MANEJO DE INSTRUMENTOS TOPOGRAFIA

“UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRIGUEZ DE MENDOZA DE AMAZONAS”

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y CIENCIAS EXACTAS

INTRODUCCION

La topografía es una de las artes más antiguas e importante que practica el hombre, porque

desde los tiempos más antiguos ha sido necesario marcar límites y terrenos. En la era

moderna la topografía se utiliza extensamente, los resultados de los levantamientos

topográficos de nuestros 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 tiene aplicaciones dentro de la ingeniería civil: en ella es necesario realizar

trabajos topográficos antes, durante y después de la construcción de obras tales como

carreteras, ferrocarriles edificios, puentes, canales, presas, etc.

La topografía tiene por objeto medir extensiones de tierras, usando los instrumentos los

cuales tienen múltiples aplicaciones que nos permiten realizar nuestro trabajo con más

precisión, por eso es importante darles a conocer sus usos, manejo y aplicaciones.

En este informe se les presentara la información para su mejor entendimiento.

DOCENTE: Ing. LUCLA ARCE MEZA Página 1

http://www.emagister.com/cursos-topografia-kwes-868.htm



MANEJO DE INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

TOPOGRAFÍA: procede de los términos topo que significa lugar y grafos que significa

descripción. Como ciencia se encarga de las mediciones de la superficie de la tierra, y tiene

por objetivo la representación gráfica de la superficie terrestre en sus formas y detalles

tanto naturales como artificiales.

EQUIPO TOPOGRÁFICO: Podemos clasificar al equipo en tres categorías:

Para medir ángulos.- aquí se encuentran la brújula, el tránsito y el teodolito

Para medir distancias.- aquí se encuentra la cinta métrica, el odómetro, y el

distanciometro.

Para medir pendiente.- aquí se encuentran el nivel de mano, de riel, el fijo,

basculante, automático

Actualmente existe otro grupo de instrumentos que permiten obtener coordenadas

geográficas, estos son los GPS

Instrumentos Topográficos:

1. NIVELES:

El Nivel es un instrumento de medición utilizado para determinar la horizontalidad o

verticalidad de un elemento, es decir nos representa una referencia con respecto a un plano

horizontal.

Este aparato ayuda a determinar la diferencia de elevación entre dos puntos con la ayuda de

un estadal.

Existen distintos tipos




1.1. El nivel de manguera, es el nivel mas sencillo, consiste en que en una manguera

trasparente, se le introduce agua y se levantan ambos extremos, por simple

equilibrio, el agua estará al mismo nivel en ambos extremos.

1.2. EL NIVEL DE MANO, es un instrumento de mirar que se caracteriza por su

manejo sencillo y la rapidez con que se pueden determinar el desnivel. También se

le conoce con el nombre de nivel de burbuja, se usa en construcción para

determinar un nivel o plano horizontal. El aparato consiste en un tubo de cristal

horizontal y ligeramente curvado, lleno de alcohol o éter, con una sola burbuja de

aire. El tubo está dentro de una base de madera con su cara convexa hacia arriba, y

está marcada con una escala.

1.3. El nivel fijo es la versión sofisticada del nivel de mano, este en lugar de sostenerse

con la mano se coloca sobre un trípode, la óptica tiene más aumentos y la gota es

mucho más sensible

1.4. El nivel basculante, es uno de los niveles más precisos, pero debe mayormente su

precisión justamente a su gota y a una placa plano paralela.

1.5. El nivel automático, su funcionamiento está basado en un péndulo que por

gravedad, en estado estable este siempre estará en forma vertical, y con la ayuda de

un prisma, este nos dará la referencia horizontal que estamos buscando. Este nivel

tiene una burbuja circular (ojo de buey) que puede no estar completamente

centrada, pero el compensador automático se encarga de esto.

1.6. Los niveles láser: son lo niveles más precisos, su nombre correcto es crossliner se

usan principalmente en interiores, ya que en exteriores con la luz del sol resulta

difícil ver la línea que proyecta en una pared.

