en ángulos de 5.074g los que trazaremos con el Taquímetro. Para calcular la medida de la cuerda se calcula el cateto opuesto del Angulo 5.074g a través de su seno multiplicándolo por el radio, quedando en 5,0995 metros el cateto opuesto. A continuación los 5,0995 los 5

10,199 mtrs multiplicaremos por 2, obteniendo la cuerda de 10,199 metros, medida que usaremos R64 ,0

para interceptar el ángulo que será entregado por el taquímetro. Figura 55 5,0995 mtrs

10,1481g 5,0740g

0 64,05 H.M.F.S NOVIEMBRE 2018

Figura 55. Aquí se muestra los datos claves con los cuales se consigue la cuerda de 10,199 entre punto y punto.

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La explicación del trazado por deflexión, en este caso se hizo dividiéndolo en 3 partes, pero lo conveniente es dividirlo en más partes, ya que contra más distantes sean los puntos, será menor el arco de la curva quedando muy rectos los tramos de curvas. En la figura 56 se demostrara el ejercicio completo, con sus ángulos y cuerdas.

30.4444g

10,199

10,199

N:3879264,708 E:220419,172

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67

5,0740g

AZ=303.59

AZ=298.5226

10,1481g

15,2222g

AZ:293.4485

AZ 308.6 707

R64, 05

9 10,19

N:3879262,588 E:220434,641 TAQUIMETRO

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Figura 56. Demostración del replanteo por deflexión a través del método de deflexión con un Taquímetro.

El ejemplo anterior servirá para poder realizar trazados circulares, con un método practico y certero, sin estar dependiendo en gran parte de la Estación Total. En el plano de la Figura 57, entenderemos lo importante del procedimiento del trazado por deflexión debido a la gran cantidad de trazado circular de esta área.

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Figura 57. Planta General con el trazado circular a replantear en toda el Área.

6. RESULTADOS. Al analizar el trabajo de topografía ejecutados durante la construcción del área, detectamos existieron errores los cuales nos pudieron causar costos muy altos hacia la empresa. También existieron diferencias de medidas las cuales no debemos llamar errores. Las diferencias que tuvimos entre nuestra Topografía versus la Topografía de inspección no necesariamente serán errores, ya que estas sucedieron en cierres de PRs donde siempre tuvimos discrepancias máximas dentro de los 4mm en distancias mínimas de 150 metros. Se debe reconocer que el trabajo de topografía también esta sujeto al criterio con el cual se deben tomar las determinaciones. estos errores y diferencias los comentaremos a continuación. 6.1 Error en Nivelación durante construcción de sello de fundacion: En el proceso de nivelación para el sello de fundación en un sector del túnel, el nivelador del área realizo una nivelación simple, trasladando un PR desde un punto a otro no más allá de 25 metros. Para trasladar la elevación se colocaron con cinta de medir en tarjeta con elevación, con la cinta en 100mm, ante lo cual el nivelador no sumo esta medida a su lectura provocando el error. Colocar la medida en 100mm es común, y se hace comúnmente para evitar el error de 1,5 que de fábrica trae la cinta de medir. El error de los 100mm fue detectado durante un chequeo cruzado que se realiza al área.

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Este error, sirvió para realizar una idea de mejora con respecto al trabajo que ejecutan los niveladores del área. La solución para evitar los errores de los 100mm, se evitara de dos formas: 1) Se trabajara con el nivel, calándose o instalando directamente hacia el PR, cuando este a una altura de 1,5 metros del piso. Está instalada recibe el nombre de calada a la americana. 2) La otra forma de evitar el error, será obteniendo la altura instrumental directamente de los PRs apoyando la mira topográficao cinta de medir directamente sobre el PR topográfico. Para esto se instala el nivel y a posterior se lee la mira o cinta que se encuentra encima del PR. 6.2

Diferencias en triangulaciones de PRs: Al chequear los ángulos entrePRs entregados por inspección versus los

chequeados por nuestra topografía, las diferencias encontradas fueron las mínimas. El sistema de Repetición utilizada por nuestra Topografía nos entregan mínimas diferencias como lo muestra las siguientes tablas:

Angulo PRs 11-14-13 Según Inspección 111,9104 Método Repetición 111,9097 Diferencia 0,0007

