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“Año de la Consolidación del Mar de Grau”

Universidad Nacional de Piura FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS

 Tema: Reconocimiento De Tipo Topográfico

 Curso: Topografía

 Profesor: Ing. Luis savedra Frías

 Alumna: Rimaicuna Cordova Esgar

Ciclo:

V

INDICE Pagina I. II. III.

INTRODUCCIÓN………………………………………………………...2 OBJETIVOS…………………………………………………………………3 MARCO TEORICO 1. CINTA METRICA…………………………………………………………………5 1.1.

ORIGEN DE LA CINTA METRICA…………………………………5 1.2. CARACTERISTICAS……………………………………………………..6 2. ESTACAS……………………………………………………………………………..8 3. TROMPO…………………………………………………………………………….8 4. JALONES……………………………………………………………………………..9 4.1. ¿DE QUE ESTA HECHO?.................................................10

5. BRUJULA………………………………………………………………..13 5.1. APLICACIONES………………………………………………….13 6. TRIPODE…………………………………………………………………16 6.1.

DEFINICIÓN……………………………………………………………….16

7. REGLA ESTADIMETRICA O ESTADIA……………………….20 7.1. CARACTERISTICAS……………………………………………. 20 8. NIVEL…………………………………………………………………….21 9. TEODOLITO…………………………………………………………..21 9.1. COMPOSICION…………………………………………………… 21 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6. 9.7.

IV.

ORIGEN DEL TEODOLITO………………………………………… 23 CONCEPTO DEL TEODOLITO…………………………………… 23 APLICACIONES DEL TEODOLITO……………………………….23 PARTES DEL TEODOLITO…………………………………………..24 TIPOS DE TEODOLITOS……………………………………………..32 CLASIFICACION DE LOS TEODOLITOS……………………… 35 9.8. INSTALACION DE UN TEODOLITO……………………………. 36 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES…………………….38

V.

BIBLIOGRAFIA Y LINKOGRAFIA…………………………………. 38

I.

INTRODUCCIÓN

El presente informe contiene actividades realizadas en la primera práctica de campo, ejecutada en la universidad nacional de Piura, En la facultad de ingeniería de minas, campo en el cual hemos realizado estudios de topografía. En esta primera práctica hemos aprendido a reconocer e informarnos sobre el uso de los diferentes instrumentos que utiliza la topografía para realizar un levantamiento topográfico en un determinado terreno. El uso adecuado de estos instrumentos son de gran importancia dado que posteriormente nos llevara a realizar levantamientos topográficos con medidas más precisas que serán tomadas en el campo. Por consiguiente debemos tener en cuenta los diferentes agentes que se presentan al momento de realizar las mediciones, pues los materiales que utilizamos son de sumo valor, ya que gracias a estos obtenemos medidas para un posterior estudio que nos garantizara la mayor exactitud si seguimos esmeradamente los pasos para el buen uso de cada uno de estos instrumentos. En primer lugar adquirimos información sobre el origen de los instrumentos utilizados para realizar mediciones lineales y la evolución de ellos a lo largo de este tiempo, iniciando así la exposición de cada uno de ellos: cinta métrica, estacas, jalones, brújula, trípode, nivel óptico, teodolito.

II.

OBJETIVOS   

III.

observar, reconocer y examinar los diferentes equipos topográficos, conocer su historia y como fue utilizado antiguamente por los primeros topógrafos. Ver las aplicaciones que tienen los diferentes equipos topográficos, de cómo ser utilizadas, cuál es su función principal y cómo usarlos con el debido cuidado y manejo y evitar alguna descompostura o algún incidente con el equipo. Ver algunos métodos utilizados en la topografía para poder realizar y llevar acabo unas buenas mediciones, con alto grado de precisión y posteriormente realizar un buen levantamiento topográfico con un bajo porcentaje de error.

MARCO TEORICO

Esta primera práctica fue realizada el 01 de junio del 2017, atrás de la facultad de ingeniería de minas, la exposición estuvo a cargo del ingeniero Luis Saavedra frías (Responsable del curso), el cual tuvo como objetivo principal brindarnos información sobre los equipos topográficos e ir conociendo cada uno de ellos, sus aplicaciones y los diferentes métodos con los que se puede trabajar en topografía. El ingeniero empezó a exponer desde el origen de estos instrumentos hasta la actualidad y el uso de cada uno de ellos en el campo. Asimismo nos proporcionó toda la información posible sobre el curso de topografía y la suma importancia de su relación con estos instrumentos. En el siglo XII ya se hacían mediciones lineales que sirvieron como indicio para posteriormente dar origen a la topografía, tras la historia de la medida se dice que el rey de Inglaterra era el único autorizado para medir las áreas de terreno que se le daba a algún campesino y la forma en que hacía estas mediciones era ejecutar la medida de una hectárea por medio del paso, púes es así como nace la unidad de longitud del pie. Ha pasado mucho tiempo y cada vez ha ido evolucionando la forma de realizar una medición, el cual tiene como base principal la importancia del reconocimiento de cada uno de los materiales que utiliza la topografía para poder concretar mediciones casi exactas. El hombre ha ido utilizando diferentes herramientas provenientes de la naturaleza como por ejemplo: el uso de la vara alargada de totora de la misma forma que también hicieron uso de las cadenas. En al siglo XVII aparece la lona, esta era utilizada para realizar mediciones lineales y centrarse en medir objetos sumamente alargados, la cual se utilizó por primera vez para hacer cinta métrica. Una de las desventajas que presentaba al momento de realizar una medición era que la lona al contacto con espinas o ramas ocasionaba que esta se destrame.

Después de esto se descubre un nuevo componente para la conformación de la cinta métrica llamada invar, la cinta métrica de invar era una aleación de 65 % acero y 35% de níquel, en toda esta época utilizaron la lona y el invar la cual también presento dificultades. En 1950 después de la segunda guerra mundial todos los países invocaron a todos los científicos por cuestiones de guerra para evitar algún contraataque y es aquí donde inventan una nueva cinta métrica.

1. CINTA MÉTRICA

1.1.

