manejo y dominio de estación total versión 2.00 bbb

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CENTRO DE CAPACITACIÓN Y FORMACIÓN EN INGENIERÍA

MANEJO Y DOMINIO DE

ESTACIÓN TOTAL SEGUNDA EDICIÓN

Víctor Franz Alcántara Portal DESIGN ENGINEER

CENTRO DE CAPACITACIÓN Y FORMACIÓN EN INGENIERÍA

MANEJO Y DOMINIO DE

ESTACIÓN TOTAL SEGUNDA EDICIÓN

Víctor Franz Alcántara Portal DESIGN ENGINEER

MANEJO Y DOMÍNIO DE ESTACIÓN TOTAL

SEGUNDA EDICIÓN

Se prohíbe la reproducción parcial o total del presente documento, su tratamiento informático, la

transmisión por cualquier forma o medio electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro u otros

métodos, sin previa autorización de los titulares del Copyright ©.

Todos los gráficos e imágenes con interfaz Leica, han sido extraídos del Manual de Empleo “Leica

FlexLine” TS02/TS06/TS09; además, se ha empleado el software “Leica FlexLine TS02/06/09

Simulator” para la enseñanza interactiva del presente documento.

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PRÓLOGO A LA SEGUNDA EDICIÓN

Es muy gratificante, seguir impartiendo este pequeño, pero valioso Curso – Taller de Manejo y

Dominio de Estación Total, como parte de los cursos de proyección y extensión profesional del Centro

de Capacitación y Formación en Ingeniería: CECAFI EIRL, en la ciudad de Cajamarca. Y es que, desde

que surgió la necesidad de compartir mi experiencia profesional en el campo de la topografía, mediante

la automatización de procesos, usando la Estación Total, en enero del año 2015, en el grupo AURA,

Consultoría, Asesoría y Construcción SRL, muchas han sido las personas beneficiadas y complacidas

con la enseñanza del mismo, hasta el día de hoy.

Y no es para más, tener la perseverancia y alegría de seguir llegando a más estudiantes y

profesionales involucrados en el campo de la topografía, ayudándolos a agilizar y automatizar sus

labores topográficas, mediante el empleo de la Estación Total; utilizando aplicaciones anexas presentes

en ciertos equipos; empleando técnicas innovadoras y artificios, que aprendí desde que era aún

estudiante, realizando levantamientos topográficos con teodolitos mecánicos y electrónicos, pasando

luego, a emplear la Estación Total en muchos trabajos, quedando maravillado por su versatilidad y fácil

manejo, complementando acertadamente, los requerimientos de exactitud y precisión que toda labor de

topografía debe tener, y su consiguiente relación con la proyección de futuros emplazamientos,

edificaciones, estructuras, etc.

Sin embargo, aún sigue siendo un reto, acoplar a la estudiantes y profesionales, al gran mercado

laboral actual, englobados dentro de un mundo con alta incidencia de desarrollo tecnológico y la gran

diversidad de equipos topográficos existentes; sin que estos olviden los principios básicos de la

topografía, la agrimensura y la geodesia; en donde, dichos principios, no solo, nos darán la exactitud y

precisión deseada en cada proyecto; sino, que representen un compromiso de fe, por el progreso de

países en vías de desarrollo como el nuestro, proyectando y ejecutando obras de calidad, sostenibles y

sustentables en el tiempo.

Es así, que, habiendo llegado este texto a muchos países de habla hispana, por medio de aquel

manual de la versión 1.03, que tuve a bien compartir en algunos sitios, grupos y foros de ingeniería en

la red, recibiendo muchas felicitaciones, consultas y recomendaciones; eh de mencionar, que en esta

versión se encontrarán con una nueva interfaz de presentación que ayudará a tener un mejor

entendimiento del mismo y de ciertos entornos y trabajos en específico para el cual fue creado.

Así mismo, al igual que los cursos – talleres impartidos anteriormente, se sigue reforzando las

labores topográficas, con dos días de prácticas de campo en las afueras de la ciudad, que le dan otro

contexto al desarrollo de este texto, plasmando metodologías reales y alternas, a bien de poder

desenvolverse topográficamente, sin inconvenientes en cualquier contexto.

No está demás, desear que este texto sea de su total utilidad y agrado, me despido, no sin antes,

agradecer cualquier aporte, sugerencia y/o recomendación para la prosperidad el presente documento.

Atentamente:

Víctor Franz Alcántara Portal

Design Enginner

PRÓLOGO A LA PRIMERA EDICIÓN

Es un verdadero honor haber concluido el presente documento para su aplicación en la

Ingeniería, debido a la alta incidencia que representa la topografía en casi la mayoría de proyectos y su

consiguiente búsqueda de exactitud y precisión en el tiempo y espacio adecuados.

Luego de compartir muchas experiencias con profesionales ligados a la topografía desde que era

estudiante hasta el día de hoy, de los cuales aprendí algunos artificios que ayudan a agilizar el trabajo

en campo, sin descuidar la exactitud y precisión que todo proyecto debe tener; haber realizado muchos

levantamientos y replanteos topográficos en diferentes proyectos viales, mineros, energéticos,

municipales, hidráulicos, etc.; haber errado en algunas oportunidades y buscado la solución más óptima

para agilizar un trabajo con las debidas medidas correctivas, les traigo este documento que viene siendo

fruto de muchos años de experiencias realizadas en diferentes instituciones públicas y privadas y que

representaron verdaderos retos para mi persona, debido a los tiempos reducidos de proyección,

ejecución y a las altas demandas de precisión en algunos trabajos en específico.

Estando el presente documento en su cuarta edición y habiendo mejorado algunos ítems desde

que se comenzó a redactar, debo agradecer en primer lugar a la empresa AURA Consultoría, Asesoría

y Construcción SRL por brindarme la oportunidad de impartir esta valiosa información a lo largo del

año 2015 a muchas personas que apostaron por el presente Curso - Taller; así también, en la actualidad,

debo agradecer al Centro de Capacitación y Formación en Ingeniería CECAFI EIRL, que está apostando

por mi persona para seguir con la enseñanza personalizada y aplicada del mencionado Curso - Taller:

MANEJO Y DOMINIÓ DE ESTACIÓN TOTAL.

Al igual que en las tres primeras ediciones, en el primer capítulo se refuerzan los conceptos

básicos de topografía que ayudarán a tener una mejor concepción sobre el manejo de la estación total,

tomando bastante énfasis en las referenciaciones por norte magnético, geográfico y referencial, siendo

estos puntos indispensables en todo proyecto desde su fase inicial, para la correcta ubicación y

proyección de estructuras, explanaciones, edificaciones, etc., en un sistema adecuado de coordenadas y

su consiguiente replanteo acorde a las demandas específicas de cada proyecto.

En el segundo capítulo se hace hincapié de los replanteos en campo, pasando desde el típico

replanteo desde el punto de vista de la topografía clásica, las maneras alteras de replantear, el replanteo

por coordenadas y las aplicaciones topográficas que algunas estaciones totales nos ofrecen el día de hoy.

Así mismo, se ha reorganizado la temática que se desarrolla en las prácticas de campo, poniéndole

mayor importancia al replanteo de obras lineales y de edificaciones en general.

Esperando que el presente documento sea de su total agrado, me despido, no sin antes

agradecerles sus sugerencias y aportes personales para la posteridad y por consiguiente la mejora de

las próximas ediciones.

Atentamente:

Víctor Franz Alcántara Portal

Design Engineer

Design Engineer. Víctor Franz Alcántara Portal I

MANEJO Y DOMINIO DE ESTACIÓN TOTAL

ÍNDICE

Capítulo I: LA ESTACIÓN TOTAL: CONFIGURACIÓN, MEDICIONES, RADIACIONES

SIMPLES Y CAMBIOS DE ESTACIÓN. 001

1.1. Introducción 001

1.2. Nociones Topográficas Básicas. 002

1.3. La Estación Total, Descripción, Partes, Accesorios, Prestaciones, Limitaciones y

Recomendaciones. 005

1.4. Inicio, puesta en estación y almacenamiento de datos. 009

1.5. Interfaz de usuario. 011

1.6. Configuración General y EDM. 012

1.7. Posicionamiento de la estación mediante un punto conocido. 019

1.8. Referenciación Topográfica por Norte Magnético, Geográfico y Referencial. 020

1.9. Referenciación Solar y Astronómica. 024

1.10. Medición y Codificación de Puntos. 029

1.11. Levantamientos Simples. 031

1.12. Levantamientos Batimétricos. 032

1.13. Levantamiento de Puntos Inaccesibles. 035

1.14. Cambios de Estación Mediante: Estación Libre, Orientación con Ángulo, Orientación con

Coordenadas, Arrastre de Cotas y Poligonal Abierta. 037

Capítulo II: REPLANTEOS, CÁLCULO DE VOLÚMENES, LEVANTAMIENTOS ESPECIALES,

ERRORES COMUNES Y GESTIÓN DE DATOS. 043

2.1. Introducción. 043

2.2. Líneas y Arcos de Referencia. 043

2.3. Trazo de Poligonales de Apoyo. 054

2.4. Trazo de Mallas de Perforación. 061

2.5. Trazo 2D y 3D. 062

2.6. Replanteo de Obras Lineales (Carreteras, Canales y Diques). 075

2.7. Replanteo de Explanaciones. 085

2.8. Replanteo de Estructuras (Edificaciones, Líneas de Alta Tensión y Pernos de Anclaje). 086

2.9. Distancia entre Dos Puntos y Aplicaciones. 094

2.10. Cálculo de Volúmenes. 096

2.11. Levantamientos y Replanteos Especiales. 099

2.12. Errores más Comunes en el Manejo de la Estación Total. 100

2.13. Gestión de Datos. 102

Capítulo III: PRIMER DÍA DE PRÁCTICA DE CAMPO. 110

3.1. Elección del Lugar de Prácticas. 110

3.2. Metodología de Trabajo. 110

Design Engineer. Víctor Franz Alcántara Portal II


3.3. Puesta en Estación. 111

3.4. Configuración General y EDM. 111

3.5. Posicionamiento de la Estación Total y Referenciación por Norte Magnético, Geográfico y

Referencial. 112

3.6. Referenciación Solar y Astronómica. 113

3.7. Levantamiento Simple. 113

3.8. Levantamiento Batimétrico. 113

3.9. Levantamiento de Puntos Inaccesibles. 113

3.10. Cambios de Estación por: Estación Libre, Orientación por Ángulo, Orientación con

Coordenadas, Arrastre de Cotas y Poligonal Abierta. 114


Capítulo IV: SEGUNDO DÍA DE PRÁCTICA DE CAMPO. 116

4.1. Metodología de Trabajo 116

4.2. Líneas y Arcos de Referencia. 116

4.3. Trazo de Poligonales de Apoyo. 117

4.4. Trazo de Mallas de Perforación. 117

4.5. Replanteo de una Carretera (Incluido Bombeos, Peraltes, Sobreanchos y Taludes) 117

4.6. Replanteo de un Dique o Botadero o Tajo. 118

4.7. Replanteo de Líneas de Alta Tensión. 119

4.8. Replanteo de Pernos de Anclaje. 119

4.9. Replanteo de Buzones. 120

4.10. Levantamiento y Replanteo Especial. 121

4.11. Control de Volúmenes. 121


ANEXOS

Design Engineer. Víctor Franz Alcántara Portal 1


CAPÍTULO I

LA ESTACIÓN TOTAL: CONFIGURACIÓN, MEDICIONES, RADIACIONES SIMPLES Y

CAMBIOS DE ESTACIÓN

1.1. Introducción.

En el mundo actual en el que vivimos, en donde, el crecimiento demográfico es acelerado, la

necesidad de contar con instalaciones necesarias que garanticen nuestra supervivencia, comodidad,

desarrollo, dentro de un contexto sostenible y sustentable medioambientalmente, hacen que sea

necesario la delimitación de áreas, límites y fronteras, anexando y desarrollando pueblos, ciudades,

metrópolis y países, con la proyección y ejecución de obras, instalaciones, edificaciones, etc. a lo largo

de todo el globo terráqueo,

Este desarrollo debe ser concienzudo y al margen de la descentralización de los ejes de desarrollo,

es de vital importancia, que se siga ostentando que los proyectos se ejecuten sin pérdidas económicas

considerables, retrasos indebidos y sin vulnerar los límites de un determinado emplazamiento, desde

el punto de vista técnico y constructivo.

