levantamientos taquiemetricos

8/20/2019 LEVANTAMIENTOS TAQUIEMETRICOS

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ING CIVIL : CESAR DONETT ARMAS

SEMANA 04

LEVANTAMIENTOS TAQUIMÉTRICOS.

RUMBOS Y CONTRA RUMBOS

EW

N

S

P2EW

N

S

7 5 ° 7 5 °

Rumbo P1-P2 = N75°E

Contra Rumbo P2-P1 = S75°W

P1

Calculo de Rumbo y Contra RumboAZIMUT Y CONTRA AZIMUT O AZIMUT INVERSO

EW

N

S

P1

P2EW

N

S

7 5 ° 7 5 °

Azimut P1-P2 = 75°

Contra Azimut P2-P1 = 75° + 180°

1 8 0 °

Calculo de Azimut y Contra Azimut

4.00 INSTRUMENTOS:

1. EL TEODOLITO.

Algunos lo denominan instrumento universal debido a su gran variación en

aplicaciones, ya que se puede obtener: medidas de distancias y medida deángulos horizontales, ángulos verticales. Es un instrumento utilizado en


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topografía, para realizar levantamientos taquimétricos y para el trazo de

cualquier obra de ingeniería tales como: canales, carreteras, redes de apoyo,agua, desagüe, etc.

TEODOLITO ELECTRÓNICO:

Es la versión del teodolito óptico, con la incorporaciónde electrónica para hacer las lecturas del circulo verticaly horizontal, desplegando los ángulos en una pantallaeliminando errores de apreciación, es mas simple en suuso, y por requerir menos piezas es mas simple sufabricación y en algunos casos su calibración.

Las principales características que se deben observar para comparar estos equipos hay que tener en cuenta: la precisión, el numero de aumentos en la lente delobjetivo y si tiene o no compensador electrónico.

PARTES DE UN TEODOLITO

a. Base Nivelante

b. Cuerpo


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A. BASE NIVELANTE.Es la parte del teodolito que descansa sobre el plato del trípode en posiciónhorizontal por medio de tres tornillos nivelantes, esta base nivelante va

provista de un nivel circular (“ojo de pollo”).

B. CUERPO.

Es la parte del teodolito que permite dirigir u orientar el anteojo, en esta partese encuentra la base inferior que es la parte fija y la alidada que es la partegiratoria; se usa para la medición de ángulos y distancias. Se compone de lassiguientes partes y tornillos:

1. Tornillo de micrométrico o de sujeción vertical del anteojo. Es el tornillo permite sujetar el anteojo y que al ser soltado el anteojo podrá girar paraubicar cualquier punto topográfico y de esta manera tomar las lecturasdel ángulo vertical correspondiente, sin producir cambio de lectura en elángulo horizontal.

2. Tornillo micrométrico o de coincidencia vertical. Es el tornillo quefunciona cuando el tornillo de sujeción vertical se encuentra ajustado, y

permite girar milimétricamente al anteojo.

3. Tornillo macrométrico de movimiento horizontal. Es el tornillo que permite movimientos grandes de la alidada, para poder medir ángulos

horizontales sin variar el ángulo vertical.

4. Tornillo micrométrico de movimiento horizontal. También denominadotangencial, y es el tornillo que permite movimientos micrométricos de laalidada para poder encontrar o ubicar el punto topográfico o mira, a finde tener mayor precisión en el ángulo horizontal.

5. Ocular de la plomada óptica. Parte del teodolito que permite visar laestaca o estación en forma vertical siguiendo el eje de rotación delteodolito. La visual puede ser calibrada según la nitidez que se desea paraobtener una adecuada precisión de la alidada, de acuerdo a la dioptría del

ojo del operador.6. Teclado y Pantalla de ingreso y salida de los datos y medida de los

ángulos horizontal vertical del punto visado.

ANTEOJO. Partes:

a. Ocular. Es la parte del anteojo que permite al operador “aclarar uoscurecer” los hilos del retículo.

b. Arandela de enfoque. Permite enfocar bien la imagen (acercar o alejar laimagen).

c. Objetivo. Parte delantera del anteojo, por la que pasará la visual y el ejede colimación.


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EJES DE UN TEODOLITO

Ejes de Todo Teodolito

1. Eje de rotación del instrumento. Es la línea imaginaria, al rededor de lacual gira o rota el instrumento, este eje tiene la dirección de la plomadaóptica del instrumento.

2. Eje del nivel tubular. Es la línea imaginaria que pasa por el centro y enforma longitudinal del nivel tubular del teodolito.

