PROPUESTA DE PLAN DE TESIS

 

 

 

 

1. Tema o Título del Proyecto

Topografía superficial y subterránea para elaboración de planos y secciones de tren subterráneo en lima metropolitana.

2. Planteamiento del problema

Debido al caos del sistema de transporte urbano y no habiendo más rutas ni medios de salida al intenso tráfico, a su vez el tiempo para trasladarse y cruzar el centro de lima es demasiado largo y es por ello que se plantea el proyecto de tren subterráneo.

3. Objetivos de la Investigación

Colaborar en la solución del transporte urbano en forma

integral, proyectos que en otros países es factible en estas situaciones donde en la superficie esta saturada por el transporte.

4. Justificación del Proyecto

El suelo de lima se presta para realizar un sistema de túneles

que transporten a la ciudadanía mediante tren subterráneo.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

Facultad de Ingeniería Civil PROPUESTO POR: Sandro Abraham Pacco Ccallohuanca

AREA: CONSTRUCCION

CURSO: GESTION TECNOLOGICA EMPRESARIAL

FECHA: 10 de setiembre de 2010

EL Metro de Bucarest cuenta con menos líneas que metros de otras capitales del mundo. Otro defecto es poca cantidad de estaciones en el centro de  la ciudad, porque cuando este Metro se construía, el objetivo principal fue el transporte de pasajeros de los suburbios a las áreas industriales. 

 

Evitar las horas puntas 

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo de investigación nos avocaremos a estudiar y dar algunos alcances sobre

la aplicación de las técnicas sobre las mediciones topográficas subterráneas, desde la

perspectiva de la topografía subterránea hay aspectos que se deben tener en cuenta y son las

siguientes:

• Iluminación, en las labores subterráneas es preciso trabajar con luz artificial, en

ocasiones escasa esto obliga a emplear iluminación artificial, tanto en los equipos

topográficos como en las señales de puntería y los puntos visados.

• Temperatura, humedad, etc. que originan condiciones incómodas de trabajo y deterioro

de los equipos.

• Ventilación, existencia de polvo, gases nocivos, supones condiciones adversas y en

ocasiones peligrosas.

• Espacios reducidos y por los que, con frecuencia, dificultad para el desplazamiento de

equipos y personal.

• Comunicación entre las labores de interior y los del exterior, pueden complicar de

manera importante, los trabajos topográficos de enlace entre dichas labores, en

particular la transmisión de la orientación y de cota al interior.

• La complejidad de las labores de interior, que puede complicar el desarrollo de los

trabajos topográficos y en particular el replanteo de nuevas labores.

• Los levantamientos topográficos subterráneos deben seguir de cerca los avances de la

excavación, Además los vértices en los que se apoyan pueden verse afectados por los

movimientos del terreno.

• Los trabajos topográficos intervienen en todas las fases del proceso de excavación

subterránea.

CAPÍTULO I

1. TITULO: TOPOGRAFIA SUBTERRANEA

2. JUSTIFICACION

Se justifica la Tesis Pre – Profesional en razón de la complejidad de los trabajos de

medición topográfica en las obras subterráneas, así como en tener presente la innovación

tecnológica que sería propuesto como alternativa para el mejor desarrollo de los trabajos para el

proyecto del Metro Subterráneo de Lima - Perú.

3. OBJETIVOS

• Explicar algunas nociones de Topografía Subterránea.

• Explicar los Instrumentos usados en Topografía Subterránea.

• Explicar los Métodos Topográficos Subterráneos.

• Explicar la aplicación en Minería sobre sistemas de Posicionamiento Global y

Navegación Global mediante Satélites.

4. DESCRIPCION DE LAS ACTIVIDADES A REALIZAR

• Recabar toda la información topográfica.

• Reconocimiento superficial de toda la red de triangulación en superficie.

• Poner los puntos de direccionalidad, pendiente y diseño de sección.