Así, se puede mencionar que una de las ramas que hace posible la proyección, ejecución y

supervisión de obras públicas y privadas, es la topografía y sus consiguientes ramas cercanas como lo

son: la geodesia, la fotogrametría y la agrimensura; ramas que han sido desarrolladas a lo largo de la

historia, usadas en un inicio, para la determinación de linderos, pasando luego a la ejecución de grandes

monumentos que nos dejaron nuestros antepasados.

En los últimos siglos, son tantas las aplicaciones que se le ha dado a la topografía, que su uso no

se ha visto limitado para ciertos sectores de la sociedad, proyectos o procesos, desarrollándose métodos

y técnicas topográficas a partir de conflictos considerables1, control de inundaciones, ejecución de

nuevos e innovadores proyectos2; las mismas, que requieren de levantamientos previos, sobre cuya

recopilación de datos ha de proyectarse alineamientos, explanaciones, monumentación de vértices sobre

el terreno, etc., y plasmarlos adecuadamente en mapas y planos.

Así mismo, ha sido tanto el uso y dependencia de la topografía, que ésta no se ha limitado a

nuestra tierra, sino, que ha sido la base para explorar nuevos mundos, así por ejemplo, la topografía ha

contribuido a la medición de la distancia de la Tierra a la Luna, por lo que los primeros hombres que

aterrizaron en la Luna, colocaron un grupo de prismas reflectores, y cuyas mediciones tienen una

precisión de centímetros, para lo cual se usó rayos láser y espejos, enviándose una señal a la Luna,

monitoreando en todo momento, con gran precisión su movimiento alrededor de la Tierra.

De los párrafos antes mencionados, la tarea del Ingeniero es la de recopilar correctamente los

datos de campo, de perímetros, linderos, de la morfología del terreno, de los cauces de agua, de las

depresiones y hondonadas, de las cimas y simas para el inicio de un proyecto, de las explanaciones ya

1 Auge caótico y tecnológico considerable en la Primera y Segunda Guerra Mundial. 2 Desarrollo de la topografía subterránea en minas y túneles de gran envergadura.



existentes para el mejoramiento o la reformulación de un proyecto, de la conformación final estructuras

para la elaboración final de Planos As-Built o inventariado final y proyección de emplazamientos e

instalaciones sobre las mismas por si se lo requiera; los que serán recopilados con la ayuda de

instrumentos, métodos y técnicas de ubicación, que han ido evolucionando con el pasar de los años.

Así es, que se pueden utilizar: Niveles, Teodolitos, Distanciómetros, Estaciones Totales, GPS

Navegadores, GPS Diferenciales, Instrumentos de Fotogrametría, Drones, etc.

Muchos de ellos han evolucionado y otros han pasado al olvido; algunos se han comercializado

y utilizado recientemente; sin embargo, algunos siguen vigentes y a pesar de la aparición de nuevas

tecnologías, persiste su uso en el mercado topográfico y agrimensor, debido a su facilidad de operación,

innovación y a la incursión de nuevas interfaces de presentación de datos, entre otras aplicaciones que

hacen que su utilización en concordancia con la relación Beneficio/Costo sea aceptable a óptima, para

tener mejor precisión, rapidez y exactitud.

Uno de esos instrumentos utilizados con mucha frecuencia es la Estación Total, equipo

topográfico que se ha conceptualizado a partir del Teodolito Mecánico, pasando luego por el Teodolito

Electrónico e incorporando la versatilidad de los Distanciómetros y la precisión milimétrica que

requieren los trabajos de Ingeniería, resistiendo a casi todas las condiciones climáticas existentes y con

una interfaz de funcionamiento y operación muy sencilla.

1.2. Nociones Topográficas Básicas.

Antes de adentrarnos en el objetivo de este curso-taller, mencionaremos algunas definiciones

básicas topográficas, para tener un mejor entendimiento del mismo a lo largo de todo su desarrollo.

Levantamiento Topográfico: Los levantamientos topográficos tienen por objetivo recopilar

información de la ubicación relativa de determinados puntos y/o áreas en la superficie de la

Tierra y consiste en la medición de distancias horizontales y verticales entre uno o varios

puntos con respecto a una línea de referencia y sus consiguientes ángulos de desfase

horizontal y vertical en referencia a sus orientaciones verdaderas o supuestas (Norte

Magnético / Norte Geográfico / Norte Referencial) y también situar puntos sobre el terreno

valiéndose de mediciones previas lineales y angulares.

Casi todos los datos recopilados en campo pueden ser representados en planos, perfiles

longitudinales, transversales, mapas, etc.

Finalidad de los Levantamientos Topográficos: Desde que se requirió de levantamientos

topográficos encaminados a determinar linderos hace cientos de años de las grandes

civilizaciones, hasta la recopilación de datos utilizados para hacer estudios, trazos y ejecución

de obras de Ingeniería en la actualidad; pasando por las delimitaciones de Límites

Jurisdiccionales (Fronteras) Internacionales de los países, inventariando a sus ríos navegables

y no navegables, costas, penínsulas, canales, localización de yacimientos minerales,

asentamientos de mayor densidad poblacional, lagos, etc., dejando hitos de referencia (BMs)

distribuidos a lo largo de los territorios de cada país o de operaciones industriales importantes



(Operaciones Mineras, Operaciones Petroleras, Puertos Importantes, etc.) los levantamientos

topográficos se aplican para fijar linderos de terrenos, para proyectar la ejecución de obras y

para trabajos de gran precisión acorde con las necesidades de los diferentes proyectos públicos

y privados.

La Tierra como Esferoide: Como se sabe la tierra es un esferoide de revoluciones achatada en

los polos unos 43 km aproximadamente en relación al eje Ecuatorial. Así, desde el punto de

vista Topográfico la superficie terrestre se toma como una superficie plana horizontal puesto

que la mayoría de levantamientos topográficos se desarrollan en áreas de extensión limitada.

Si por el contrario se contaría con extensiones de terreno muy grandes, se deberá considerar

la ligera curvatura de la tierra a lo largo de los Meridianos que subtienda los puntos inicial y

final del mismo.

Levantamiento Plano: Debido a que la deformación de la tierra por su curvatura a partir de

una longitud de arco de 18 km sobre su superficie es 15 mm mayor que la cuerda subtendida

por el mismo, se debe tener en cuenta la verdadera forma de la tierra y se considerará cuando

los levantamientos se refieran a grandes superficies, acorde al nivel de precisión requerido.

Levantamientos Geodésicos: Cuanto los levantamientos tienen en cuenta la verdadera forma

de la tierra debido a la extensión de la misma, se deben utilizar este tipo de levantamientos;

en donde, se puede optar por dos alternativas.

La primera alternativa considera la tierra como una esfera perfecta cuando las extensiones de

terreno sean de regular envergadura.

Sin embargo, cuando la superficie es muy grande deberá adoptarse la verdadera forma

esferoidal de la superficie terrestre, que serán levantamientos a cargo de organismos

especializados: Institutos Geográficos, Servicios Geodésicos, Comisiones Geográficas, etc.

Tipos de Levantamientos: A su vez los levantamientos topográficos se clasifican en:

Levantamientos Planimétricos: Mayormente para levantamientos que sirven para

determinar y replantear linderos (cálculo de longitudes y orientaciones); división de

parcelas y fincas; monumentación y replanteo de vértices de linderos; calcular áreas,

distancias y rumbos o direcciones, para luego representarlos gráficamente en planos.

Levantamientos Topográficos: A diferencia de los Levantamientos Planimétricos, este

tipo de levantamientos tienen por finalidad recopilar datos en las que figure la relieve

del terreno (elevaciones y desniveles) y la ubicación de objetos naturales o artificiales y

abarcan los siguientes operaciones: Ubicación de ciertos puntos para formar una red

fundamental determinando sus respectivas alturas; situación de detalles naturales o no

según su finalidad e impacto del proyecto y en donde a la vez un levantamiento

topográfico siempre incluye a un levantamiento planimétrico, pero no siempre un

levantamiento planimétrico será un levantamiento topográfico.



Levantamientos Longitudinales: Levantamientos topográficos ordinarios en los cuales

prevalece la longitud por sobre el ancho de la superficie y se emplean para el trazo y

construcción de vías de transporte, canales, vías férreas, líneas de alta tensión y

conducción de líquidos (Combustibles en grandes cantidades como el Petróleo o el Gas

Industrial)

Levantamientos Hidrográficos: Levantamientos en los cuales la finalidad principal es

la obtención de planos de masas de agua para fines de navegación, embalses, análisis

de máximas avenidas, etc. y los cuales determinan las profundidades de agua y la

naturaleza del lecho.

Levantamientos de Minas Subterráneas y/o Túneles: Con principios similares a los de

un levantamiento planimétrico y longitudinal, pero con modificaciones en donde

influye el carácter de la superficie bajo tierra, las excavaciones, chimeneas,

perforaciones, vías de acarreo, instalaciones complementarias y sección transversal de

las galerías existentes.

Levantamientos Catastrales: Comprende la ejecución de trabajos en los cuales se debe

levantar fincas y/o parcelas teniendo en cuenta sus linderos, cultivos, aprovechamiento

de recursos, áreas libres y cubiertas, edificaciones, etc. con fines principalmente fiscales.

Levantamientos Urbanos: Estos levantamientos son utilizados con la finalidad de hacer

un inventario de la situación actual de una ciudad y su futura expansión con ensanches

para el trazo y reforma de calles, áreas libres, servicios básicos y demás obras que

deberán planificarse previo a la construcción de las edificaciones.

