RECONOCIMIENTO DE TEODOLITO-NIVELACION TRIGONOMETRICA

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA

Escuela Profesional de Ingeniería civil

RECONOCIMIENTO DE TEODOLITO – NIVELACION TRIGONOMETRICA

ASIGNATURA: TOPOGRAFÍA I

DOCENTE: ING. BOCANEGRA JACOME MIGUEL

INTEGRANTES: ASANZA SANTA CRUZ ROMULO ANDERSON BUSTAMANTE CAMPOS ANTONY FRANCIS CANO PRADO FRANK WILDER FERNANDEZ RUBIO ALEX SHAMIR GOMEZ JULCA CARLOS RAFAEL JOSEPH SILVA TORRES MANUEL HIUBERT

LAMBAYEQUE, 3 DE SETIEMBRE DEL 2014

INFORME DE SALIDA DE CAMPO

INTRODUCCIÓN

En todos los campos de la humanidad se van dando cambios tecnológicos, tanto es así que todo está siendo reemplazado por aparatos electrónicos de mayor precisión y cuyo uso nos permite trabajar con mayor comodidad. Este es el caso de los teodolitos, que a lo largo de la historia han sufrido trasformaciones, dando lugar a la creación de teodolitos ópticos electrónicos, los que nos ayudan a medir ángulos tanto horizontales y verticales con mucha rapidez y precisión En este informe incluimos la descripción de distintos modelos de teodolito, los cuales fueron explicados durante la práctica por parte del profesor. Asimismo aprenderemos a utilizar el método de nivelación trigonométrica, cuyo procedimiento es parecido a medir alturas con el eclímetro.

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ING. BOCANEGRA JACOME MIGUEL

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OBJETIVOS  Afianzarnos más el manejo del método de Nivelación Trigonométrica con la ayuda de los teodolitos, herramientas clásicas en el trabajo topográfico.

 Reconocer cada una de las partes de los equipos, reconociendo los patrones comunes y estándar.

 Aprender a ubicar el equipo sobre un punto de cota conocida con ayuda de la plomada óptica.

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“RECONOCIMIENTO DE TEODOLITO – NIVELACION TRIGONOMÉTRICA” MARCO TEÓRICO EL TEODOLITO  El teodolito es un instrumento topográfico que nos permite determinar tanto ángulos horizontales como verticales. A continuación describiremos el teodolito que utilizamos en la práctica: I.

TEODOLITO CST/BERGER:

Descripción:  Es un instrumento de bastante aumento por lo general un poco mayor que el nivel de anteojo.  A diferencia del nivel el teodolito tiene un giro libre u horizontal por lo que debe de tener tornillos de sujeción. Partes:  Base nivelante: conformada por tres tornillos nivelantes.  Nivel de aire circular: que se nivela con las patas del trípode.  Nivel de aire cilíndrico: que se nivela con los tornillos nivelantes  Tornillo de sujeción horizontal: permite evitar que gire el teodolito.  Tornillo tangencial horizontal: permite dar movimientos finos horizontales.  Pantalla electrónica:  Tornillo de sujeción vertical: permite que el anteojo no se mueva en un plano vertical.  Tornillo tangencial vertical: permite dar movimientos finos verticales.  Plomada óptica: sirve para poder colocarlo sobre el punto, tiene sus tornillos para foco de imagen e hilos.  Anteojo: que tiene dos tornillos uno que es el foco de la imagen y el otro

foco de los hilos. Además de 2 líneas de puntería simple.