3. Eje de rotación del anteojo. Es la línea imaginaria sobre la cual gira elanteojo, la altura de este eje con respecto a la estación nos da la altura delinstrumento.

4. Eje de colimación. Denominado también Eje de la Visual. Es la líneaimaginaria que pasa por el centro del anteojo o por la intersección de los2 hilos diametrales tanto horizontal y vertical y se dirige hacia laubicación del punto topográfico visado; es el eje que sigue la visual deloperador .

CONDICIONES QUE DEBE CUMPLIR UN TEODOLITO

1°. El eje de rotación del instrumento y el eje del nivel tubular deben ser perpendiculares.

2°. El eje de rotación del anteojo debe ser paralelo al eje del nivel tubular y por consecuencia perpendicular al eje de rotación.


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3°. El eje de rotación del instrumento, el eje de rotación del anteojo y el ejede colimación se cortan en un punto.

ALTURA DE INSTRUMENTO. La altura de instrumento del teodolitoserá medida en el campo y es igual a la altura que existe desde el terrenodonde se encuentra ubicada la estaca o estación hasta la ubicación del eje derotación del anteojo.

PUESTA EN ESTACIÓN DE UN TEODOLITO.

Mira ó Estadia. Es una regla de un ancho aproximado de 10 cm. y deespesor variable, teniendo como promedio 1/2", de acuerdo a la marca en laque por lo general están dibujadas en "E" de color rojo sobre un blanco; ladimensión de cada parte de la E es de 1 cm. y nos va a representar ya endistancia en metros. La longitud total de la mira, es por lo general 4.00metros. Hay miras con los números al derecho (miras de lectura derechas) ylas hay con números invertidos (miras de lecturas invertidas).


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1 cm.c/u. 5 cm.

MEDIDAS DE DISTANCIAS POR EL MÉTODO PRÁCTICO:

l. El hilo superior del retículo se hace coincidir con número entero (1.00,2.00 ó 3.00).2. Se efectúa la lectura del hilo inferior.3. A esta última lectura se le resta el número entero que se tomó en el hilo

superior.4. A esta diferencia se le multiplica por 100 y se obtiene la distancia entre

la estación y el punto donde se encuentra la mira.

D

Lectura de la Distancia por el Método Práctico

Lectura en el Hilo Superior = 1.000Lectura en el Hilo Inferior = 1.076

Distancia: A la lectura del hilo inferior se le resta 1.000 y se corre el punto decimal dos espacios, lo que nos da una distancia de = 7.60 m.

MEDIDA DE ÁNGULOS

1) Ángulos Horizontales El teodolito, una vez que se determinado la

ubicación el norte geográfico, magnético o arbitrario y se ha puestoen ceros el ángulo horizontal del instrumento (0Set) se puede iniciar

HS 1.00


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la radiación o medida de ángulos horizontales de los puntos

característicos del terreno a levantar.2) Ángulos Verticales

a) Una vez que ha sido leída la distancia, se hará coincidir la altura delinstrumento la cual es previamente medida, y luego de hacer laseñal de confirmación al portamiras, se lee el ángulo horizontal yvertical en la pantalla del teodolito

b) Si no fuese posible ubicar el hilo diametral horizontal a la altura delteodolito, se ubica este hilo en una altura cercana a la altura delteodolito, de preferencia de valor entero y se lee e ángulo vertical,anotando en la libreta de campo, la altura a la que se hizo la lectura,como un valor denominado “m” en el recuadro correspondiente a

observaciones..

Altura del

Instrumento

Horizontal

Altura del

Instrumento

ó "m"

Zenit

Nadir

Angulo Vertical

9

0 °

Mira

TRABAJOS QUE SE REALIZAN CON TEODOLITO

Los principales son:

Radiación

Poligonación

Triangulación

Método de Radiación. Consiste en realizar una operación radial desdeUNA (01) estación, midiendo distancias, ángulos horizontales y verti-cales.

Este método es aplicado cuando el terreno a levantarse no tiene muchosobstáculos o sea no es accidentado y las visuales desde el punto deestación a los límites del terreno sean en lo posible similares.

5.00 LEVANTAMIENTO TAQUIMÉTRICO


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Es el tipo de levantamiento en el que se utiliza un instrumento taquímetro, talcomo es el caso de un Teodolito Taquímetrico con la ayuda de miras o estadías lasque son también taquimétricas. El anteojo de un instrumento taquimétrico sediferencia de un anteojo simple porque además de tener los hilos diametraleshorizontal y vertical (hilos medios) tienen dos hilo adicionales que se encuentranequidistantes del hilo diametral horizontal a los que se denomina HILOSESTADIMÉTRICOS y sirven para obtener lecturas en la mira o estadía y asícalcular distancias horizontales e inclinadas conociendo las constantesestadimétricas K y C las cuales por lo general tienen un valor de K = 100 y C = 0,

pudiendo variar de acuerdo a la marca y tipo de teodolito.