La diferencia con un levantamiento normal, está en que para este tipo de trabajos se

requiere de un mayor grado de precisión en las mediciones, compuesto principalmente

por poligonales de apoyo con tantos puntos sea necesarios para tener una mejor

proyección de la ciudad a mediano y largo plazo.

Levantamientos Fotogramétricos: Son el resultado de la aplicación a los trabajos

topográficos de fotografías aéreas que se montan en aviones, helicópteros, drones o

desde puntos muy elevados y en donde se utilizan los principios de perspectiva en la

proyección de los detalles que figuran en las fotografías sobre mapas a escala para

trabajos en los cuales de topografía inaccesible, grandes extensiones llanas, fines

militares y como parte de los anteproyectos de muchas obras para instituciones públicas

y privadas.

Precisión de los Levantamientos Topográficos: En condiciones favorables de tiempo y trabajo, sería

óptimo contar con mediciones de gran precisión; sin embargo, debido a las condiciones de contorno

(Tiempo, presupuesto, tipo de levantamiento, escala de los planos, fin del trabajo e instrumentación

utilizada) se debe optar por considerar la acumulación de errores al milímetro, pudiendo aproximarse

al centímetro, pero en raros casos al cuarto de metro, al medio metro o al metro, según los

requerimientos del proyecto.



1.3. La Estación Total, Descripción, Partes, Accesorios, Prestaciones, Limitaciones y

Recomendaciones.

La estación total como ya se mencionó anteriormente, viene de la fusión de un distanciómetro,

un teodolito electrónico y un microprocesador, cuya función principal es la de agilizar las mediciones

que antes se realizaban con un teodolito convencional, pero que ahora, incorpora aplicaciones y

programas que nos dan una mayor precisión y exactitud de las mediciones, haciendo que el manejo sea

sencillo y la aparición de errores acumulativos se disminuya considerablemente.

Descripción:

La evolución de la estación total, no solo ha quedado en la simple fusión de las componentes ya

mencionados, sino, que al marguen de mejorar las longitudes de alcance, reducir los errores, tener

mejores aplicaciones, trabajar bajo condiciones climáticas extremas y mejorar la operatividad de la

misma, va dando pasos agigantados a la vanguardia de la evolución de los GPS Diferenciales, con la

aparición de las Estaciones Totales Robóticas, que van sustituyendo la necesidad de un operador,

proveyendo de mayores rendimientos en la cantidad de puntos que se puede recopilar en campo, al

incorporar un receptor-rastreador que guía a la estación total robótica según el movimiento del

operador del típico prisma-receptor.

Así, las estaciones totales se dividen en dos grandes grupos (Estaciones Totales Estacionarias y

Estaciones Totales Robóticas) y que, a su vez, se sub-dividen en equipos en específico para trabajar en

determinadas áreas tales como: Estaciones Totales para Construcción y Edificaciones; Estaciones Totales

para Aplicaciones Topográficas y de Construcción; Estaciones Totales para Topografía e Ingeniería;

Estaciones Totales para Ingeniería y Auscultación y Estaciones Totales Industriales.

En las siguientes imágenes se muestran diferentes Estaciones Totales Estacionarias.

Leica FlexLine TS06plus Topcon Serie OS Sokkia Serie FX



Así mismo, a continuación, se muestran algunas Estaciones Totales Robóticas.

Leica Viva TS15 Topcon Hibrido Serie DS

Al margen de la incorporación de sistemas híbridos en

los últimos años (Combinación de sistemas de

posicionamiento GNSS y las mediciones robóticas) que se

están implementando y ajustándonos a la realidad de

mediano alcance en nuestro país, nos ajustaremos en que, en

nuestro país la marca más usada de estación total es la: Leica,

seguida de las marcas: Topcon, Trimble, Sokkia, South,

Pentax, Kolida, etc.

Los precios varían acorde a la marca, modelo y a la

serie de la misma, pudiendo tener o no funciones aplicativas

acorde con la licencia obtenida.

Siendo la estación total Leica, una de las más

comercializadas en nuestro país, tenderemos a enfocar el

presente documento a su utilización, caracterizando un

. Sokkia SRX5 modelo en específico, la Estación Total Estacionaria Leica

…… FlexLine TS06plus, teniendo el resto de estaciones totales

casi las mismas funciones y conceptos de aplicación, con diferentes configuraciones, pero con la misma

empleabilidad, propósito y fin.

Por su lado, las estaciones totales robóticas agilizan el trabajo en campo, más su configuración,

aplicabilidad y empleabilidad tienen casi los mismos conceptos topográficos básicos de una estación

total estacionaria.



Partes: Las partes de una estación total varían acorde a la marca, modelo y serie, pero se

caracterizan por tener elementos en común (Lente óptico de medición, tornillos micrométricos

horizontal y vertical, base nivelante, plomada óptica y/o laser, puerto para transferencia de

datos, etc.)

A continuación, mostramos las principales partes de una Estación Total Leica de la serie

FlexLine Plus.

Accesorios: Complementariamente, la estación total necesita de accesorios que le ayuden a

cumplir con todas sus funciones básicas, siendo los más relevantes: Trípode, Prismas y sus

respectivos Bastones, Mini-Prismas y Bastones para Mini-Prismas, Soportes para Medidores

de Altura, Cables para Transferencia de Datos, Dispositivos de Almacenamiento (USB,



Memorias SD y/o Micro SD, Memorias Internas), Cargadores, Baterías, etc. (Algunos se

muestran en la imagen inferior). Así mismo, se emplean winchas, brújulas, plomadas,

protectores, etc. para tener una correcta recopilación y replanteo de datos en campo.

Prestaciones, Limitaciones y Recomendaciones: La estación total por ser un instrumento

eléctrico y óptico, tiene muchas prestaciones y limitaciones que pueden variar según el

fabricante, el modelo y la serie, sin embargo, se puede mencionar las siguientes

características3.

Rango de trabajos en referencia al clima (Desde -35 °C, hasta 50 °C)

Distancia máxima de medición con prisma (2 000 m a 5 000 m)

Distancia máxima de medición sin prisma (80 m – 1 000 m)4

No se pueden realizar mediciones en presencia abundante de neblina.

Las bajas temperaturas afectan la velocidad del procesamiento de datos.

Los fuertes vientos desestabilizan el equipo a pesar de la presencia del compensador

horizontal de dos hilos, es así, que, se puede optar por trabajar la orientación mediante

nortes referenciales.

El emplear dos o más prismas agrupados para tener distancias mayores (Mayores a las

recomendadas en el segundo ítem) de medición, no garantiza la precisión y/o la lectura

correcta del punto.

Dependiendo de la marca, modelo y serie, la mayoría son resistentes a la presencia de

lluvias moderadas a fuertes.

El calor excesivo en el ambiente, descalibra el nivel circular.

3 Estas características son referenciales. 4 Este valor varía acorde a la superficie de reflexión, en donde, a mayor luminosidad, suavidad de la misma y poco e inexistente movimiento, se tiene valores más exactos y en superficies oscuras, porosas o en movimiento se tienen datos pocos confiables o simplemente no se puede realizar la lectura.



Si se va a utilizar la luz láser de apoyo para realizar mediciones, es recomendable que

tanto el operador del prisma, como el operador de la estación total usen Lentes de Sol

Antireflex.

La utilización de las baterías hasta el agotamiento, pueden causar pérdida de datos.

Se recomienda realizar una calibración periódica del equipo de 06 a 12 meses, siempre

y cuando se haya tenido condiciones de operación favorables.

También se debe calibrar el equipo si ha sufrido golpes, debido a una mala

manipulación del mismo.

Todos y cada uno de los ítems antes mencionados, se pueden tener en cuenta para realizar

una buena recopilación de datos de campo, siendo o no arbitrario la utilización de medidas

preventivas para su correcto funcionamiento.

1.4. Inicio, puesta en estación y almacenamiento de datos.

Antes de comenzar con cualquier labor topográfica, se debe tener en cuenta, que la ubicación de

la estación total debe estar un lugar seguro, que le dé al operador una correcta ergonomía, en una zona

estable, adecuada, visible5 y que permita abarcar la mayor cantidad de puntos posibles, si es que se

tratase de una radiación y a una distancia estratégica para trabajos puntuales (Replanteo de estructuras

que requieran de gran precisión). Así, tenemos que a continuación, se muestran los principales pasos

para arrancar con las labores topográficas

Inicio: Luego de haber elegido la ubicación de la estación y dependiendo del método a utilizar

para estacionarse (Estación con un punto conocido y la orientación al Norte Geográfico y/o

Magnético; Estación libre con dos o más puntos conocidos, etc.), se debe tener en cuenta, que

se alcanzarán adecuados rendimientos siempre y cuando el operador cuente con las

condiciones favorables de manejo y teniendo el equipo en óptimas condiciones.

Puesta en Estación: Desde acá comenzaremos la utilizar la estación total propiamente dicha y

los pasos a seguir para tener una correcta puesta en estación, son los siguientes:

Aflojar los precintos de seguridad del trípode y los tornillos de los soportes (patas).

Elevar las tres patas del trípode aún paralelas y juntas hasta la altura de la frente.

Ajustar los tornillos de las

patas, luego, extender el

trípode y ubicarlo

manteniendo la

formación de un tronco

de pirámide con ángulos

que no sobrepasen los

80°, ni tampoco que sean

menores de 60° (Ver

recomendación en la figura del costado derecho), teniendo especial cuidado, en que la

superficie en donde se asentará el equipo topográfico, quede lo más horizontal posible,

5 Visible para que los primeros puedan ubicarlo con facilidad.



de no ser así, ajustar las nuevas alturas de las patas; así mismo, para el caso de

estacionamiento en la ladera, colocar dos patas hacia abajo y una hacia arriba.

Clavar y/o fijar las patas al suelo lo suficiente para garantizar la estabilidad del trípode

y del equipo topográfico; a partir de aquí, empieza la puesta en estación propiamente

dicha y casi siempre deberá seguir los siguientes pasos (Ver Figuras de referencia)

1. De ser necesario, se volverá a

extender las patas del trípode

hasta la altura necesaria,

teniendo especial cuidado, en

que, el mismo quede sobre la

marca en el terreno y

centrado.

2. Ajustar la base nivelante y el

instrumento sobre el trípode.

3. Encender el instrumento. Si la corrección de inclinación está configurada como 1

o 2 ejes, la plomada láser se activará automáticamente y aparecerá la pantalla

Nivel/Plomada. De lo contrario, pulsar FNC desde cualquier aplicación y

seleccionar Nivel/Plomada.

4. Mover las patas del trípode (1) y utilizar los tornillos de nivelación de la base

nivelante (6) para centrar la plomada (4) sobre el punto en el terreno.

5. Ajustar las patas del trípode (5) para calar el nivel esférico (7).

6. Utilizando el nivel electrónico, girar los tornillos de la base nivelante (6) para

nivelar con precisión el instrumento.