CAPITULO II

MARCO TEORICO

2.1.- NOCIONES DE TOPOGRAFIA SUBTERRANEA

Aunque ya han sido estudiadas en otras asignaturas, se incluye un breve recordatorio de

algunos conceptos básicos. La excavación correcta de un túnel subterráneo requiere una red,

cuidadosamente planificada, de pozos y galerías. Estas labores permitirán el acceso para la

circulación de personal o maquinaria, la extracción de material, la ventilación de las labores,

etc.

• Pozos: Su finalidad suele ser la de conectar las instalaciones de superficie con el

subsuelo. Se utilizan para la extracción de material, transporte de personal y maquinaria,

ventilación, etc. Suelen ser verticales, aunque en algunos casos pueden seguir la

inclinación del manto rocoso. Pueden tener secciones circulares o elípticas, que resisten

mejor las presiones del terreno, o rectangulares, y pueden alcanzar varios centenares de

metros de profundidad. Suelen llevar entibación, sobre la que se apoyan las guías por

las que se mueven las jaulas o skips.

• Galerías: Se utilizan para la preparación de túneles, exploración, acceso de personal y

maquinaria, transporte de material, etc. En ellas se instalan las vías, transportes,

conducciones, cables eléctricos, etc. Su forma puede ser trapezoidal o aproximadamente

semicircular. Si las características del terreno lo exigen, se entiban. En el piso se excava

un canal que permita la evacuación de aguas.

2.2.- INSTRUMENTOS MÁS USADOS EN TOPOGRAFIA SUBTERRANEA

• Señalización de los puntos de estación: En topografía Subterránea es muy habitual que

las señales, que marcan los puntos de estación, no se puedan colocar en el suelo ya que

el paso de personal y de maquinaria podría hacerlas desaparecer. Por ello se colocan,

normalmente, en el techo de las labores, utilizando una plomada para proyectarlas sobre

el piso.

• Teodolitos, taquímetros y estaciones totales: Como hemos indicado, suelen emplearse

instrumentos similares a los de exterior, siempre teniendo en cuenta las condiciones de

iluminación de las labores subterráneas. No obstante, existen equipos especialmente

diseñados para trabajos de interior. Estos equipos se estacionan de manera que no

interrumpan los servicios de arranque y de transporte de material.

2.3.- METODOS TOPOGRAFICOS SUBTERRANEOS

2.3.1.- Introducción.

Mucho antes de que comiencen las labores de extracción del túnel es necesario realizar

un levantamiento topográfico de superficie de la zona que será afectada por la excavación o por

la obra subterránea en cuestión, ya que va a servir, entre otras cosas, para elaborar el plano de

superficie correspondiente.

El levantamiento de superficie es un trabajo topográfico convencional, para el que habrá

que establecer las redes planimétricas y altimétricas habituales y aplicar los métodos e

instrumentos necesarios en la Topografía. También puede resolverse esta fase mediante un

levantamiento fotogramétrico.

Estos planos de superficie deben mantenerse permanentemente actualizados, pero en

minería subterránea (al contrario de los que ocurre en minería a cielo abierto) las variaciones en

superficie son relativamente pequeñas y se suelen limitar a la construcción de algunas

instalaciones y edificios en el exterior. Mención aparte merece el caso de hundimientos en

superficie provocados por las labores de interior, que estudiaremos más adelante. El

levantamiento y la actualización de planos, a partir de los vértices empleados para el

levantamiento topográfico.

Un caso especial es el constituido por los trabajos topográficos que permiten enlazar las

labores de interior con el levantamiento exterior, necesarios para referir aquellas al mismo

sistema de coordenadas empleadas en éste (y, en definitiva, enlazar con la red geodésica) y de

los que nos ocuparemos más adelante.

En este capítulo vamos a tratar los métodos planimétricos y altimétricos empleados para

el levantamiento de las labores subterráneas y para la actualización continua de estos trabajos,

especialmente en lo que se refiere a la toma de avances de los frentes de explotación.

2.3.2.- Métodos Planimétricos.

