INTRODUCCION

La medición de ángulos hoy en día viene a ser el principal elemento utilizado en los trabajos topográficos, por lo cual nos es necesario conocer apropiadamente el teodolito, el

principal y más preciso instrumento utilizado en estos trabajos topográficos.

Hoy en día existen una cantidad diversa de tipos de teodolitos los que se han hecho con el objetivo de cumplir

los requisitos de los diferentes usuarios, por lo que nosotros debemos conocer lo principal de estos tipos de

teodolitos.

Para efectuar la presente práctica utilizamos el teodolito para hallar la cota de un árbol teniendo un BM y una línea

de referencia.

El presente informe ha sido elaborado después de realizar la mencionada práctica de campo, que contiene una óptima descripción de los equipos empleados y del procedimiento

seguido.

1

OBJETIVOS

Familiarizarnos con el uso del teodolito, a través del reconocimiento de las diferentes partes con los que cuentan estos instrumentos, así como su empleo y su modo de uso en el trabajo de campo.

Aprender a usar y reconocer los diferentes tipos de teodolitos que nos brindó el gabinete de topografía y que fueron usados en el trabajo de campo.

Aprender a leer ángulos verticales y horizontales con el teodolito.

Aprender a colocar el trípode que es el elemento que soportara al teodolito, nivelando así en una correcta posición a éste

Realizar una Nivelación Trigonométrica con ayuda del teodolito, aplicando la teoría explicada en clase a nuestro trabajo en campo.

2

MARCO TEÓRICO

EL 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 de distancias por medio del principio de estadía.

TEODOLITO OPTICO ELECTRONICO CST BERGER

Descripción:

Por ser electrónicos este equipo funciona a pilas, para las cuales presenta una

empaquetadura impermeable para protegerlas de partículas de agua.

Es portátil y manual; está hecho con fines topográficos e ingenieriles, sobre

todo en las triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría,

puede medir distancias. Un equipo más moderno y sofisticado es el teodolito

electrónico, y otro instrumento más sofisticado es otro tipo de teodolito más

conocido como estación total.

Básicamente, el teodolito actual es un telescopio montado sobre un trípode y

con dos círculos graduados, uno vertical y otro horizontal, con los que se miden

los ángulos con ayuda de lentes.

3

PARTES DEL EQUIPO

Base nivelante:

Presenta 3 tornillos nivelantes, que permiten nivelar el nivel de aire circular,

además una llave que permite separar la base del teodolito y poder usarla con

otros instrumentos que lo requieran como es el caso de la brújula.

Tornillos de sujeción:

En estos equipos se está estandarizando la posición de este tornillo en relación

con los tornillos tangenciales, de tal manera que ambos tornillos estén juntos,

es decir el tornillo de sujeción vertical junto con el tangencial vertical y el tornillo

de sujeción horizontal junto con el tangencial horizontal.

Tornillo de sujeción horizontal: impide que el equipo realice movimientos

horizontales, es decir inmoviliza el tornillo tangencial horizontal.

4

Tornillo de sujeción vertical:impide que el equipo realice movimientos

verticales, es decir inmoviliza el tornillo tangencial vertical.

Tornillos tangenciales:

Tangencial horizontal: permite realizar leves movimientos horizontales al

teodolito.

Tangencial vertical: permite realizar leves movimientos horizontales al

teodolito.

Panel de control:

Conformado por la pantalla y el teclado del equipo:

PANTALLA: permite visualizar la lectura de los ángulos tanto horizontales (en

la parte inferior de la pantalla) como verticales (en la parte superior de la

pantalla), a diferencia de los mecánicos donde esta lectura se visualizaba a

través de un ocular. Esta se encuentra en ambas partes del equipo.

TECLADO: presenta los siguientes botones:

R/L: este botón permite dirigir el sentido de medición de los ángulos

horizontales, de tal manera que al presionarlo en la pantalla se mostrara HR

(cuando el sentido de medición es horario) y HL (cuando el sentido de medición

es antihorario).

HOLD permite congelar la lectura del ángulo horizontal.

0SET: cuando se desea medir ángulos horizontales con respecto a un

alineamiento, esta tecla permite colocar en cero la lectura del ángulo en dicho

alineamiento.

VI%: cuando activamos este botón la pantalla mostrara la lectura del ángulo

vertical como la pendiente de este.

En cuanto a la forma de medición de los ángulos cenitales (verticales) del equipo,

cabe destacar que la lectura de este indicara cero cuando el anteojo apunte hacia

arriba (parte alta del equipo o cenit del equipo).

Tecla de encendido y apagado:en la imagen adjunta se muestra de color verde.