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TORNILLO FOCO DE IMAGEN

TORNILLO FOCO DE HILOS

TORNILLO DE SUJECCION VERTICAL TORNILLO TANGENCIAL VERTICAL

PANTALLA PLOMADA OPTICA

NIVEL DE AIRE CIRCULAR

TORNILLOS NIVELANTES

BASE NIVELANTE

NIVEL DE AIRE CILINDRICO

TORNILLO TANGENCIAL HORIZONTAL

TORNILLO DE SUJECCION HORIZONTAL TOPOGRAFIA 1


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Nivelación del equipo:  Lo primero que tenemos que hacer es colocar el trípode a una altura conveniente para que el teodolito quede a la altura de mi visual.  Luego clavamos una de las patas del trípode para un mejor cuidado del equipo. Enseguida colocamos el equipo, verificando que la base nivelante este lo más horizontal posible.  Después cogemos las dos patas y empezamos a mover, mirando por la plomada óptica que coincida con el punto topográfico buscando que la base se encuentre horizontal.  Una vez hecho esto, nivelaremos el nivel de aire circular con las patas del trípode, tener presente que al hacer esto se pudo haber movido el punto por eso verificamos por la plomada óptica.  Ahora se procede a hacer la nivelación fina, ésta se hace mediante el nivel de aire cilíndrico.  Para esto colocamos el equipo entre 2 tornillos y se hace la nivelación, luego se gira 90° y se nivela con el otro tornillo. Después verificamos que se mantenga sobre el punto, si no es así y se ha movido ligeramente se procede a lo siguiente:  Se suelta el tornillo de sujeción de la base y volvemos a observar por la plomada óptica, luego corremos la base del equipo hasta que coincide con el punto topográfico.  Finalmente ajustamos el tornillo de sujeción de la base y verificamos que no se haya movido el nivel de aire, si es así entonces el equipo quedo completamente nivelado, de lo contrario repetiremos el proceso.

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Funcionamiento del equipo:  Prendemos el equipo con el botón verde.  El equipo nos muestra los ángulos verticales que son los cenitales porque el cero se encuentra en el cenit.  Para pasar los ángulos verticales a pendientes presionamos V/%  La menor graduación en pantalla es de 5’’.  Para medir ángulos horizontales: 

Muestra ángulos azimutales medidos en el sentido de las agujas del reloj (ángulos horizontales a la derecha), pero si presiono el botón R/L cambia el sentido y los ángulos los mide a la izquierda.



Para medir ángulo horizontal desde un determinado punto presiono el botón 0SET que lo hace cero para poder medir desde allí.

 Para congelar el ángulo presiono el botón hold.

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Además del teodolito CST BERGER, otro de los equipos que salieron a campo fue: II.

Teodolito Modelo TOPCON DT-100, DT-104

Descripción del equipo:  Externamente es muy parecido al modelo CST BERGER utilizado por la brigada, encontrando las mismas partes.  A diferencia del modelo utilizado solo puede visualizarse una pantalla electrónica en vez de dos. Otra diferencia que se puede encontrar entre este modelo y el CST BERGER es en la parte electrónica. Partes:

FOCO DE LA IMAGEN

MIRAS SIMPLES FOCO DE LOS HILOS PLOMADA ÓPTICA NIVEL DE AIRE CILÍNDRICO

NIVEL DE AIRE CIRCULAR

BASE NIVELANTE

TORNILLO DE SUJECIÓN VERTICAL

TORNILLO TANGENCIAL VERTICAL

TORNILLO DE SUJECIÓN HORIZONTAL

TORNILLO TANGENCIAL HORIZONTAL

PANTALLA ELECTRÓNICA TOPOGRAFIA 1


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Nivelación del equipo: Para la nivelación de este equipo se realiza el mismo procedimiento que en la nivelación del teodolito CST BERGER. Funcionamiento del equipo: Este equipo cuenta con una pantalla digital, la cual se muestra a continuación:

 El equipo se prende con el botón verde (POWER).  El botón V/% se usa para pasar los ángulos verticales a pendientes  Para la medición de ángulos horizontales, la pantalla electrónica muestra ángulos azimutales medidos en el sentido de las agujas del reloj (ángulos horizontales a la derecha), pero si presiono el botón R/L cambia el sentido y los ángulos los mide a la izquierda.  Para medir el ángulo horizontal desde un determinado punto se presiona el botón 0SET que lo hace cero para poder medir desde allí.  Para congelar el ángulo presiono el botón hold.