La distribución de las labores subterráneas hace inviable, en la mayoría de los casos, la

aplicación del método de intersección para el levantamiento planimétricos de vértices en

interior.

En ocasiones se emplea la intersección directa para el levantamiento de puntos de difícil

acceso y en los cuales resultaría difícil, e incluso peligroso, situar una señal de puntería. El

procedimiento operativo consiste en estacionar en dos puntos conocidos, tan alejados entre sí

como sea posible, y visar desde cada uno de ellos al otro punto conocido y al punto que se

desea medir.

2.3.3.- Método itinerario.

Los itinerarios de interior se realizan y se calculan del mismo modo que los de exterior.

Pero en este caso las dificultades son mayores, como se ha indicado, debido al elevado número

de ejes, a su reducida longitud y a las dificultades de la puesta en estación y de la realización de

las mediciones. Es fundamental poner especial atención en la planificación y en la ejecución de

estos trabajos para evitar una acumulación excesiva de errores.

2.3.4.- Método de radiación.

Emplearemos el método de radiación para completar el levantamiento de las distintas

labores de interior. Se levantarán todos los detalles que deban figurar en los planos de la

excavación y también aquellos que puedan ser relevantes para las labores de investigación

(fallas, contactos, etc.) y de planificación (secciones, perfiles, etc.).

2.3.5.- Método de abscisas y ordenadas.

Este método puede aplicarse cuando las distancias se miden con cinta métrica. Se

emplea para levantar puntos de detalle a partir de una alineación central i-f materializada por la

cinta. Con una segunda cinta levantamos las ordenadas de los puntos, llevándola

perpendicularmente a la primera cinta, que actúa como eje de abscisas.

2.3.6.- Métodos altimétricos.

Al igual que sucede en los trabajos de exterior, los requerimientos de precisión en

levantamientos altimétricos de interior son muy variables y dependen de la finalidad de cada

uno de ellos. Así, en la toma de avances puede que no se necesite gran precisión altimétrica

pero cuando nos referimos a una galería que debe tener una pendiente regular, y puede estar

sometida a movimientos del terreno, estos requerimientos pueden ser muy estrictos. Lo mismo

ocurre en excavaciones muy mecanizadas. El emplazamiento correcto de la maquinaria de

perforación y extracción exige un trabajo altimétrico preciso, máxime cuando se pretende

comunicar entre sí labores preexistentes mediante galerías. Los trabajos altimétricos de interior

deben estar relacionados con los de exterior. Para determinar la altitud de los puntos de interior,

a partir de los de exterior.

2.3.7.- Nivelación trigonométrica.

Se emplea cuando los requerimientos de precisión no son muy estrictos. La nivelación

trigonométrica tiene la ventaja de que puede efectuarse en paralelo a los itinerarios

planimétricos, aprovechando las mismas puestas en estación, pero es menos precisa que la

nivelación geométrica. También la emplearemos para calcular la Z de los puntos radiados.

2.3.8.- Nivelación geométrica.

Se emplea en los casos en que los requerimientos en precisión altimétrica sean grandes.

Se realizan itinerarios altimétricos con nivel, independientes de los planimétricos, tal como se

hace en topografía exterior. Las miras empleadas suelen ser más cortas (2 ó 3 m) para poder

situarlas en el interior de las labores. Se aplica el método del punto medio, estacionando el

nivel en un punto aproximadamente equidistante de aquellos cuyo desnivel se quiere

determinar.

2.3.9.- Toma de avances.

Se pretende levantar topográficamente los avances de la excavación del túnel con una

cierta periodicidad. Si se trata de labores de interconexión entre otras estaciones previas, la

precisión en el replanteo y en el seguimiento de los trabajos es vital.