Tecla de luminosidad:de color amarillo, utilizada para iluminar la pantalla de

noche.

5

Ocular de plomada óptica:

Sirve para colocar sobre el punto topográfico un equipo que tiene trípode que

en este caso es el teodolito. Esta plomada está formada por 2 hilos circulares

concéntricos y un punto en su centro, de tal manera que el trípode se

encantará sobre el punto topográfico si el elemento que lo materializa (una

moneda de 5centimos por ejemplo) coincide con el centro de estos hilos.

Para que sea posible la colocación del trípode sobre el punto topográfico

sedebe agenciarademás de dos tornillos, los cuales son:

Tornillo de foco de la imagen:permite colocar nítida la imagen del

elemento con el que se ha representado el punto topográfico.

Tornillo de foco de los hilos:pone nítidos los hilos de la plomada

óptica.

Nivel de aire circular:

Nivela aproximadamente el equipo.

Nivel de aire cilíndrico:

Sirve para la nivelación fina del equipo.

Mira simple:

Permite hacer puntería al objeto que se va a visualizar con el anteojo, cuando

el zoom de este hace que nos perdamos del objetivo.

Anteojo:

Permite visualizar el objetivo.

Foco de la imagen del anteojo:

Permite poner nítida la imagen del objetivo.

Foco de la imagen de los hilos del retículo:

6

Permite poner nítida la imagen de los hilos.

TORNILLOS TANGENCIALES Y DE SUJECIÓN:

PANEL DE CONTROL:

7

OCULAR DE LA PLOMADA ÓPTICA:

TEODOLITO ELECTRONICO TOPCON DT 100

Descripción:

Teodolito electrónico de lectura dual, horizontal y vertical. Visualización de

pantalla y cursor del telescopio para bajas condiciones de iluminación.

Medición vertical angular en grados. Resistente al agua.

Apagado automático. Plomada óptica.

Ajuste a cero, visualización del sentido horario y anti-horario.

8

PARTES DEL TEODOLITO ELECTRONICO:

1. Tornillos Nivelantes:Sirven para nivelar el equipo.

2. Tangencial Horizontal:Tornillo que sirve para hacer movimientos finos en un

plano horizontales.

3. Tornillo de sujeción horizontal:Sirve para impedir el movimiento de forma

horizontal.

4. Tornillo de sujeción vertical:Sirve para impedir el movimiento en forma

vertical.

5. Tangencial Vertical: Tornillo que sirve para hacer movimientos finos en un

plano vertical.

6. Foco de los hilos del retículo:Sirve para aclarar los hilos estadimétricos, para

así poder hacer una lectura correcta y evitar el error por paralaje.

7. Foco de la imagen del anteojo:Sirve para aclarar la imagen que se va a

visualizar para la correspondiente lectura.

8. Mira simple: Sirve para apuntar o direccionar hacia el objetivo que se va a

visualizar en forma externa.

9. Plomada Óptica: Sirve para visualizar el punto materializado por una estaca

donde se va a nivelar el teodolito.

10. Nivel de aire circular: Sirve para nivelar el instrumento topográfico.

9

11. R/L:Sirve para hacer la medida de los ángulos hacia la derecha(R), y la medida

de los ángulos hacia la izquierda (L)

12. V/%:Sirve para la hacer la lectura de ángulos verticales.

13. Hold:Sirve para congela el ángulo.

14. Cero Set:Configuración de cero.

15. Power:Este botón sirve para encender el equipo.

16. Nivel de aire cilíndrico: Sirve para la nivelación fina.

17. Medida de los ángulos verticales.

18. Medida de los ángulos horizontales.

19. Func:Sirve para el método de repetición, que lo veremos en las clases

posteriores.

MODO DE USO

Este teodolito consta de 2 niveles, uno es el nivel de aire circular y el otro el

nivel de aire cilíndrico que sirve para una nivelación más precisa.

A continuación damos los pasos para la nivelación de este instrumento topográfico.

1. Se ubica el punto topográfico sobre el cual se hará la lectura mediante una

estaca.

2. Se coloca el teodolito previamente armado con el trípode sobre la estaca, de

modo que esta quede lo más centrada posible, y la base nivelante lo más

horizontal posible.

3. Se le coloca un punto en la parte superior de la estaca con un corrector o

lapicero con el fin que quede lo más centrada posible.

4. Se procede a buscar el punto ubicado en la parte superior de la estaca por

medio de la plomada óptica de modo que este punto quede en el centro de la

circunferencia que se visualiza por el lente de la plomada óptica.