ORIGEN DE LA CINTA MÉTRICA

El sistema métrico se implanta por la primera Conferencia General de Pesos y Medidas en parís en el año 1889. Allí se buscaba un sistema único para todo el mundo, facilitando los intercambios eliminando un sinfín de sistemas que operaban entre los distintos países. Como medida de longitud se adoptó el metro, definido como la diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre, cuyo patrón se reprodujo en una barra de platino irradiado. El original quedó depositado en París y se realizaron copias para cada uno de los veinte países que firmaron el acuerdo.

Tiempo atrás hablar de cintas métricas consistía en hablar de telas de tramado resistentes de enrollado manual en receptáculos generalmente forrados en cuero y mecanismos de bronce. En esa época pues se inventó un montón de cosas, armas de todo tipo. Es así como se crea la fibra de vidrio (mezcla de plástico con sílice), el vidrio que proviene de esto posee la particularidad de ser refractario, es decir tiene la particularidad de altas temperaturas (calor), fue un material usado por muchas industrias, dentro de ellas la industria topográfica y posteriormente aparecen las cintas de vidrio (resistente), el cual con el tiempo da lugar a la cinta métrica.

1.2.

CARACTERÍSTICAS  LONGITUD:

La cinta métrica posee una longitud de 20m – 100m, la cual cada 25m - 30 metros hay 100 pies.  ANCHO: La cinta métrica posee un ancho de 0.8 a 0.3 cm  GROSOR: Posee un grosor de 1mm a 4/10 de milímetro, por un lado viene el sistema internacional métrico que se subdivide cada 10 cm y divide en 1cm y líneas que son los milímetros y por otro lado el sistema ingles el cual utiliza el pie como unidad de medida. A continuación se mencionara algunas concepciones que se debe tomar en cuenta al momento de hacer una medición lineal o angular en campo:

1- Cuando se realiza mediciones se hace de forma horizontal, las mediciones serán lineales. la distancia que se mide en superficie es una distancia inclinada por la curvatura terrestre por ende sabemos que toda distancia inclinada se debe llevar a su horizontalidad o distancia reducida. Por consiguiente, todo medición en superficie así sea inclinada, la topografía lo considera como una medición horizontal. 2- La cinta métrica tiene que estar estirada, la medición se realiza de un punto a otro de manera que se debe estirar, las mediciones que realizamos en el campo era cada 10 metros, esto significa que se va a medir a 10 metros para luego realizar un alineamiento (esta es la forma correcta de medir).Si medimos más allá de 10 metros el mismo peso de la cinta y agentes externos que se imponen a esta medición como por ejemplo: el aire, da origen a la aparición de una catenaria el cual implica de que ya exista error y debemos reducir lo más posible que se pudiera.

3- Es importante que tengamos en cuenta que La cinta métrica no debe de estar con doblesas ya que nos está presentando un margen de error y debemos de ser cautelosos al realizar una medición, Púes sabemos que al momento de se aplica dos fuerzas, estas fuerzas aplicadas a la cinta se utilizara en sus extremos, la fuerza promedio que debemos emplear en ella es de esta debe ser de 6 a 8 kg de fuerza y para definir esta se medirá a través de un dinamómetro.

4- Al momento de enrollar la cinta métrica se coloca los dedos en la parte de adelante, para así evitar que la cinta métrica entre doblada y no se deteriore o exista alguna dificultad al instante de volver a usarla.

2. ESTACAS

La estaca es un palo de madera que posee una punta en uno de sus extremos y su longitud va a depender generalmente del terreno en el cual se realizara la medición son de 12 14 cm son de madera el cual su tamaño va a depender del terreno en el que se realice la medición, evitar poner puntos en pistas o veredas, las estacas es para ubicar puntos muchas veces cuando la ubicamos debemos enterrarlas para que permanezcan ahí para evitar que los saquen, se utiliza para ubicar los puntos. La distancia entre las estacas en una línea dada es generalmente de 20 m en las tangentes con pendiente uniforme y a la mitad de la distancia normal en las curvas horizontales o verticales.

ESTACA: DEMARCADOR DE UNA SECCIÓN DE TERRENO

3. TROMPO

Las diferentes rasantes y elevaciones se definen en el terreno por medio de trompos y de tablas clavadas en postes, como guías para los trabajadores. Los trompos que marcan las rasantes pueden o no ser los mismos que sirvan para dar línea. Los trompos pueden colocarse en tal forma que los moldes laterales se puedan colocar directamente sobre ellos, o una fila de estacas cerca de un borde para alinear los moldes.

REALIZA UNA ALINEACIÓN DE FORMA VERTICAL

4. JALONES

Un jalón o baliza es un accesorio para realizar mediciones con instrumentos topográficos, originalmente era una vara larga de madera, de sección cilíndrica, donde se monta un prismática en la parte superior, y rematada por un regatón de acero en la parte inferior, por donde se clava en el terreno. Son instrumentos auxiliares para la medida de distancias, localización de puntos y trazado de alineaciones. Generalmente son tubos de madera de dos a tres metros de longitud con franjas rojas y blancas que tienen una punta de acero para anclarlos en el terreno.

En la actualidad los jalones se fabrican en aluminio, chapa de acero, o fibra de vidrio, en tramos de 1,50 m. o 1,00 m. de largo, enchufables mediante los regatones o roscables entre sí para conformar un jalón de mayor altura y permitir una mejor visibilidad en zonas boscosas o con fuertes desniveles. Algunos se encuentran pintados (los de acero) o conformados (los de fibra de vidrio) con franjas alternadas generalmente de color rojo y blanco de 25 cm de longitud para que el observador pueda tener mayor visibilidad del objetivo. Los colores obedecen a una mejor visualización en el terreno y el ancho de las franjas se usaba para medir en forma aproximada mediante estadimetría. Los jalones se utilizan para marcar puntos fijos en el levantamiento de planos topográficos, para trazar alineaciones, para determinar las bases y para marcar puntos particulares sobre el terreno. Normalmente, son un medio auxiliar al teodolito, la brújula, el sextante u otros instrumentos de medición electrónicos como la estación total.