Es importante que los técnicos responsables de los trabajos topográficos estén bien

informados de los avances que se han ido produciendo en los frentes desde que se hizo el

levantamiento anterior. También es conveniente revisar los frentes antes de levantarlos, para

comprobar que los puntos de estación no han sido afectados por las voladuras o por otras

causas. Esto permitirá, cuando llegue el momento oportuno, realizar el trabajo topográfico en el

menor tiempo posible y no entorpecer las labores de excavación. La toma de avances se realiza

a partir de las estaciones de los itinerarios que se han levantado con anterioridad. En el caso

más sencillo, se dispone de una estación y próxima al frente y de otra estación anterior, visible

desde ésta y siendo conocidas las coordenadas de ambas. Estacionando en y lanzando una

visual, que nos puede servir para orientar el instrumento topográfico ó para calcular la

corrección de orientación, tendremos datos suficientes para calcular las coordenadas de los

puntos del frente que visemos a continuación.

Cuando las labores son de difícil acceso, conviene situar dos puntos próximos al frente,

desde los cuales levantamos el frente por intersección directa. Otra posibilidad es emplear una

estación total láser, como hemos comentado antes.

2.4.- LA APLICACIÓN EN TUNELERIA SOBRE SISTEMAS DE

POSICIONAMIENTO Y NAVEGACION GLOBAL MEDIANTE SATELITES.

El objetivo de este trabajo no es otro que orientar de forma básica a los usuarios de estos

sistemas e invitar a los futuros usuarios a calar en su funcionamiento y posibilidades de

desarrollo, abriendo el campo de la medida mediante satélites como una poderosa herramienta

de trabajo, y que hoy por hoy, se está convirtiendo en el método más usado por su precisión y

rapidez, siendo este el motivo por el cual no debe pasar desapercibido por ninguno de nuestros

profesionales.

2.4.1 Sistema Navstar-GPS

2.4.1.1. Introducción

El sistema GPS (Global Positioning System o Sistema de Posicionamiento Global) fue

creado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD, Department of Defense)

para constituir un sistema de navegación preciso con fines militares que sustituyera al antiguo

sistema utilizado, que no era otro que las mediciones Doppler sobre la constelación Transit.

Para ello, aprovecharon las condiciones de la propagación de las ondas de radio de la

banda L en el espacio, así como la posibilidad de modular las ondas para que en ellas se pueda

incluir la información necesaria que permita posicionar un objeto en el sistema de referencia

apropiado.

2.4.2. PRINCIPIOS BÁSICOS DE FUNCIONAMIENTO

El sistema GPS funciona mediante unas señales de satélite codificadas que pueden ser

procesadas en un receptor GPS permitiéndole calcular su posición, velocidad y tiempo. Se

utilizan cuatro señales para el cálculo de posiciones en tres dimensiones y ajuste de reloj del

receptor. Aunque los receptores GPS utilizan tecnología punta, los principios básicos de

funcionamiento son sencillos y los podríamos resumir en los cuatro apartados siguientes.

2.4.2.1. Triangulación: la base del sistema

El principio básico fundamental en el funcionamiento del sistema GPS, consiste en

utilizar los satélites de la constelación NAVSTAR situados en distintas órbitas en el espacio,

como puntos de referencia precisa para determinar nuestra posición en la superficie de la

Tierra.

Esto se consigue obteniendo una medición muy precisa de nuestra distancia hacia al

menos tres satélites de la constelación, pudiéndose así realizar una "triangulación" que

determine nuestra posición en el espacio.

2.4.2.2. Medición de las distancias

El sistema GPS funciona midiendo el tiempo que tarda una señal de radio en llegar

hasta el receptor desde un satélite y calculando luego la distancia a partir de ese tiempo.

DISTANCIA = VELOCIDAD DE LA LUZ x TIEMPO

Las ondas de radio viajan a la velocidad de la luz: 300.000 km/sg en el vacío. Así, si

podemos averiguar exactamente cuando recibimos esa señal de radio, podremos calcular cuanto

tiempo ha empleado la señal en llegar hasta nosotros. Por lo tanto, solo nos falta multiplicar ese

tiempo en segundos por la velocidad de la luz (300.000 km/sg) y el resultado será la distancia al

satélite.