7. Centrar el instrumento con precisión sobre el punto en el terreno, girando la base

nivelante sobre la plataforma del trípode (2).

8. Repetir los pasos (6) y (7) hasta centrar exactamente, para finalmente dar OK.

Gestión de Datos: La gestión de datos, debería entenderse no sólo como los procesos

necesarios para administrar la data que resulte de los levantamientos topográficos, sino,



también, como las acciones necesarias para comenzar un trabajo, indistintamente de su

configuración y cuyos pasos se describen a continuación.

Ubicarse en el menú principal del equipo.

Identificar la aplicación para creación de trabajos (Gestión).

Al ingresar aquí, crear un nuevo trabajo con el nombre del proyecto, operador y si se

pudiese hacer un breve comentario sobre el trabajo a realizar.

Click en OK > OK para aceptar los valores.

1.5. Interfaz de usuario.

La interfaz del usuario se refiere a la configuración externa de la estación total, incluyendo la

pantalla con sus botones y/o teclas de acceso.

Dicha configuración cambia acorde a la marca, modelo y serie de estación, sin embargo, casi todas

se distinguen por tener las siguientes partes:

Teclado: La configuración del teclado se visualiza a continuación6:

Teclas: Las teclas tienen las siguientes funciones:

6 Alguna Estaciones Totales, pueden tener hasta dos pantallas.



Teclas Laterales: Presentan las siguientes funciones:

Pantalla: La pantalla por lo general mostrará la siguiente información:

1.6. Configuración General y EDM.

Se deberá configurar el equipo acorde a las necesidades de cada operador y las condiciones de

contorno (Temperatura, presión atmosférica, cota de referencia, prismas a utilizar, etc.)7, así tenemos:

Configuración General: Aquí encontraremos las configuraciones de operación y sus pasos

son los siguientes:

Seleccionar Config del Menú Principal > General del Menú Configuraciones.

Ahora según el modelo de estación, nos desplegaremos a través de las pantallas de

configuración disponibles, las mismas que pueden contar con los siguientes ítems.

7 Las configuraciones varían ligeramente acorde al tipo, modelo y serie de estación, pudiendo tener o no parte de

las configuraciones y parámetros mostrados en este texto.



Adicionalmente, podemos mencionar el tipo de correcciones del compensador y la

colimación horizontal.

Configuración EDM: La configuración EDM (Electronic Distance Measurement) definen

condiciones de contorno ya antes mencionadas.

La configuración para los modos EDM Sin Prisma y Prisma tiene diferentes configuraciones

de medición.

Los pasos para acceder a los mismos, son los siguientes:

Seleccionar Config del Menú Principal > EDM del Menú Configuraciones.

Según el modelo de estación, nos desplegaremos a través de las pantallas de

configuración, las mismas que pueden contar con los siguientes ítems.



Parámetros Atmosféricos (PPM): Aquí, se nos dará la facilidad de introducir

parámetros atmosféricos, ya que, las condiciones atmosféricas predominantes afectan

directamente a la medición de distancias. Para tener en cuenta estas condiciones

ambientales, se aplica a las mediciones de distancia, una corrección atmosférica.

La corrección de la refracción se toma en cuenta en el cálculo de los desniveles y en la

distancia horizontal.

Al elegir PPM=0, se aplicarán los valores de atmósfera estándar de Leica de: 1013.25

mbar, 12°C y 60% de humedad relativa.

Escala de Proyecto: Esta pantalla, permite introducir la escala de proyección. Las

coordenadas se corrigen con el parámetro PPM.

Introducción de PPM Individual: Esta pantalla, permite la introducción de factores de

escala individuales. Las mediciones de coordenadas y distancia se corrigen con el

parámetro PPM.

Señal de Distanciómetro: En esta pantalla, se efectúa una prueba de la fortaleza de la

señal del distanciómetro (fortaleza de reflexión) en pasos de 1%. Permite punterías

óptimas a objetos lejanos y poco visibles. La fortaleza de la reflexión se indica con una

barra de porcentaje y con un pitido. Cuanto más rápido sea el pitido, mayor fortaleza

tendrá la reflexión.

1.7. Posicionamiento de la estación mediante un punto conocido.

Generalmente, cuando se inicia una labor topográfica desde cero, se requiere posicionar la

estación total acorde a la ubicación de un punto conocido y cuyas coordenadas pueden estar

establecidas por medio de BMs, Puntos de Control, Vértices de Triangulación, obtenidas con la ayuda

de un GPS Navegador, Un GPS Diferencial, y/o aprovechar los puntos dejados por algún trabajo previo



(Monumentación de BMs), alguna aplicación topográfica para un celular de última generación, entre

otros.

Siempre y cuando se cuente con la información antes mencionada, se podrá tener una ubicación

aproximada a exacta del punto de estación, y en caso contrario, nos podremos ubicar en cierta medida,

con una mediana exactitud empleando elementos astronómicos que serán explicados más adelante.

En el peor de los casos y no se tenga una buena visualización del cielo o simplemente no seamos

capaces de calcular nuestra posición con los métodos antes descritos, se optará por ubicar a la estación

total con coordenadas ficticias, diferentes la una de otra (Número de dígitos de X ≠ Número de dígitos

de Y) y con una relativa elevación sobre el nivel del mar que influirá en las mediciones y correcciones

por condiciones atmosféricas.

Teniendo en cuenta lo antes mencionado, procederemos a dar los pasos para posicionar8 la

estación total con respecto a un punto conocido.

Encender el equipo, previamente haberlo puesto en estación.

Accedemos a la pantalla Principal > Levantar > F4 hasta hallar ESTAC o ESTATION > F1,

dependiendo de la marca y procedemos a ingresar las coordenadas del punto conocido.

Finalmente, OK con F4 para tener el instrumento estacionado.

1.8. Referenciación Topográfica por Norte Magnético, Geográfico y Referencial.

Se debe tener en cuenta, que luego de tener ubicada y posicionada la estación total sobre un

punto conocido, esta debe estar referenciada con respecto al Norte Real (Norte Geográfico) ya que, este

no varía y siempre tenderá a ubicarse en una misma dirección.

A diferencia del norte geográfico, el norte magnético se encuentra en diferentes lugares,

dependiendo de si estamos viendo un plano, si estás mirando una brújula, ubicando la trayectoria de la

sombra que proyecta el sol un plano horizontal, etc. Dependiendo de la ubicación, esto puede

representar una pequeña o gran diferencia. La razón de esto, es que una brújula o la trayectoria del sol

ni siquiera apuntan al Polo Norte. Además, cuando la brújula apunta hacia el norte apuntará a un lugar

este año, pero el que viene, va a apuntar a una nueva ubicación. Esto significa que mientras el Polo

Norte geográfico es constante, una brújula no te llevará allí si la sigues directamente sin cambiar algunos

ajustes previamente.

8 El posicionamiento mediante un punto conocido (Punto de estación), no asegura que esta se encuentre bien

referenciado con respecto a un sistema de coordenadas, para ello, se tendrán que aplicar técnicas de referenciación.



Referenciación por Norte Magnético: El Polo Norte Magnético se encuentra en constante

movimiento. Es el punto, donde el campo magnético de la Tierra apunta verticalmente hacia

abajo. Los Polos Norte y Sur magnéticos son en sí los extremos del campo magnético alrededor

de la Tierra. En el núcleo externo de la Tierra, hay elementos magnéticos flotando alrededor

de roca fundida, los cuales son responsables de producir el campo magnético de la Tierra. Esta

roca fundida no se alinea con el eje de la Tierra al unísono; por lo tanto, el Polo Norte

magnético no está alineado con el Polo Norte Geográfico.

A ello también, se suma que el polo norte magnético se encuentra en constante cambio e

inversión en los últimos años, debido a ciclos porque la tierra pasa y a la gran actividad solar,

en donde, los máximos y mínimos solares y sus intervalos de 11 años de periodos de retorno,

hacen que no se mantenga constante la inclinación del Norte Magnético.

Sin embargo, por muchos años la navegación, los levantamientos topográficos y la confección

de mapas y planos, siguieron parámetros básicos de ubicación, mediante el uso de la brújula.

Así, podemos mencionar un método aproximado de ubicarnos y referenciarnos a partir del

norte magnético y cuyos pasos se describen a continuación:

Luego de haber posicionado la estación total, ubicamos la brújula justo debajo de la

misma y hacemos coincidir el centro de su eje con el centro de la plomada laser sobre

una superficie horizontal.

Ajustamos nuestra vista a la altura de la brújula lo más posible que se pueda y desde

ahí, con la ayuda de otra persona, subtendemos un cordel que siga la misma dirección

del norte al cual apunta la brújula, pidiendo al ayudante mover de izquierda o derecha

el extremo del cordel hasta proyectar la misma dirección del norte magnético, tal como

se muestra a continuación:



Una vez identificado el norte magnético con el cordel, volvemos a la estación total,

activamos el puntero laser (Con la opción personalizada 2) y procedemos a visualizar

por el lente al extremo del mismo, hasta encontrarlo y haciendo uso del tornillo de

regulación óptica nos cercioramos de que la intersección de los hilos diametrales

horizontal y vertical, estén justo al final del cordel.

Luego, sin mover el instrumento accedemos al Menú Principal > Levantar > Nos

desplegamos con la tecla F4 hasta encontrar Hz=0 y/o Set HZ, así mismo, en la ventana

Set Ángulo Horizontal, digitamos 0.000 o simplemente F1 (Hz=0) para fijar la lectura

de ángulos a partir de un incremento de 0° 0’ 0”.

Finalmente, sin haber movido la visualización final del cordel procedemos a aceptar las

opciones con OK (F4), así tendremos ubicado y referenciado la estación total con

respecto al norte magnético.9

Referenciación por Norte Geográfico: El Polo Norte Geográfico (también llamado Polo Norte

Terrestre) es el eje sobre el que gira la Tierra, y su ubicación la podemos explicar de la siguiente

forma: Si tomaras un poste y lo enterraras en la Tierra en la parte superior, pasándolo hasta el

otro extremo, representaría el eje de la Tierra.

La parte superior sería el Polo Norte Geográfico, donde, el eje de rotación coincide con la

superficie de la Tierra.

El Polo Norte Geográfico está en la mitad del Océano Ártico, cubierto con hielo intermitente

y en donde la masa de tierra más cercana es la isla de Groenlandia.

Ahora, de manera similar a la referenciación por Norte Magnético, la referenciación por Norte

Geográfico sigue casi los mismos pasos, con la diferencia que podremos utilizar un GPS para

hallar una Coordenada X2 conocida, igual que la Coordenada X1 de la estación y cuyos

procesos se describen a continuación:

Anotar las coordenadas de la estación (X1, Y1, Z1) halladas por alguno de los métodos

antes mencionados.

Con la ayuda de un GPS alejarnos una distancia mayor a 80.00 m, pero menor a la

longitud máxima de medida de la estación total, y tratar de encontrar las coordenadas

(X2, Y2, Z2), en donde X1 = X2 en un lugar seguro y adecuado, que tenga una buena

visibilidad, que no represente peligro alguno para el operador del prisma y que

tampoco demande mucho esfuerzo llegar al mismo (Ver imagen superior de la siguiente

página).