Los jalones son rígidos y de dos metros, ahora son extensibles y hasta o de más longitud el cual permite que se observe a una distancia muy alejada, se utiliza sirve para reconocer un punto topográfico, cuando se coloca un jalón se coloca atrás de la estaca para que tenga la misma línea para evitar distorsionar el ángulo siempre se coloca detrás o delante para no aumentar los errores, estos sirven para materializar un punto como por ejemplo:

 Al momento que vamos a hacer un alineamiento, dos puntos definen una línea el cual se coloca una estaca en cada punto la medición se hace la estaca no al jalón a hay dos formas de medir parte del alineamiento debemos medir y una de las formas es al ojo, se mide 10metros solamente hay un punto que está dentro del alineamiento y una segunda persona con un tercer jalón va a recorrer se deber medir la estaca y el jalón que deben de estar en una línea, para eso se utiliza las señales la forma adecuada es que debe colocarse al costado mas no al frente. La persona que mira debe de ser una persona observadora y tener buena vista, al momento de alinear se realiza señales con las manos para la izquierda a derecha y la otra persona debe moverse de manera lenta no exceder. Cuando uno coloca una estaca debe colocarse lo más vertical posible aun así cuando se mide al ojo debemos inclinarnos y observar a lo más bajo posible porque es ahí donde se mantiene la verticalidad y se es más exacto.

4.1.

¿DE QUE ESTA HECHO?

Actualmente los jalones están hechos de aluminio debido a que gracias a este material se puede colocar junto a ella la brújula con el cual nos ayudara a determinar un ángulo al momento de medir sin tener alguna dificulta, por el contrario, si estos fueran de fierro originaria que las manecillas de la brújula se estén moviendo debido a la imantación.  LONGITUD Su medida es de 2 m a 4 m,  GROSOR El grosor que tiene un jalón es de 1 pulgada -

 OTRAS CARÁCTERISTICAS Son lisos

-

trae una punta acerada para poder entrarlo en el suelo

-

los colores de un jalón son: rojo, blanco y amarillo, cada medio metro cambia de color para que al momento de medir o hacer mediciones altimétricas. la finalidad de ello es que el color resalte en el fondo del campo.

PIQUETE QUE REALIZA UN JALÓN

5. BRÚJULA Es un instrumento de mano que se usa para orientarse en la superficie terrestre por medio de una aguja imantada, que siguiendo el magnetismo terrestre, señala el norte magnético. En la ingeniería su aplicación es frecuente en diferentes ramas. Es empleada principalmente en el trazado de carreteras, levantamientos topográficos, elaboración de mapas geológicos, determinación de rumbos y buzamientos de un estrato, entre otros. La brújula sirve para medir ángulos azimutales y ángulos verticales, trae una aguja imantada (atraída por el norte magnético), trae un espejo, este porta una línea que sirve para hacer mediciones atrás, todas esas pínulas forman un eje, esta conformado por dos niveles:  nivel circular hace mediciones horizontales  nivel tubular hace mediciones verticales la brújula tiene un limbo graduado 0 a 360º , dividido desde 10 hasta 360 grados, cada 10 grados trae una línea que son cinco grados y esta trae cada 3 líneas, cada una representa un grado es decir tiene 360 grados, cada grado tiene minutos y segundos donde se mueva mantendrá la misma posición.

5.1.

APLICACIONES DE LA BRUJULA

la brújula sirve para definir la posición de la línea el azimut y el rumbo, define la posición correcta de una poligonal sobre la superficie terrestre, trae una escala graduada en forma de luna que sirve para medir ángulos verticales de 0 a 90º. Asimismo gracias a ello se puede medir un ángulo vertical en forma de porcentaje, como por ejemplo una pendiente. Dentro de ellas debemos conocer que la pendiente de una galería que es 0.5 %, sirve para evacuar el agua. Todos los proyectos de agua que hacen los civiles lo hacen para que el agua pueda correr principio de la gravedad. Como sabemos una brújula se utiliza para medir ángulos azimutales y ángulos verticales, el ángulo azimutal es el ángulo que se idea a partir del norte magnético a otro punto, con la brújula procedemos a colocar la brújula y nos dio un ángulo azimutal de 80 grados, esto es medido desde una línea imaginaria a otra línea que si se puede ver. Después de haber encontrado el azimut y podemos determinar un rumbo. RUMBO: es un ángulo agudo que es menor de 90 grados, no es mayor de 90 grados y indica la dirección, para poder determinar esto es importante determinar primero el azimut. La brújula está compuesta por: • Aguja magnética: guiada por las líneas de campo magnético terrestre, apunta siempre la dirección Norte Sur

• Círculo graduado: sirve para medir tanto azimuts como rumbos, generalmente en el sistema sexagesimal. • Contrapeso: contrarresta el efecto de la gravedad en la aguja, permitiendo que este siempre horizontal sin afectar su dirección. • Elevador de la aguja: protege el pivote, separando la aguja de éste cuando no está siendo usada. • Nivel esférico y nivel teórico: para verificar la correcta nivelación de la brújula durante su uso. • Vidrio protector: protege todo el mecanismo interno de la brújula. • Caja: cuerpo de la brújula. Las brújulas tienen innumerables usos en diversas áreas, por lo que hay diferentes tipos para cada necesidad. En la geología encontramos mayormente las del tipo Brunton, que Se usan principalmente para medir orientaciones geográficas, triangular una ubicación, medir ángulos azimutales y buzamientos, todo esto nos sirve para medir un pendiente. Existen dos versiones, la azimutal (de 0 a 360º) y la de cuadrantes, con un rango entre 0 y 90º cada uno. Además, tiene un clinómetro y un botón para fijar/liberar la aguja. La pendiente que se le hace en una carretera en la parte de la sierra , el de uso común es de 4 a 6%, la rampas es de 10 a 12% para abajo por que son negativas.

BRÚJULA

PARTES DE UNA BRÚJULA

6. TRÍPODE Se denomina trípode a un armazón que cuenta con tres pies y que se utiliza como sostén de diversos instrumentos o dispositivos. En topografía, los trípodes se emplean como sostén de los teodolitos y de otros equipos. Por lo general, sus pies pueden extenderse o acortarse de acuerdo a la necesidad. El trípode topográfico, además, dispone de extremos con punta para que pueda ser clavado en la tierra. La precisión también es indispensable en este caso, y por eso la estabilidad que proporciona el trípode es ideal.