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NIVELACIÓN TRIGONOMÉTRICA La nivelación trigonométrica se usa generalmente en terrenos accidentados o en lugares que dificulten trabajar con los instrumentos. Nivelación trigonométrica para distancia no mayor a 500 m. Para distancias horizontales no mayores a los 500 m, la determinación de cota en un punto se pude proceder de la siguiente forma: -

Se instala el teodolito en uno de los puntos a nivelar, preferentemente con fácil acceso y suelo firme para no complicar la nivelación.

-

Medimos la altura del instrumento, utilizando mayormente una cinta.

-

Se coloca la mira en el otro punto y se hace puntería con el anteojo del trípode a esta, de manera q el hilo horizontal en la misma altura de la del instrumento.

-

Realizamos la lectura de ángulos.

-

Finalmente se realizan las operaciones.

𝐂𝐨𝐭𝐚 𝐁 = (𝐂𝐨𝐭𝐚 𝐀) + 𝐢 ± (𝐃 𝐱 𝐓𝐠(𝛂)) − 𝐦

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TRABAJO REALIZADO EN CAMPO 



INSTRUMENTOS: -

Teodolito

-

Trípode

-

Jalones y estacas

-

Cinta

-

Mira

DESCRIPCIÓN DEL LUGAR:

El terreno donde realizamos esta práctica, fue una parcela de área verde situada en el interior de la UNPRG, al oeste del lugar de los tableros, al este de la facultad de medicina y a su vez al sur del cafetín principal

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

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA DE CAMPO: Se nos ha encargado determinar la cota del punto B establecido por el ingeniero teniendo como cota conocida el punto A con un valor de 15.931m, haciendo uso del teodolito y cinta. Usando el procedimiento de nivelación trigonométrica. Para poder determinar la cota del punto B dentro de nuestra área de trabajo, tuvimos que hallar el ángulo y la distancia horizontal de dicho punto.

A) DETERMINACIÓN DEL ÁNGULO VERTICAL: Para ello tuvimos que previamente posicionar de manera correcta el trípode junto con el nivel. Esto de la siguiente manera: PASOS:  Lo primero que hicimos es materializar el punto que el profesor nos dio, poniendo una estaca en el punto A cuya cota es de : 15.931m  Escogemos una de las 3 patas del trípode la cual va a estar fija siempre, las otras 2 nos van a servir para la nivelación.   Ahora colocándonos por encima del punto A o punto conocido procedemos a instalar el trípode, y tratando que la base de este esté lo más horizontal posible, para que la nivelación no sea tan complicada. Ahora haciendo uso de la plomada óptica buscamos estar de acorde con el punto A, pero esto solo como referencia porque puede que al final de la nivelación se corrija la posición del teodolito buscando que este esté exactamente bajo el punto por un proceso mostrado en pasos más adelante.  Una vez ubicado el instrumento en un lugar adecuado, y también con el punto fijado por la plomada óptica, el siguiente paso es hacer la nivelación del nivel circular y del nivel cilíndrico o anular. TOPOGRAFIA 1


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 Para hacer la nivelación del nivel circular, utilizamos las patas del trípode, regulándolas con los pernos que la fijan, subiendo y bajando estos hasta lograr que la burbuja quede en el centro, pero en esta nivelación tomamos las 2 patas que no eran fijas, ya que en el paso 2 hicimos que una de las 3 patas sea fija.  Nivelado ya el nivel circular pasamos a la siguiente nivelación, la del nivel cilíndrico, para la cual se hace el uso de los 3 tornillos nivelantes presentes en el teodolito, poniendo este entre 2 pernos nivelantes, luego cambiando la posición a 90° se nivela con el otro tornillo nivelante, haciendo que la burbuja quede en el centro del nivel cilíndrico. Si el teodolito está en óptimas condiciones, o sea sin ningún problema técnico, entonces al nivelar el nivel de aire cilíndrico, el nivel de aire circular no se desnivela.  Teniendo ya la nivelación completa del equipo con el circular y cilíndrico, nos fijamos a través de la plomada óptica que el punto no se haya movido, en caso de que el punto no esté en el centro de la plomada, entonces lo que hacemos es desempernar el teodolito y desplazarlo sobre la base del trípode, hasta observar que el punto quede en el centro de la plomada.  Si después de mover el teodolito, se mueven los niveles de aire ya sea el circular o cilíndrico, se vuelve a nivelar, y se repite todos los pasos de nivelación explicados, pero tomando en cuenta siempre que debemos tener una pata del trípode fija y estando ubicado en punto dado, de repente no

