ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL TOPOGRAFA I

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL TOPOGRAFA I

Ao de la inersin para el desarrollo y la seguridad alimentariaUniversidad Nacional Pedro Ruiz Gallo

Prctica de campo:Nivelacin Trigonomtrica con Teodolito, y reconocimiento del mismo

Curso:Topografa I

Profesor:Ing. Miguel Bocanegra Jcome

Brigada 4: Barboza Samaniego lvaro Renato120452 G Benavidez Paredes Jeiner Guillermo120453 J Echegaray Garca Carlos Rafael 120464 E Salazar Esqueche Kevin Harold125114 B Zavala Chirinos Jos Dago125117 A

Lambayeque Per2013

CONTENIDO

INTRODUCCIN2OBJETIVOS3MARCO TERICO4A.TEODOLITO MODELO WILT, T1 A4B.TEODOLITO MODELO KERN SWISS, THEO 020 B6C.MODELO SERIE DT-100, DT-1047D.MODELO CST-BERGER, DGT-109E.NIVELACIN TRIGONOMTRICA12APLICACIN PRCTICA13I.Determinacin de la ubicacin del punto B14 a)Medicin del ngulo horizontal15 b)Medicin de distancia horizontal16II.Cota del Punto B18CONCLUSIONES20

INTRODUCCIN

El presente informe de campo habla sobre el reconocimiento de uno de los principales instrumentos que se utiliza en la ingeniera civil como es el teodolito.El teodolito es un instrumento de medicin que se utiliza para obtener ngulos tanto verticales como horizontales, mbito en el cual tiene una precisin elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles.Para poder tener un conocimiento ms basto y completo de los diferentes teodolitos que existen, describimos las partes y la forma de los 4 modelos utilizados en esta prctica, vimos desde uno totalmente mecnico hasta los ms actuales que son los electrnicos. Dentro de los diversos mtodos de nivelacin utilizados en los trabajos topogrficos, en esta ocasin veremos la nivelacin trigonomtrica.La nivelacin trigonomtrica se realiza a partir de la medicin de ngulos cenitales, de alturas o depresin, y de distancias que luego se usaran para la resolucin de tringulos rectngulos, donde la incgnita ser el cateto opuesto del ngulo a resolver, que en estos casos son el desnivel existentes entre el punto estacin y el punto del que se quiere saber.El presente informe ha sido elaborado despus de realizar la mencionada prctica de campo, que contiene una ptima descripcin de los equipos empleados y del procedimiento seguido.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Aprender a realizar una nivelacin trigonomtrica empleando el teodolito

OBJETIVOS ESPECFICOS

Reconocimiento de los tipos de teodolitos

Reconocimiento de las partes de este instrumento

Determinacin de la constante del teodolito para la medicin de distancias horizontales

MARCO TERICO

1. TEODOLITO

TEODOLITOS MECNICOSA. TEODOLITO MODELO WILT, T1 ADe fabricacin suizo, su uso es netamente mecnico y empezaremos con la colocacin del equipo.

DESCRIPCIN DEL INSTRUMENTO

El equipo se desprende de su base que est sostenida a esta por unos ganchos.

Se procede a nivelarlo , de la siguiente maneraColocado el teodolito sobre el trpode se tiene en cuenta el nivel de burbuja tubular y el nivel ojo de pollo.Primero se nivela el Ojo de pollo can ayuda del trpode.Luego el nivel de burbuja tubular en una direccin con ayuda de los tornillos nivelantes.Luego se gira 90 y se nivela la burbuja tubular en esa direccin.

Poseen tornillos de sujecin en el plano horizontal, para ngulos horizontales, y para el plano vertical, para ngulos verticales.Estos tornillos permiten una fijacin en el instrumento ya que no tienen un rozamiento tal cual lo posea el nivel.