 Se puede extender o bajar totalmente.  se coloca para hacer mediciones altimétricas  además posee la propiedad de ponerse en la posición que uno desea  Trae puntas aceradas para introducir en el suelo  Trae un perno al que se llama técnicamente macho y la parte sujeta a esto es la hembra, el equipo se coloca de manera cuidadosa, de tal manera que se intersecte con la parte superior.  Cuando se va a colocar se hace con mucho cuidado de tal modo que ambos estén muy sujetos para evitar cualquier caída.

6.1.

¿QUÉ ES UN TRÍPODE?

El trípode llamado también la otra mitad del instrumento, es el soporte del aparato con 3 pies de madera o metálicos, con patas extensibles o telescópicas que terminan en regatones de hierro con estribos para pisar y clavar en el terreno. Deben ser estables y permitir que el aparato quede a la altura de la vista del operados 1.40 -1.50 metros. También se utilizan para aproximar la nivelación del aparato

Por el material de construcción: suelen ser de aluminio o madera siendo estos últimos los más utilizados por ser más resistentes a la dilatación y a las torsiones. Sin embargo, los de aluminio son recomendados en climas Cálidos tropicales.

TRIPODE DE MADERA

TRIPODE DE ALUMINIO

6.2.

TRÍPODE REGULABLE EN ALTURA SERIE EATS

INTRODUCCIÓN DEL TRÍPODE REGULABLE EN ALTURA: Ideal para: Instrumento Láser CARACTERÍSTICAS DEL TRÍPODE REGULABLE EN ALTURA: 1. Trípode regulable en altura de aluminio con longitud extra y construida con resistencia para durar. 2. Este trípode es de inspección estándar con una unidad de elevación acoplada. Solo ajuste el trípode arriba, posicione el instrumento y escoja la altura precisa para que corresponda con los datos. 3. Adecuado para todo tipo de instrumentos. Nuestra empresa tiene 20 años de producción de equipos topográficos e instrumentos cartográficos. Siendo un fabricante y proveedor experimentado y profesional en este rubro, podemos ofrecer varios tipos de productos certificados por ISO y CE de acuerdo a diferentes requisitos, además los productos han sido exportado exitosamente a muchos países del extranjero. Nuestros productos incluyen: Trípode regulable en altura, recolector de datos portátil con GPS, cinemáticos en tiempo real con GPS, CORS(Estación de referencia de operación continua), receptor estático GPS, nivel láser Autonivelantes, teodolito, ecómetro, prismas reflectores, placas de puntería de prisma, etc.

Especificaciones del trípode regulable en altura: Modelo EATS Longitud total 2850mm Longitud mínima 1250mm Tipo de seguro Abrazadera práctica Tipo de cabezal Plana Cabezal exterior 125mm Cabezal interior / Tipo de pata Cuadrada Peso neto 5.2kg Color Amarillo/Negro Empacado 2PCS/CTN Empacado estándar del trípode regulable en altura: Empacado Medidas Volumen Peso neto Peso bruto Peso volumétrico

1 pieza/contenedor 19*21*125cm 0.05CBM 5.7kgs 7.2kgs 8.3kgs

2 piezas/contenedor 20*43*126cm 0.11CBM 11.5kgs 16kgs 18.1kgs

7. REGLA ESTADÍMETRICA (MIRA) La regla estadimetrica tiene 3 nombres: Regla estadimetrica, estadar o estadia, estos son sus nombres técnicos pero nosotros la llamamos mira porque se mide del equipo hasta la regla, son rígidas de 4 metros y posee un ancho de 12cm. Actualmente son delgados, son telescópicas y de aluminio por el cuidado del medio ambiente porque antiguamente estos eran hechos de madera, con este equipo se miden las alturas.

7.1.

CARÁCTERISTICAS

Está dividida en 1metro de color negro, 1 metro de color rojo y así constantemente, cada color está dividido por 10 centímetros y subdividida cada 5 centímetros en forma de E, esta subdividida en 1 centímetro. La persona que porta esta mira se le llama: Portamira. PORTAMIRA: se encarga de colocar la mira de forma vertical y no distraerse por ningún motivo, es necesario que mantenga su verticalidad. Antiguamente para mantener la verticalidad de la mira se colocaban esquineros y actualmente esta va a depender de la posición en la que se coloca. Se debe evitar poner la mano en toda ella, si esta se inclina tanto a la izquierda como hacia la derecha, las distancias serán mayores es por ello que se necesita que las reglas estén lo mayor vertical posible, no se coloca la mano para no tapar la medición.

NIVEL DE INGENIERO Para trabajar con este debe estar totalmente horizontal y se consigue por el nivel circula y con ello se procede a medir.

7.2. PARTES: 7.2.1. BASE NIVELANTE: Parte negra que va unido al trípode, tiene tres perillas para moverla y se coloca de forma horizontal. 7.2.2. ALIDADA: corresponde a casi la mayor parte.

7.2.3. OCULAR: Se coloca la vista aproximadamente de 5cm a 10 cm, en el cual vamos a observar, asimismo también está conformado por perillas que en la medida que la movemos va aparecer una línea vertical y horizontal que toma el nombre de cruz filial. En la medida de que se gira aumenta y disminuye de acuerdo a la calidad de la vista que tenemos. 7.2.4. RETÍCULA O OBJETIVO: Trae una doble perilla que sirve para hacer movimientos tangenciales que a la hora medir una regla, se hace con la mano, pero si se necesita una medida más exacta se hace el uso de esta perilla la cual nos permite moverlo. Sirve para aumentar el zoom de la imagen, trae un nivel circular y trae un pequeño espejo en el que se puede ver la proyección del nivel circular, trae pínulas o líneas de mira que sirve para apuntar, se apunta para llevar exactamente un punto. Sirve para medir altura y con el círculo se determina las cotas, actualmente existen diferentes marcas de equipos (americanos, chinos, suizos, rusos. Suizos), los equipos suizos son más exactos.