5. Ubicado el punto por medio de la plomada óptica procedemos a nivelar el nivel

de aire circular por medio de las patas del trípode. Este proceso consiste en

aflojar el perno de ajuste de las patas del trípode una por una, para luego

levantar o bajar según sea el caso de modo que burbuja de aire se vaya

centrando. Este mismo proceso se realizará con las demás patas del trípode.

6. Una vez nivelado, el nivel de aire circular procedemos a nivelar el nivel de aire

cilíndrico. Este proceso de nivelación se ejecuta con movimientos muy finos a

través de los tornillos nivelantes.

10

Una vez nivelado en la posición en que se encontraba, giramos 90° para darle

los últimos ajustes para que quede completamente nivelado el teodolito y

posteriormente hacer las lecturas correspondientes.

DESARROLLO DE LA PRACTICA

Para realizar nuestra práctica el ingeniero nos encargó como practica de

campo hallar la cota de un árbol con respecto a la cota de un punto que él nos

designó.

Para ello se utilizó los siguientes instrumentos:

Teodolito

Trípode

Mira

Cinta topográfica

Brújula topográfica

Jalones

Estacas

En la presente práctica se nos encargó hallar la cota de un árbol de una manera trigonométrica con ayuda del TEODOLITO, para lo cual hemos tenido en cuenta los siguientes pasos:

11

Antes de empezar a explicar el procedimiento se adjunta la formula usada en

nivelación trigonométrica, dada en las clases teóricas del curso:

H ' '=H '+i ± D tan α−m

Donde:

H ' ' :CotadelpuntoB

H ' :CotadelBM

i : alturadel instrumento

D :Distanciaentre BMyB (ennuestrocaso :medidaacinta )

α : AnguloVerticaldeHorizonte .

m :Distanciaen lalecturade mira .

PROCEDIMIENTO

Materializamos nuestro punto con la ayuda de una estaca.

Ubicamos sobre nuestro punto el TEODOLITO, para lo cual tenemos que ubicar nuestro trípode y al colocar nuestro teodolito nivelar las dos

12

burbujas de aire, la primera con ayuda de las patas del trípode y la cilíndrica con ayuda de los tornillos nivelantes.

Tenemos que determinar nuestra línea de referencia, para la cual necesitamos dos puntos para determinar esta línea, el primero será el designado por el docente (BM) y el otro con respecto a la orientación del norte magnético(A) y a través de este poder trazar esta línea ya que como sabemos esto nos facilitará la medición de ángulos.

Luego se procedió a medir el ángulo horizontal comprendido entre la línea de referencia BM-A y la línea existente entre el punto B y el BM; este ángulo también se denomina ANGULO AZIMUTAL; obteniendo el valor de : 289 °17 ' 20 ' '

Determinamos la altura del instrumento que en nuestro caso es:

i=1.382m

Colocamos la mira en el punto B, en la cual con el hilo horizontal del teodolito la hacemos cortar en 1.382m (magnitud de i) a la mira, asegurando de esta manera que i=m.

i=m=1.382m

Con esto se anularía i, quedando la formula de la siguiente manera:

H ' '=H '+i ± D tan α−m

13

H ' '=H '± D tanα

Procedemos a encontrar el ángulo α . Nuestro equipo leía los ángulos de manera Cenital, esto es disto al ángulo que debemos hallar para reemplazar en la formula dada. Recordemos que éste debe ser el ángulo Vertical de horizonte. Según esto, tendremos que hallar el complemento del ángulo si este es de elevación, o restar 90º si este Angulo encontrado con el equipo es suplementario. Se obtuvo: 89º 33’ 20’’, se procedió a hallar su complemento:

α=90 º−(89 º33 '20' ' )α=0 º 26' 40' '

Considerando que el ángulo α es un ángulo de elevación, la formula quedará expresada al final de la siguiente manera:

H ' '=H '+D tanα

Determinamos la distancia entre el BM y el punto B que en nuestro caso es: 40.286m

Finalmente reemplazando los datos numéricos hallamos la cota de A:

H ' '=15,748+(40,286 ) tan (0 º 26' 40' ' )H ' '=16.060m

14

CONCLUSIONES

En la práctica de campo, hemos aprendido las partes del teodolito, así como la manipulación correcta de éste, con el fin de obtener un buen manejo, pues nos será de gran ayuda en las posteriores prácticas de campo.

El Teodolito es el elemento más sofisticado en la medición de ángulos tanto horizontales como verticales llegando a tener una precisión de 20 segundos.

Aplicamos los conocimientos obtenidos en clases acerca de Nivelación Trigonométrica con ayuda del teodolito en nuestra práctica de campo para determinar la cota de un punto con respecto a un BM.

15

ANEXOS

16

17

18

19