Una vez ubicado el segundo punto, procedemos a monumentarlo por si se desea y con

la ayuda de un prisma y/o una base nivelante, lo visamos desde la estación total con

buena precisión.

Finalmente, repetimos los últimos 02 pasos de la referenciación por Norte Magnético.

9 La forma de referenciación por norte magnético es aproximada y así como todos los métodos para referenciarse astronómicamente vienen a tener un valor considerablemente representativo, pudiéndose corregir el azimut que subtienda el norte magnético hallado por este método con respecto al norte geográfico por medio de otros métodos que se explicarán en clases.



Referenciación por Norte Referencial: La referenciación por Norte Referencial, más allá de

ser un método de orientación, es un método para la correcta recopilación de datos,

garantizando exactitud y precisión en los levantamientos topográficos y su fundamento se

basa en los ángulos horizontales que subtiende el Norte Magnético / Geográfico, con respecto

a alguna lineal vertical fija10, que no se mueva con el tiempo y que garanticen su permanencia

a lo largo de la ejecución de un proyecto, el mismo, que será vuelto a plasmar en otras

ocasiones por si se desee estacionar en el mismo punto.

Esta referenciación, es más aplicativa, para las labores de replanteo y también, sirve para

contrarrestar las condiciones y/o maniobras desfavorables que se encuentra en campo, tales

como: Desnivelación del equipo, movimiento por fuertes vientos; así como, también, se puede

volver a orientar un punto de trabajo desde una estación total ya ubicada en el mismo punto.

El método de trabajo es el siguiente.

Estacionar y referenciar el punto de estación según los diferentes métodos existentes.

Identificar un punto de control que servirá como Norte Referencial.

Visar el punto de control y anotar el

desfase vertical: Hz, que aparece en la

ventana de levantamiento (Ver figura

del costado derecho), tal como: Hz =

110° 01 °30”.

A modo de ejemplo, quizás por

cuestiones de mal tiempo, replanteo

y/o simplemente para verificar la

10 Dichas líneas verticales, se plasmarán en estructuras, que pueden ser naturales (Grandes desfiladeros, ejes de árboles alejados, vértices verticales de grandes rocas, etc.), hechas por el hombre (Esquinas de casas, edificios, ejes de postes, torres de alta tensión, antenas de radio, telefonía y cualquier edificación en general que cuente con vértices y/o ejes verticales) o monumentadas por nosotros mismos (Marcas en rocas, postes, casas, edificios, etc.)



correcta orientación de la estación total, procedemos a plasmar el ángulo Hz; para ello

vamos al Menú Principal > Levantar > ESTAC, configuramos los valores de la estación

e ingresamos la nueva altura del instrumento.

Ahora, de manera similar a la

orientación por Norte Geográfico y/o

Magnético, procedemos a ingresar al

sub-menú Hz=0 o Set Hz y digitamos

el valor del ángulo anotado

anteriormente, tal como se muestra en

la figura del costado derecho, para

finalmente digitar OK, labor que dará

a nuestra estación, una correctamente ubicación y orientación para seguir trabajando,

sin perder la exactitud y precisión debida.

1.9. Referenciación Solar y Astronómica.

Muchas veces debido a la complejidad de las zonas en donde se realizarán los levantamientos

topográficos, la falta de presupuesto y de equipos o simplemente por cuestiones de simple orientación

es necesario hallar el norte mediante el uso de herramientas alternas como son la Astronomía.

Si bien es cierto, conocer la teoría y operaciones trigonométricas y astronómicas que con

frecuencia se utilizan en este campo, implica tener una buena base algebraica, deberemos conocer al

menos, algunos fundamentos de básicos, aplicados a las observaciones de esta clase.

Estas observaciones tienen un grado medio de precisión.

Se sabe también, que por medio de ciertas observaciones astronómicas se puede determinar la

posición absoluta de cualquier punto o la dirección absoluta y la situación de una línea recta cualquiera

sobre la superficie terrestre; sin embargo, se debe mencionar, que debido a la complejidad del tema y a

las múltiples mediciones que se debe realizar a partir del acimut de un cuerpo celeste con respecto a sus

observaciones angulares, este tema tendría que tratarse como un solo capítulo, el cual no es suficiente

para los objetivos del presente documento.

Ahora, teniendo en cuenta las consideraciones anteriores, procederemos a utilizar principios

básicos de astronomía para poder ubicar el Norte Geográfico.

Referenciación Solar: Para referenciar el Norte Geográfico aproximadamente se pueden

utilizar dos métodos que permitan la recopilación de datos suficientes, que nos indiquen la

dirección del mismo, proyectándose una sobra que describe el movimiento solar.

El punto elegido para la proyección de la sombra deberá ser el que luego se emplee para ubicar

la estación total.

Método de la sombra: Este método realiza mediciones de la sombra que proyecta el sol

sobre un objeto vertical fijo y se ejecuta de la siguiente manera:



1. Se puede usar la sombra de un

objeto fijo que lo podemos

plantar o al menos poner lo más

vertical posible sobre el punto de

estación. Casi cualquier objeto va

a funcionar, pero mientras más

alto sea el objeto, más fácil se va

a poder ver el movimiento de su

sombra, y mientras más angosta

sea la punta del objeto, más

exacta va a ser la lectura.

2. Marcar la punta de la

sombra con un objeto

pequeño, como un guijarro,

o una tiza distintiva en el

suelo. Hacer la marca tan

pequeña como se pueda

para señalar la punta de la

sombra, pero habrá que

asegurarnos de que se

pueda identificar con

facilidad después.

3. Luego habrá que espera un

lapso de entre 10 a 15 minutos

(Verificar en todo momento que el

objeto vertical no se mueva y se

encuentre fijo casi siempre), en los

cuales la punta de la sombra se va

a mover de oeste a este en forma

de una línea curva, tal como se

muestra en la figura del costado

izquierdo.

4. Se marcará la nueva posición

de la punta de la sombra con

otra marca u objeto pequeño.

Solo se va a mover una

distancia relativamente corta y

en proporción a la longitud de

la vara / objeto vertical que se

esté usando, tal como se

muestra en la figura del

costado derecho.



5. Dibujar una línea recta en el

suelo entre las dos marcas. Esta

es un alinea aproximada de

este – oeste.

6. Teniendo definida esta línea

procedemos a extenderla con

la ayuda de una tiza o un

cordel.

7. Ahora, procedemos a

estacionar el equipo topográfico, trazamos una línea perpendicular hacia

adelante, tomando como centro al punto que une la línea encontrada con la

plomada láser, con la ayuda de una wincha de mano formando un triángulo

rectángulo notable (3, 4 y 5 recomendable).

8. Este nuevo punto encontrado proyectará una línea que describirá la dirección del

Norte Geográfico y lo proyectamos con la ayuda de una tiza o un cordel.

9. Finalmente, procedemos a orientar la estación tal cual lo hicimos para el caso de

la referenciación por Norte Magnético.

Método de la sombra con exactitud incrementada: Al igual que el método anterior, su

funcionabilidad se basa en seguir la proyección del sol sobre una vara fija, pero a

intervalos de tiempo más largos; así tenemos:

1. Primero, se colocará una vara de

forma perpendicular al nivel del

suelo y se marcará la primera

punta de la sombra como arriba.

Para este método se tomará la

primera lectura en la mañana,

por lo menos una hora o algo así

antes del mediodía.

2. Se deberá encontrar

un objeto o un trozo de

cordel, hilo, etc.; dicho objeto

y/o cordel deberá tener

exactamente la misma

longitud que la sombra

proyectada (Ver figura del

costado izquierdo)



3. Se deberá continuar tomando

medidas de la sombra cada 10 a 20

minutos. Esta sombra se va a

encoger antes del mediodía y a

alargarse después del mediodía.

4. Se medirá el largo de la sombra,

cuando esta crezca. Se deberá usar

un cordel o el objeto que se usó para

medir el largo de la sombra inicial.

Cuando la sombra

crezca exactamente

del mismo tamaño

que el cordel (y, por

lo tanto, de la misma

medida que la

primera medida),

marca el punto (Ver

figura del costado

izquierdo)

5. Luego, se deberá dibujar una línea que conecte la primera y la segunda marca

como arriba; en donde, esta es la línea de Este - Oeste, volviendo a repetir los

pasos del 6 al 9 del método anterior.

Los dos métodos antes mencionados, se complementan perfectamente con la aplicación de un

Norte Referencial.

Referenciación Astronómica: De manera similar a la Referenciación Solar, la Referenciación

Astronómica, se basa por lo general en seguir la trayectoria de una estrella conocida, acorde

al hemisferio (Sur o Norte)11 o si estamos ubicados en el área de influencia de la línea

ecuatorial.

Ahora, como nuestro país, está ubicado en el Hemisferio Sur, seguimos los siguientes pasos:

1. Primero, habrá que encontrar la constelación de la cruz del sur en el hemisferio

sur, la Estrella del Norte no es visible, y no hay una sola estrella que indique el

norte o el sur, pero se puede usar la Cruz del Sur y las estrellas índices como guía.

La constelación de la Cruz del Sur se forma por cinco estrellas, y las cuatro

estrellas más brillantes forman una cruz que está inclinada hacia uno de los lados

(Ver imagen superior de la página siguiente)

11 La estrella Polaris para el Hemisferio Norte.

La estrella Cruz del Sur para el Hemisferio Sur.

Ubicando la Constelación de Orión para el Ecuador



2. Se procede a identificar las dos estrellas que forman el eje más largo de la cruz.

Estas estrellas forman una línea que “Indica” a un punto imaginario en el cielo

que está sobre el Polo Sur. Se sigue la línea imaginaria que se forma entre las

estrellas cinco veces la distancia hacia abajo.

3. Se deberá dibujar una línea imaginaria desde este punto hasta el suelo, e intentar

identificar una característica para guiarse. Ya que este no es el norte verdadero,



El norte verdadero está directamente en oposición a este. (Detrás de la ubicación

de la estación, por lo que se visualiza este punto).

4. Siendo este método bastante aproximado se debe saber que la ubicación relativa

que se obtenga a partir de la estación total también será aproximada, pudiendo

alternar y combinar esta metodología con otras formas de referenciación antes

descritas para obtener mejores resultados

1.10. Medición y Codificación de Puntos.

La medición de puntos, tiene como base la recopilación de datos para la confección de planos,

replanteos, cálculo de volúmenes, pendientes, desniveles, entre otras cosas; por ende, su recopilación

obedecerá a un levantamiento topográfico habitual, con las consideraciones adecuadas de tener un

número determinado de puntos que sean representativos en el terreno, que no impliquen dificultad

alguna para su toma y que tampoco comprometan la salud y vida de los prismeros.

Representando la medición de puntos un

proceso normal e indistinto al tipo de topografía o

trabajo a realizar, siempre tendrá similar proceso.