A continuacin describiremos todas las partes que contiene este teodolitoA: Tornillos de nivelacinB: Tornillo de sujecin, ngulo horizontalC: Tornillo tangencial de movimiento fino horizontalD: Tornillo de sujecin, ngulo verticalE: Tornillo de movimiento fino verticalF: Tornillo del micrmetroG: TelescopioH: Ocular de telescopioI: Ocular para lectura de ngulos horizontales, verticales y micrmetroJ: Enfoque para aclarar imagen K: Espeja para la entrada de luz y poder observar las lecturas de ngulosL: Plomada pticaM: Segundo tornillo de sujecin para ngulos horizontalesN: Segundo tangencial de movimientos finos horizontales

USO DEL MICRMETRO Y TOMA DE NGULOS

Los teodolitos tienen su uso radica principalmente en medir ngulos, tanto horizontales como verticales. La precisin para medir ngulos del equipo es de 20. Este equipo presenta dos tornillos (M y N de las partes explicadas) que sirven para empezar a medir un ngulo, se empieza desde 0. Los ngulos se miden cuando el segundo tornillo de sujecin para ngulos horizontales (M) est suelto a la base o limbo y Tornillo de sujecin, ngulo horizontal (B) est sujeto para poder desplazarse y hacer mira hacia donde queramos posicionar para hallar el ngulo. Podemos colocar el ngulo 0 en una direccin especfica, tan solo buscamos con el telescopio dnde marque 0. soltamos (B), ajustamos (M) y se mira a travs del telescopio hacia el lugar donde queramos que sea los 0. Se ajusta (M) y (B) luego se hace un movimiento fino del ngulo en la horizontal con (C) para hacerle puntera en el lugar u objeto indicado. En el ocular (I) se observan 3 ventanillas.

Ya teniendo el ngulo se observa que en micrmetro ptico hay dos rayas , sea para ngulos horizontales o verticales, lo que se hace es mover el tornillo del micrmetro (F) y hacer coincidir los dos de los hilos con uno de los nmeros de los grados sea para la horizontal o vertical. Al mover el tornillo del micrmetro tambin se movern los minutos y los segundos en la ventanilla del micrmetro. Finalmente la lectura ser:Los grados enteros que coincidieron con los dos hilos y minutos y segundos en la ventanilla del micrmetro.

B. TEODOLITO MODELO KERN SWISS, THEO 020 B

De fabricacin alemn, su uso es mecnico y empezaremos a describir el instrumento.

DESCRIPCIN DEL INSTRUMENTO Posee un sistema automtico de repeticin, que es un mtodo estadstico para determinar ngulos horizontales. Para la nivelacin posee una burbuja circular y tubular, que al igual que el modelo anterior, este ltimo se nivela en dos direcciones. Las partes de este instrumento son:

TOMA DE NGULOS Este equipo tiene una presin de 20 Una vez determinado nuestra precisin de 0, hacemos puntera hacia donde queremos determinar el ngulo horizontal respecto la referencia. Con el telescopio hacemos mira donde queremos determinar la horizontal. Los ngulos se muestran a travs del ocular de lectura de ngulo. En este caso no aparece el micrmetro por lo que solo presenta dos ventanillas que para observar una ventanilla o las dos al mismo tiempo, movemos el botn de ventanas de ngulo.

TEODOLITOS PTICO ELECTRNICOSC. MODELO SERIE DT-100, DT-104

Los equipos, para su nivelacin existe una manera rpida de realizarlo y sera de la siguiente manera: En la marca de jaln o sea, se coloca una moneda que no sea de mucho tamao. Clavamos una pata del trpode en el suelo. Con la plomada ptica debemos observar la moneda. Luego con las patas del trpode seguimos en nivelar el nivel de aire circular. Por ltimo nivelaramos el nivel de aire tubular en ambos sentidos.

DESCRIPCIN DEL INSTRUMENTO La nivelacin se realiza al igual que los mecnicos, primero nivelando el nivel de aire circular y luego el nivel tubular. Partes del instrumento:

A. Base nivelanteB. Nivel de aire circularC. Nivel de aire tubularD. Tornillo de sujecin horizontalE. Tangencial horizontalF. Tornillo de sujecin verticalG. Tangencial verticalH. Plomada pticaI. AnteojoJ. Foco de la imagenK. Foco de los hilosL. Pantalla de ngulos digitalTOMA DE NGULOS La medicin de ngulos en los instrumentos digitales resulta ser de mucha facilidad debido a su forma de uso y precisin. Cuenta con una pantalla digital, la cual se muestra a continuacin

A. POWER: Botn de encendidoB. HOLD: Congela o paraliza los ngulos horizontales.C. 0 SET: Colocacin de 0 en ngulos horizontalesD. R/L: Medicin de ngulos horizontales a la derecha o izquierdaE. V/%: Medir ngulos verticales, que da ngulos en porcentajes. Para medir ngulos horizontales Una vez prendido el equipo, se presiona en 0 SET Soltamos el tornillo de sujecin horizontal Giramos en sentido horario y tendremos el ngulo

Para medir ngulos verticales Hacemos mira hacia donde queramos determinar la altura. Presionamos V/%, aparecer el ngulo en % Si presionamos nuevamente V/%, aparecer ngulos en grados minutos y segundos.

