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• Miguel Angel Saravia Cueva

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EL TEODOLITO

DOCENTE: Ing°. Angel Roger Intor Rios

GENERALIDADES Levantamiento Taquimétrico El levantamiento taquimétrico da detalles de terrenos de pequeña, mediana y gran extensión. Asimismo los levantamientos taquimétricos, son adecuados cuando la naturaleza del terreno (topografía variada y de pendiente fuerte o la existencia de obstáculos) hace imprecisa y antieconómico el levantamiento por medición directa de distancias.

 Taquimetría Es el método topográfico (Estadía) que sirve para determinar rápidamente la distancia horizontal y la elevación de un punto utilizando generalmente el teodolito y una regla graduada (mira o estadía). Las lecturas de estadía pueden tomarse con teodolitos, tránsitos, alidadas de plancheta y niveles. Los instrumentos de estación total y GPS, con sus capacidades de medir y exhibir las coordenadas de puntos y elevaciones instantáneamente en función de la medición instantánea de ángulos y distancias, tienden a dejar de lado el uso de la Taquimetría, sin embargo los principios y métodos de la taquimetría son aún útiles en muchas aplicaciones.

Medidas Angulares y de Dirección Meridiano.- Es la línea imaginaria que une el norte con el sur del globo terrestre. En Topografía esta línea nos servirá de referencia para orientar cualquier trabajo de levantamientos topográficos, también nos sirve como punto de partida en la medición de los ángulos horizontales.

Ángulos.- Los ángulos que se miden en Topografía se clasifican en horizontales y los verticales, estos se obtienen directamente en el campo con una brújula, un teodolito; el sistema de medida es generalmente el sexagesimal (°,',").  Ángulos Horizontales. Son aquellos que se forman en un plano horizontal y pueden ser internos, externos. acimutales y rumbos.  Ángulos a la derecha. Se caracteriza por medirse en el sentido de las agujas del reloj ( horario).  Ángulos de deflexión. Angulo de deflexión en un punto de estación o vértice es el que se genera por la prolongación del alineamiento anterior con el siguiente.  Ángulos Verticales. Son aquellos que se forman en un plano vertical y sirve para determinar los desniveles, pueden ser de elevación o de depresión.

Rumbos y Azimut Rumbo.- Es el ángulo horizontal existente entre cualquier alineamiento y el meridiano magnético (geográfico, magnético o convencional), el ángulo se mide partiendo del norte o del sur hacia el este u oeste. Su variación es entre 0° y 90°, el cuadrante correspondiente se designa por la letras N o S seguido del ángulo y la letra E u O. N

Ejemplo : Se tiene los siguientes rumbos: N 44° E

N 47° O S 47° E S 43°O

R= N 44° E

R= N 47° O

W

E

R= S 47° E

R= S 43° O

S

Azimut.- Son ángulos que se miden en el sentido de las agujas del reloj a partir de cualquier meridiano (geográfico, magnético o convencional), su valor varia de 0° a 360° Ejemplo : Se tiene los siguientes rumbos: Az OA = 44° Az OB = 133° Az OC = 224° Az OD = 313°

N

N

D

A

A

D R= Z

R= 360°-Z

W

E

W

E

224° R= 180°-Z

C

313 °

R= Z- 180°

S

B

B

C S

EL TEODOLITO Es un instrumento utilizado en topografía y tiene una gran variedad de aplicaciones como son: medidas de distancias (horizontales e inclinadas), medida de ángulos (horizontales, verticales) para levantamientos taquimétricos, nivelaciones diferenciales de bajo orden, establecer alineamientos y el trazo de cualquier obra de ingeniería tales como canales, carreteras, redes de apoyo, tendido de redes de electricidad de alta tensión, agua y desagüe, etc.

Partes de un Teodolito Circulo Vertical

Anteojo Eje Horizontal

Montante Circulo Horizontal

Nivel Horizontal / Nivel de Aliada

Eje de la Aliada

Caja de Ejes

Tornillo Nivelante

Base Nivelante

1. Base Nivelante.- Es la parte del teodolito que descansa sobre el trípode en posición horizontal por medio de cuatro o tres tornillos nivelantes, la base nivelante va provista de un nivel esférico.

