http://www.academia.edu/9102924/INGENIER%C3%8DA_CIVIL_Y_APARATOS_TOPOGR%C3%81FICOS

INGENIERÍA CIVIL Y APARATOS TOPOGRÁFICOS

Los recientes avances tecnológicos han hecho posible que se obtengan altas precisiones en elposicionamiento y diseño de datos en el tiempo real.En las mediciones para construcciones de obra civiles la topografía tiene incidencia directa entodas las etapas del proyecto desde el levantamiento inicial sobre el cual será plasmado el diseñode la obra que se va a construir teniendo en cuenta las características der la superficie. Losavances tecnológicos favorecen a la topografía en la velocidad en los procesos de medición con laestación total adicionalmente las técnicas de GPS son implementados en áreas de densidadmoderna.La práctica moderna ha llegado a ser más dependiente del uso de estaciones totales yrecientemente del GPS. El GPS recibe el dato de manera rápida para establecer la ubicaciónprecisa de los puntos tomados. Con ello podemos hacer cualquier tipo de levantamientotopográfico como: levantamientos, replanteos, alineación, nivelación, etc.otro aparato de avance topográfico es el transito el aparato universal debido a la gran variedad deuso que se le emplea, se puede usar para medir y trazar ángulo horizontales y direcciones,ángulos verticales y diferencias en elevación, para la prolongación de líneas y para ladeterminación de distancias también aparece el glonass.

IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFIA

La topografía es una de las artes más antiguas e importante que practica el hombre, porque desdelos tiempos más antiguos ha sido necesario marcar límites y terrenos. En la era modernala topografía se utiliza extensamente, los resultados de los levantamientos topográficos denuestros días se emplean por ejemplo, para: Elaborar planos de superficies terrestres, arriba y abajo del mar.Trazar cartas de navegación para uso en el aire, tierra y mar.Establecer límites en terrenos de propiedad privada y pública.La topografía es de suma importancia para todos aquellos que desean realizar estudios deingeniería en cualquiera de sus ramas, así como para los estudiantes de arquitectura, no solo porlos conocimientos y habilidades que puedan adquirir, sino por la influencia didáctica de su estudio.La topografía tiene aplicaciones dentro de ingeniería agrícola, tanto en levantamientos comotrazos, deslindes, divisiones de tierra (agrodesia) determinación de área, etc. En la ingenieríaeléctrica: en los levantamientos previos y los trazos de líneas de trasmisión, construcción deplantas hidroeléctricas, en instalación de equipos para plantas nucleoeléctricas, etc. En ingenieríamecánica e industrial: para la instalación precisa de máquinas y equipos industriales, configuraciónde piezas metálicas de gran precisión, etc. En la ingeniería civil: en ella es necesario realizartrabajos topográficos antes, durante y después de la construcción de obras tales como carreteras,ferrocarriles edificios, puentes, canales, presas, etc.

PLNIMETRIA

Es una de las divisiones de la topografía. Consiste en proyectar sobre un plano horizontal loselementos de la cadena o poligonal sin considerar su diferencia de elevación.

ALTIMETRIA

Es la parte de la topografía que estudia las diferencias de elevación de los puntos sobre lasuperficie terrestre, dando su posición relativa o absoluta, proyectado sobre un plano

vertical yreferida a un plano de comparación cualquiera o a una superficie de comparación como el nivelmedio del mar.

PLANIALTIMETRIA

Estudia los métodos y procedimientos de medición y representación gráfica de los elementos quecomponen las cadenas planimetrica y altimétrica simultáneamente.

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO

Las mediciones y recopilaciones de datos suficiente al terreno que se desea representar, a eseprocedimiento se le conoce como levantamiento topográfico.

FUENTES DE ERROR

Errores de medidas de ángulos y distancias.