8. TEODOLITO Desde el siglo XVI hasta el siglo XX, entre los años (1960 – 1970) aparecen los teodolitos electrónicos porque se quería mejorar la forma de medir distancias. Los rusos en su afán de investigar siempre estuvieron indagando, para posteriormente crear el limbo graduado de cristal, el cual se encapsulo y al principio. Los antiguos instrumentos, eran demasiado pesados y la lectura de sus limbos (círculos graduados para medir ángulos en grados, minutos y segundos) muy complicada, larga, y fatigosa. Eran construidos en bronce Y acero. El ingeniero suizo Enrique Wild, en 1920, logró construir en los talleres ópticos de la casa Carl Zeiss (Alemania), círculos graduados sobre cristal para así lograr menor peso, tamaño, y mayor precisión, logrando tomar las lecturas con más facilidad. su estructura de fierro, s como se mide el ángulo.se observa a través de ello

1. Por ser la topografía la ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar las posiciones relativas de puntos sobre la superficie terrestre así como

los ángulos y las distancias que se forman entre ellos, es necesario el conocimiento de los instrumentos topográficos que permiten el logro de estos objetivos; entre los mas importantes tenemos el teodolito del cual se desarrollaran puntos interesantes en la siguiente entrada.

8.1.

¿PORQUE ESTA COMPUESTO EL TEODOLITO?

El teodolito, está compuesto por la base nivelante, la alidada, y el anteojo. La base nivelada donde están los tres tornillos nivelantes, se encuentra sobre la meseta de un trípode. En los teodolitos sencillos de tipo antiguo, el círculo horizontal es solidario con este conjunto base, en los instrumentos modernos, este círculo puede desplazarse por medio de un botón o por cualquier otro medio. La alidada, que es una montura en forma de Y, puede girar por su eje vertical (eje de rotación) y sostiene en sus extremos al eje horizontal, al cual van fijados el anteojo y el círculo vertical.

8.2.

ORIGEN DEL TEODOLITO

Todos los eventos históricos, desde la medición de distancias con cuerdas y cadenas (3000 A.C), pasando por la invención del reloj de sol (560A.C), la utilización de chorobates (herramienta de comprobación de niveles, 162 A.C), la creación de máquinas de graduación de círculos hasta el hallazgo de la brújula, dieron lugar a la construcción del primer teodolito en 1787 por el óptico y mecánico Ingles Jesse Ramsden (1735-1800). Los antiguos instrumentos eran construidos en bronce, acero u otros metales, éstos eran demasiado pesados y la lectura de sus limbos es decir, los círculos graduados que permiten medir los ángulos en grados, minutos y segundos era muy complicada, larga y fatigosa. Para 1920 el ingeniero suizo Enrique Wild, logró construir los talleres ópticos de la casa Carl Zeiss (Alemania), círculos graduados sobre cristal para así lograr menor peso, tamaño y mayor precisión, logrando tomar las lecturas con más facilidad. Con el paso de los años, los teodolitos se han ido perfeccionando teniendo equipos mucho más modernos y sofisticados como el teodolito electrónico o los teodolitos conocidos como estaciones totales que son equipos mucho más precisos que los teodolitos comunes.

TEODOLITO ANTIGUO

8.3.

¿PARA QUE SE USA?

Directa o indirectamente, con el teodolito se pueden medir y trazar ángulos horizontales como verticales, direcciones, diferencias de elevación así como también establecer alineamientos (prolongación de líneas rectas) y determinar distancias. Es portátil y manual; está hecho con fines topográficos o ingenieriles

8.4.

¿CUÁLES SON LAS PARTES DE UN TEODOLITO? Aunque los teodolitos difieren mucho entre sí en detalles de construcción, sus partes esenciales son análogas en todos. El teodolito está formado por cuatro partes:

 la base nivelante  la parte inferior  la alidada



el anteojo. Cada una de ellas conformada por elementos esenciales que le permiten al conjunto desarrollar su función de manera correcta

PARTES DE UN TEODOLITO

A) LA BASE NIVELANTE: es el soporte del instrumento, esta base nivelante se encuentra conformada por: la placa base, los tornillos calantes, el nivel esférico y el botón aliforme.

A: PLACA BASE: Es la parte de la base nivelante que se encuentra distal al instrumento, la placa base tiene en su centro un orificio roscado que permite fijar al instrumento sobre la base del trípode. Se encuentra unida a los tornillos calantes por medio de una placa elástica.

B: TORNILLOS CALANTES O NIVELADORES GENERALES DEL APARATO: Son utilizados para poner vertical el eje de rotación regulando el nivel de alidada. Dichos tornillos pueden variar de 3 a 4 dependiendo de la marca del instrumento.

C: NIVEL ESFÉRICO: Llamado también ojo de pescado u ojo de Buey, permite tener un control sobre la horizontalidad de la placa base. Con el nivel esférico se determina si un desplazamiento del instrumento sobre la base del trípode, es realizado sobre un mismo plano horizontal, esto ultimo de vital importancia en la operación del centrado del instrumento sobre un punto determinado. El Nivel Esférico es regulado mediante el alargamiento o acortamiento de las patas extensibles del trípode. D: BOTÓN ALIFORME O CERROJO GIRATORIO: Es un botón que fija o libera la base nivelante del instrumento. Bajo condiciones normales de trabajo debe permanecer en posición de fijado, únicamente liberado cuando la base nivelante es utilizada para la instalación de algún equipo de accesorio, por ejemplo señales de puntería, reflectores o plomada Zenit−Nadir.

B) PARTE INFERIOR: La parte inferior del instrumento esta conformada por la brida de centraje, el anillo artillado, el tornillo macrométrico del movimiento horizontal y el tornillo micrométrico del movimiento horizontal.

