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INSTRUMENTOS TOPOGRAFICOS

UNIVERSIDAD DE HUANUCO

UNIVERSIDAD DE HUANUCO FACULTAD DE INGENIERÍA

E.A.P. INGENIERIA CIVIL Tema:

INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

ASIGNATURA

:

TOPOGRAFIA II

PROFESOR

:

ING. RISSEL MACHUCA GUARDIA.

ALUMNO :

FABIAN SILVA EDEL

SEMESTRE

:

IV – “D”

CICLO – GRUPO :

FECHA

2017-1

:

06 – 09 – 2017.

HUANUCO – PERU

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INDICE

 Introducción………………………………………………………………………………………………………………pág.2  INSTRUMENTOS TOPOGRAFICOS: cintas métricas, plomada metálica………………………. Pág.3

 Tensiómetro, jalones, fichas……………………………………………………………………………………….pág.

 Brújula………………………………………………………………………………………………………………………… pág.

 Mira vertical……………………………………………………………………………………………………………….pág.  Mira horizontal…………………………………………………………………………………………………………… pág.

 Nivel óptico, nivel automático……………………………………………………………………………………. pág.  Nivel laser, nivel electrónico……………………………………………………………………………………..…pág.

 Teodolito, teodolito electrónico………………………………………………………………………………… pág.  Estación Total electrónico…………………………………………………………………………………………. pág.  Drones………………………………………………………………………………………………………………………..pág.

 Fuentes de información………………………………………………………………………………………………. pág.

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DEDICATORIA Este trabajo monográfico es el resultado de una recolección de información muy importante acerca de los instrumentos topográficos, por lo que agradezco a todas aquellas personas que hicieran posible y me facilitaran la información, también agradecer a los autores de aquellos libros y páginas de internet, las cuales me sirvieron como buena fuente de información.

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INTRODUCCION La topografía es una de las artes más antiguas e importantes de la práctica del hombre, porque desde tiempos muy antiguos ha sido necesario marcar límites y dividir terrenos. Actualmente la topografía se utiliza extensamente. La topografía tiene un papel extremadamente importante en muchas ramas de la ingeniería, por ejemplo se requieren levantamientos topográficos: 

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Antes, durante y después de la construcción de carreteras, vías férreas, sistemas viales de tránsito, edificios, puentes, túneles, canales de irrigación, presas, sistemas de drenaje, fraccionamiento de terrenos urbanos, sistemas de aprovisionamiento de agua potable, gasoductos, etc. Para la instalación de líneas de ensamble industrial y otros dispositivos de fabricación Para el armado de montaje de equipo y maquinaria de gran tamaño Para establecer el control aerofoto grafico En las actividades de la geología, la selvicultura, arquitectura de paisaje y la arqueología En obras de ingeniería militar

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INSTRUMENTOS TOPOGRAFICOS CINTAS METRICAS: En el proceso de medida, las cintas son sometidas a diferentes tensiones y temperaturas, por lo que dependiendo del material con el que han sido construidas, su tamaño original variara. Por esta razón, las cintas vienen calibradas de fábrica para que a una temperatura, tensión y condiciones de apoyo dadas, su longitud sea igual a su longitud nominal. Las cintas métricas empleadas en trabajos topográficas deben ser de acero, resistentes a esfuerzos de tensión y a la corrosión. Comúnmente las cintas métricas vienen en longitudes de 30, 50 y 100m, con una sección transversal de 8mm x 0.45mm para trabajos fuertes en condiciones severas o de 6mm x 0.30mm para trabajos en condiciones normales.

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PLOMADA METALICA Instrumento con forma de cono, construido generalmente en bronce con un peso que varía entre 225 y 500gr, que al dejarse colgar libremente de la cuerda sigue la dirección de la vertical del lugar, por lo que con su auxilio podemos proyectar el punto de terreno sobre la cinta métrica.

TENSIOMETRO Es un dispositivo que se coloca en el extremo de la cinta para asegura que la tensión aplicada a la cinta sea igual a la tensión de calibración, evitando de esta manera la corrección por tensión y por catenaria de la distancia medida

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JALONES Son tubos de madera o aluminio con un diámetro de 2.5cm y de una longitud que varía de 2 a 3m.Los jalones vienen pintadas con franjas alternas rojas y blancas de unos 30cm y en su parte final poseen una punta de acero. El jalón se usa como instrumento auxiliar en la medida de distancias, localizando puntos y trazando alineaciones.