Selección deficiente de estaciones, que resultan en malas condiciones de visado debidasa:

Sol y sombra alternados

Visibilidad de la parte superior del estadal solamente

Visado hacia donde esta el sol

No hacer el doble visado, o no duplicar los ángulos de deflexión.

TIPOS DE ERRORES

Los errores que contienen las medidas son de dos tipos:Sistemáticos: Se conforman en las leyes matemáticas y físicas. Su magnitud puede ser constante ovariable, dependiendo de las condiciones. Los errores sistemáticos, pueden calcularse y eliminarsesus defectos, aplicando correcciones. Por ejemplo; una cinta de 30m que tiene una longitud mayoren 0,005m, introducirá un error positivo de 0,005m (5mm) cada vez que se utiliza. El cambio delongitud de una cinta de acero resulta de una diferencia dada de temperaturas. Accidentales: son los que quedan después de haber eliminado las equivocaciones y los erroressistemáticos. Son ocasionados por factores que quedan fuera de control del observador, obedecenlas leyes de la probabilidad. Estos errores están presentes en todas las mediciones topográficas.

ESCALA

Es el concepto fundamental en las representaciones gráficas, bien sean cartas, mapas, planos,croquis u otras gráficas.Se define como "la relación existente entre la medida gráfica del dibujo y la real del terreno". Y sepuede expresar mediante la siguiente división:Escala = medida del plano / medida del terreno

E = P / T o E = P : T

Es indispensable que ambas medidas se expresen en la misma clase de unidades, es decir,ambas en metros (m), centímetros (cm), o bien en milímetros (mm), o cualquier otra clase deunidades que deseemos, como podrían ser otras unidades arbitrarias, tales como la longitud de unpalo, palmos, pies, etc.

TEODOLITO

Es un aparato que posee múltiples usos en topografía, se usa principalmente para medir ánguloshorizontales y verticales, distancias por taquimetría y para trazar alineamientos rectos.

TIPOS DE TEODOLITO

Repetidor: Están equipados con un mecanismo doble de eje acimutal (similar a los de transito norteamericano, pero generalmente de forma cilíndrica) o con un tornillo fijador de repetición. Como enel teodolito común, este diseño permite repetir los ángulos cualquier número de veces yacumularlos directamente en círculo del instrumento.De Precisión Direccionales: Es un tipo de instrumento no repetidor que no tiene doble movimientohorizontal. Se leen con él, direcciones más que ángulos. Después que se ha dirigido una visual aun punto, se leen en el círculo la dirección de la línea al punto. Una observación hecha al puntosiguiente dará una nueva dirección, de manera que puede calcularse el ángulo comprendido entrelas líneas restando la primera dirección de la segunda.

PARTES DE UN TEODOLITO

Base: Macizo metálico con un hueco en forma cilíndrica o cónica, el cual sirve de asientopara el limbo alidada.

Alidada: Tiene una plataforma donde se ubican los tornillos calantes determinados paravertical izar los ejes verticales (V-V). La parte inferior esta vinculada con el trípode. Aquí seubican anteojo, espejo, iluminación, plomada óptica, tornillos macro métricos ymicrométricos.

Limbo: Se determina como el círculo horizontal del teodolito, es el círculo donde se midenlos ángulos horizontales de 0 a 360 grados.

Nivel Tubular: También llamados niveles de plataforma, van montados en ángulos rectos,sobre la plataforma superior y sirven para nivelar los teodolitos, de modo que el eje verticaltome realmente esta posición al hacer las observaciones.

Collar Para Enfocar El Telescopio: Permite enfocar el objeto, para tomar con más precisiónlos ángulos con que se van a trabajar.

Tornillos Calantes: El pie del aparato puede llevar tres o cuatro tornillos niveladores otornillos calantes que tienen sus puntas apoyadas sobre la placa de la base delinstrumento, cuando giran estos tornillos el teodolito de inclina, la función de los tornilloscalantes es de nivelar el teodolito con la ayuda del nivel tubular.

