Relleno Topografico Ok

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA MINERA Y METALURGICA

OBJETIVOS Conocer y aprender los métodos taquimétricos para el cálculo de distancias. Aprender el correcto manejo del teodolito como instrumento de medida. Aprender a medir con total precisión los ángulos horizontales y verticales señalados en el teodolito. Reafirmar los conceptos adquiridos en la parte teórica. Representación gráfica en un plano topográfico.

FUNDAMENTO TEORICO Los levantamientos topográficos se realizan con el fin de determinar la configuración del terreno y la posición sobre la superficie de la tierra, de elementos naturales o instalaciones construidas por el hombre. En un levantamiento topográfico se toman los datos necesarios para la representación gráfica o elaboración del mapa del área en estudio.

Teodolito Es un aparato que posee múltiples usos en topografía, se usa principalmente para medir ángulos horizontales y verticales, alineación de puntos en un plano horizontal o vertical, así como medida aproximada aproximada de distancias por medio del principio de estadía.

Ejes Principales de un Teodolito Eje Principal: Es la línea imaginaria alrededor del cual gira la alidada, además de pasar por el centro del limbo horizontal.

CUARTO INFORME DE TOPOGRAFIA GENERAL

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Eje Horizontal: Es la línea imaginaria alrededor de la cual gira el anteojo, además de pasar por el centro del limbo vertical.

Eje de Colimación: Es la línea que une el cruce de los hilos del retículo con el centro óptico del objetivo.

Componentes clásicos del Teodolito. a) Base. Constituida por: 

Una plataforma que involucra los tornillos nivelantes.



El limbo horizontal, que contiene el transportador respectivo, el cual puede girar respecto al eje. Principal, sin embargo dicho movimiento puede ser bloqueado por el tornillo de fijación de la base.

b) Alidada. Constituida por: 

Una estructura en forma de Y que va montada sobre la base y puede girar respecto al eje principal, sin embargo dicho movimiento puede ser bloqueado por el tornillo de fijación de la alidada.



El anteojo que puede girar respecto al eje horizontal; dicho movimiento puede ser bloqueado por el tornillo de fijación del anteojo.

Clasificación de los teodolitos según el método para medir ángulos horizontales. 1. Teodolitos repetidores. Están constituidos por doble eje. 

El eje de rotación de la base; alrededor del cual puede girar la estructura que contiene al transportador horizontal conjuntamente con este.


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

Para bloquear dicho movimiento, basta ajustar el tornillo de fijación de la base.



Para activar el movimiento lento de la base, primero se ajusta el tornillo de fijación respectivo para luego girar el tornillo tangencial correspondiente.



El eje de rotación de alidada, alrededor del cual puede girar la alidada.



Para bloquear el movimiento lento, primero se ajusta el tornillo de fijación de la alidada para luego girar el tornillo tangencial correspondiente.



Estos teodolitos han sido diseñados para poder aplicar en el campo el método de repetición.

Taquimetría Es un procedimiento de medida rápida que permite obtener prácticamente de manera simultánea pero de forma indirecta la distancia horizontal y desnivel entre dos puntos. Se utiliza en trabajos de poca precisión tales como: 

En la determinación de puntos estratégicos de detalles o rellenos topográficos.



En levantamientos de curvas de nivel.



En la comprobación de mediciones de mayor precisión.



En trabajos preliminares.

Existen diversos equipos para la aplicación de este método (taquimétrico), sin embargo en la actualidad los preferidos son: el teodolito con la mira parlante así como la estación total y por último el GPS navegador e incluso diferencial.


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Los puntos de estación por lo general se establecen en los vértices de una poligonal previamente levantada, cuyas coordenadas se conocen. Para medir los ángulos horizontales de los puntos de relleno, se debe establecer una alineación de referencia entre la estación y un punto conocido.

