EL TEODOLITO 1. DEFINICION
Es un instrumento de medición mecánico-óptico medición mecánico-óptico universal que sirve para medir ángulos verticales y, sobre todo, horizontales, ámbito en el cual tiene una precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles. Es portátil y manual, hecho para fines topográficos. topográficos. n equipo más moderno y sofisticado es el teodolito electrónico, más conocido como estación total. total .
2. CLASIFICACIÓN
!os teodolitos se clasifican en teodolitos repetidores, reiteradores y teodolito br"#ula. 2.1. Teodolitos repetidores
$irv $irven en para para la acum acumul ulac ació ión n de medi medida dass suce sucesi siva vass de un mismo mismo ángu ángulo lo horizontal en el limbo, limbo, pudiendo as% dividir el ángulo acumulado y el n"mero de mediciones. Estos pueden ser Conc&ntricos 'llevan el anteo#o en el centro del e#e horizontal o Exc&ntricos 'llevan el anteo#o en un extremo del e#e secundario. 2.2. Teodolitos reiteradores
(as conocidos como direccionale s) tienen la particularidad de poseer un limbo fi#o y sólo se puede mover la alidada. alidada. *l igual que los repetidores pueden ser conc&ntricos o exc&ntricos. 2.3. Teodolito – brújula
+iene incorporado una br"#ula de caracter%sticas especiales, este tiene una br"#ula imantada con la misma dirección al c%rculo horizontal. $obre el diámetro a grados de gran precisión. En la actualidad la mayor%a de los teodolitos del mercado son conc&ntricos y repetidore repetidores. s. +ambi&n reciben el nombre nombre de centrados centrados y de transito transito porque porque pueden bascular completamente el anteo#o e invertirlo.
3. EJES
El teodolito tiene / e#es principales y 0 e#es secundarios 3.1. Ejes Principales •
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E#e 1ertical de 2otación 3nstrumental s - s 'E12345 Es el e#e que sigue la trayectoria del Cenit-6adir, tambi&n conocido como la l%nea de la plomada, y que marca la vertical del lugar. E#e 7ptico Z - Z 'E845 Es el e#e donde se enfoca a los puntos. El e#e principal es el e#e donde se miden ángulos horizontales. El e#e que sigue la trayectoria de la l%nea visual debe ser perpendicular al e#e secundario y &ste debe ser perpendicular al e#e vertical. !os discos son fi#os y la alidada es la parte móvil. El decl%metro tambi&n es el disco vertical. E#e 9orizontal de 2otación del *nteo#o K - K 'E92*45 8 e#e de mu:ones es el e#e secundario del teodolito, en el se mueve el visor. En el e#e de mu:ones hay que medir cuando utilizamos m&todos directos, como una cinta de medir y as% obtenemos la distancia geom&trica. $i medimos la altura del #alón obtendremos la distancia geom&trica elevada y si medimos directamente al suelo obtendremos la distancia geom&trica semielevada) las dos se miden a partir del e#e de mu:ones del teodolito. El plano de colimación es un plano vertical que pasa por el e#e de colimación que está en el centro del visor del aparato) se genera al girar el ob#etivo.
3.2. Ejes secundarios • •
!%nea de fe !%nea de %ndice
4. PARTES
n teodolito, sin importar el tipo ni el avance tecnológico al que haya sido sometido, consta de las siguientes partes5 !a base nivelante El limbo !a alidada • • •
Estas partes principales se dividen en otras piezas que son5 *nteo#o. +ornillo de enfoque del ob#etivo. ;i:ón. • • •
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8cular. C%rculo vertical graduado. C%rculo horizontal graduado. ;lomada 'puede ser óptica o f%sica, dependiendo el modelo4. +ornillos calantes. +ornillo de su#eción 'es la parte que une al aparato con el tr%pode4. (icrómetro. Espe#o de iluminación 'sólo en algunos aparatos4. 6ivel tubular. 6ivel esf&rico. *sa de transporte.
4.1. Partes Principales •
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6iveles5 El nivel es un tubo lleno de una mezcla de alcohol y &ter que contiene una burbu#a de aire, la tangente a la burbu#a de aire será un plano horizontal. $e puede traba#ar con los niveles descorregidos. ;recisión5 = y =. 6ivel esf&rico5 Ca#a cil%ndrica tapada por un casquete esf&rico. Cuanto menor sea el radio de curvaturas menos sensibles serán) sirven para obtener de forma rápida el plano horizontal. Estos niveles tienen en el centro un c%rculo, hay que colocar la burbu#a dentro del c%rculo para hallar un plano horizontal bastante aproximado. +ienen menor precisión que los niveles tóricos, su precisión está en ? como máximo aunque lo normal es ? o 0?. 6ivel tórico5 $i está descorregido nos impide medir. 9ay que calarlo con los tornillos que lleva el aparato. ;ara corregir el nivel hay que ba#arlo un ángulo determinado y despu&s estando en el plano horizontal con los tornillos se nivela el ángulo que hemos determinado. $e puede traba#ar descorregido, pero hay que cambiar la constante que nos da el fabricante. ;ara traba#ar descorregido necesitamos un plano paralelo. ;ara medir hacia el norte geográfico 'medimos azimutes, si no tenemos orientaciones4 utilizamos el movimiento general y el movimiento particular. $irven para orientar el aparato y si conocemos el azimutal sabremos las direcciones medidas respecto al norte.