La clave de la medición del tiempo de transmisión de la señal de radio, consiste en

averiguar exactamente cuando partió la señal del satélite. Para lograrlo se sincronizan los

relojes de los satélites y de los receptores de manera que generen la misma señal exactamente a

la misma hora. Por tanto, todo lo que hay que hacer es recibir la señal desde un satélite

determinado y compararla con la señal generada en el receptor para calcular el desfase. La

diferencia de fase será igual al tiempo que ha empleado la señal en llegar hasta el receptor.

2.4.2.3. Obtención de un perfecto sincronismo

Puesto que sabemos que las señales de radio transmitidas por los satélites GPS viajan a

la velocidad de la luz, aproximadamente 300.000 km/sg. Un error de sincronismo entre el reloj

de un satélite y el reloj de nuestro receptor de tan solo 1/100 de segundo, provocaría una

desviación en la medición de la distancia de 3.000 Km. La trigonometría nos dice que si tres

mediciones perfectas sitúan un punto en el espacio tridimensional, entonces cuatro mediciones

imperfectas pueden eliminar cualquier desviación de tiempo (siempre que la desviación sea

consistente).

En el caso general de posicionamiento en tres dimensiones, necesitamos hacer como

mínimo cuatro mediciones de distancia, para eliminar cualquier error producido por falta de

sincronismo entre relojes. Por lo tanto, será imposible conseguir un posicionamiento

verdaderamente preciso, si no se dispone de por lo menos cuatro satélites sobre el horizonte

circundante.

2.4.2.4. Conocimiento de la posición de los satélites

Los satélites GPS no transmiten únicamente un "mensaje de tiempo", sino que también

transmiten un "mensaje de datos" que contiene información sobre su órbita exacta y la salud del

sistema. Un buen receptor GPS, utiliza esta información junto con la información de su

almanaque interno, para definir con precisión la posición exacta de cada uno de los satélites.

2.4.3. Fuentes de error

Al igual que cualquier observación de topografía clásica, una observación GPS está

sometida a varias fuentes de error que se pueden minimizar o eliminar según los equipos y

metodología de observación que utilicemos. Son diversos los errores que afectan a las

mediciones de las distancias y por consiguiente al cálculo de la posición del receptor. Estos

errores son los siguientes:

• Error ionosférico.

• Error troposférico.

• Errores inherentes al satélite.

• Desvío de relojes atómicos.

• Efemérides.

• Errores en la propagación de la señal.

• Perdida de ciclos.

• Efecto multipath (Multisenda).

• Errores relacionados con el receptor.

• Desvío de relojes.

• Puesta en estación.

• Manipulación de los equipos.

• Variación del centro radioeléctrico de la antena.

2.4.4. Dilución de la precisión y visibilidad

La geometría de los satélites visibles es un factor importante a la hora de conseguir una

buena precisión en el posicionamiento de un punto. Dicha geometría cambia con el tiempo

como consecuencia del movimiento orbital de los satélites en el espacio (puesto que no son

geoestacionarios). El factor que mide la bondad de esta geometría es el denominado factor de

dilución de la precisión (DOP, Dilution Of Precision).

2.4.5. GPS diferencial (DGPS)

El GPS Diferencial consigue eliminar la mayoría de los errores naturales y causados por

el usuario que se infiltran en las mediciones normales con el GPS. Estos errores son pequeños,

pero para conseguir el nivel de precisión requerido por algunos trabajos de posicionamiento es

necesario minimizar todos los errores por pequeños que sean.

Para realizar esta tarea es necesario tener dos receptores operando simultáneamente. El

receptor de "referencia" permanece en su estación y supervisa continuamente los errores, y

después transmite o registra las correcciones de esos errores con el fin de que el segundo

receptor (receptor itinerante que realiza el trabajo de posicionamiento) pueda aplicar dichas

correcciones a las mediciones que esta realizando, bien sea conforme las realiza en tiempo real,

o posteriormente.