En la figura se ha colimado la estación E4 desde la estación E5, imponiendo una lectura al círculo horizontal de 0°00’00”, y se han medido los ángulos horizontales a los puntos 1, 2 y 3. Si conocemos el acimut de E5 a E4, los acimuts desde E5 hacia los puntos 1, 2 y 3 se calculan sumándole al acimut de referencia los ángulos horizontales medidos, teniendo cuidado de restar 360º si la suma es mayor de 360º. En la figura 7.1.b. se ha colimado la estación E4 desde la estación E5 imponiendo al círculo horizontal una lectura igual al acimut entre E5 y E4; por lo tanto, las lecturas al círculo horizontal corresponden directamente a los acimuts desde el punto de estación E5 a los puntos 1, 2 y 3. En levantamientos de poca precisión, en donde se puede asumir un sistema de coordenadas de referencia, es posible ubicar el norte con la ayuda de una brújula (figura 7.1.c.) imponiendo 0º00’00” en el círculo horizontal, por lo que una vez colimados los puntos de relleno las lecturas al círculo horizontal corresponden directamente a los acimuts


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desde el punto de estación E5 a los puntos 1, 2 y 3. Una vez levantados los datos de campo, se procede al cálculo de las coordenadas Norte, Este y Cota de los puntos de relleno. Hasta la aparición de las computadoras personales, el ploteo de los puntos de relleno se hacía en forma manual con la ayuda del transportador y el escalímetro; actualmente es preferible el cálculo y ploteo de las coordenadas topográficas con el uso de programas de aplicación o con la ayuda de programas de dibujo y edición gráfica.

1. Método estadimétrico. El principio se fundamenta en la determinación de la distancia horizontal entre dos puntos (D), aprovechando la semejanza de triángulos que se presenta. Si `Ò´´ es el ocular de un observador y asumimos conocido los elementos del instrumento ``P´´ e `ì´´ así como la longitud m, geométricamente se tiene: D/P = m/i De donde: D = (P/i) m Dado que ``P´´ e `ì´´ son elementos fijos del instrumento y por tanto constantes, podemos hacer; K = (P/i), luego: D = Kxm Concluyendo que la distancia ``D´´ es proporcional a la distancia vertical ``m´´. Los puntos 1; 2 y 1´; 2´, toman el nombre de extremos estadimetricos.

Hilos Estadimetricos. Se presentan generalmente en los telescopios de equipos topográficos tal como el teodolito.


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Estos hilos son líneas muy finas paralelas y simétricas respecto al hilo horizontal del retículo. Estas líneas generalmente (en los equipos modernos) se montan en la misma retícula y en el mismo plano que la cruz filar; de manera que la distancia entre ellos es constante.

Para visuales horizontales. Consiste en hacer uso de los hilos estadimetricos del teodolito conjuntamente con las graduaciones de una mira en posición vertical.

Para visuales inclinadas. El eje de colimación del telescopio forma un ángulo α con la horizontal y los hilos estadimetricos cortan a la mira vertical en a y B cuya longitud es ``m´´; si A´B´= m´. m´= m.Cos(α)


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Proyección horizontal.- Del triángulo sombreado. DH = G.Cos (α) DH = (100.m.Cos (α)) (Cos (α)) DH = 100.m.Cos (α)2 Proyección Vertical.- Del triangulo sombreado. DV = G.Sen (α) DV = (100.m.Cos (α)) (Sen (α))

DV = 50.m.Sen (2α) Relleno topográfico. El relleno topográfico consiste en determinar puntos en el terreno centro y/o fuera de una poligonal o red de apoyo; para con ello representar en un plano los detalles artificiales y naturales de la superficie en estudio. Existen dos tipos de detalles, Naturales y Artificiales. El método más usado para el efecto es el de radiación, dado que hay que determinar alrededor de cada vértice de la poligonal todos los puntos notables que definan los detalles del terreno. Los errores que existan en la posición de los puntos de la red de apoyo, se reflejaran en los detalles; por tal razón es recomendable verificar y ajustar la poligonal así como el circuito altimétrico antes de iniciar el relleno topográfico. En el campo se usa con la misma importancia el método taquimétrico como la medición con cinta métrica, aplicando simultáneamente el levantamiento planimetrico y altimétrico. Téngase, presente que el producto final de un plano,


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está constituido por los detalles topográficos, pues los errores que se cometan en esta actividad serán fácilmente detectados pro cualquier individuo que conozca la zona de trabajo.

EQUIPOS

Una cinta métrica

jalones

plomadas

teodolito


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Mira

CAMPO DE TRABAJO El area de trabajo fue en la Universidad Nacional de Ingenieria, en la facultad de Arquitectura, Urbanismo y Artes (FAUA). Las letras A,B,C,D,E indican los vertices de nuestro poligono.