;lomada5 $e utiliza para que el teodolito est& en la misma vertical que el punto del suelo.
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;lomada de gravedad5 @astante incomodidad en su mane#o, se hace poco precisa sobre todo los d%as de viento, se utilizaba antes que se inventara la plomada óptica. ;lomada óptica5 Es la que llevan hoy en d%a los aparatos, por el ocular vemos el suelo y as% ponemos el aparato en la misma vertical que el punto buscado. !imbos5 grados sexagesimales, o de a A grados centesimales. En los limbos verticales podemos ver diversas graduaciones 'limbos cenitales4. !os limbos son discos graduados, tanto verticales como horizontales. !os teodolitos miden en graduación normal 'sentido destrógiro4 o graduación anormal 'sentido levógiro o contrario a las agu#as del relo#4. $e miden ángulos cenitales 'distancia cenital4, ángulos de pendiente 'altura de horizonte4 y ángulos nadirales.
6onios5 (ecanismo que nos permite aumentar o disminuir la precisión de un limbo.
sobre un vidrio.- El ret%culo puede llevar tambi&n otros hilos adicionales para +aquimetr%a , llamados hilos superiores e hilos inferiores , equidistantes de hilos horizontal o el hilo medio. $obre el plano de los hilos de ret%culo debe caer la imagen formada sobre el plano de ret%culo.
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8cular5 9ace las veces de un microscopio ampliando la imagen formada sobre el plano del ret%culo. 9ay dos tipos de ocular5 El que invierte la imagen que ha formado el ob#etivo presentándola al o#o en su posición normal) lo usan los anteo#os llamados de imagen normal el que no invierte la imagen formada por el ob#etivo sino que solo la aumenta. !o llevan los aparatos llamados de imagen invertida. Este tipo es más venta#oso por hacer más corto el anteo#o y además porque debido a que tiene menos lentes, da una imagen más brillante y clara.
4.2. Partes Accesorias •
+r%podes5 $e utilizan para traba#ar me#or, tienen la misma D e pero diferente F ya que tiene una altura) el más utilizado es el de meseta. 9ay unos elementos de unión para fi#ar el tr%pode al aparato. !os tornillos nivelantes mueven la plataforma del tr%pode) la plataforma nivelante tiene tres tornillos para conseguir que el e#e vertical sea vertical. !a forma adecuada de colocarlo es5
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+ornillo de presión 'movimiento general45 +ornillo marcado en amarillo, se fi#a el movimiento particular, que es el de los %ndices, y se desplaza el disco negro solidario con el aparato. $e busca el punto y se fi#a el tornillo de presión. +ornillo de coincidencia 'movimiento particular o lento45 $i hay que visar un punto le#ano, con el pulso no se puede, para centrar el punto se utiliza el tornillo de coincidencia. Con este movimiento se hace coincidir la l%nea vertical de la cruz filar con la vertical deseada. !os otros dos tornillos mueven el %ndice y as% se pueden medir ángulos o lecturas acimutales con esa orientación.