D. MODELO CST-BERGER, DGT-10

Su doble pantalla sirve para mtodos estadsticos donde se debe invertir el anteojo para ver el punto y poder determinar con mayor precisin los ngulos horizontales.

DESCRIPCIN DEL INSTRUMENTO Partes del instrumento

1. Mira del objetivo 11. Asa de transporte2. Objetivo 12. Tornillo de bloqueo de la asa3. Tornillo de presin del eje horizontal 13. Nivel tubular4. Tornillo de coincidencia del eje horizontal 14. Cierre de la base nivelante 5. Pantalla 15 .Tapa de la batera6. Teclado 16 .Enfoque del objetivo7. Tornillos de nivelacin 17. Enfoque del retculo8. Punto central del eje de muones 18. Tornillo de presin del eje vertical9. Plomada ptica 19. Tornillo de del eje vertical10. Base nivelante 20. Nivel esfrico

TOMA DE NGULOS Al igual que el modelo DT-104, cuenta con una pantalla digital que cumple la misma funcin.

Para medir ngulos horizontales Una vez prendido el equipo, se presiona en 0 SET Soltamos el tornillo de sujecin horizontal Giramos en sentido horario y tendremos el ngulo

Para medir ngulos verticales Primero debemos ver hacia donde apunta el Cenital, que por lo general el 0 se encuentra sealando el telescopio hacia arriba y desde aqu se determinaban las elevaciones o depresiones. Hacemos mira hacia donde queramos determinar la altura. Presionamos V/%, aparecer el ngulo en % Si presionamos nuevamente V/%, aparecer ngulos en grados minutos y segundos.

E. NIVELACIN TRIGONOMTRICA

La nivelacin trigonomtrica se usa generalmente en terrenos accidentados o en lugares que dificulten trabajar con los instrumentos.

Nivelacin trigonomtrica para distancia no mayor a 500 m.

Para distancias horizontales no mayores a los 500 m, la determinacin 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 fcil acceso y suelo firme Medimos la altura del instrumento. Se coloca la mira en el otro punto y se hace puntera con el anteojo del trpode a esta, de manera q el hilo horizontal en la misma altura de la del instrumento. Realizamos la lectura de ngulos. Finalmente se realizan las operaciones.

APLICACIN PRCTICA

En esta 8 semana de prctica, el ingeniero nos encarg realizar una nivelacin trigonomtrica, y para ello tuvimos que efectuar bsicamente las siguientes actividades: Determinar la ubicacin de B (ngulo y distancia horizontal) Hallar la cota del punto dado (B)Para el desarrollo de este trabajo, tuvimos que emplear instrumentos como: Teodolito Trpode Jalones y estacas Brjula y wincha

DESCRIPCIN DEL REA DE TRABAJOEl terreno donde realizamos esta prctica, fue una parcela de rea 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 cafetn principal. Adems cabe decir que el profesor nos dio dos puntos especficos, uno con cota conocida (14.937, punto A) y otro con una cota por encontrar (punto B).

DESARROLLOI. Determinacin de la ubicacin del punto B

Para poder determinar la ubicacin del punto B dentro de nuestra rea de trabajo, tuvimos que hallar el ngulo y la distancia horizontal de dicho punto.Para ello tuvimos que previamente posicionar de manera correcta el trpode junto con el nivel. Esto de la siguiente manera:

Lo primero que hicimos fue colocar una pequea moneda de 10 cntimos, para identificar el punto A dado por el profesor, con una cota de 14.937.

Luego a travs de la plomada ptica, tratamos de observar la moneda de 10 cntimos mientras bamos posicionando el trpode, y cuidando que la base del teodolito estuviera lo ms nivelada posible a simple vista.

Una vez ubicado el instrumento en un lugar adecuado, empezamos a nivelar el teodolito, observando a travs del nivel de ojo de pollo o nivel de aire, y manipulando las patas de este sin cambiar de ubicacin al trpode.