NM


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PROCEDIMIENTO Para obtener los datos en terreno, se utilizarán cuatro instrumentos: un teodolito, una mira de 4m graduada en cm y una huincha. E l teodolito para realizar las lecturas de hilos sobre la mira y para las lecturas de ángulos; la huincha servirá para medir la altura instrumental. En primer lugar se fijarán 5 estaciones, éstas serán los puntos del terreno donde se situará el instrumento. Estas estaciones tienen que cumplir con las condiciones principales de ser visibles entre ellas. Las estaciones deben ser situadas en zonas que sean accesibles y presenten buenas condiciones para situar el instrumento. A las estaciones se les asignará el nombre de estación A, B, C D, E, siguiendo el contorno de un polígono cerrado. Se situará el instrumento sobre la primera estación (E), es importante que al situar el taquímetro, éste quede bien nivelado y que la estación coincida con la plomada óptica, para de ésta forma asegurarse de que el eje óptico se encuentre precisamente sobre la estación y no sobre un punto cercano a ella, lo que acarrearía un error considerable en todas las medidas posteriormente realizadas. Una vez estacionada el equipo en el punto E procedemos a calcular el ángulo horizontal D-E-A poniendo el teodolito en el lado ED en 00º00’00’’y una vez ubicada el lente objetivo en la dirección del lado EA nos dará el ángulo horizontal y así el mismo procedimiento para el resto de las estaciones o vértice de la poligonal. Una vez medidos los ángulos horizontales del polígono se procederá al relleno topográfico para medir las estructuras que se encuentran dentro del polígono. Para ello nos ubicamos en la estación E y procedemos a medir la altura del instrumento, esta medida se efectuará con huincha y se hará desde el eje óptico hasta la estación; ya que la huincha no se puede situar exactamente sobre el eje óptico, ya que éste se encuentra en el interior del instrumento, se situará en un punto, marcado sobre el instrumento, que se encuentra

a

la

misma

cota

del

eje

pero

desplazado


un

poco

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horizontalmente; a la medida se le restará un cm antes de llevarla a la tabla de datos para compensar este error. Luego pasamos a calcular el azimut del lado AB de la poligonal.

CALCULOS Y RESULTADOS

RECOMENDACIONES Y OBSERVACIONES Se recomiendo que al momento de sacar los materiales del laboratorio fijarnos si estos se encuentran en buen estado, sobre todo el teodolito pues este será de suma importancia para nuestras mediciones. Mantener la mira lo más vertical que se pueda, para tratar de evitar errores grandes en la medición. Es recomendable que la mira se encuentre lejos del teodolito para unas mejores mediciones. Desde algunos de nuestros vértices no se podían divisar con total claridad algunos puntos para nuestro relleno topográfico. Señalar los puntos más característicos y representantes del terreno para tener referencias de este. Hubo algunos puntos en donde se nos fue algo complicado el estacionamiento del teodolito, ya que el terreno era algo complicado. Se recomienda barrer con la mayor cantidad de puntos próximos a nuestros puntos vértices para así poder realizar un mejor relleno topográfico. Tomar la medida de los ángulos horizontales y verticales por lo menos dos veces y así poder obtener un promedio con lo cual podríamos minimizar los errores obtenidos en cada medición.


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CONCLUSIONES El relleno topográfico resulta ser muy útil, pues nos permite definir bien los puntos dentro del polígono y así poder darles determinadas coordenadas. Las mediciones que realizamos con el teodolito resultaron ser mucho más precisas que las realizadas con la cinta, por ejemplo en las distancias horizontales. El uso del teodolito en este trabajo resulta de suma importancia porque nos permite hallar la medición de distancias sumamente grandes que a diferencia con la cinta métrica nos resultaría más trabajoso y menos exacto. La aplicación de la taquimetría para este trabajo fue muy favorable, pues gracias a ello se realizaron las medidas de las distancias horizontales y verticales. Podemos llegar a la conclusión que la variación que existe entre en hilo superior e inferior multiplicado por 100 nos da como resultado un valor que se aproxima a la distancia horizontal. Para este trabajo la utilización de la brújula es sumamente importante, pues nos ayudó a orientar nuestro plano con un rumbo respecto al norte magnético.

BIBLIOGRAFIA Topografía. Técnicas Modernas. Msc. Ing. Jorge Mendoza Dueñas. Edición 2010 Lima-Perú Levantamientos Topográficos. Ing. Leonardo Casanova M.


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