A modo de ejemplo, supongamos que deseamos

realizar el levantamiento de una serie de parcelas en la

costa norte de nuestro país y cuyos puntos a leer

primero serán los puntos de linderos (Ver imagen

superior de la página siguiente); entonces, luego de haber hecho la puesta en estación del equipo,

procedemos a arrancar un trabajo desde cero, creando un nuevo proyecto, para ello vamos al Menú



Principal > Gestión > Trabajo > Nuevo y configuramos los valores y opciones que se muestran en la

imagen inferior derecha de la página anterior > OK > OK > ESC.

Luego, nos estacionamos y referenciamos según el método que se crea conveniente, además,

configuremos los parámetros EDM de la zona y procedemos a realizar las lecturas de los puntos.

Tal como se muestra en la figura, los puntos serán visados en el orden que se crea conveniente,

pero se debe saber, que la codificación de la estación total es automática, así que, no habrá necesidad de

enumerarlos, más si de describirlos.

Así, supongamos que vamos hacer la lectura del punto 1212 (Ver Imagen Inferior Izquierda),

visamos el punto, habiendo previamente entrado en la sección Levantar.

Luego, centramos los hilos diametrales horizontal y vertical con el centro del prisma haciendo

uso de los tornillos micrométricos de la estación total y nos deslizamos hasta el ítem Coment., para que

aquí se ponga la descripción del punto (LI: Lindero Interno)13 y machucamos el botón lateral TRIG-1

para realizar la lectura y obtener los datos del punto, tal como es muestra en la imagen inferior derecha:

12 El número actual supone que se han hecho 11 lecturas anteriores, en donde los números incrementan en orden

ascendente conforme avancemos con el levantamiento, siempre y cuando este se mantenga en el mismo archivo de puntos. 13 Se recomienda que la codificación de los puntos siempre sea clara, concisa y abreviada para poder tener mejores

rendimientos de trabajo; siendo arbitrario su uso o no.



Ahora, al deslizarnos con la tecla de página para ver las demás opciones, podemos observar las

siguientes configuraciones:

Habiendo leído14 el punto número 12, la estación total por defecto corre el valor del Punto (Pto.)

al siguiente punto (13), en donde:

Alt. P. : Altura del prisma.

Coment. : Descripción del punto.

Hz : Ángulo Horizontal.

V : Ángulo Vertical.

: Distancia Geométrica.

: Desnivel.

: Distancia Horizontal.

X : Coordenada en X del punto.

Y : Coordenada en Y del punto.

Z : Altura del punto.

1.11. Levantamientos Simples.

Llamase un levantamiento simple a las acciones necesarias para la toma de datos topográficos a

partir de una sola estación (ubicada y correctamente referenciada), usándose en la gran mayoría uno o

más prismas y en condiciones desfavorables las lecturas sin prisma.

Todo levantamiento topográfico simple con la estación total, también es una radiación simple,

por ende, se pueden aplicar los mismos conceptos que se tenían anteriormente para las radiaciones

simples con teodolito.

Estos trabajos a la vez deben ser capaces de cubrir con la cantidad adecuada de puntos el relieve

existente en la zona de un determinado proyecto, así mismo, debe hacerse un inventario de las

estructuras anexas (existencia de edificaciones, puentes, postes, buzones, torres, cercos vivos, muros de

contención, etc.) y sin llegar a requerir de un cambio de estación que complique y alargue los plazos de

recopilación de datos de campo.

14 La lectura de un punto implica las acciones necesarias para recopilar información suficiente sobre su ubicación, así podemos leer un punto sin almacenarlo (Opción DIST) y leer el punto y además almacenarlo (Opción REC o Tecla Lateral TRIG-1)



Por lo general los proyectos que se harán con un levantamiento simple pueden ser:

Levantamientos de pequeña y mediana escala de terrenos y fincas en la costa.

Levantamientos de estructuras puntuales (áreas para explanaciones de reservorios, colegios,

postas, cementerios, muros de contención, etc.)

Levantamientos de la mayoría de vías y canales en tramos rectos y de longitudes pequeñas y

medianas.

Levantamientos sectorizados de determinadas calles en una zona urbana.

Levantamientos en los cuales la ubicación estratégica de la estación total, permita tener una

cantidad máxima de puntos visados.

La colocación de puntos de apoyo para consiguientes poligonales también pueden

considerarse como levantamientos simples, debido a que, solo se leerá desde una sola

ubicación, pudiendo luego, alternar la información para una próxima etapa en el proyecto.

Levantamientos para parcelación de lotes en zonas planas sin problemas de visualización.

Levantamientos y demás trabajos en los cuales solo se necesite de una estación y las

condiciones de contorno de la zona nos lo permitan.

1.12. Levantamientos Batimétricos.

La batimetría es el inventariado de relieve de superficies sub-acuáticas, ya sea del fondo del mar,

cursos de agua, lagos, embalses, etc., es decir la proyección cartográfica del fondo como si se tratase de

un lecho seco.

Los levantamientos batimétricos también podrían ser denominados como levantamientos

hidrográficos y al margen del inventariado del relieve de la superficie sub-acuática, son aplicados a

masas de agua con diferentes fines como:

Determinación de la profundidad de canales de navegación.

Calculo de excavaciones bajo agua.

Ubicación de afloramientos rocosos o bancos de arena y/o arcilla para proyectos portuarios o

similares.

Áreas sujetas a inundaciones y avenidas.

Para el caso de los ríos estos trabajos se hacen además para determinar la corriente, la potencia

hidráulica, la navegabilidad, el abastecimiento de aguas y la ubicación de posibles embalses.

Al realizar un levantamiento batimétrico no solo hay que hacer el inventario del relieve sub-

acuático y de la costa de los cuerpos de agua, sino, también, habrá que situar todas las irregularidades

de la orilla, detalles de terreno, vegetación, existencia de edificaciones y estructuras.

Convencionalmente, la batimetría tuvo sus orígenes en el pueblo egipcio, quienes, con el uso de

piedras atadas a cuerdas, examinaban la profundidad del fondo y han ido evolucionando hasta la fecha,

donde haciendo uso del GPS y técnicas sónicas, se hallan las coordenadas al instante.

Hasta antes de la aparición del GPS, la batimetría se dividía, como todos los trabajos, en la

obtención de la planimetría por una parte y la altimetría por la otra, lo que podemos denominar como:



Topografía Clásica. En ésta, primero, se realizaban una serie de trabajos topográficos para poder

representar la línea de costa y en la segunda fase, se realizaba el levantamiento sub-acuático.

Al margen de la batimetría aplicada desde la topografía clásica, existen otros métodos que cabe

destacar:

Batimetría fotogramétrica: Limitado a aguas muy poco profundas, donde se obtiene un error

muy pequeño.

Batimetría por procedimientos fotográficos: Consiste en estudiar la variación del espectro

visible, con fotografías en diversas condiciones desde aeroplanos y/o drones. Se limita a aguas

poco profundas.

Batimetría mediante Láser: Se trata de un sonar que funciona con láser, permitiendo

determinar profundidades entre 2 y 30 metros, con errores de un 1 metro como máximo.

Batimetría mediante Teledetección: Con el uso de ésta, se han determinados resultados

bastante satisfactorios en mares poco profundos, haciendo uso de satélites como GEOSAT,

LANDSAT MMS, SPOT o RADARSAT.

Como el presente documento está orientado al manejo de la estación total, se deberá tener en

cuenta que los conceptos a utilizar serán los mismos que los que se han desarrollado por años mediante

la topografía clásica y se presta para aguas tranquilas y poco profundas

Teniendo en cuenta los párrafos anteriores, un levantamiento batimétrico podría tener los

siguientes pasos:

Escoger un lugar adecuado cerca de la orilla, divisando sus estructuras anexas, sin que la

vegetación existente dificulte la recolección de datos y en lo posible se abarquen las dos

márgenes entre ambas orillas, tal como se muestra en la siguiente imagen:



Estacionarse, ubicarse15 y referenciarse adecuadamente.

Dependiendo del caudal y el tipo de curso de agua, se podría utilizar cables de apoyo anclados

a ambas orillas del río (si este no es muy ancho) o también utilizar estructuras de cruce

(Puentes, anclajes de pases para barcas, etc.) que luego se anclarán a un bote pesado de fondo

plano si fuera posible.

Si la corriente del caudal es baja y con poca velocidad superficial, además, no se tiene mucha

profundidad, el equipo se podrá desplazar transversalmente o longitudinalmente para la

toma de datos, ubicando el prisma a diferentes alturas, tal como se muestra en la siguiente

imagen:

Si el curso de agua es un poco más profundo de la altura máxima de un prisma (5.00 m)16 nos

podremos agenciar de plomadas lo bastante pesadas y versátiles unidas a una cuerda y/o

cordel que tenga marcas en toda su longitud y que vendrá a representar nueva altura del

prisma a configurar en la estación total. Por lo general, lo marcaremos cada metro y

contaremos tantas marcas como la plomada toque fondo (h1), a ello, con la ayuda del prisma

a determinada altura (h2) haremos que la punta del mismo haga contacto con la última marca

contada e introducimos la nueva altura del prisma en la estación h (h=h1+h2) y leemos el

punto.

Finalmente, repetiremos el mismo proceso, tantas veces sea necesario y en función de que la

corriente de agua nos lo permita.

15 El punto de estación deberá estar ubicado en el área no inundable del cauce, o al menos mientras dure los trabajos

de recopilación de datos y proyección de estructuras. 16 Si bien es cierto, que hay prismas que llegan a tener una altura de hasta 5.00 m, los cuales representan una gran ayuda para levantamientos superficiales y en condiciones climáticas óptimas; para el caso de los levantamientos batimétricos será poco confiable, incómodo y hasta peligroso usar estos, debido a que, por ser un instrumento de gran esbeltez, este tenderá a deformarse a mayor profundidad debido al flujo constante de agua.



1.13. Levantamiento de Puntos Inaccesibles.

Los levantamientos de puntos inaccesibles se pueden interpretar de dos formas:

A los puntos ubicados fuera del alcance de los prismeros por razones de seguridad, lugares

inaccesibles o simplemente a los lugares escarpados, de material deleznable y de topografía

accidentada. También, se incluyen dentro de este tipo de labores, los trabajos de replanteo de

estructuras, en donde se tenga que tener una precisión milimétrica y en zonas en donde no es

posible colocar y/o ubicar un prisma.

Un claro ejemplo, lo representa el control vertical de uno de los pilares de un puente pos-

tensado, tal como se muestra a continuación:

Para este caso, la solución podría ser una lectura sin prisma17 sólo cambiando el modo P por

NP para una estación configurada en Ingles o IR por RL para la estación configurada en

español de la aplicación Levantar de la estación total.

A los puntos en donde no es posible visualizar el prisma de forma directa.