exactamente

debajo

pero

si

aproximadamente sobre este.

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 De esta forma tenemos la ubicación del trípode, la nivelación completa del teodolito con sus niveles circular y cilíndrico y también la fijación del punto con la plomada óptica.  Una vez nivelado el instrumento procedimos a llevar la mira hasta el punto B, y enfocando bien el plano de los hilos y la imagen a cualquier parte de la mira, tomamos la lectura de dicha altura (hilo central), la cual fue 2.196 m. y el ángulo que marco el instrumento fue de 89° 13’ 05’’  Considerando que el 0º estaba graduado en el cenit, tuvimos que hallar el complemento del ángulo observado en la pantalla para obtener así el ángulo de elevación. α = 90º 00’ 00’’ – (89º 13’ 05’’) = 00º 46’ 55’’

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B) MEDICIÓN DE LA DISTANCIA ENTRE EL PUNTO A Y B  En primer lugar materializamos los 2 puntos indicados por el profesor con jalones.  Luego como el terreno era demasiado extenso utilizamos jalones y estacas para hacer un alineamiento.  Luego procedimos a utilizar la cinta comenzando por el extremo B  Extendimos la cinta, como el terreno era desnivelado le dimos una  pequeña altura conservando siempre que la cinta se mantengan horizontal  Como la distancia era mayor que la cinta (30m) tuvimos que medir por cintadas colocando un jalón cuando la cinta llegue a los 30 m y así seguir midiendo  Al final obtuvimos 2 cintadas de 30m + 7.394 m

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C) COTA DEL PUNTO B  Para hallar esta cota, lo primero que hicimos fue medir la altura del instrumento (teodolito), a partir de una línea marcada en el centro de este, usando para ello la cinta obteniéndose una medida de 1.468 m.  Con los datos hallados: o Angulo de elevación: 00° 46’ 55’’ o Distancia entra A y B : 67.394m  Finalmente, pudimos hallar la cota del punto B, empleando la siguiente fórmula dada en clase:

En nuestro caso usaremos: 𝐂𝐨𝐭𝐚 𝐁 = (𝐂𝐨𝐭𝐚 𝐀) + 𝐢 + (𝐃 𝐱 𝐓𝐠(𝛂)) − 𝐦 Pues como medimos un ángulo de elevación, el signo para 𝐃 𝐱 𝐓𝐠(𝛂) será positiva. Así que: Cota B = (15.931 m) + 1.468+ (67. 394 x Tg(00º 46’ 55’’)) – 2.196 Cota B = 16.123 m

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CONCLUSIONES.  En la octava salida de campo, luego del manejo del teodolito y la cinta, en el

trabajo encomendado para la realización de una nivelación trigonométrica, llegamos a las siguientes conclusiones

1. La distancia determinada entre el punto A y B, haciendo uso de la cinta fue:

Distancia entre A y B: 67.934 m

2. El valor de la cota para el punto B pedido, luego de haberse realizado la nivelación trigonométrica es: Cota de B= 16.123 m 3. Como pudimos observar al término de este trabajo de campo, la colocación del trípode en la nivelación del teodolito toma mayor importancia a diferencia de otros equipos, pues para que el teodolito se encuentre bien nivelado, éste debe ubicarse precisamente sobre el punto topográfico, y es necesario hacer uso de las patas del trípode.

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