2.4.5.1. Principio de funcionamiento del DGPS

Este receptor estacionario es la clave de la precisión del DGPS, puesto que reúne todas

las mediciones de los satélites sobre el horizonte en una sólida referencia local.

El receptor de referencia situado en una posición fija determinada con gran exactitud

(estación de referencia), recibe las mismas señales GPS que el receptor itinerante, pero en vez

de trabajar como un receptor GPS normal aborda los cálculos en sentido inverso. En vez de

usar las señales de tiempo para calcular su posición, emplea su posición para calcular el

tiempo. Puesto que el receptor de referencia conoce de antemano los parámetros orbitales,

donde se supone que los satélites se han de localizar en el espacio y conoce exactamente las

coordenadas de la estación de referencia, puede calcular la distancia teórica entre la estación de

referencia y cada uno de los satélites sobre el horizonte. Entonces, dividiendo esa distancia

teórica por la velocidad de la luz en el vacío averigua el tiempo, es decir, cuanto debería haber

tardado la señal en llegar hasta él. Después compara ese tiempo teórico con el tiempo que

realmente ha tardado. Cualquier diferencia existente corresponde al error o retraso de la señal

del satélite. Los satélites que, en particular, están utilizando.

2.4.6. Sistema De Referencia Wgs-84

Las coordenadas, tanto de los satélites como de los usuarios que se posicionan con el

sistema GPS, están referidas al sistema de referencia WGS-84 (World Geodetic System 1984 o

Sistema Geodésico Mundial de 1984). Estas coordenadas pueden ser cartesianas en el espacio

respecto al centro de masas de la Tierra (X, Y, Z) o geodésicas.

2.4.7. Métodos de posicionamiento

2.4.7.1. Posicionamiento absoluto

Se realiza con un único receptor, y consiste en la solución de una intersección directa de

todas las distancias receptor-satélite sobre el lugar de estación en un período de observación

determinado. La medida y la solución son por lo tanto directas.

2.4.7.2. Posicionamiento Diferencial

Es el que se realiza cuando las precisiones requeridas son mayores. Será mejor o peor

en función del instrumental utilizado y de la técnica de posicionamiento diferencial a la que se

recurra. El posicionamiento diferencial consiste en hallar la posición absoluta de un punto

(móvil, objetivo, etc.) mediante las observaciones realizadas desde ese punto a unos

determinados satélites, sumadas a las realizadas en ese mismo instante desde otro punto

(referencia) a esos mismos satélites. Por lo tanto, aquí aparece el concepto de "línea base", que

es la línea recta que une el punto de referencia y el punto objetivo.

Dependiendo de las observables, instrumental de observación y software de cálculo

utilizados, podemos citar las siguientes técnicas o métodos de posicionamiento diferencial:

• Métodos estáticos.

• Estático.

• Estático rápido.

• Reocupación o pseudoestático.

• Métodos cinemáticos.

• Cinemático.

• Stop & Go.

• Cinemático continuo

• DGPS (GPS Diferencial).

2.4.8. Trabajo en tiempo real

2.4.8.1. Introducción

En primer lugar, debe quedar claro que el trabajo en tiempo real no es un método de

posicionamiento por satélite, sino que es una forma de obtener los resultados una vez

procesadas las observaciones.

El procesamiento de estas observaciones se puede realizar con un software post-

proceso, previa inserción de los datos de observación necesarios, ya sea en campo o en

gabinete. Ahora bien, este cálculo se puede realizar de forma inmediata a la recepción de las

observaciones por la unidad de control, obteniendo las coordenadas al instante, es decir, en

tiempo real.