MEDIDA ÓPTICA DE DISTANCIAS

La distancia entre la ubicación del instrumento (teodolito) y el punto donde seubicada la mira o estadia, es posible determinarla, utilizando las lecturas que seregistran con los hilos estadimétricos del anteojo del instrumento (teodolito)

FÓRMULAS ESTADIMÉTRICAS PARA EL CÁLCULO DE LADISTANCIA HORIZONTAL (DH)

A) VISUAL HORIZONTAL

Ocular a

1

F

3

4

Plomada

l

e f

DH

d

L

Mira

9 0 °

Visual HorizontalDe la figura, se obtieneDH = e + f +dPero: C = e + f entonces DH = C + d .......... (I)D e los triángulos 12F y 34F por semejanza se tiene:

d L L f= ; d = f ; llamando: = K

f l l l


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se tiene que d = K x L , luego reemplazando en (I)

DH = C + KxL FORMULA BÁSICA

donde:DH : Distancia horizontal entre el instrumento y la estadíaC : Constante de adición del instrumentoK : Constante de multiplicación del instrumentoL : Espacio interceptado por los hilos estadimétricos superior e

inferior, al visar la estadíaB) VISUAL INCLINADA

Mira O c u l

a r

Plomada

Horizontal

C

D i

Posicón Ideal

de la Mira

L 'L

Visual Inclinada

De acuerdo a la figura se tiene:D = C + k*L'Pero: L' = L*cos ()Además DH = D*cos ; pero: D = C + K*L'

DH = [C + K(L*cos)] cos

Efectuando operaciones se tiene:

DH = C*cos

+ KL (cos

)2

Que representa la fórmula general de la estadía, porque si = 0 se obtiene lafórmula básica, y haciendo C = 0 se tiene:


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DH = KL(cos )2

NIVELACIÓN TAQUIMÉTRICA

Simultáneamente al levantamiento taquimétrico, es posible llevar la nivelación delos puntos visados, a esta nivelación se lo denomina nivelación taquimétrica otrigonométrica que es muy utilizado cuando el levantamiento se lo hace con elteodolito a diferencia de otras nivelaciones, ésta se basa en el triángulotaquimétrico formado por la dirección de la visual, dirección de la vertical y ladirección de la horizontal


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CÁLCULO DE LA DISTANCIA VERTICAL (h).

Horizontal

Mira

h

E

DH

Calculo de “h”

hde la figura se tiene : tan =DH

h = DH . tan

Pero DH = C*cos + K*L*cos

Reemplazando se tiene:

Sen sen

h = C*cos

+ K*L*cos2

Cos cos

Efectuando operaciones se tiene :

h = C*sen + K*L ½ sen2

Haciendo C = 0

h = ½ K*L sen2


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CÁLCULO DE COTAS.

Horizontal

m

Mira

h

Cota de P

Cota de E

E

Nivel de

Referencia

Calculo de la Cota de un Punto

Cualesquiera

De la figura se tiene:Cota E + i + h = Cota P + mDe donde se tiene:

Cota P = Cota E +h + (i - m)

Donde:Cota P = Cota del punto visado (punto cualesquiera)Cota E = Cota de la estación

i = Altura del instrumentom = Altura registrada en la mira, en la interceptación del hilo diametral

horizontalh = Distancia vertical

Positiva (+), si el ángulo es de elevación (+) Negativa (-), si el ángulo es de depresión (-)

Si:

I = m, la ecuación se reduce a:


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Cota P = Cota E + h

LEVANTAMIENTO POR RADIACIÓN DE UNA PARCELA DETERRENO

1. OBJETIVO. Determinación de la configuración de terreno, en forma perimétrica e interior, cuya superficie es de forma irregular, utilizando unsistema radial hacia los puntos característicos (relleno) y límites del terreno,obteniéndose finalmente la forma y extensión.

2. EQUIPO. Teodolito Trípode GPS Mira Jalones Estacas Libreta de Campo

3. PROCEDIMIENTO

A. EN CAMPO: 1. Reconocimiento del terreno y elección del punto de estación para dirigirlas visuales radiales, dicha estación debe tener la característica de que desu ubicación se pueda visar a la mayoría o totalidad de los puntoscaracterísticos del terreno así como el lindero. En el punto elegido secoloca una estaca. Así mismo se ubica otro punto característico, el que

puede encontrarse dentro o fuera del terreno a levantar, pero tanto de laEstación ”E”, como del punto característico al se lo denomina Punto deReferencia “PR”, se determina las coordenadas UTM, utilizando un GPS

2. Se coloca en estación y nivela el Teodolito.

3.