2. Cuerpo.- Es la parte del teodolito que se usa para la medición de ángulos y distancias. a. Base Inferior : . Es la parte donde se encuentra el círculo horizontal o limbo horizontal, y puede desplazarse por medio de un botón o por cualquier otro medio. b. La Alidada : Es la parte giratoria superior del teodolito sobre su eje vertical (eje de rotación), esta alidada comprende: los montantes que sustenta al eje horizontal al cual van fijados el anteojo con el sistema de puntería y el circulo vertical, también forma parte el dispositivo de lectura del limbo horizontal, la plomada óptica y el nivel tubular. c. Plomada óptica o Laser : Es la parte del teodolito que nos permite visar la estaca de estación siguiendo el eje de rotación del instrumento.

Clases de Teodolito 1.

Según el Sistema de medición de los Ángulos  Repetidores .- Se puede medir a partir de 0° porque existe un tornillo para fijar dicha coincidencia y tienen un doble mecanismo que permite acumular la lectura de ángulos horizontales.

 Reiteradores.- Se puede fijar coincidencia en 0° y no tiene el doble mecanismo que permita acumular los ángulos horizontales.

2.

Según el Movimiento del Anteojo  Con Tránsito.- Vuelta complete.  Sin Tránsito.- Media vuelta.

Ejes de un Teodolito 1.

Eje de rotación del instrumento o Eje vertical .- Es la línea imaginaria que tiene la dirección de la plomada óptica del aparato.

2.

Eje del nivel tubular o Eje del nivel de la Alidada.- Es la línea imaginaria que tiene la dirección del nivel tubular del instrumento.

3.

Eje de rotación del anteojo o Eje Horizontal .- Es la línea imaginaria sobre la cual gira el anteojo.

4.

Eje de colimación o Eje de la Visual .Es la línea imaginaria que pasa por el centro del anteojo o por la intersección de los 2 hilos diametrales tanto horizontal y vertical, es el eje que sigue la visual del operador.

1.

Condiciones a cumplir de un Teodolito El eje de rotación del instrumento y el eje del nivel tubular deben ser perpendiculares.

2.

El eje de rotación del anteojo debe ser paralelo al eje del nivel tubular y por consecuencia perpendicular al eje de rotación.

3.

El eje de rotación del instrumento, el eje de rotación del anteojo y el eje de colimación se cortan en un punto.

ALTURA DE INSTRUMENTO. La altura de instrumento del teodolito será medido en el campo y es igual a la que existe desde el terreno donde se encuentra ubicada la estaca hasta la ubicación del eje de rotación del anteojo.

Altura del Instrumento

Eje de Rotación del Anteojo

Puesta en Estación de un Teodolito 1. 2.

Se coloca los tres tornillos nivelantes a una misma altura. Se atornilla el instrumento sobre el plato del trípode, luego se clavará una de las tres patas del trípode tratando en lo posible que estas tres patas formen un triángulo equilátero cuyo centro sea la estaca o estación.

Estaca

3.

Cogiendo con ambas manos las dos patas que no han sido clavadas y observando por la plomada óptica, se realiza la coincidencia del punto topográfico (estaca o estación) con el centro de la plomada óptica, momento en el cual se colocará sobre el terreno las patas que se las tienen suspendidas.

Campo Visual de la Plomada optica

4.

Se nivela el nivel circular subiendo o bajando las patas del trípode.

A,B y C son las patas de Tripode

5.

Se nivela el nivel tubular usando los tornillos nivelantes del instrumento del siguiente modo: a. Se coloca el instrumento de tal manera que el eje del nivel tubular quede paralelo al eje que formarían dos tornillos nivelantes cualesquiera.

a. b.

c.

d.

Haciendo girar estos dos tornillos hacia dentro o afuera se nivelara el nivel tubular. Luego se gira el teodolito 90° (a la derecha o izquierda) y se nivela nuevamente el nivel tubular con el tornillo que no se ha movido anteriormente. Luego se gira el teodolito 90° (a la derecha o izquierda) y se nivela nuevamente el nivel tubular con el tornillo que no se ha movido anteriormente. Las operaciones anteriormente descritas serán repetidas cuantas veces sea necesario hasta conseguir que el instrumento este bien nivelado. Se gira la pata 3

No se mueve la 3

Giran las patas 1 y 2

No se mueve la 1 y 2

6.