1.7. Los niveles electrónicos, este nivel es muy práctico, ya que la medición es muy

rápida, y se eliminan errores de apreciación o lectura, ya que estos tienen memoria

para almacenar y procesar los datos, pueden desplegar en pantalla una resolución

de décima de milímetro, y medir distancias con una resolución de un centímetro.




Manejo del nivel de mano:

El nivel de mano es un simple tubo generalmente cilíndrico que tiene dos aberturas, una

ocular y otra objetiva, teniendo en su parte superior un nivel de burbuja el cual se puede ver

en el campo del anteojo por medio de un prima, lo que permite hacer visualizaciones

horizontales y estimar las diferencias de nivel que se quiere determinar, cuando el tubo se

sitúa en una superficie nivelada, la burbuja de aire sube hacia la parte superior, indicando

que existe equilibrio. Cualquier cambio en la inclinación del ángulo se muestra en la escala

con el movimiento de la burbuja.

Utilidad

Este instrumento de medición es utilizado para determinar la horizontalidad o

verticalidad de un elemento, es decir sirve para medir el desnivel, actualmente también

puede medir ángulos siendo practico en obra para medir o trazar ángulos horizontales que

no requieren gran precisión, generalmente son utilizados por trabajadores de construcción

civil.

2. ECLIMETRO:

Los goniómetros son instrumentos de medición los cuales al medir ángulos acimutales

(horizontales) reciben el nombre acimutales y al medir ángulos cenitales (verticales),

reciben el nombre de eclímetros.

El eclímetro (también llamado clinómetro) Es un instrumento de mirar que se

caracteriza por su manejo sencillo y la rapidez con que se pueden determinar los

ángulos de elevación y de depresión. Es un goniómetro cenital, habitualmente se utiliza

en topografía para medir el ángulo de inclinación de un plano o de un cuerpo con

respecto al horizonte. Se pueden distinguir dos tipos:

2.1. Eclímetros de Plano: cuando el limbo del aparato va fijo.




2.2. Eclímetros de Línea: son aquellos que permiten efectuar la lectura cenital ya

corregida, van provistos de un nivel de gran sensibilidad que calamos en cada visual

girando el limbo, para hacer coincidir el cero de la graduación en la posición en

coincidencia con el cenit.

2.3. Eclímetros automáticos que dan la lectura corregida directamente mediante un

sistema compensador. Por ejemplo:

2.3.1. El Eclímetro Óptico de Mano: está apropiado para mediciones rápidas y

cómodas de ángulos de inclinación, permitiendo, la determinación de alturas por

ejemplo de árboles o edificios, para la determinación de inclinaciones necesarias para el

montaje de control de antenas directivas y móviles, para la determinación de alturas de

paredes e inclinación de perforaciones en canteras, levantamientos de perfiles

longitudinales y transversales para la reducción de distancias inclinadas, etc.

Manejo del eclímetro:

Se tiene dos tipos de eclímetro: Eclímetros de Línea: son aquellos que permiten efectuar la

lectura cenital ya corregida, van provistos de un nivel de gran sensibilidad que calamos en

cada visual girando el limbo, para hacer coincidir el cero de la graduación en la posición en

coincidencia con el cenit. Y el eclímetro de plano, cuyo limbo y va fijo.

Este instrumento nos permite, además, obtener una lectura rápida y segura de las escalas

con un error mínimo en la medición y se puede utilizar como nivel automático o a mano

para nivelaciones, porque la línea cero oscila automáticamente a la posición horizontal.

Actualmente se utilizan eclímetros automáticos que dan la lectura corregida directamente

mediante un sistema compensador.




Utilidad

Este instrumento de medición es utilizado para calcular medida preliminares como ángulos

de depresión y elevación, también es útil para realizar trazos de ruta ubicándolo

estratégicamente en los puntos visados, llevando así un porcentaje de pendiente

determinada o de criterio según las normas de diseño de carreteras. El objetivo principal de

realizar un trazo de línea de gradiente es de saber la pendiente máxima promedio aceptable

para el tipo de vía de comunicación.

3. LA BRÚJULA:

Es un instrumento que permite determinar con respecto a la superficie terrestre, la dirección

del norte magnético; generalmente son aparatos de mano. Pueden apoyarse en tipié, o en un

bastón, o en una vara cualquiera.