FICHAS Son varillas de acero de 30 cm de longitud, con un diámetro φ =1 / 4”, pintadas en franjas alternas rojas y blancas, Su parte superior termina en forma de anillo y su parte inferior en forma de punta. Generalmente vienen en juegos de once fichas en un anillo de acero. Las fichas se usan en la medición de distancias para marcar las posiciones finales de la cinta y llevar el conteo del número de cinteadas enteras que se han efectuado.

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BÚJULA Generalmente un instrumento de mano que se utiliza fundamentalmente en la determinación del norte magnético, direcciones y ángulos horizontales. Su aplicación en frecuente en diversas ramas de la ingeniería. Se emplea en reconocimientos preliminares para el trazado de carreteras, levantamientos topográficos, elaboración de mapas geológicos, etc. Algunas brújulas llamadas brújulas azimutales, tienen el círculo horizontal dividido en 360°. Coincidiendo con la alineación norte-sur poseen un dispositivo de colimación a objetivo de contrarrestar los efectos de la inclinación magnética, la aguja posee un pequeño contrapeso de bronce y su ubicación depende de la latitud del lugar. En zonas localizadas al norte del ecuador, el contrapeso estará ubicado en el lado sur de la aguja y viceversa. En su interior las brújulas poseen un pequeño nivel esférico de burbuja.

PARTES DE UNA BRUJULA

MIRA VERTICAL

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Son reglas graduadas en metros y decímetros, generalmente fabricadas de madera, metal o fibra de vidrio. Usualmente para trabajos normales, vienen graduadas con precisión de 1cm y apreciación de 1mm. Comúnmente, se fabrican con longitud de 4m divididas en 4 tramos plegables para facilidad de transporte y almacenamiento. Las miras verticales se usan en el proceso de nivelación y en la determinación indirecta de distancias. Las miras deben ser verticalizadas con el auxilio de un nivel esférico generalmente sujeto en la parte posterior de la mira.

MIRA HORIZONTAL La mira horizontal de INVAR es un instrumento de precisión empleado en la medición de distancias horizontales. La mira está construida de una aleación de acero y níquel con un coeficiente termal de variación de longitud muy bajo, prácticamente invariable. Esta mira posee dos brazos con marcos o señales separados entre sí 2m, una base con 3 tornillos nivelantes y un nivel esférico para horizontarla. Cerca del centro de la mira se ubica un colimador con una marca triangular que sirve para centrar la mira, asegurando que la visual del teodolito sea horizontal con la mira. La mira debe ser centrada en el punto sobre un trípode.

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NIVEL OPTICO Es un instrumento topográfico destinado exclusivamente a la medida de desniveles. Se estaciona como cualquier instrumento topográfico, con un plataforma nivelante (trípode), sus correspondientes tornillos de nivelación y niveles esferiocos. -La captura de datos es manual -Ideal para realizar nivelaciones lineales

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NIVEL AUTOMATICO Se estaciona de forma automática, dicho estacionamiento se realiza mediante un sencillo mecanismo fundamentado en un péndulo simple, aunque hay que pre-nivelarlo. -La captura de datos es manual -Ideal para realizar nivelaciones lineales

NIVEL LASER -Se estaciona de forma automática aunque hay que pre-nivelarlo, igual que a los anteriores. -Utiliza estadías verticales convencionales, en las que se desliza de forma vertical el sensor, divididas en 1mm. -La captura de datos es manual -Ideal para realizar nivelaciones zonales

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NIVEL ELECTRONICO Estos funcionan como los niveles ópticos, y adicionalmente pueden hacer lecturas electrónicamente con estandales con código de barras, esto resulta muy práctico, ya que la medición es muy práctica, y se eliminan errores de apreciación y lectura, incluso de dedo, ya que estos tiene memoria para almacenar y procesar los datos, pueden desplegar en pantalla una resolución de decima de milímetro y medir distancias con una resolución de 1cm. Si bien un teodolito o una estación se puede utilizar como nivel, las medidas no serán tan precisas, siendo que el nivel es un instrumento especializado, pero si no requiere gran precisión. Se puede utilizar una estación o teodolito ajustando el ángulo vertical a 90 grados.

TEODOLITO El teodolito es un instrumento utilizado en la mayoría de las operaciones que se realizan en los trabajos topográficos. Directa o indirectamente con el teodolito se pueden medir ángulos horizontales, verticales, distancias y desniveles. En cuanto a los métodos de lectura, los teodolitos se clasifican en repetidores y reiteradores, según podamos o no prefijar lectura sobre el círculo horizontal en cero y sumar ángulos repetidamente con el mismo aparto, o medir independientemente N veces un ángulo sobre diferentes sectores del circulo tomando como valor final e promedio de las medidas

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TEODOLITO ELECTRONICO El desarrollo de la electrónica y la aparición de los microchips han hecho posible la construcción de teodolitos electrónicos con sistemas digitales de lectura de ángulos sobre pantalla de cristal líquido, facilitando la lectura y la toma de datos mediante el uso en libretas electrónicas de campo o de tarjetas magnéticas, eliminando los errores se lectura, anotación y agilizando el trabajo de campo.

