Después de haber hecho en la etapa de estudio del trazado un reconocimiento en el campo de cada una de las rutas seleccionadas, y luego de hacer una evaluación de cada una de las alternativas y seleccionar la que reúna mejores condiciones llegamos a la etapa del anteproyecto donde se debe fijar en los planos la línea que represente la ruta seleccionada y para tal fin hay que realizar un estudio topográfico de la misma a través de una poligonal base.
3.2. - POLIGONAL BASE.
La poligonal base recibe este nombre debido a que servirá de apoyo para el futuro replanteo de la obra.
El levantamiento de esta poligonal consiste en la medición de los ángulos y los lados, en la nivelación de todos sus vértices y en la toma de las secciones transversales.
Estas poligonales son abiertas, por que comienzan y terminan en puntos diferentes, pero deben tener controles en su trayectoria, según esto se pueden presentar dos casos:
a) Poligonales que comienzan y terminan en puntos de coordenadas conocidas, las cuales tendrán control azimutal y métrico.
b) Poligonales que comienzan y terminan en puntos de coordenadas desconocidas, las cuales tendrán control azimutal a través de acimutes determinados por medio de observaciones solares y que se aconsejan realizar cada 5 kilómetros.
Los instrumentos utilizados en el levantamiento de esta poligonal deben garantizar la precisión exigida, los mismos deben ser tales como teodolitos, niveles automáticos, cinta métricas, estadía invar, etc.
3.2.1. - DETERMINACIÓN DEL AZIMUT DE UNA LINEA POR EL METODO DE OBSERVACIÓN SOLAR.
3.2.1.1. - DEFINICIÓN.
El acimut de una línea, es el ángulo diedro formado por el plano meridiano que pasa por el lugar del observador (A), y un plano que contiene la vertical del lugar y la línea que se desea orientar.
En la figura:
AB: Línea que se desea orientar.
A: Ubicación del observador.
B: Señal, el otro punto que define la línea que se desea orientar
AN: Dirección norte, traza del plano del meridiano local que pasa por el observador "A".
AØ: Acimut del Sol
AZAB : Acimut de la línea AB
: Angulo horizontal entre la línea que desea orientar (AB), y la visual al Sol.Este método usado para determinar el acimut de una línea por altura del sol constituye el más comúnmente aplicado en trabajos de topografía, y él consiste en hacer una serie de punterías o bisecciones al Sol y a la señal.
3.2.1.2. - DATOS Y REQUISITOS NECESARIOS PARA LA OBSERVACIÓN SOLAR.
Se deben presentar los siguientes datos:
1. - Hora y fecha de observación.
2. - Distancia Cenital o altura del Sol.
3. - Declinación del Sol.
4. - Angulo horizontal entre la línea a orientar y el Sol.
5. - Latitud y Longitud de la estación, la cual puede ser tomada directamente de una carta geográfica, o bien, determinada expeditivamente con el Sol en el transcurso de la observación misma, u obtenida a través de la utilización del Sistema de Posicionamiénto Global o GPS.
6. - Temperatura.
7. - Presión atmosférica.
8. - Estado del cronómetro.
9. - Las observaciones deben ser limitadas entre los treinta (30°) y sesenta (60°) grados de distancia cenital, lo cual ocurre generalmente entre las 8.00 horas hasta 10.00 horas y desde las 14.5 horas hasta las 16.5 horas.
3.2.1.3. - FORMULISMO BASICO.
Con la altura media obtenida, la latitud de la estación y la declinación del Sol en el instante correspondiente al término medio en el tiempo, el triángulo de posición resultará fácil de resolver, y poder obtener así el acimut del Sol para el momento considerado.
Este acimut solar obtenido, combinado con el ángulo horizontal medido, proporciona el acimut deseado.
Se deben presentar los siguientes datos:
1. - Hora y fecha de observación.
2. - Distancia Cenital o altura del Sol.
3. - Declinación del Sol.
4. - Angulo horizontal entre la línea a orientar y el Sol.
5. - Latitud y Longitud de la estación, la cual puede ser tomada directamente de una carta geográfica, o bien, determinada expeditivamente con el Sol en el transcurso de la observación misma, u obtenida a través de la utilización del Sistema de Posicionamiénto Global o GPS.
6. - Temperatura.
7. - Presión atmosférica.
8. - Estado del cronómetro.
9. - Las observaciones deben ser limitadas entre los treinta (30°) y sesenta (60°) grados de distancia cenital, lo cual ocurre generalmente entre las 8.00 horas hasta 10.00 horas y desde las 14.5 horas hasta las 16.5 horas.
3.2.1.3. - FORMULISMO BASICO.
Con la altura media obtenida, la latitud de la estación y la declinación del Sol en el instante correspondiente al término medio en el tiempo, el triángulo de posición resultará fácil de resolver, y poder obtener así el acimut del Sol para el momento considerado.
Este acimut solar obtenido, combinado con el ángulo horizontal medido, proporciona el acimut deseado.
Del triángulo de posición PZS de la figura y aplicando el teorema del coseno al lado PS, obtenemos:
Donde:
A
: Acimut del Sol.
: Declinación del Sol.