Las letras (E) y (W) de la carátula están invertidas debido al movimiento relativo de la

aguja respecto a la caja. Las pínulas sirven para dirigir la visual, a la cual se va a medir el

Rumbo.

Su funcionamiento se basa en la atracción magnética que ejerce la Tierra sobre los objetos

imantados, de forma que la aguja (imantada), siempre indique la dirección del norte

magnético.

La precisión de la brújula es mayor en bajas altitudes que en alturas superiores. Estas

brújulas constan de dos partes fundamentales:

Base: es una pieza normalmente rectangular, de plástico transparente, con reglas o

escalas en sus bordes, tanto en alguna escala habitual para mapas topográficos, como en

otra más común en mapas de orientación. De esta forma no resulta difícil calcular

distancias sobre el plano. En la base también puede haber una lupa y una flecha roja

("flecha de dirección"), la cual marca el rumbo a seguir, si manipulamos la brújula con

corrección.




Limbo: Está colocado sobre la base, es una pieza circular giratoria. Está graduado en

360 grados dentro de los cuales están incluidos los cuatro puntos cardinales, también

tiene líneas norte-sur, una flecha para utilizar como norte, y por supuesto la aguja

imantada que siempre señala al norte (su parte roja).

Tipos de brújulas topográficas:

3.1. brújula Declinatoria: Cuya aguja magnética oscila apoyada sobre la punta aguda

de un pivote de acero situado en el centro de su caja cilíndrica de latón. Se usa para

orientar una plancheta o teodolitos. Se puede determinar el plano meridiano

magnético de un lugar.

3.2. Brújula circular: cuando la aguja se encuentra en una caja cilíndrica de eje

vertical, teniendo libertad de moverse en todo un giro completo de 360°. Se puede

determinar el rumbo de un punto referido al meridiano magnético. Clases de

brújulas circulares:

3.2.1. Brújulas circulares a limbo fijo.

3.2.2. Brújulas circulares a limbo móvil.

Manejo de la brújula

Elegir una ruta, colocar un canto de la brújula o una línea de dirección uniendo los puntos de la misma una recta de rumbo. Desde donde estamos hasta donde queremos ir, o desde donde estamos en qué grados de dirección queremos ir.




Sin mover la base de la brújula, giramos el limbo hasta hacer coincidir las líneas norte sur del limbo con las del mapa (ponerlas paralelas), eso si, siempre con la flecha norte del limbo apuntando hacia el norte del mapa.

Separamos la brújula del mapa, la tomamos en la mano, la mantenemos horizontal y nos giramos hasta que el norte del limbo coincida con el norte de la aguja imantada. Manteniendo esta orientación, la regla de dirección de la base, es la que nos marca el rumbo a seguir.

Usos de la Brújula

Se emplea para levantamientos secundarios, reconocimientos preliminares, para

tomar radiaciones en trabajos de configuraciones, para polígonos apoyados en otros

levantamientos más precisos.

Sirve para medir ángulos verticales y pendientes.

Levantamientos de Polígonos con Brújula y Cinta.

El mejor procedimiento consiste en medir, en todos y cada uno de los vértices,

rumbos directos e inversos de los lados que allí concurran, pues así, por diferencia

de rumbos se calcula en cada punto el valor de ángulo interior, correctamente,

aunque haya alguna atracción local. Con esto se logra obtener los ángulos interiores

de polígono, verdaderos a pesar de que haya atracciones locales, en caso de existir,

sólo producen desorientación de las líneas.




4. JALÓN O VÁSTAGO

Son barras de hierro, madera o fibra de vidrio, de sección circular u octogonal, terminadas

en puntas en sus extremos y que sirven para señalar la posición de puntos en el terreno o la

dirección de las alineaciones. Tienen una longitud de 1.50-5.00m y vienen con trozos

alternados de rojo y blanco. Asimismo, son bastones metálicos, pintados cada diez

centímetros de colores rojo y blanco.

Sirven para visualizar puntos en el terreno y hacer bien las punterías. También sirven de

soporte a los prismas en la medición electromagnética de distancias. Suelen llevar adosado

un pequeño nivel esférico, para controlar su verticalidad.