Anteojo: Va fijado a un eje horizontal que su aleja en cojinete dispuesto sobre soportes. Elanteojo puede girar alrededor de este eje telescópico horizontal y puede girar verticalmenteapretando el tornillo de fijación que corresponde.

Espejo De Iluminación: permite la entrada de luz, para leer la imagen del limbo y eleclímetro.

Tornillo Macro métrico: Permite tener mayor moviendo al teodolito y fijar el instrumentopara tomar ángulos, limbo, alidada, anteojo.

Tonillos Micrométricos: Permite hacer pequeños movimientos para girar el punto en el cualse va a trabajar, cruz del retículo y moviendo horizontal y vertical.

Nivel Esférico: Permite nivelar el teodolito con los trípodes, después de nivelar elinstrumento con este nivel se va a utilizar el nivel tubular.

SISTEMA AXIAL Y SUS EJES

Son conjuntos de ejes imaginarios los cuales tienen que cumplir ciertas condiciones entre si, parapoder realizar una buena medición, este sistema esta compuesto por tres ejes:Eje Vertical: Se materializa en el teodolito cuando el nivel azimutal (circuito vertical) se encuentracolocado y coinciden con la vertical del punto estacionario V-V.Eje Horizontal: Se materializa en el centro del eclímetro o circulo vertical H-H.Eje de Colimación: Es el que pasa por el centro del eclímetro C-C. Condición.El V-V sea vertical.V-V perpendicular H-H. Error inclinación.H-H perpendicular C-C. Error colimación.

APARATOS TOPOGRÁFICOSCINTA METRICA

Las cintas métricas se hacen de distintos materiales, con la longitud y pesos muy variables. Seemplea para hacer medidas en el campo, de distancias horizontales. En la topografía la máscomún es la de acero y mide de 50 a 100 mts.

TIJERAS

Sirven para sostener la cinta métrica.

PLOMADA

Es una pieza metálica terminada en punta y sostenida de una cuerda muy fina y sirve para laproyección vertical de un punto situándolo a cierta altura sobre el suelo.

MIRA

Es una regla de madera graduada que en unión del nivel sirve para hacer nivelaciones ytaquimetría. LA mira esta graduada generalmente en dobles centímetros, puede ser de una solapieza (enteriza) de dos piezas articuladas o de dos o más enchufadas unas en otras. La longitudmás corriente de las miras es de tres o cuatro.

BRUJULA

Una brújula consta esencialmente de una aguja de acero magnetizado, montada sobre un pivotesituado en el centro de un limbo o circulo graduado. LA aguja apunta hacia el norte magnético, lospolos magnéticos norte y sur están situados aproximadamente a 1600km y 2496kmrespectivamente, de los polos geográficos verdaderos.

BIBLIOGRAFIA Topografía Moderna Russel C. Brinker- Paul WolfClasificación LC: TA545 B74 1982 Autor personal:Brinker, Russell C. Título:Topografía moderna / Russell C. Brinker , Paul R. Wolf ; tr., Ma. Dolores García Díaz , Rafael García Díaz. Pie de imprenta: México : Harla, 1982.Descripción física: xix, 542 p. : il. ; 23 cm.Nota general: Traducción de: Elementary surveying. 6a ed.Nota bibliografía: Bibliografía: p. 499-500.ISBN: 9686034153 Topografía Dante Alcántara GarcíaClasificación LC: TA545 A43 Autor personal:  Alcántara García, Dante A.  (Dante Alfredo) Título:Topografía y sus aplicaciones / Dante A. Alcántara García. Edición: 1a ed.Pie de imprenta: México D.F. : Grupo Editorial Patria, 2007.Descripción física: xii, 386 p. : il. ; 27 cm + 1 disco compacto (4 3/4 plg.).Nota general: Incluye un apéndice que ilustra los principales instrumentostopográficos.Nota bibliografía: Incluye bibliografía (p. 373-375) e índice.ISBN: 9702409152ISBN: 9789702409151Técnicas modernas en topografía bannister,A.Clasificación LC: TA545 B36 2002 Autor personal:Bannister, A. (Arthur). Título:Técnicas modernas en topografía / A. Bannister, S. Raymond, R. Baker ; tr., José de la Cera Alonso. Edición: 7a ed.Pie de imprenta: México : Alfaomega : IPN, c2002.Descripción física: x, 550 p. : il. ; 23 cm.Serie:(Alfaomega ; 673) Nota general: Traducción de: Surveying. 7a ed.Nota general: Glosario: p. 533-544.Nota bibliografía: Incluye bibliografía (p. 529-531) e índice.ISBN: 9701506731SBN: 9789701506738TOPOGRAFÍA SUBTERRÁNEA TAPIA GOMEZ ANAClasificación LC: TA805 T36 Autor personal:Tapia Gómez, Ana. Título:Topografía subterránea / Ana Tapia Gómez. Pie de imprenta: México : Alfaomega, 1999.Descripción física: 212 p. : il. ; 26 cm.Serie:(Alfaomega ; 457)

