Come funziona il rilievo topografico? – Ingegneria pratica

Noi usiamo tutti i tipi di piccoli strumenti di misura nella nostra vita quotidiana, come righelli, goniometri e misure a nastro. Questi strumenti vanno bene per i progetti domestici, ma cosa succede se abbiamo bisogno di tracciare qualcosa di grande come una strada, un ponte, una diga o una conduttura?

Il rilievo è la scienza che si occupa di prendere grandi misure. Probabilmente avete visto questi ragazzi sul ciglio della strada che guardano attraverso un’attrezzatura sofisticata su un treppiede. Quasi ogni progetto di ingegneria civile inizia con un rilievo. Questo serve a determinare i confini legali tra i lotti di proprietà. I rilievi sono anche usati per determinare la posizione delle infrastrutture esistenti e la topografia e le pendenze del terreno. Gli esseri umani hanno sempre avuto una propensione a costruire cose grandi. Questo significa che il rilevamento è una carriera piena di storia e tradizione. Dietro ogni meraviglia del mondo antico c’era un antico nerd della geometria che tracciava gli angoli e gli allineamenti durante la costruzione. Il rilevamento è anche il modo in cui abbiamo creato mappe accurate dei continenti, come la Grande Indagine Trigonometrica dell’India. Questo ha richiesto quasi 70 anni per essere completato. Ognuno dovrebbe aspirare a realizzare qualcosa nella propria vita che possa essere preceduto dalle parole “grande rilievo trigonometrico”.

Lo strumento onnipresente per un rilievo si chiama teodolite, e il suo compito è quello di misurare gli angoli orizzontali e verticali tra i punti. Combinando questi angoli con le distanze da una catena o da un metro a nastro, è possibile triangolare la posizione di qualsiasi punto usando la trigonometria. I teodoliti moderni, chiamati stazioni totali, non misurano solo gli angoli, ma anche le distanze, e hanno computer a bordo per fare i calcoli e registrare i dati per un uso successivo. Quando vedete un topografo che scruta attraverso un buffo telescopio, probabilmente si tratta di una stazione totale, e lui o lei sta probabilmente puntando un riflettore per registrare la posizione di un punto. Per le lunghe distanze, queste misurazioni devono essere corrette per le variazioni della gravità terrestre, la rifrazione da parte dell’atmosfera, e sì, anche la curvatura della terra. Ma non ditelo ai flat-earthers. Abbiamo giurato di mantenere il segreto insieme ai dipendenti della NASA e ai piloti di linea.

Questo è solo il livello di sofisticazione delle moderne attrezzature di rilevamento. Con il GPS e i velivoli senza pilota, i rilievi possono diventare molto più complicati. Ma ho alcuni modi in cui puoi fare il tuo rilievo topografico con strumenti abbastanza semplici e poco costosi. Forse hai un problema di drenaggio sul tuo terreno o stai pianificando un progetto paesaggistico. O forse vuoi solo esercitare il tuo diritto datoti da Dio di prendere le misure delle cose e scriverle su una cartellina. Questo è il mio tipo di attività ricreativa. Il mio obiettivo è quello di eseguire un rilievo di livellamento della mia parte anteriore e del mio cortile, che è solo un modo per ottenere la topografia relativa di una zona. Ho tracciato una griglia di punti su una mappa della mia casa e poi ho trasferito quei punti nella vita reale usando delle bandierine. Ora ho solo bisogno di scegliere il mio datum o punto base e misurare la differenza relativa di altezza tra quel punto e tutti gli altri. Ho provato alcuni modi per farlo e non sono necessari né seni, né coseni, né tangenti.

Primo, una livella a vista che è essenzialmente una combinazione di un telescopio e una livella. Per usarla, per prima cosa prendete un amico o un coniuge disposto a tenere un’asta di misurazione sul punto di interesse. Ora, guarda attraverso il mirino un’asta di misurazione e alza o abbassa l’estremità fino a quando la bolla è centrata sulla linea. Una volta che è centrata, sai che stai guardando un punto che è esattamente a livello dei tuoi occhi. Basta sottrarre l’altezza della linea dei tuoi occhi con l’altezza misurata sull’asta e quella è la tua elevazione. Non è una tecnica di precisione, ma è economica e semplice, che è il massimo che si può sperare in qualsiasi parte di un progetto di miglioramento della casa.

Il modo successivo che ho provato è una livella ad acqua che è letteralmente solo una lunghezza di tubo di vinile chiaro riempito con un liquido. Finché non ci sono bolle o pieghe nella linea, la superficie libera ad ogni estremità del tubo si autolivellerà. Ho tenuto un’estremità al mio punto di riferimento ad un’altezza fissa e misuro l’altezza dell’acqua all’altra estremità mentre la porto in giro per ognuno dei miei punti. È un po’ più ingombrante, ma ha un netto vantaggio, nessuna linea di vista richiesta. È possibile utilizzare questo metodo intorno agli angoli o dietro gli alberi senza problemi, e ancora una volta, è una soluzione semplice ed economica.

Il terzo metodo per fare un rilievo a livello ha funzionato meglio per me: il mio livello laser. Ecco il punto: mi piacciono molto i laser. Assaporo ogni possibilità di usarli in modo costruttivo, e questo è perfetto. La livella laser crea una linea orizzontale perfetta che può essere usata per allineare armadi o piastrelle, ma è anche super facile da leggere su un’asta di rilevamento. Non hai bisogno di un aiutante, ma probabilmente dovrai aspettare fino al crepuscolo, a meno che il tuo laser non sia molto luminoso, o che tu abbia questi dolci occhiali di miglioramento del laser. Questa non è la soluzione più economica per un sondaggio fai da te, ma è la più veloce che ho provato, ed è uno strumento che molte persone hanno già.

Il rilievo è una delle carriere più antiche del mondo, e anche una delle più importanti. Perché? Perché la terra è importante. Se ne possiedi un po’, è probabilmente il tuo bene più prezioso, e anche se non ce l’hai, sei praticamente attaccato ad esso, non importa dove vai. Come carriera, il rilevamento topografico è un mix affascinante di conoscenze legali, lavoro sul campo e sfide tecniche. E poiché la maggior parte delle strutture civili sono troppo grandi per gli strumenti di misurazione convenzionali, il geometra è uno dei compagni più importanti per l’ingegnere civile. Grazie per aver guardato, e fatemi sapere cosa ne pensate!

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