5. WINCHA O CINTA

Se usan para medir distancias y están hechas en diferentes materiales, longitudes y pesos.

Las más comunes son hechas de tela y de acero. Las de tela están hechas de material

impermeable y llevan un refuerzo delgado de 4, 6 u 8 hilos de acero o de bronce para

impedir que se alarguen con el uso. Vienen de 10, 20, 30 m y su ancho es de 16mm. Estas

no se emplean para levantamientos de mucha precisión o cuando los alineamientos son

largos, pues con el uso se estiran. Las winchas de acero se emplean para mediciones de

precisión. Las longitudes más comunes son 15, 20, 30, 50 y 100 m. son un poco más

angostas que las de tela, tiene la desventaja de partirse más fácilmente.

6. ANTEOJO:

El anteojo o telescopio puede girar totalmente en su eje hasta quedar invertido. Esta

cualidad es la que lo caracteriza y le da del nombre de " Tránsito" por su semejanza con los

telescopios astronómicos que pueden girar así para observar en tránsito de las estrellas por

el meridiano del lugar. Los Teodolitos antiguos no tenían esta característica. En la

actualidad también se les llama Teodolitos a aparatos semejantes pero de mayor precisión

para trabajos especiales.




7. MIRA TOPOGRÁFICA

se puede describir como una regla de cuatro metros de largo, graduada en centímetros y que

se pliega en la mitad para mayor comodidad en el transporte.

Además de esto, la mira consta de una burbuja que se usa para asegurar la verticalidad de

ésta en los puntos del terreno donde se desea efectuar mediciones, lo que es trascendental

para la exactitud en las medidas. También consta de dos manillas, generalmente metálicas,

que son de gran utilidad para sostenerla.

8. CINTA METRICA

Las cintas métricas se hacen de distintos materiales, con la longitud y pesos muy variables.

Se emplea para hacer medidas en el campo, de distancias horizontales. En la topografía la

mas común es la de acero y mide de 50 a 100 mts.

9. PLOMADA

Es una pieza metálica terminada en punta y sostenida de una cuerda muy fina y sirve para

la proyección vertical de un punto situándolo a cierta altura sobre el suelo.

Para estacionar en un punto se hace uso de otro instrumento muy conocido, y acaso el mas

antiguo de todos, que es la plomada de gravedad, la cual pende del centro de los aparatos

topográficos entre las patas del trípode, y deberá situarse de modo que la vertical del hilo de

la plomada pase por el punto señalado en el suelo, lo que supone que el teodolito esté en la

misma vertical que el punto del suelo. El manejo de la plomada de gravedad puede resultar

incómodo sobre todo los días de viento.

Muchos de los instrumentos modernos sustituyen la plomada clásica por una plomada

óptica, constituida por un anteojo, que por medio de un prisma de reflexión total dirige la




visual coincidiendo con el eje vertical del aparato y cuando éste quede estacionado deberá

verse el centro de la señal en coincidencia con el centro del anteojo.

10. EL TRÍPODE

es un instrumento que tiene la particularidad de soportar un equipo de medición como un

taquímetro o nivel, su manejo es sencillo, pues consta de tres patas que pueden ser de

madera o de aluminio, las que son regulables para así poder tener un mejor manejo para

subir o bajar las patas que se encuentran fijas en el terreno. El plato consta de un tornillo el

cual fija el equipo que se va a utilizar para hacer las mediciones.

11.TRÁNSITO

Es el aparato universal para la Topografía, debido a la gran variedad de usos que se le dan.

Puede usarse para medir y trazar ángulos horizontales y direcciones, ángulos verticales, y

diferencias en elevación; para la prolongación de líneas; y para determinación de distancias.

Aunque debido a la variedad de fabricantes de tránsitos éstos difieren algo en cuanto a sus

detalles de construcción, en lo que respecta a sus características esenciales son sumamente

parecidos.