Y por ltimo, procedimos a nivelar el instrumento observando el nivel de aire cilndrico, y manipulando los tornillos de su base nivelante.a) Medicin del ngulo horizontal

1. Primero fijamos una lnea de referencia (norte magntico) para la medicin de nuestro ngulo. Con la brjula hallamos la direccin del norte magntico. Observando a travs del espejo de la brjula, colocamos un jaln en un punto perteneciente a dicha direccin (punto C). As obtuvimos nuestra lnea de referencia (A-C).

2. Luego a travs del anteojo del teodolito, hicimos puntera al jaln ubicado en el punto C, y graduamos el ngulo horizontal marcado en la pantalla en 0.

3. Despus giramos el teodolito en sentido horario hasta observar el punto B, a travs de este, y enfocamos bien la imagen y los hilos.

4. Finalmente tomamos la lectura del ngulo horizontal que marcaba la pantalla, el cual fue 198 45 20.

b) Medicin de distancia horizontal

1. Primero procedimos a hallar la constante (K) del teodolito para la medicin de distancias horizontales. Con la wincha, medimos la distancia de nuestra lnea de referencia (A-C), obteniendo as 13.954 m. Procedimos a observar la mira ubicada en C, a travs del visor del teodolito y tomamos la lectura de los hilos superior e inferior, siendo estos 1.600 m y 1.460 m respectivamente. Usando la frmula ya conocida y empleada en los informes anteriores, procedimos a calcular la constante.

Dnde:DH: Distancia HorizontalHS: Altura del Hilo SuperiorHI: Altura del Hilo Inferior

2. Luego de haber calculado dicha constante, llevamos la mira al punto B y giramos de manera horizontal el teodolito, hasta observar dicho instrumento.

3. Una vez que fijamos el teodolito con vista al punto B, enfocamos bien la imagen y los hilos estadimtricos, y realizamos la lectura de estos, dndonos 1.675 m y 1.288 m respectivamente.4. Finalmente calculamos nuestra distancia horizontal y la comparamos con la medicin hecha con wincha, en la siguiente tabla.Distancia (hilos)Distancia (wincha)

Hilo superiorHilo inferiorD= 39.204 m

1.675 m1.286 m

D= 38.9 m

ngulo Horizontal

II. Cota del Punto B

1. Para hallar esta cota, lo primero que hicimos fue medir la altura del instrumento (teodolito), a partir de una lnea marcada en el centro de este, usando para ello la wincha.

2. Luego procedimos a llevar la mira hasta el punto C, y enfocando bien el plano de los hilos y la imagen, tomamos la lectura de dicha altura (hilo central), la cual fue 1.530 m.

3. Despus la mira la llevamos al punto B, y mirando a travs del teodolito, hicimos que el hilo central marcara la misma altura que la del punto C (1.530 m), y para esto tuvimos que manipular el lente del anteojo movindolo de arriba hacia abajo, usando el tornillo tangencial vertical.

4. Una vez que el hilo central marcaba la altura 1.530 m, tomamos la lectura del ngulo vertical mostrado en la pantalla del teodolito: 89 54 40.ngulo Vertical

5. Considerando que el 0 estaba graduado en el cenit, tuvimos que hallar el complemento del ngulo observado en la pantalla para obtener as el ngulo de elevacin.

= 90 00 00 (89 54 40) = 00 05 20

6. Finalmente, pudimos hallar la cota del punto B, empleando la siguiente frmula dada en clase:

Dnde:D: Distancia Horizontal: ngulo de elevacin

)

Cota B = (14.937 m) + (39.204m x Tg(00 05 20))

Cota B = 15.013 m

CONCLUSIONES

Al realizar nuestras mediciones con wincha y posteriormente nuestros clculos con los hilos estadimtricos del teodolito, pudimos comprobar que su constante para la medicin de distancias horizontales era 99.67, aproximadamente 100, y que por lo tanto al igual que el nivel, nos es de gran ayuda para la medicin de estas distancias.

Como pudimos observar al trmino de este trabajo de campo, el teodolito es de suma importancia y a la vez mucho ms prctico en la obtencin de medicin de distancias, ngulos tanto verticales como horizontales, e incluso para la obtencin de cotas, ya que con sus tornillos tangenciales vertical y horizontal, este resulta mucho ms fcil de manipular para la obtencin de nuestros resultados.

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