TEODOLITO ELECTRONICO DT4 DE SOKKIA

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ESTACION TOTAL ELECTRONICA La incorporación de microprocesadores y distanciometros electrónicos en los teodolitos electrónicos, ha dado paso a la construcción de las Estaciones Totales. Con una estación total electrónica se pueden medir distancias horizontales y verticales, ángulos verticales y horizontales; e internamente con el microprocesador programado, calculan las coordenadas topográficas (norte, este, elevación) de los puntos visados. Estos instrumentos poseen también tarjetas magnéticas para almacenar datos, los cuales pueden ser cargados en el computador y utilizados con el programa de aplicación seleccionado.

DRONES El uso de drones en la topografía proporciona múltiples ventajas con respecto al uso de equipos tradicionales. Son más rápidos, generan más datos, y lo hacen de forma más segura, sin tener que acceder personalmente a lugares peligrosos. Realizar estos levantamientos mediante dron no es complicado, pero si es diferente a hacerlo usando GPS o estaciones totales. Un dron estándar puede cubrir en un día 100 hectáreas de terreno. Mientras drones más avanzados llegan sin problemas a las 5000 hectáreas. PROCESO DE TRABAJO CON UN DRON:

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El primer paso es fijar esa zona, a partir de ahí se meten coordenadas de la zona en un software de planificación, se introduce solape entre foto y foto, la altura y el vuelo y tras eso solo queda echar el dron a volar. Aunque hay otro factor en tener en cuenta. Para poder tener un histórico y poder comparar diferentes fases, se utiliza la georreferenciación GPS). Esto se realiza tomando una serie de puntos mediante topografía clásica, que saldrán reflejados en las imágenes digitales, para correlacionar las coordenadas de la imagen con los puntos obtenidos por topografía clásica. Una vez que el dron ha aterrizado, con las imágenes se utiliza la fotogrametría, mediante el software de post-proceso Pix4D. Pero en zonas boscosas, con esta tecnología no consiguen llegar al terreno propiamente dicho, sino que la imagen que realmente se capta es la copa de los árboles, este es un inconveniente por lo que se tiene que complementar con la topografía clásica. El dron para la topografía eBee El dron de SenseFly solo pesa 730gramos, tiene una autonomía de 50 minutos. Este es capaz de cubrir 100 hectáreas en 40 minutos lo que a diferencia de que con la topografía clásica, trabajar 100 hectáreas pueden llevar 3-4 semanas. Puede volar hasta 3km de radio.

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TAQUIMETROS Instrumento por el cual se realizan levantamientos tridimensionales por medio de coordenadas esféricas de puntos característicos. Los taquímetros son instrumentos que miden distancias y ángulos. Poseen el eje óptico indinable, posado sobre montantes, lo que permite un mayor rango de visibilidad, entrega un mayor alcance en los terrenos de mucha pendiente. Mide ángulos verticales y horizontales, para esto el taquímetro presenta 2 movimientos; En torno al eje horizontal (se denomina giracion, para los ángulos verticales) y entorno al eje vertical (se denomina rotación, para los ángulos horizontales).

GPS Este instrumento tiene la capacidad de obtener posicionamiento absoluto con la precisión necesaria en tiempo real. A diferencia de las técnicas convencionales, la topografía mediante el GPS no está sometida a restricciones como la línea de visibilidad directa entre las estaciones topográficas. Las estaciones se pueden desplazar a mayores distancias entre una y otra y pueden funcionar en cualquier lugar con buena vista al cielo, en vez de limitarse a cimas remotas, como se requería antes.

Ventajas del uso de GPS  

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Las condiciones meteorológicas adversas no son obstáculo para trabajar con GPS, ya sea niebla, lluvia, calima, polvo o nieve. No es necesario que el operador tenga que ver el blanco o la estación, según donde se encuentre: la intervisibilidad entre estación y punto medido no es necesaria. Una sola persona puede realizar el trabajo. La precisión de los trabajos es más homogénea

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Se pueden trabajar sorteando obstáculos sin la necesidad de establecer nuevas estaciones o puntos destacados.

Inconvenientes en el uso de GPS 

No puede ser utilizado en obras subterráneas y a cielo cerrado

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BIBLIOGRAFIA ( F UENT ES DE INF O R M A CIÓ N)

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A P L I C A C I O N E S;

E d i t o r ia l

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