Para centrar la plancheta, primero se orienta aproximadamente el restirador a la posición

que finalmente tendrá, y luego se mueve con todo y tripié, paralelamente a esa posición,

hasta quedar aproximadamente el punto del dibujo sobre el punto en el terreno, y si se

quiere comprobar se deja caer una piedrita desde un lugar que quede debajo del punto del

dibujo, la cual deberá dar el punto del terreno.


http://www.monografias.com/trabajos35/materiales-construccion/materiales-construccion.shtml



12. PLANCHETA

Orientar la plancheta es hacer que las líneas del dibujo queden paralelas o coincidiendo con

sus correspondientes del terreno.

Plancheta Centrada y Orientada.- Casi siempre el trabajo de plancheta se apoya sobre un

sistema de control previamente establecido, el cual se lleva ya dibujado en el papel y es el

que sirve para orientar. Centrada la plancheta en un punto de una línea, se hace coincidir la

regla con esa línea en el dibujo, y luego se gira el restirador hasta ver con el anteojo otro

punto de la línea en el terreno, y al lograrlo quedará orientada.

También puede orientarse la plancheta usando el declinador para hacerla coincidir con una

línea Norte-Sur, o mediante el procedimiento de tres vértices que se estudiará más adelante.

Aplicación de la Plancheta.-Se usa preferentemente para obtención de curvas de nivel, pues

es donde es más eficiente. Cuando en un trabajo, la mayoría de puntos por situar son

detalles especiales importantes, con poco trabajo de configuración, se prefiere hacerlo con

Tránsito.

13.LIMBOS

Son los instrumentos de medida de los ángulos y están constituidos por círculos graduados

dispuestos uno horizontalmente, para la medida de ángulos acimutales, llamado por ello

limbo acimutal, y otro vertical o eclímetro, o limbo cenital, para la medida de estos

ángulos. Están divididos de 0g a 400g (graduación centesimal) o de 0º a 360º (graduación

sexagesimal).

Los limbos frecuentemente son metálicos, con una cinta de plata embutida en la parte

perimetral en la que va marcada la graduación y pueden ir al descubierto o protegidos

en el interior de cajas cilíndricas.

Normalmente en los aparatos el limbo será fijo y los índices se desplazarán solidarios con

la alidada.




Cualquiera que sea la naturaleza del limbo ha de ir rigurosamente dividido. La perfección

que desde hace años se alcanza con las máquinas de dividir hace que éste no sea un motivo

de preocupación para los instrumentos de marcas acreditadas en los que la uniformidad y

finura de sus trazos supera todo lo imaginable.

13. TEODOLITO

Es un aparato que posee múltiples usos en topografía, se usa principalmente para medir

ángulos horizontales y verticales, distancias por taquimetría y para trazar alineamientos

rectos.

Tipos De Teodolito

13.1. Repetidor: Están equipados con un mecanismo doble de eje acimutal (similar a los

de transito norte americano, pero generalmente de forma cilíndrica) o con un

tornillo fijador de repetición. Como en el teodolito común, este diseño permite

repetir los ángulos cualquier número de veces y acumularlos directamente en círculo

del instrumento.

13.2. De Precisión Direccionales: Es un tipo de instrumento no repetidor que no tiene

doble movimiento horizontal. Se leen con el direcciones más que ángulos. Después

que se ha dirigido una visual a un punto, se leen en el círculo la dirección de la línea

al punto. Una observación hecha al punto siguiente dará una nueva dirección, de

manera que puede calcularse el ángulo comprendido entre las líneas restando la

primera dirección de la segunda.

Partes De Un Teodolito

Partes del teodolito:

a) Base de sustentación provista de tres tomillos nivelantes, para lograr su

horizontalización.

b) Circulo graduado fijo azimutal para medición de ángulos horizontales, provisto de un

nivel teórico de burbuja.




c) Parte móvil o alidada que, girando sobre el círculo azimutal, contiene a su vez el círculo

cenital o de alturas, llamado también eclímetro.

d) Anteojo situado en la alidada, móvil dentro de ella en un plano vertical, con lo que, por

conjunción de dicho movimiento y el propio de la alidada, puede apuntar (colimar en

lenguaje topográfico) a cualquier punto del espacio.

Todo el conjunto se sitúa sobre un trípode en el punto de estación o lugar del terreno

desde el que se practican las visuales y mediciones.