E: BRIDA DE CENTRAJE: Es un conjunto de 3 piezas de sujeción que permiten colocar al instrumento sobre la base nivelante, o bien, sobre un sitio llano. F: CÍRCULO HORIZONTAL O ANILLO ARILLADO DE GRADUACIÓN PREFIJA: Exteriormente se presenta como un circulo plástico en le cual se aprecian algunas marcas de graduación angular en la parte interna la conforman un circulo de cristal sobre el cual van gravados los ángulos horizontales. G:TORNILLO MACROMÉTRICO DEL MOVIMIENTO HORIZONTAL: Es un tornillo que mantiene una posición perpendicular al eje de rotación vertical, su función es fijar o liberar el movimiento horizontal del limbo (circulo graduado). H: TORNILLO MICROMÉTRICO DEL MOVIMIENTO HORIZONTAL: Se encuentra tangencial al eje vertical de rotación, tiene como función permitir el desplazamiento micrométrico o fino del limbo, son empleados conjuntamente con (G) en el proceso de orientación y localización de puntos. Generalmente de encuentra en el mismo piso altitud dentro del instrumento en (G) C) LA ALIDADA: La alidada es el elemento superior y giratorio del instrumento, está conformada por la plomada óptica, el tornillo macrométrico y micrométrico del movimiento azimutal, nivel de la alidada, el cierculo vertical, tornillo macrométrico y micrométrico del movimiento vertical, índice automático vertical, el tornillo minutero, el espejo reflector y el asa de transporte. I: PLOMADA ÓPTICA: Es un elemento por medio del cual se observa la proyección de una visual del centro del eje vertical de rotación, hacia el punto de estación del aparato. Este conformado por el ocular de la plomada y una serie de espejos prismáticos que permiten realizar la observación anteriormente señalada. J: TORNILLO MACROMÉTRICO DEL MOVIMIENTO AZIMUTAL: Denominado también como tornillo de sujeción de la rotación de la aliada. Tiene como función fijar o liberar el movimiento horizontal de la alidada del círculo o anillado. Cuando (J) se encuentra en posición de liberado y (G) se encuentra fijo, el desplazamiento horizontal de la alidada representara un ángulo de variación horizontal de la alidada representara un ángulo de variación horizontal correspondiente a la magnitud de tal desplazamiento. La posición de (J) dentro del instrumento es siempre perpendicular al eje vertical de rotación.

K: TORNILLO MICROMÉTRICO DEL MOVIMIENTO AZIMUTAL: Permite realizar desplazamientos finos o micrométricos de la alidada sobre el círculo horizontal, con lo cual se puede lograr localizar un punto observado exactamente. Se encuentra en el mismo plano latitudinal dentro del plano que (J). El tornillo micrométrico del movimiento horizontal (H) solamente se encuentra en posición de fijados. (K) es siempre tangencial al eje vertical de posición. L: NIVEL DE ALIDADA: Es un nivel tubular localizado en el plano medio del instrumento. Es el encargado de indicar la posición vertical del eje de rotación debido a su posición perpendicular al mismo. El nivel de alidada e manejado mediante el movimiento de los tornillos calantes. M: CIRCULO VERTICAL: Es un limbo de cristal en el cual se encuentran grabados los valores angulares verticales, generalmente está diseñado para indicar la posición de 0° sobre la proyección del zenit y 90° sobre la horizontal. Se encuentra protegida por la caja del círculo vertical, siendo esta una parte de la estructura de la aliada. N: TORNILLO MICROMÉTRICO DEL MOVIMIENTO VERTICAL: Tiene como función la liberación del eje de basculamiento del telescopio sobre el circulo vertical (M), con lo cual permite la ubicación de un punto observado sobre el eje vertical de proyección. (M) es siempre perpendicular al eje de basculamiento del telescopio.

Ñ: TORNILLO MICROMÉTRICO DEL MOVIMIENTO VERTICAL: Permite la realización de desplazamientos finos del telescopio sobre el eje de basculamiento, al igual que todos los tornillos micrométricos del aparto se encuentran en posición tangencial al eje de rotación correspondiente. O: ÍNDICE VERTICAL AUTOMÁTICO: Los teodolitos modernos se encuentran provistos del índice vertical automático. El cual sustituye al tornillo nivelador del índice superior, teniendo como función el regular automáticamente la verticalidad del eje de rotación, situación que favorece el proceso de eficiencia del instrumento dentro de la operación de trabajo de estación.

P: TORNILLO MINUTERO: Su función es hacer coincidir el valor angular tanto vertical como horizontal registrando por el instrumento, sobre los trazos del índice que aparecen sobre el ocular del microscopio de lectura, logrando con ello utilizarla apreciación del instrumento. Q: ESPEJO REFLECTOR O DE ILUMINACIÓN DE LOS CÍRCULOS: Es un espejo plano que permite proyectar un rayo lumínico hacia el interior del instrumento, el cual es reflejado por una serie de espejos prismáticos hasta llegar a los círculos verticales y horizontales. La imagen de lecturas registradas por ambos círculos es proyectada hacia el microscopio de lecturas, con lo cual se logra observar la magnitud del ángulo horizontal y vertical que determina la posición de un punto observado. R: ASA DE TRANSPORTE: Constituye el apéndice distal del cuerpo del instrumento, permite mayor comodidad y seguridad en el transporte o cambio de estación del aparato. El asa del transporte puede ser utilizada para acoplar sobre ella equipo accesorio, tal el caso de una brújula circular.

D) EL ANTEOJO O TELESCOPIO: Es la parte del telescopio por medio de la cual se lanzan las visuales desde la estación hacia los puntos observados. Está conformado por el ocular del anteojo, los lentes oculares, el anillo de enfoque, el objetivo y montura del objetivo, retícula, visor óptico con punta de centraje y microscopio de lectura. S: OCULAR DEL ANTEOJO: Es la parte del telescopio por medio del cual el operario recibe la imagen del punto observado. Permite mediante un movimiento giratorio realizar la operación de aclarar los hilos de la retícula (V). El ocular del telescopio puede ser reemplazado por una serie de lentes, los cuales por su gradación de aumento son los responsables de la variación de la escala del objeto observado. Los aumentos de graduación varían desde 19º hasta 40º, siendo los más comunes los de 30º.

T: ANILLO DE ENFOQUE: Se encuentra ubicado sobre el cuerpo del telescopio su función es aclarar la imagen del punto observado mediante el acercamiento o alejamiento de la visual. U: OBJETIVO Y MONTURA DEL OBJETIVO: El objetivo es un biconvexo en el exterior y cóncavo convexo en su cara interior, su función es formar la imagen invertida del objeto observado. La montura del objetivo es la parte externa y distal del telescopio, sobre ella se puede adaptar equipo accesorios tal el caso de un prisma solar o lentes auxiliares para mejorar distancias mínimas de enfoque.

V: RETÍCULA: Es una lámina de cristal ubicada en la parte interna del telescopio, sobre ella se encuentran grabados un trazo vertical y uno horizontal, representando la intersección de ambos en el centro óptico del objetivo o centro de la visual del anteojo. Generalmente la parte inferior del trazo vertical los constituye una doble línea, la cual permite encuadrar con exactitud las señales muy distantes o bastantes grandes, así mismo siempre sobre el trazo vertical se observan dos marcas horizontales equidistantes del centro óptico, las cuales son denominadas marcas o hilos estadimétricos siendo su utilidad en la determinación de D. H. y D. V. por medio de taquimetría.