Para este caso, se debe saber, que la mayoría de estaciones totales tienen programas de apoyo

que incluyen desplazamientos longitudinales, transversales y desfases de cota lineales y

cilíndricos que son capaces de calcular la ubicación de las coordenadas del punto que no se

puede visar.

17 La lectura sin prisma, implica que la altura virtual del mismo es de: 0.00 m, para lecturas directas sobre el terreno y/o estructuras y una altura de: hn m, si es que se conociera la altura de la estructura existente en donde se está tomando la medida.



Así, tenemos las siguientes condiciones y configuraciones:

Para acceder a realizar cualquier tipo de medición de un punto desconocido, vamos a FNC >

Desplazamiento, acción que desplegará la ventana DESPLZ., en donde se puede añadir los

valores del desplazamiento con respecto al punto inaccesible (Ver Figura Inferior).

Al observar la ventana anterior, se aprecia que presenta las siguientes opciones de

configuración:

o RESET, restablece los valores del desplazamiento a 0.

o CILIND para introducir desplazamientos cilíndricos.

Así mismo la opción: Modo:, presenta las siguientes sub-opciones:

o Grabar y reset, pone a cero los valores de desplazamiento después de registrar el

punto.

o Permanente, aplica los valores de desplazamiento a todas las mediciones

posteriores.

Finalmente, precionamos: OK para calcular los valores corregidos y regresar a la aplicación

desde la cual se accedió a la función Desplazamiento.

Así mismo, los ángulos y distancias corregidos18 se presentan en pantalla inmediatamente después de

efectuar una medición de distancia válida.

18 La exactitud de estas mediciones dependerá del grado aproximado de desplazamiento que se realice y por ende

los valores de los mismos también son relativamente representativos.



1.14. Cambios de Estación Mediante: Estación Libre, Orientación por Ángulos, Orientación con

Coordenadas, Arrastre de Cotas y Poligonal Abierta.

Cuando nos encontramos con la necesidad de hacer uso de una segunda estación para poder

continuar con un levantamiento topográfico, que no se ha podido realizar desde una sola radiación y/o

estación, tendremos que proyectar adecuadamente las coordenadas y orientación de esta, para tener un

levantamiento concatenado adecuadamente y correctamente referenciado.

Así, podemos mencionar que existen varios métodos que cumplen este fin y más allá de ser

usados únicamente para este propósito, pueden ser usados para calcular una estación desde cero,

replantear, etc., siempre y cuando los parámetros necesarios que se necesitan este tipo de acciones sean

accesibles.

Estación Libre: Siendo

este tipo de

estacionamiento una de

las más usadas,

enfatizaremos su

aplicación a lo largo del

desarrollo del presente

documento, debido a que, no solo se puede utilizar para cambiar de estación, sino, para

empezar un trabajo desde cero, siempre y cuando se tenga la información geográfica fidedigna

de al menos 02 puntos de control (BMs).

La concepción para su aplicación se muestra en la imagen superior del costado derecho, en

donde, los puntos conocidos deben distar de longitudes considerables entre sí y ángulos de

deflexión, ni muy agudos, ni muy obtusos19; ya que, esto conlleva a grandes desviaciones de

error en el cálculo de la nueva estación.

En el caso de que estos puntos ya estén monumentados, tocará ajustarse a las condiciones de

contorno que ofrezca su utilización.

Para el caso de que nosotros tengamos que ubicar estos puntos de control a partir de una

estación previa (Puntos de Cambio para una nueva estación)20 se tratará en lo posible de los

mismos cumplan con los requisitos antes mencionados respecto a las distancias y ángulos

ideales; así, podemos mencionar a continuación dos ejemplos:

El primer caso, es para cambiar de estación en un área urbana, en donde el PC_01 y PC_02,

nos permitirá cambiar hacia la E_02, pero a la vez el PC_01, con la ayuda del PC_03, nos

permitirá usarlos como puntos de apoyo para cambiar a la E_03.

19 Un buen cálculo de una nueva estación supone que los puntos conocidos traten de formar ángulos de 60° con

respecto a las dos estaciones. 20 Los Puntos de Cambio o Simplemente PCs, deberán ubicarse en lugares fijos, visibles desde ambas estaciones y también pueden ser utilizados para un posterior cambio de estación como puntos de apoyo (Ver imagen superior de la página siguiente:)



Como se observa, se pueden poner varios puntos de cambio a partir de una sola estación

(E_01) y a la vez, estos pueden ser de apoyo para cambiar a una o más estaciones.

Es recomendable ubicar la mayor cantidad de puntos de cambio que sea posible para obtener

un arrastre de errores mínimo a lo largo de todo levantamiento topográfico; así mismo, si bien

es cierto, que los ángulos que sub-tienden las rectas que unen los PCs con las Estaciones no

son perfectas (Ángulo ideal igual a 60°), los mismos, aseguran la correcta ubicación de una

nueva estación.

El segundo caso, se aplica para zona rurales y áreas libres, en las cuales, se puede tener más

libertad para ubicar los puntos de cambio, tal como se muestran en la siguiente imagen:



En donde, las líneas azules representan los PCs ubicados a partir de la E_01 y que servirán

para ubicar la E_02 y apoya con un punto a la E_03.

Las líneas rojas, representan las mediciones realizadas desde la E_02 para encontrar su

ubicación y orientación; además, que, a la vez desde esta, ubicaremos dos PCs, para apoyar al

PC_04 puesto desde la E_01 y poder estacionar la E_03 con la trayectoria de las líneas blancas.

Finalmente, ubicaremos y orientaremos la E_03 a partir de los PCs que unen las líneas

amarillas dejados por la E_01 y la E_02.

Con todas estas recomendaciones procederemos a dar los pasos para hacer el cálculo de las

nuevas estaciones; así tenemos:

Ir al Menú Principal > Estacionar >

Empezar21, ahora, en la ventana Intro

Datos Estación!; buscamos la opción

Inversa y configuramos el nuevo valor

de la estación (E_02) si es que la primera

estación hubiera sido E_01 y colocamos

la nueva altura del instrumento, tal

como se muestra en la imagen.

OK para saltar a la pantalla de

introducción de objetivos; en la cual,

podremos entrar valores manuales del

punto a ubicar o buscar algún punto

que ya haya sido medido

anteriormente. Así, supongamos que el

punto a medir es el PC_01, entonces,

luego de buscarlo en la pantalla Lista o

ingresar su codificación tendremos la siguiente pantalla.

Luego, visamos el punto (PC_01) y lo

medimos (Se debe tener en cuenta que

el prismeros se encuentre correctamente

ubicado y alineado verticalmente para

realizar una correcta lectura; siendo

recomendable utilizar bases nivelantes

para tener una mayor precisión), acción

que traerá consigo la ventana del

costado; en donde, por tratarse recién de nuestra primera medida, seleccionamos F1

para medir más puntos.

21 Antes de ejecutar este paso podemos alternamente configurar los límites de precisión que se desea para el cálculo

de la estación.



Ahora, introducimos el valor del PC_02, para luego medirlo con el botón lateral y

nuevamente acceder a la pantalla RESULTADO automáticamente, pudiendo calcular

ya el nuevo estacionamiento (F4 para calcular estacionamiento) si es que se tiene la

precisión deseada o agregando un punto más, por si se lo hubiese considerado desde la

estación anterior, para mejorar la exactitud22.

Si las mediciones se realizaron bien y se prestaron todas las condiciones para una buena

interpolación, se presentarán las coordenadas calculadas de la estación actual, las

mismas que se muestran con la siguiente configuración: X, Y, Z, además se presenta la

altura del instrumento y el azimut ΔHz subtendido, con respecto al Norte.

Finalmente, OK > Estacionar, para terminar la operación y arbitrariamente, poder

ejecutar un levantamiento simple, un replanteo u cualquier operación que implique

tener la estación orientada y referenciada.

Estas acciones deben ser complementadas con la ubicación de un Norte Referencial.

Orientación con

Ángulo, Orientación

con Coordenadas,

Arrastre de Cotas:

Como son métodos

poco utilizados y

presentes en algunas

estaciones totales, sólo

nos limitaremos a mencionar su forma de aplicación, limitaciones, el proceso para su

ejecución, en donde cada método requiere de entrada de datos diferentes y de un número

determinado de puntos visados.

Estos procesos se describen generalizados a continuación:

Ir al Menú Principal > Prog > Estacionar > Definir los Limites de precisión, si es que

se requiere ajustarlos > OK > Empezar para iniciar la aplicación.

Acorde al método elegido, tendremos que

introducir las coordenadas de la estación

buscándola en una lista de puntos ya leídos

(Entre ellos la estación) o introducir el valor

manualmente con NuevEst.

Ahora, para todos los métodos (excepto el de

Orientación con ángulo), pulsamos OK, para acceder a la pantalla Intro. pto objetivo;

22 Este proceso es aplicable a un número mínimo de 02 puntos y a un máximo de 05 a 10 puntos, dependiendo de la estación total, modelo y serie; en donde, no siempre la adición de un enésimo punto, garantiza que los errores sean mucho menores.



así mismo, para el método Orientación con ángulo, al pulsar OK se accede a la pantalla

DEF PTO DE ENLACE.

Intro pto Objetivo: Introducir el ID del punto visado. Luego, pulsar OK, para buscar el

punto en la memoria interna, seleccionar el punto de interés o introducir nuevas

coordenadas y continuar con la pantalla Visar punto.

Al Definir punto de enlace (únicamente para el Método: Orientación con Ángulo),

deberemos introducir el ID de pto y la altura del punto visado y medir luego el ángulo

Hz y si lo deseamos, repetir la medición en la posición II del anteojo. Pulsar ESTAC

para definir la nueva orientación, para que el estacionamiento se complete.

Al Visar punto, las pantallas restantes quedarán disponibles para todos los métodos,

excepto Orientación con Ángulo.

En la pantalla Visar punto:

2 / I : Indica que el segundo punto se midió en la posición I del anteojo.

2 / I II : Indica que el segundo punto se midió en las posiciones I y II del

anteojo.

Visar el punto y seleccionar ALL, o DIST y GRABA para medir hacia el punto visado.

Los Resultados de la precisión se muestran

en una pantalla como la imagen del costado.

Si un punto se visa varias veces en la misma

posición del anteojo, para el cálculo sólo se

considera la última medición válida.

Para el cálculo de la posición de la estación es posible medir nuevamente los puntos

visados, incluirlos o excluirlos de los cálculos.

Finalmente, F4 para Calcular el resultado. En donde, en esta pantalla se presenta las

coordenadas calculadas de la estación. Los resultados finales dependen del Método

seleccionado, además, en Intro Datos Estación, se puede fijar un sistema de

coordenadas de la estación, la orientación y así poder regresar a cualquiera de las

aplicaciones para comenzar a trabajar.

Estación por Poligonal Abierta (Método Alternativo): Debido a que muchas estaciones

totales no cuentan con los programas antes definidos (Especialmente la Orientación por

coordenadas) habrá que encontrar un método alternativo para poder ubicarse en otra estación.