Angulo PRs 14-10-11 Según Inspección 71,0624 Método Repetición 71,0631 Diferencia -0,0007

Angulo PRs 10-13-14 Según Inspección 105,7551 Método Repetición 105,7552 Diferencia -0,0001

Angulo PRs 13-11-10 Según Inspección 111,2719 Método Repetición 111,2712 Diferencia 0,0007

Lo máximo encontrado en la desviación angular fueron 7 segundos que si nosotros lo llevamos a la diferencia que se podría producir en sentido transversal, por la distancia más corta entre PR seria: (sen 0,0007*0,0007g)=0,9mm. En la figura siguiente veremos que en las distancias horizontales, la diferencia mayor chequeada no excede los 5mm. Figura 58

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Figura 58. Medidas horizontales sin exceder los 5 mm

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6.3

Diferencia en nivelación: En los siguientes cuadros de nivelación chequearemos las diferencias encontradas

entre los PRs: PR14 a PR10 PRIMERA POSICION

3944,748

SEGUNDA POSICION

3944,745

PROMEDIO

3944,7465

PR10 a PR13 PRIMERA POSICION

3949,570

SEGUNDA POSICION

3949,572

PROMEDIO

3949,571

PR14 a PR11

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PRIMERA POSICION

3935,837

SEGUNDA POSICION

3935,842

PROMEDIO

3935,8395

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Las diferencias en nivelación, no exceden los 5mm. Considerando lo accidentado del terreno más la gran cantidad de puntos de cambios, esto sería una mínima diferencia.

7. DISCUSIÓN En este trabajo de título, se deja reflejado cierta parte de lo aprendido en el Instituto, Pero queda claro, que la Topografía no solo es en gran parte en trabajos viales, como fue lo que vimos en el instituto. La Topografía en las Obras Civiles y Montajes, es donde se desarrollan en múltiples formas. Es aquí donde se desarrollan variados cálculos para poder apoyarse en el desarrollo de muchos trabajos los cuales requieren precisión al momento de ser ejecutados. En el instituto se nos enseñó solo la base de la Topografía, pero es en la práctica donde se obtendrán todos los conocimientos faltantes. La cantidad de instrumento es muy diversa y es para distintos usos. En este informe de Titulo, seconsidera solo algunos instrumentos, pero por lo visto después en el desarrollo del montaje (área que no se incluye en este informe), los instrumentos tenían otras características para distintas funciones. Para este informe de Titulo y por la experiencia de los trabajos ejecutados en terreno, queda clara la importancia del cálculo matemático para el desarrollo de la Topografía. Hoy en día muchos Topógrafos solo se dedican a trabajar como operadores de estaciones y muchas veces sin recordar los cálculos enseñados en el Instituto. Existe un afán por

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realizar los trabajos usando en forma excesiva los programas que traen las Estaciones Totales, olvidando que estos equipos pueden fallar y es ahí donde el Topógrafo debiera tener la capacidad de recurrir al uso del Taquímetro, para trabajar por emergencia y no dejar de seguir produciendo la Topografía del área. Los registros en el departamento de Topografía si no son realizados, no se tendrán forma de respaldar lo informado. Es por eso la importancia de un Departamento muy disciplinado y que el trabajo de gabinete sea realizado de forma clara y ordenada. Con respecto a la tecnología, es importante el ir pasa a paso con ella. Día a día la tecnología se va desarrollando y es importante el no quedarse desactualizado.

8. CONCLUSIONES Al término del proyecto se realizó la evaluación de nuestro departamento de topografía, con respecto a nuestro aporte como departamento de topografía en la obra. Ante los resultados vistos en el desarrollo del proyecto podremos acotar lo siguiente: Es importante trabajar con los equipos en buenas condiciones. También es importante que nuestros alarifestenga claro la importancia de su trabajo, ya que gracias a ellos se pudieron conseguir las mínimas diferencias y mínimas compensaciones al momento de realizar los cierres de valores de PRs. Nuestro aporte y voluntad en los trabajos realizados en común con la topografía de inspección, logro el objetivo del trabajo en equipo. Cuando se trabaja en equipo en un proyecto de esta envergadura, el criterio es más amplio y se logran mejores resultados. Al hablar de criterios más amplio, no necesariamente estamos hablando de aceptar mediciones que estén por fuera de tolerancias, a lo que nos referimos es a llegar a tener conciencia que las diferencias en medidas van a existir siempre, pero si estas están en mínimas diferencias perfectamente se pueden promediar.