W: VISOR ÓPTICO: Es un lente muy especial que ubicado sobre el cuerpo del telescopio permite una rápida pre−orientación de un punto cualquiera. En los teodolitos antiguos se disponía de las llamadas muras de rifle, las cuales cumplían la misma finalidad. X: MICROSCOPIO DE LECTURA: Es la parte del teodolito por medio de la cual se efectúan las lecturas de los valores angulares medidos. En algunos teodolitos dicho microscopio se encuentra sobre la alidada y no sobre el telescopio.

EJESDE UN TEODOLITO El teodolito posee tres ejes principales

EJE VERTICAL DE ROTACIÓN INSTRUMENTAL S – S: es el eje que sigue la trayectoria del Cenit-Nadir, también conocido como la línea de la plomada, y que marca la vertical del lugar. Es el eje alrededor del cual gira la alidada y donde se miden los ángulos horizontales. EJE HORIZONTAL DE ROTACIÓN DEL ANTEOJO K – K: o eje de muñones es el eje secundario del teodolito, en el se mueve el visor. En el eje de muñones hay que medir cuando utilizamos métodos directos, como una cinta de medir y así obtenemos la distancia geométrica. Si medimos la altura del jalón obtendremos la distancia geométrica elevada y si medimos directamente al suelo obtendremos la distancia geométrica semi-elevada; las dos se miden a partir del eje de muñones del teodolito. EJE ÓPTICO Z – Z: también llamado eje de colimación o de puntería es el eje donde se enfoca a los puntos. El eje que sigue la trayectoria de la línea visual debe ser perpendicular al eje secundario y éste debe ser perpendicular al eje vertical. Los discos son fijos y la alidada es la parte móvil. El declímetro también es el disco vertical. El plano de colimación es un plano vertical que pasa por el eje de colimación que está en el centro del visor del aparato; se genera al girar el objetivo.

POR EL TIPO DE PIES: Pueden ser fijos o extensibles; los fijos son utilizados para trabajos de gran precisión en la nivelación y los extensibles se utilizan en cualquier tipo de trabajo planimétrico y altimétrico.

Tornillo fijador de los teodolitos con pies extensibles

POR EL TIPO DE BASE Las bases tipos corrientes son aquellas que tienen un plato sobre el cual quedará fijado directamente el teodolito por medio de los tornillos fijadores por su parte, la base tipo centradora posee una cabeza corrediza cuya parte superior tiene forma esférica donde se coloca la plataforma porta instrumentos.

8.5.

TIPOS DE TEODOLITOS

8.5.1. TEODOLITOS DE OBRA: Son instrumentos de escasa precisión (+/- 30'), se los utiliza en replanteo de obra vial y civil, están diseñados para resistir el trato en obra. 8.5.2. TEODOLITOS TOPOGRÁFICOS: Son instrumentos de gran precisión (+/- 1") se los utiliza en replanteos y levantamientos topográficos. Es la gama más variada y de mayor cantidad de modelos se les construye en acero y aluminio para mayor duración.

8.5.3. TEODOLITOS GEODÉSICOS: Son teodolitos de altísima precisión leen hasta la décima de segundo pudiéndose apreciar la centésima. Los últimos modelos son exclusivamente electrónicos. Se les utiliza en poligonales y triangulaciones, posicionamiento de puntos, etc. 8.5.4. TEODOLITOS ASTRONÓMICOS: Son los más precisos de la gama leen igual que los anteriores la décima apreciando la centésima pero con muchos más aumentos y mayor nitidez y captación de luz estelar. Son de gran peso ya que generalmente se les debe colocar sobre bases estables de hierro o cemento. Se les utiliza en astrometría, geodesia astronomía, etc.

8.5.5. TEODOLITOS DE BRÚJULA: Como dice su nombre tiene incorporada una brújula de características especiales, la brújula está imantada con la misma dirección del circulo horizontal, sobre el diámetro 0 a 180 grados de gran precisión. 8.5.6. TEODOLITOS ELECTRÓNICOS: Medición electrónica de ángulos. Un teodolito electrónico realiza la medición de los ángulos empleando un sensor fotoeléctrico, en lugar del ojo del operador. Para esto, los círculos tanto horizontal como vertical, han sido graduados únicamente con zonas oscuras que no reflejan luz y con zonas cubiertas de material reflector. La graduación tradicional de los círculos de los teodolitos óptico mecánicos es omitida. Cada uno de los círculos es analizado mediante dos sensores ubicados en posiciones diametralmente opuestas, con objeto de eliminar la excentricidad. Los sensores están formados por una fuente de luz infrarroja, un sistema óptico y un sensor. La luz emitida por la fuente infrarroja ilumina el círculo, que la refleja o no según incida en las partes reflectoras o en las partes oscuras. El sensor recibe la luz reflejada, generando corriente eléctrica proporcional a la intensidad de luz. Al girar la alidada, el sensor recibe pulsos de luz, cada vez que se ilumina un sector reflectivo del círculo y por lo tanto genera un tren de pulsos eléctricos proporcional al giro de la alidada. Un microprocesador cuenta los pulsos e interpola el valor del ángulo, presentando el valor de este en forma digital, en una pantalla generalmente de cristal líquido. Ventajas de los teodolitos electrónicos 1. Fácil lectura de los ángulos, ya que estas magnitudes son mostradas en forma digital y con indicación de las unidades. 2. Mejora de la precisión respecto a un teodolito óptico mecánico del mismo error instrumental, ya que se elimina el error de estimación. 3. Posibilidad de conexión directa con un distanciómetro electrónico.

4. Posibilidad de realizar cálculos de distancias reducidas y coordenadas, al instante de realizar las mediciones angulares y de distancia. 5. Registro de los valores medidos y calculados en la memoria del instrumento, tarjetas de memoria o colectores externos, eliminando los errores de escritura en la Libreta de Campo. Los datos son transferidos directamente a la PC para su posterior procesamiento. 6. Manejo de Códigos de Campo, para la automatización del proceso de levantamiento. 7. Programas para realizar cálculos en el campo, tales como Orientación del Círculo, Estación Libre, etc. 8. Programas de prueba, que ayudan a verificar la calibración y estado del equipo.