Se mira nuevamente por la plomada óptica para verificar si el centro de la estación coincide con el centro de la plomada óptica en el caso de no coincidir se aflojara el tornillo de sujeción del trípode y se lo correrá al instrumento hasta que exista nuevamente la coincidencia del centro de la estación con el centro de la plomada óptica para luego nivelar nuevamente el nivel tubular

7.

Si se verifica la coincidencia y estando el teodolito perfectamente nivelado se puede decir que el instrumento ha sido colocado en estación.

LECTURA DE DISTANCIAS CON TEODOLITO Y MIRA 1.

Una vez colocado el teodolito en estación y puesto en ceros, se podrá obtener la distancia entre la estación y un punto topográfico donde se ubique la mira de la siguiente manera:  Se ubicará a la mira con el hilo vertical,

luego con el hilo intermedio situado aproximadamente a la altura del instrumento ( i = 1.585 m ).

2.

Lea el hilo superior ( Hs = 1.672 )y reste de esta lectura la del hilo inferior ( Hi = 1.50 )para obtener la distancia interceptada en el estadal que multiplicada por 100, será la distancia inclinada (Di= 17.20 m. ) entre la estación y la mira.

3.

Avise al portamira que se desplace al siguiente punto topográfico dando la señal adecuada.

4.

Lea y registre el ángulo horizontal y el ángulo vertical.

Medida de Ángulos 1. Ángulos Horizontales a.

Una vez puesto en ceros el instrumento y teniendo ajustado el tornillo macrométrico de la alidada y estando suelto el tornillo macrométrico del limbo se podrá lleva el cero a cualquier punto topográfico (norte geográfico, magnético o arbitrario).

b.

Usando el sistema de puntería del anteojo se podrá visar el punto topográfico donde se desea dejar el cero. Utilizando el tornillo micrométrico del limbo una vez ajustado el macrométrico del limbo se podrá centrar con mayor exactitud al hilo diametral vertical.

c.

Se afloja el tornillo macrométrico de la alidada operación que suelta al disco horizontal de la alidada quedando el CERO en esta dirección.

d.

Se hace girar el teodolito hasta ubicar el punto topográfico o dirección que se quiera medir su ángulo horizontal, luego se ajustará el macrométrico de la alidada y utilizando el tornillo macrométrico o tangencial de la alidada se centrará el hilo vertical (diametral) con el punto topográfico visado luego se efectuará la lectura de los ángulos.

Metodos de Medición de Ángulos Horizontales a.

Medición Angular Simple.- Es aquella que se realiza marcando el cero de la graduación en la dirección básica, para luego de un giro a la derecha dirigirse en la dirección de la otra línea.

b.

Medición por Repetición.- Consiste en medir varias veces un ángulo (repetir una medición simple) de tal manera que se acumulen las lecturas. Esto se logra llevando el PV1( Punto Visual 1) la lectura del extremo del giro PV2 ( Punto Visual 2) . Esto tiene por objeto ir acumulando pequeñas fracciones que no se pueden leer con una lectura simple por ser menores de lo que aproxima el vernier, pero acumuladas pueden ofrecer una fracción que si se puede leer en el vernier. El valor promedio del ángulo será: 𝑳𝒆𝒄𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 𝟗𝟏° = = 𝟑𝟎° 𝟐𝟎′ 𝑵° 𝑹𝒆𝒔𝒑𝒆𝒕𝒊𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝟑

* N° de Repeticiones aceptables

5 ó 7 máx.

2. Ángulos Verticales  Una vez que ha sido leída la distancia, se hará coincidir la altura del instrumento la cual es previamente medida, con el hilo diametral horizontal del teodolito.  Usando el micrómetro o vernier se efectuará la lectura del ángulo vertical tal e igual como se hace con lo ángulos horizontales.

SI NO ES POSIBLE ubicar con el hilo diametral horizontal la altura del instrumento se hará coincidir con cualquier otro número entero y más cercano el que deberá ser anotado en la libreta de campo en la parte que corresponde a observaciones en donde se leerá el ángulo vertical.