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En este proyecto existió personal de línea de mando que opino con respecto a trabajos de la topografía, exigiendo muchas veces las tolerancias en cero. Conseguir el cero es imposible, ya que este depende mucho de las condiciones de trabajo las cuales son muy variables. Ante esta falta de criterio del personal ajeno a la topografía, fue importante usar los argumentos apropiados, para solicitar de buena manera que para todo trabajo de mediciones existen las tolerancias y están deben usarse. Lo ideal sería trabajar todos los valores lo más cercano al límite cero, pero insisto los factores climáticos, altura geográfica, hacen muy complicado trabajar apegados al cero. También en varias ocasiones nos vimos enfrentados a la solicitud verbal de algunas líneas de mando, en falsear nuestros valores ante lo cual hubo una negativa respuesta. La Topografía es la columna vertebral de todo proyecto de construcción, los proyectos no avanzan en forma correcta sin un buen Departamento de Topografía. Los topógrafos que trabajen en este Departamento deben tener muy clara su función y su importancia. Importante es exigir a los demás departamentos, Jefes de Áreas y Jefes de terreno, una debida programación. Sin una correcta programación el trabajo de la topografía se puede ver seriamente perjudicado. Todo trabajo de topografía que se realice en terreno debe tener su tiempo de preparación para evitar así los errores que pueden venir de resultados de una mala programación. Existe un término muy frecuente en el rubro de la Construcción que se llama “apagar incendio”. Este término se refiere a todo trabajo que se pide en forma urgente, sin previa coordinación o preparación. Estos apagados de incendio, se prestan muchas veces para equivocaciones, ya que muchas veces el Topógrafo, realiza los trabajos sin haber realizado la evaluación o preparación del trabajo que se va a ejecutar. Errores comunes son: Mal interpretación de plano, error por constantes de prismas, medición errónea en 10 centímetros, errónea instalación de un instrumento de Topografía etc. El trabajo de Topografía en esta Área de la Minería y en las obras Industriales debe ser riguroso en el uso de sus tolerancias. Se debe entender que a mayor precisión es mayor la preocupación en lo riguroso del trabajo del Topógrafo, para poder conseguir trabajar con mínimas tolerancias.

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Los errores Topográficos son fatales para el avance de un proyecto y sus costos casi siempre son muy altos. Algunos Errores Topográficos han llevado al fracaso de empresas contratistas en sus costos, llevándolos hasta perder los Contratos.

9. BIBLIOGRAFÍA Nombre Libro

Manual de Programa MDT Topografía Practica Manual de carreteras El teodolito y su empleo

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Autor

Akurami José Zurita Ruiz Ministerio Obras Publica O. Trutmann

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10. GLOSARIO Puntos de Referencia (P.R.): Son aquellos puntos coordenados que se encuentran materializados en terreno y cuentan con información topográfica. Replanteo: Es la materialización física en terreno de los elementos geométricos que se interpretan en los planos a partir de una base topográfica. Poligonal Topográfica: Es la distribución geométrica en la cual se ubican los P.R. topográficos y se basa en cálculos geométricos. Azimut: El azimut es la dirección dada a una línea por el ángulo conformado entre ésta y el Norte. Cota [o Coordenada Altimétrica]: Altura, respecto de una referencia (Sobre el nivel del mar, de proyecto, de referencia)

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Coordenada: Es la que determina la posición de un punto en un plano de referencia en un sistema de ejes cartesianos concurrentes en un punto de origen. Alineamiento: Es el posicionamiento de un elemento en un plano horizontal desde su eje físico a su eje teórico. Verticalidad: Definición que se le otorga al posicionamiento de un elemento en su línea vertical, considerado en dos planos. U.T.M.: Sistema de coordenadas internacional (Universal Transversal Mercator). Nivelación: Es el posicionamiento de un elemento en un plano vertical con respecto a una referencia. Feeder: Son los alimentadores que reciben gran parte del material en forma de embudo.

11. ANEXOS TOPOGRAFICOS

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Anexo 1. Planta y sección túnel.

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Anexo 2. Planta principal muros domos

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Anexo 3. Detalle sección muros domos

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