Se ubica el cero (00'0") de los ángulos horizontales en el Punto deReferencia (PR).

4. Se procede a realizar la radiación, tomando la distancia de cada uno delos puntos (linderos y de relleno), así como el ángulo horizontal y verticalde cada uno de ellos, lo que se anota en la Libreta de Campo que

previamente se ha preparado. Así mismo se ubica los puntos en el croquisdel predio a levantar.

5. La medida de ángulos horizontales de preferencia debe ser en sentidohorario (HR).

6.

Las visuales y toma de datos es a los linderos, y otras característicasfísicas del terreno como son las depresiones o cambios de curvatura


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horizontal y vertical y detalles como: árboles, cercos puentes, hitos,

casas, cercos, etc., de los que se además de tomar sus datos se debedibujar en un croquis de la Libreta de Campo.

7. Se anota la descripción del terreno o característica de los puntos visadosy medidos.

NOTA. Si desde una sola estación no se lograra el levantamiento total, enla etapa de reconocimiento ubicar una Segunda Estación (E2), a laque visará primero al realizar la radiación, luego al terminar laradiaicion de “E1”, se cambia de estación y se visa a “E1”, dondese procede a radiar, haciendo como “E1”, como si fuere un “PR”

para “E2”

B. EN GABINETE:

1. Se ordena de datos de la Libreta de Campo, de preferencia obtener unacopia de dicha libreta, a fin de no deteriorar o extraviar la original.

2. En base a las coordenadas de la Estación “E1” y a las del punto dereferencia “PR”, se calcula el primer azimut..

3. Se realiza el cálculo de la Libreta de Campo, determinando: , h, DH,Cota, Azimut, Proyecciones y Coordenadas (Este y Norte), de cada punto

visado. Este calculo puede ser manual o en base a una hoja de calculodel programa Excel debidamente preparada.

4. Se calcula la escala de dibujo de acuerdo al tamaño de papel disponible yal tamaño del terreno, el que obtiene:

Largo (este), es igual a la diferencia de coordenadas máxima y mínimaen la dirección Este.

Ancho (norte), es igual a la diferencia de coordenadas máxima ymínima en la dirección Norte.

3. Se dibuja una cuadricula en base a las coordenadas Este y Norte,

obtenidas, de tal manera que representen a orientaciones de valor entero.4. Se ubica los puntos visados, de acuerdo a los valores calculados de Este y

Norte de cada uno de los puntos y se los nominará con el número que lescorresponde de acuerdo a la libreta de campo y junto a dicho punto secoloca la cota (calculada) que les corresponde. A este plano asíconfeccionado se le conoce con el nombre de Plano Acotado.

5. Se dibuja la planimetría del plano, esto quiere decir la ubicación de lascaracterísticas del terreno como: casas, linderos, árboles, cercos, ríos,caminos y todo cuanto ha sido levantado.

6. Se realiza la interpolación de las curvas de nivel, por cualquier método osi desea se puede utilizar software topográfico, para lo cual se debecalcular primeramente las coordenadas de cada punto. Es necesario


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hacer mención que de preferencia en esta etapa no se debe incluir a las

estaciones ni el Punto de Referencia (PR).7. El depurado de trazos de líneas, números y letras, se hará manteniendo

siempre la proporcionalidad e importancia.

8. Determinar el área del terreno utilizando el planímetro o si se ha dibujadoen computadora (AutoCAD), el área se lo determina vía dicho programa.

9. En el membrete deberá consignarse el nombre del profesional que harealizado el trabajo, nombre del propietario, fecha, escala, tipo de plano,nombre del plano, ubicación del terreno y si se ha dibuja en computadorael nombre del archivo.


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Libreta de Campo

LEVANTAMIENTO POR RADIACIÓN: PARCELA A-2 Propietario : .......................................................................................Teodolito : ...................................... Anteojo : (directo ó invertido)Fecha : ...................................... Estación única Cota =..................... (m)Operador : ...................................... Ceros Ang. Horiz.: N.M. i =............ (m)Ceros Ang. Vertical : .......................(Zenit ó Nadir)

PuntoNº

Distancia (m) AnguloHorizontal

Angulo Vertical Observaciones

0102

03

04

05

06

07

08

09

10

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