Esto, supone una gran ventaja, ya que todo el tiempo que se invierte en insertar,

tratar, chequear y procesar los datos se suprime al obtener los resultados al instante. Pero

también tiene una serie de inconvenientes, que lo serán mayores o menores en función del tipo

de trabajo y de las condiciones de la observación. Entre ellos destacan los siguientes:

2.4.8.2. RTK (Real Time Kinematic)

En el argot actual de la Topografía Aplicada mediante posicionamiento por satélite, se

denomina equipo de trabajo con módulo RTK (Real Time Kinematic) a aquel que incorpora un

software completo en la unidad de control y un sistema de transmisión de información que

permite la obtención de resultados en tiempo real. Los módulos RTK pueden procesar

observables de código y de diferencia de fase, y son aplicables a cualquier tipo de trabajo donde

el posicionamiento por satélite sea necesario.

2.4.9. Precisión Del Sistema GPS

La precisión es muy variable, dependiendo fundamentalmente del equipo elegido y del

método de trabajo seleccionado, sin entrar en detalles de los equipos y de los métodos de

trabajo, las precisiones son las siguientes:

Observables: Código C/A y fase L1 ▼

Observables: Código C/A, fase L1 y fase L2 ▼

SV: Satélites (SV, Spacial Vehicle).

LB: línea base.

Las precisiones y los tiempos de observación dependen de las líneas base.

2.4.10. Aplicaciones

Hoy por hoy, podemos enumerar los siguientes campos en los que los sistemas de

posicionamiento mediante satélites están presentes:

Geodesia

Geofísica

Topografía y fotogrametría

Ingeniería

Hidrografía

Sistemas de información geográfica

Navegación

Defensa

Ocio y deporte

2.4.11. Aplicaciones en minería

2.4.11.1. Introducción

La industria minera ha sido pionera y líder en expandir la utilización de los productos

GPS en Tiempo Real. Las minas a cielo abierto ofrecen un ambiente ideal para el GPS,

combinando una clara visibilidad del cielo con demandas insistentes de mejora en la eficiencia.

La capacidad del sistema GPS para proveer precisión centimétrica en Tiempo Real, en

cualquier parte del mundo, las 24 horas del día, permite la implantación de cambios y

desarrollos significativos en la automatización de las operaciones mineras.

2.4.11.2. Levantamientos de mapas de exploración

Hoy en día, los geólogos pueden sencillamente dirigirse al terreno y capturar

digitalmente la ubicación y composición de las muestras utilizando los aparatos GPS. En ese

momento es posible generar mapas exactos y utilizar los datos capturados por el GPS para

poblar los sistemas de información. Es posible encontrar fácilmente los emplazamientos antes

visitados, utilizando las poderosas herramientas de navegación del sistema GPS.

2.4.11.3. Reconocimientos topográficos

Gracias a las posibilidades que nos ofrecen los sistemas de reconocimiento topográfico

para funcionar en tiempo real, como por ejemplo la Estación Total GPS, ha sido posible doblar

la productividad. La primera vez que Trimble Navigation presentó dichos sistemas, manejados

por una sola persona y aptos para funcionar en todo tipo de condiciones climáticas, fue en

1994. Hoy día, son numerosas las minas de todo el mundo que utilizan la Estación Total GPS.

En dichas minas se utiliza la Estación Total GPS para las siguientes aplicaciones:

Control de avance de excavadoras

Control de volúmenes

Determinación de la inclinación de las pistas

Replanteo de sondeos para voladura

Replanteo de la división de los tajos

Levantamiento de vertederos

Análisis de grietas y deformaciones

Levantamiento de pie y cabeza de taludes

Control del firme

2.4.11.4. Seguimiento y despacho de vehículos

Al utilizar el sistema GPS para seguir la posición de los camiones de carga, los

despachadores de la mina pueden planear con exactitud las rutas para recoger y descargar el

material, lo cual ahorra tiempo y combustible a la vez que reduce significativamente el tiempo

que el camión queda inactivo. El sistema GPS también permite al usuario asegurarse de que se

entreguen las cargas adecuadas a las pilas de materiales que corresponden, a la vez que

aumenta las medidas de seguridad porque evita las colisiones.