 Nota general: "Obra galardonada por la UPC".Nota bibliografía: Incluye bibliografía (p. 203-205) e índice.ISBN: 9701504577Página con datos porcentuales de seguridad.http://www.cartesia.org/article.php?sid=81   Páginas de ayudahttps://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/escolares_exploracion_equipos_asociados.asp   Bases de datos topográficoshttp://www.ign.es/ign/layoutIn/actividadesCartografia.do  

EQUIPOS Y SUS AVANCESMedición de distancias:En la antigüedad originalmente se empleaba para medir una cadena de 100 pies de longitud,compuesta de 100 eslabones, cada uno de un pie. Cada diez pies o sea cada 10 eslabones, teníauna señal de bronce que indicaba el número de segmentos de 10 eslabones desde el origen.Debido a esta historia se deriva el nombre cadenero ya que él se encarga de medir las distancias.La medición de distancia entre dos puntos constituye una operación común en todos los trabajostopográficos. El método y los instrumentos han evolucionado de manera muy notable. Hoy en díanos damos el gusto de elegir el instrumento dependiendo de la importancia y precisión requerida.Una de las notables revoluciones en instrumentos fue la cinta métrica que se usan en la actualidadpara medir, están hechas de diversos materiales, longitudes y pesos. Las más comunes son detela y las de metálicas. Las de tela están hechas de un material impermeable y llevan un refuerzode varios hilos (4, 6 u 8 hilos) las metálicas impiden que se alarguen demasiado con el uso.Recientemente se están usando, con muy buenos resultados, cinta de hilos sintéticos o fibra devidrio con recubrimiento de plástico.

Un gran paso en la topografía fue la aparición de la mira la cual implementada por el teodolito nospermitía hallar la distancia realizando unos cálculos con los datos arrojados. Debido a que la cintarequería de mucho tiempo para medir distancias y la mira no arrojaba datos concretos se vieron enla obligación de adoptar un nuevo instrumento, fue cuando llego el prisma el cual consiste de unbloque de vidrio u otro material transparente que tiene la misma sección transversal (generalmenteun triángulo) en toda su longitud. Esto permite que la estación total envié un láser y el prisma loreciba y a su vez lo regrese. Con esta acción el microprocesador nos mostrara el valor de ladistancia.La gran idea del GPS contribuyo de manera productiva al arte de la topografía y de manera precisaesto se debe a que el PGS es un sistema de navegación basado en 24 satélites, que proporcionanposiciones en tres dimensiones, velocidad y tiempo, las 24 horas del día, en cualquier parte delmundo y en todas las condiciones climáticas. Cuando calculamos distancias con GPS este nos dauna distancia absoluta y a diferencia del prisma podemos medir tramos con poca visibilidad y delargas extensiones.