8.5.7.

TEODOLITO MECÁNICO Por la década del 60 o 70 aparece el teodolito electrónico con su distanciometro incorporado o aparte salieron en esa época porque se quería, mejorar la forma de medir distancias el cual se preocuparon por mejorar sus técnica. Este funcionaba con energía es por eso que le llama electrónico, aparece teodolitos electrónicos con distanciometro incorporado en los años 84 salió una estación total electrónico, computarizada y con un distanciometro incorporado. Estación total del año 95 son los más modernos. Todos los teodolitos hacen lo mismo, la función del teodolito es medir ángulos horizontales, ángulos verticales, el equipo puede hacer alineamientos, se puede medir distancias con la regla estadimetrica, se puede utilizar como brújula y esta mide ángulos azimutales, se puede utilizar como un nivel ele cual tiene un movimiento horizontal, mecánico electrónico o estación total es teodolito electrónico, computarizado y con estación total integrado.

8.6.

CLASIFICACIÓN DE LOS TEODOLITOS

Podemos dividir los teodolitos en dos grandes grupos: 8.6.1.

TEODOLITO CONCÉNTRICO: Es el más común, se llama de anteojo central o concéntrico, porque el plano de colimación contiene el eje principal del instrumento.

8.6.2.

TEODOLITO EXCÉNTRICO: El instrumento se llama excéntrico, siendo el plano de colimación y el eje principal paralelos. Con el fin de equilibrar el aparato, con el extremo opuesto del eje secundario al que van montado el anteojo se coloca un contrapeso, otras veces se equilibra el peso del anteojo, colocando en el lado opuesto a éste el limbo cenital y los nonios correspondientes. A su vez éstos dos se dividen en dos clases más de teodolitos que son: 

TEODOLITOS REPETIDORES: Se llama teodolito repetidor, cuando posee movimiento general lento, es decir, que una vez solidarios el limbo acimutal y sus índices o microscópios correspondientes, se le puede dar al conjunto un movimiento lento, mediante un tornillo de coincidencia, para apuntar a un punto determinado. De ésta forma el aparato es capaz de acumular lecturas sucesivas del círculo horizontal, que después se dividen por el número de repeticiones, dando lugar al llamado método de repetición en la medida de ángulos.

 TEODOLITOS REITERADORES: Llamados también direccionales, los teodolitos reiteradores tienen la particularidad de poseer un limbo fijo y

sólo se puede mover la alidada. Estos teodolitos proporcionan una precisión mayor que los teodolitos repetidores.

8.7.

INSTALACIÓN DE UN TEODOLITO

Para instalar correctamente un teodolito se deben cumplir cuatro (4) pasos básicos:

8.7.1. INSTALACIÓN DEL TRÍPODE: El trípode debe colocarse para montar encima el teodolito. las tres piernas deben colocarse a una distancia suficiente como para que tenga estabilidad, pero esta distancia tampoco debe ser lo suficientemente grande como para que afecte la movilidad de los observadores. Así mismo, se recomienda colocar el trípode lo más nivelado posible, esto quiere decir que la plataforma superior en donde va a colocarse el teodolito posteriormente, debe estar lo más horizontal posible.

8.7.2. MONTADO DEL TEODOLITO: El teodolito se enrosca en la parte superior del trípode hasta que quede firme. En algunas ocasiones va a ser necesario contar con un adaptador ya que no todos los trípodes tienen roscas compatibles con las de los teodolitos. 8.7.3. NIVELADO DEL TEODOLITO: Inicialmente debe verificarse que la plataforma teodolito-trípode esté lo más horizontal posible (como se mencionó anteriormente). Luego se procede a nivelar el teodolito manipulando los tornillos que se encuentran en la parte inferior, el objetivo es que las burbujas

de los dos niveles ubicados en la plataforma del teodolito se localicen en el centro de los tubos. 8.7.4.

ALINEAMIENTO DEL TEODOLITO: Cuando el teodolito esté completamente nivelado debe alinearse es decir, orientarse con respecto a los puntos cardinales. Este alineamiento puede hacerse de tres formas básicamente: utilizando GPS, utilizando información de la posición de los astros o utilizando un punto de referencia con ángulo acimutal desconocido. Hay otras maneras de realizar este alineamiento como utilizando una brújula, observando la dirección hacia la que apunta la caseta meteorológica, entre otros, sin embargo estas opciones no son confiables ni muy exactas.

IV.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES  El reconocimiento y familiarización de los diferentes equipos topográficos es muy importante en esta primera práctica, ya que es vital para una rápida y perfecta instalación de los equipos, esto es para tratar de reducir al máximo el porcentaje de error de cálculos en los distintos levantamientos topográficos.

 En esta primera práctica se pudo identificar, reconocer y saber cada uno de los equipos topográficos, así como también aprender algunos métodos que nos ayudaran mejor a instalarlos para realizar buenas mediciones.

 Se recomienda saber que función desempeña cada equipo topográfico y evitar confusiones a la hora de realizar las respectivas mediciones, y con esto evitar también un mal uso de los instrumentos y con ello una descompostura. 

Es muy importante tratar a los equipos con un especial cuidado, ya que muchos de ellos son sumamente frágiles y además son de alto costo.

V. BIBLIOGRAFIA 

BANNISTER, Raymond Baker. técnicas modernas de topografia.7ma edicion.alfaomega.2002.  BALLESTEROS Tena, Nabor. Topografia. Limusa. Instrumentos_Topograficos_v2007.pdf/ Universidad Politécnica de Madrid Practicas_de _topografia_general_pdf

LINKOGRAFIA

      

https://es.scribd.com/doc/94090795/CINTAS-METRICAS http://topografiaorgg.blogspot.pe/2013/11/la-brujula.html https://es.scribd.com/doc/128232497/LA-BRUJULA-y-Topografica https://es.wikipedia.org/wiki/Jal%C3%B3n_(topograf%C3%ADa) http://www.leica-geosystems.no/downloads123/zz/accessory/accessories/whitetech-paper/White%20Paper%20Tripods_es.pdf https://es.wikipedia.org/wiki/Nivel_topogr%C3%A1fico http://sebueningeniero.blogspot.pe/2013/05/el-teodolito-sus-partes-y-modo-deuso.html