Manejo y aplicaciones del teodolito

El teodolito permite realizar levantamientos de itinerarios y medición de ángulos, tanto

horizontales como verticales. También puede servir para hacer nivelaciones

geométricas (por alturas), de igual manera que con un equialtímetro, calando la burbuja del

nivel del anteojo cada vez que se hace una lectura de mira.

El modo de tomar rumbos magnéticos con el teodolito es el mismo que con la brújula de

agrimensor. El anteojo puede dar la vuelta completa alrededor de su eje horizontal; este

giro se denomina “vuelta de campana”. Cuando el nivel del anteojo está abajo, se dice que

este último está en “posición normal o directa”, y cuando el nivel está arriba, se dice que el

anteojo está invertido.

14. TAQUÍMETRO

es un teodolito que incorpora un retículo con hilos estadimétricos al anteojo de colimación,

para poder determinar distancias por medición indirecta. Tienen un anteojo con mayor

aumento para la determinación de distancias con la mayor precisión posible. Los anteojos

son de enfoque interno (prácticamente de analitismo central).

En general, los taquímetros son repetidores para poder realizar itinerarios orientados y,

para poder medir rumbos se les puede acoplar una brújula especial de orientación,

llamada declinatoria.




Los limbos acimutales son de vidrio para poder adaptar micrómetros de lectura angular

y su graduación es normal, hacia la derecha o dextrógira. Generalmente en el sistema

centesimal.

Usos del taquímetro.

Los taquímetros se usan para la realización de levantamientos topográficos y, muy

especialmente, para levantamientos taquimétricos.

Se entiende por itinerario taquimétrico al que consta de tres operaciones básicas:

a) Medida de los ángulos entre cada dos ejes del itinerario.

b) Medición de las longitudes de los ejes.

c) Calculo de los desniveles entre cada dos vértices del itinerario.

Es por lo tanto un levantamiento simultáneo de planimetría y de altimetría.

15. GPS:

El GPS o Sistema de Posicionamiento Global (Global Positional System) es un sistema

artificial de reciente creación. Consiste en una red de satélites que se hallan orbitando la

tierra emitiendo una serie de señales que pueden ser captadas por aparatos especialmente

sensibles y diseñados para ello: los llamados GPS.

Dado el sistema comercial que estos emplean y que varían según la marca y modelo no

podremos hacer aquí una descripción sino muy general de su funcionamiento.

Es usual que al ponerlo en modo de RUTA ACTIVA o similar (variando según marca y/o

modelo) nos pueda ir marcando en la pantalla un croquis a escala de nuestro recorrido, el

cual puede grabarse. Esta fase es especialmente util por ejemplo al alejarnos de nuestro

campamento base, ya que el croquis estando activo nos indicará tambíen la posicion que

tenemos frente al camino realizado y será fácil así regersar al punto inicial.




CONCLUSION:

En el presente informe se dio a conocer los conceptos, usos y manejo de los

instrumentos más relevantes es decir que son más trascendentes en la

topografía con los cuales se cumple el objetivo principal de este informe.

Conocer estos conceptos tan básicos nos permiten darles un uso adecuado a

estos instrumentos de topografía en el área de trabajo.

BIBLIOGRAFIA

Topografía Moderna Russel C. Brinker- Paul Wolf

Topografía por Kissan

Topografía por Pssini

Topografía Dante Alcántara García

Topografía Subterránea R. Taton

Valdés Doménech, Francisco. 1991. Topografía. Ediciones CEAC, Barcelona.

Wolf, P. 1998. Topografía. Alfaomega S.A., Colombia.

http://www.topografiaglobal.com.ar/contenido.html

http://es.wikipedia.org/wiki/




ANEXOS:


NIVEL DE MANO

CINTA METRICA JALON- TRIPODEBRUJULA

NIVEL DE MANO

WINCHA

MIRA TOPOGRAFICA

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Ong_bot_nuoc.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:DetalleNivelDeBurbuja.jpg




TEODOLITO PARTES DEL TEODOLITO

GPS

MANEJO DE INSTRUMENTOS TOPOGRAFIA

Documents

Transcript of MANEJO DE INSTRUMENTOS TOPOGRAFIA