2.4.11.5. Navegación y control de maquinaria

Al utilizar la misma técnica que se creó para los reconocimientos topográficos en

tiempo real, los sistemas de conducción de maquinaria de la actualidad ayudan al operario de la

perforadora a dirigirse exactamente a las posiciones previstas de los sondeos, y a los operarios

de excavadoras les permite mantener la inclinación y posición en las ramificaciones minerales.

Las funciones de control avanzadas de dichos sistemas permiten recibir en tiempo real

información sobre las diversas variables mecánicas operativas de cada máquina, lo cual da

lugar al mantenimiento técnico preventivo y garantiza que las operaciones se realicen dentro de

las tolerancias indicadas. Dichos sistemas reducen los gastos de explotación gracias el

aprovechamiento máximo del equipo y reducen el costo de los reconocimientos topográficos.

En lo que respecta a equipos auxiliares, por ejemplo indica al operario de la motoniveladora en

tiempo real cuales son las zonas que están bajo o sobre el nivel de cota planificado, de manera

que éste pueda determinar para cada pasada si es necesario cortar o rellenar.

2.4.12. Ventajas E Inconvenientes

El sistema de posicionamiento mediante satélites, ya sea con GPS, GLONASS o

GPS/GLONASS, es una herramienta imprescindible en la sociedad de nuestros días, y que los

técnicos en todas las materias afectadas deben saber tratar, manipular y ejecutar correctamente,

ya que supone, como ha quedado reflejado en este trabajo, un adelanto en la calidad y

rendimiento de los trabajos respecto a los métodos clásicos, que nunca se deben abandonar,

pero que la evolución de otras técnicas obliga a ir dejando a un lado y recurrir a técnicas, no

sólo más modernas, sino más fructíferas y que en un futuro cercano estarán en el idioma y

rutina cotidiano de los profesionales de estos campos.

CONCLUSIONES

• La excavación Subterránea requiere de la utilización de equipos de alta tecnología.

• Como conclusión final de todo lo expuesto con anterioridad, podemos afirmar de

manera evidente las ventajas del sistema GPS frente a los métodos tradicionales, entre

otras: rapidez, fiabilidad, reducción de costes, precisión, etc.

• En relación con este tipo de trabajos, la gran ventaja del sistema GPS, sin duda ha sido

el hecho de poder obtener posicionamientos absolutos con la precisión necesaria en

tiempo real, requisito imprescindible en la topografía subterránea, además de la

posibilidad de implementar procedimientos de automatización de maquinaria.

• También sobre la direccionalidad de los frentes de trabajo de excavación requiere una

constante verificación por el Departamento de Topografía por el motivo de que el

Geólogo es responsable del cumplimiento de los objetivos del diseño planteado y evitar

costos adicionales sobre lo presupuestado; por lo que se define en minería al Topógrafo

como : “ Los ojos del Geólogo”.

• Todo el Sistema de las Mallas de Triangulación Superficial requiere actualizar de

acuerdo al sistema de Georeferenciación existente y con los Equipos de

Posicionamiento Global Satelital, para luego realizar el nuevo enlace topográfico a las

labores principales de interior del túnel.

RECOMENDACIONES

• Se debe Modernizar todos los procedimientos técnicos utilizados a la fecha con respecto

a la Topografía Subterránea de acuerdo a la innovación tecnológica, tanto para la

excavación como para el manejo y procesamiento de la información.

• Con respecto al proyecto metro subterráneo para lima, en conjunto con las otras vías

metropolitanas, tren eléctrico, metropolitano, etc. Proyectar un mejor planeamiento de

rutas que interconecten el transporte publico, privado y de carga.

BIBLIOGRAFIA

1. FERNANDEZ FERNANDEZ “TOPOGRAFIA MINERA SUBTERRANEA” Gómes, A.

Ediciones UPC Edición 2000, León – España

2. INGENIERIA TECNICA DE MINAS “SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL”

Almaden España

3. http: // www.topcon.com.

4. http: // www. leica..pe