5. MOVIMIENTOS DEL TEODOLITO
Este instrumento, previamente instalado sobre el tr%pode en un punto del terreno que se denomina estación, realiza los movimientos sobre los e#es principales. 5.1. Movimiento de la alidada
Este movimiento se realiza sobre el e#e vertical (S-S), tambi&n presente en los instrumentos de todas las generaciones de teodolito. ;ermite al operador girar el anteo#o horizontalmente, en un rango de />G. 5.2. Movimiento del anteojo
Este movimiento se realiza sobre el e#e horizontal (K-K) y permite al operador girar desde el punto de apoyo hasta el Cenit, aunque estos casos son muy raros ya que mayormente se abarca un rango promedio de HG. 6. ESTACIÓN TOTAL
$e denomina estación total a un instrumento topográfico electro-óptico cuyo funcionamiento se apoya en la tecnolog%a electrónica. Este instrumento consiste en la incorporación de un distanciómetro a un teodolito electrónico y un microprocesador. *lgunas de las caracter%sticas que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanum&rica de cristal l%quido '!C<4, leds de avisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro, tracIeador 'seguidor de trayectoria4 y la posibilidad de guardar información en formato electrónico, lo cual permite utilizarla posteriormente en ordenadores personales. 1ienen provistas de diversos
programas sencillos que permiten, entre otras capacidades, el cálculo de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y eficaz y cálculo de azimutes y distancias .1. !uncionamiento
1ista como un teodolito se compone de las mismas partes y funciones que &l. El estacionamiento y verticalización son id&nticos aunque, para este "ltimo se cuenta con niveles electrónicos que facilitan la tarea. !os tres e#es y sus errores asociados tambi&n están presentes5 el de verticalidad, que con la doble compensación ve reducida su influencia sobre las lecturas horizontales, y los de colimación e inclinación, con el mismo comportamiento que en un teodolito clásico, salvo que el primero puede ser corregido por softBare, m ientras que en el segundo la corrección debe realizarse por m&todos mecánicos. El instrumento realiza la medición de ángulos a partir de marcas realizadas en discos transparentes. !as lecturas de distancia se realizan mediante una onda electromagn&tica portadora con distintas frecuencias que rebota en un prisma ubicado en el punto y regresa tomando, el instrumento, el defasa#e entre las ondas. *lgunas estaciones totales presenta la capacidad de medir a sólido, lo que significa que no es necesario un prisma reflectante. Este instrumento permite la obtención de coordenadas de puntos respecto a un sistema local yJo arbitrario, como tambi&n a sistemas definidos y materializados. ;ara la obtención de estas coordenadas el instrumento realiza una serie de lecturas y cálculos sobre ellas y demás datos suministrados por el operador. !as lecturas que se obtienen con este instrumento son las de ángulos verticales, horizontales y distancias, utilizando en esta ultima otra particularidad de este instrumento es la posibilidad de incorporarle datos como coordenadas de puntos, códigos, correcciones de presión y temperatura, etc. !a precisión de las medidas es del orden de la diezmil&sima de gonio en ángulo y de mil%metros en distancias, pudiendo realizar medidas en puntos situados entre 0 y K Iilómetros seg"n el aparato. .2. Teodolito" estaci#n total $ %P&
en&ricamente se les denomina estaciones totales porque tienen la capacidad de medir ángulos, distancias y niveles, lo cual requer%a previamente de diversos instrumentos. Estos teodolitos electro-ópticos hace tiempo que son una realidad t&cnica accesible desde el punto de vista económico. $u precisión, facilidad de uso y la posibilidad de almacenar la información para descargarla despu&s en programas de C*< ha hecho que desplacen a los teodolitos, que actualmente están en desuso. ;or otra parte, desde hace ya varios a:os las estaciones totales se están viendo desplazadas por el ;$ en traba#os topográficos. !as venta#as del ;$ topográfico con respecto a la estación total son que, una vez fi#ada la base en tierra no es necesaria más que una sola persona para tomar los datos, mientras que la estación requer%a de dos, el t&cnico que mane#aba la estación y el operario que situaba el prisma. ;or otra parte, la estación total exige que exista una l%nea visual entre el aparato y el prisma, lo que es innecesario con el ;$.
$in embargo, la mayor precisión de la estación 'pocos mil%metros frente a los cent%metros del ;$4 la hacen todav%a necesaria para determinados traba#os, como la colocación de apoyos de neopreno ba#o las vigas de los puentes o la colocación de vainas para potenzado. 7. MECANISMO PARA NIVELAR UN APARATO:
Esta operación se hace por medio de los tornillos de nivelar y de acuerdo con los niveles del plato. !a cabeza nivelante se puede inclinar) gracias a la articulación de rótula que hace flexible su conexión con la base. !a inclinación de la cabeza nivelante es regulada por los tornillos de nivelar.
$on A los tornillos de nivelar en los aparatos americanos y tres en los europeos. ;ara nivelar un aparato de cuatro tornillos, se gira el plato hasta que el nivel quede paralelo a dos tornillos opuestos) se encuentra la burbu#a de nivel moviendo los dos tornillos, en sentido contrario, la misma cantidad. !a burbu#a se desplaza de acuerdo con la dirección del movimiento del pulgar de la mano izquierda. $e gira luego el plato a HG y se hace lo mismo con los otros dos tornillos opuestos. El proceso se repite alternativamente sobre dos partes de tornillos opuesto hasta que la burbu#a permanezca centrada en cualquier posición del plato. $i el aparato tiene tres tornillos de nivel, se pone el nivel primeramente paralelos a dos de ellos. $e debe cuidar que todos los tornillos de nivelar est&n siempre en contacto con la base.
BIBLIOGARFIA
http5JJhtml.rincondelvago.comJteodolito.html http5JJBBB.#cminstrumental.netfirms.comJteodolito.htm http5JJimages.google.com.pe