Z: Distancia cenital.
: Latitud de la estación.
: Acimut del Sol.: Declinación del Sol.Z: Distancia cenital.
: Latitud de la estación.
3.2.1.4. - PROCEDIMIENTO DE CAMPO.
1. - Centralización y verticalización del instrumento sobre la estación "A".
2. - Colocación de una señal (jalón, estadia. mireta, ficha, etc.), en la estación "B".
3. - En la estación "A", visualizando a "B" con el instrumento, colocación de la lectura acimutal cerca de 00° 00´ 00", lectura y anotación del ángulo de salida. (Se supone ya preparada la libreta de campo); lectura y anotación del Rumbo Magnético de la línea "AB"; lectura y anotación de la Presión Barométrica y la Temperatura.
4. - Colocación de vidrios ahumados (acodados, etc.), en el anteojo para observar el sol. (Posición Directa).
5. - Visualización del Sol por anteojo (los hilos del retículo deben estar completamente nítidos, al igual que la imagen del Sol. Existen varios métodos entre los cuales uno de los más utilizados es el método de la tangencia. Si se usa el método de la tangencia a los bordes del Sol, se puede usar cualquier par de cuadrantes opuestos.
1. - Centralización y verticalización del instrumento sobre la estación "A".
2. - Colocación de una señal (jalón, estadia. mireta, ficha, etc.), en la estación "B".
3. - En la estación "A", visualizando a "B" con el instrumento, colocación de la lectura acimutal cerca de 00° 00´ 00", lectura y anotación del ángulo de salida. (Se supone ya preparada la libreta de campo); lectura y anotación del Rumbo Magnético de la línea "AB"; lectura y anotación de la Presión Barométrica y la Temperatura.
4. - Colocación de vidrios ahumados (acodados, etc.), en el anteojo para observar el sol. (Posición Directa).
5. - Visualización del Sol por anteojo (los hilos del retículo deben estar completamente nítidos, al igual que la imagen del Sol. Existen varios métodos entre los cuales uno de los más utilizados es el método de la tangencia. Si se usa el método de la tangencia a los bordes del Sol, se puede usar cualquier par de cuadrantes opuestos.
Como regla general se puede adoptar que: Los cuadrantes opuestos al movimiento del Sol se tomarán para hacer la tangencia a los bordes del mismo.
Se usarán las voces características en Astronomía, como un acuerdo entre el observador y el anotador, para una mejor coincidencia entre la tangencia al Sol, tomada por el observador y la hora tomada por el anotador.
Estas voces son: ¡ preparado.....listo.....tic !
6. - Lectura y anotación (inmediatamente) de la hora (en hora, minutos y segundos): luego lectura y anotación de los ángulos horizontal y vertical (antes se hace la coincidencia del micrómetro y se cala el nivel del circulo vertical).
7. - Apunte de nuevo al Sol y se siguen los pasos 5 y 6. Para una mejor precisión en la determinación del acimut, se recomienda, un intervalo de un minuto entre dos series en distintas posiciones del anteojo, (como intervalos máximos se pueden aceptar dos y tres minutos respectivamente). Se tomarán en esta posición directa tres punterías, para luego invertir la posición del anteojo.
8. - Se continúa el proceso hasta completar tres punterías en posición inversa.
9. - Luego, en esta posición inversa y quitando el vidrio ahumado del anteojo, se observa a la señal sobre la estación "B", Completando así una serie con los datos suficientes para el cálculo del acimut de una línea.
3.2.1.5. - MINUTA DE CAMPO.
Las anotaciones en la libreta de campo, se deben realizar de la manera más amplia posible, y siguiendo una misma forma acorde a las exigencias del organismo interesado. La siguiente figura, muestra la forma indicada de llevar una libreta de campo:
Se usarán las voces características en Astronomía, como un acuerdo entre el observador y el anotador, para una mejor coincidencia entre la tangencia al Sol, tomada por el observador y la hora tomada por el anotador.
Estas voces son: ¡ preparado.....listo.....tic !
6. - Lectura y anotación (inmediatamente) de la hora (en hora, minutos y segundos): luego lectura y anotación de los ángulos horizontal y vertical (antes se hace la coincidencia del micrómetro y se cala el nivel del circulo vertical).
7. - Apunte de nuevo al Sol y se siguen los pasos 5 y 6. Para una mejor precisión en la determinación del acimut, se recomienda, un intervalo de un minuto entre dos series en distintas posiciones del anteojo, (como intervalos máximos se pueden aceptar dos y tres minutos respectivamente). Se tomarán en esta posición directa tres punterías, para luego invertir la posición del anteojo.
8. - Se continúa el proceso hasta completar tres punterías en posición inversa.
9. - Luego, en esta posición inversa y quitando el vidrio ahumado del anteojo, se observa a la señal sobre la estación "B", Completando así una serie con los datos suficientes para el cálculo del acimut de una línea.
3.2.1.5. - MINUTA DE CAMPO.
Las anotaciones en la libreta de campo, se deben realizar de la manera más amplia posible, y siguiendo una misma forma acorde a las exigencias del organismo interesado. La siguiente figura, muestra la forma indicada de llevar una libreta de campo:
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