Este método, tiene su fundamento a partir de los ángulos que subtienden los contra-azimuts

(IHz) de una segunda estación (E_02) con respecto a una primera estación (E_01).



Dicho método es utilizado cuando no es posible ubicarnos mediante ninguno de los métodos

antes mencionados (Principalmente cuando se tienen levantamientos longitudinales) y no hay

espacio suficiente para desarrollar PCs (Caso del método de estación libre) a lo largo de área

de estudio o simplemente las condiciones de contorno no nos permiten (Mal Clima, excesiva

vegetación, falta de congruencia al formar un juego de ángulos perfectos entre PCs y Estación,

falta de espacio para desarrollarlos o simplemente, si no se cuenta con ninguna ayuda de

alguna aplicación para realizar un estacionamiento)

Como ya se describió anteriormente el método consiste en subtender el ángulo del contra-

azimut descrito entre una primera estación con respecto a una segunda estación y soltarlo en

esta.

Las operaciones para lograr este proceso se describen a continuación:

Identificar el lugar en donde se hará el siguiente estacionamiento (A diferencia del

método de estación libre, es necesario que dichas estaciones se vean entre sí)

Marcar o monumentar el lugar de estación elegido.

Tomar la lectura del nuevo punto y anotar toda la información referente al mismo (Pto,

Descripción, Hz, V, Distancia Horizontal, Distancia Inclinada, Desnivel, X, Y, Z), Si

es posible sería recomendable utilizar una base nivelante

Guardar el equipo y desplazarse a la nueva posición de la estación.

En la nueva estación, estacionarnos con las coordenadas del punto visado (X, Y, Z)

Ahora, dentro de los datos que se han leído tenemos el ángulo Hz y dependiendo si este

es mayor que 180° o menor que 180°, procederemos a calcular el contra-azimut (IHz)

de la siguiente forma:

Si Hz > 180, IHz = Hz – 180.

Si Hz < 180, IHz = Hz + 180.

Volviendo a las configuraciones de la estación, fijamos el valor de IHz en la opción Hz

o Set Hz, visamos la estación anterior (Si es posible utilizar una base nivelante) y

soltamos el ángulo IHz en dicho punto.

Finalmente, realizamos mediciones de comprobación con la opción DIST para verificar

los valores de E_01 y si estos son confiables, estaremos estacionados y correctamente

orientados.

Adicionalmente, será necesario utilizar Nortes Referenciales para no tener problemas

con la nueva estación y trabajar con una buena exactitud y precisión.



CAPÍTULO II

REPLANTEOS, CÁLCULO DE VOLÚMENES, LEVANTAMIENTOS ESPECIALES, ERRORES

COMUNES Y GESTIÓN DE DATOS

2.1. Introducción.

Las labores de replanteo y actividades no complementarias, comprendidas fuera del contexto de

un levantamiento topográfico realizado con estación total (Capítulo I), siempre han representado un

verdadero reto para topógrafos, ingenieros y proyectistas; debiendo encontrar metodologías adecuadas

y hasta a veces inventar nuevas formas de replantear y realizar labores complementarias, sin dejar de

lado la exactitud y precisión.

Así, tenemos, que en este capítulo desarrollaremos las principales aplicaciones, métodos y

artificios utilizados para realizar labores de replanteo y actividades topográficas complementarias,

haciendo uso de conceptos básicos de geometría y trigonometría, aprovechando algunos programas

existentes en algunos modelos de estación total y conjugando las mismas, con conceptos básicos y

nuevos de la topografía.

2.2. Líneas y Arcos de Referencia.

Las líneas de referencia vienen a ser aplicaciones mediante las cuales el replanteo y comprobación

de alineaciones se simplifica, por ejemplo, estas se pueden usar para la medición de edificios, secciones

de trazados o excavaciones.

Esta aplicación permite al usuario definir una línea de referencia y llevar a cabo las siguientes

tareas con relación a esa línea:

Línea y offset.

Replanteo de cuadrículas.

Replantear puntos.

Replantear segmentos de una línea.

Para acceder a esta aplicación vamos a Programas > Elemento de referencia > Empezar, aquí

podemos definir si queremos trabajar con Líneas de Referencia (LínRef) o Arcos de Referencia

(ArcoRef)

Línea de Referencia: Una línea de referencia se puede definir con relación a una línea base

conocida. La línea de referencia puede desplazarse de forma longitudinal, transversal,

paralela o vertical respecto a la línea base, o girarse en el primer punto base. Además, la cota

de referencia se puede elegir como el primer punto, segundo punto o interpolarse a lo largo

de la línea.

La línea base (Ver imagen superior de la página siguiente) se fija a partir de dos puntos base.

Todos los puntos se pueden medir, introducir por teclado o elegirlos de la memoria.



Habiendo identificado la línea de referencia, procedemos a medir las ubicaciones de cada

punto que la conforma.

Luego, aparecerá la pantalla LINEA DE REFERENCIA, en donde la línea base puede estar

desplazada, ya sea de forma longitudinal o paralela o verticalmente, o puede girarse alrededor

del primer punto base. Esta nueva línea creada a partir de los desplazamientos se conoce como

línea de referencia. Todos los valores medidos están referidos a esta línea.

Componentes de una línea de referencia

La pantalla LÍNEA DE REFERENCIA describe las siguientes opciones:

CUADRIC: Para replantear una cuadrícula

con relación a la línea de referencia.

MEDIR: Para medir la línea y

desplazamiento.

REPLANT: Para replantear puntos de forma

ortogonal con relación a la línea de

referencia.

NuevoBL: Para definir una nueva línea base.

TRASL=0: Para restablecer a cero todos los valores de desplazamiento.



SEGMENT: Para subdividir una línea de referencia en un número definido de

segmentos y replantear los puntos nuevos sobre la línea de referencia.

Como se puede observar la aplicación cuenta con sub-aplicaciones, las mismas que

mencionaremos a continuación:

Subaplicación Media de Línea y Desplazamiento: La subaplicación "Medida de línea y

desplazamiento" calcula a partir de mediciones o coordenadas los desplazamientos

longitudinales y transversales y el desnivel del punto visado respecto a la línea de referencia.

Ejemplo de un desnivel con relación al primer punto de referencia

Para acceder a realizar las mediciones solo bastará con ejecutar MEDIR en la pantalla LINEA

DE REFERENCIA.



Para finalizar pulsar ALL para medir y registrar.

Subaplicación Replanteo: La subaplicación replanteo calcula las diferencias entre un punto

medido y el punto calculado. Se presentan las diferencias ortogonales (ΔLínea, ΔDespl, Δ

) y polares (ΔHz, Δ , Δ )

Para acceder a realizar las mediciones solo bastará con ejecutar REPLANT en la pantalla

LINEA DE REFERENCIA.

Luego, se deberá introducir los elementos de replanteo para los puntos visados que serán

replanteados con relación a la línea de referencia.

Ahora ejecutamos OK para acceder al modo de medición.

Los signos de las diferencias de distancias y ángulos son valores de corrección (valor requerido

menos valor medido). Las flechas indican la dirección en la cual debe desplazarse el prisma

para llegar al punto de replanteo.



Finalmente, para registrar y medir ejecutar ALL.

Subaplicación Replanteo de Cuadrícula: La sub-aplicación Cuadrícula calcula y muestra los

elementos de replanteo de puntos sobre una malla, ortogonal (ΔLínea, ΔDespl, Δ ) y polar

(ΔHz, Δ , Δ ). La malla se define sin límites, por lo que se puede extender sobre el primer

y el segundo punto base de la línea de referencia.

Para acceder a esta aplicación, pulsar CUADRIC en

la pantalla LÍNEA DE REFERENCIA.

Sus parámetros del mallado se basan en introducir

el PK y el incremento de los puntos de la malla en

sentido longitudinal y transversal sobre la línea de

referencia.

Para medir y replantear la malla, pulsamos OK para acceder a la pantalla REPLANT MALLA.



Los signos de las diferencias de distancias y ángulos

son valores de corrección (valor requerido menos

valor medido). Las flechas indican la dirección en la

cual debe desplazarse para llegar al punto de

replanteo.

Finalmente, ALL para medir y registrar.

Subaplicación Segmentación de Línea: La subaplicación Segmentación de línea calcula y

muestra los elementos de replanteo de puntos a lo largo de la línea, ortogonal (ΔLínea, ΔDespl,

Δ ) y polar (ΔHz, Δ , Δ ). La segmentación de la línea se limita a la línea de referencia

que existe entre el punto inicial y final de la línea.

Para acceder a la aplicación, pulsaremos SEGMENT en la ventana LÍNEA DE REFERENCIA.

Luego, habrá que definir un número de segmentos o la longitud de los mismos y definir cómo

se manejará el segmento restante. El cierre se puede colocar al principio, al final o distribuirlo

de forma homogénea a lo largo de la línea.



Ahora, OK para acceder a la pantalla REPLANT SEGMENT.

Los signos de las diferencias de distancias y ángulos

son valores de corrección (valor requerido menos

valor medido). Las flechas indican la dirección en la

cual debe desplazarse para llegar al punto de

replanteo.



Es necesario tambien definir algunos mensajes de advertencia que nos pueden salir al

momento de realizar y/o encontrar las mediciones y replanteos y los cuales indican lo

siguiente:

Finalmente, podremos presionar ALL para registrar y guardar.

Arco de Referencia: La aplicación Arco de referencia permite al usuario definir un arco de

referencia y llevar a cabo las siguientes tareas con relación al arco:

Línea y offset.

Replanteo (Punto, Arco, Cuerda, Ángulo)

Para entrar a esta aplicación vamos a Prog > Elemento de Referencia > Empezar > ArcoRef,

luego de deberá definir el arco de referencia el mismo que se puede definir por:

Un punto central y un punto de inicio.

Un punto de inicio, un punto final y el radio.

Por medio de tres puntos.

Todos los puntos se pueden medir introduciéndolos por el teclado o eligiéndolos de la base

de datos de puntos ya medidos.

Todos los arcos se definen en sentido de las agujas del reloj y todos los cálculos se efectúan en

dos dimensiones.

Después de acceder a la función ArcRef podemos definir un arco de referencia por (Centro,

Punto Inicio, Pt Inicio y Fin, Radio; 03 Puntos)



Una vez definido el arco de referencia se muestra la

pantalla ARCO DE REF. – PÁGINA PRINCIPAL.

Donde:

Nuevo Ar : Para medir un nuevo arco

base.

MEDIR : Para medir la línea y desplazamiento.

REPLANT : Para replantear.

Dependiendo de la tecla que escojamos MEDIR o REPLANT, tendremos algunas sub-

aplicaciones.

Subaplicación Medida de línea y desplazamiento: La sub-aplicación Medir línea y offset

calcula a partir de mediciones o coordenadas los desplazamientos longitudinales y

ortogonales y el desnivel del punto visado respecto al arco de referencia definido

anteriormente.

Luego pulsar MEDIR en la pantalla ARCO DE REF. – PÁGINA PRINCIPAL.

Finalmente pulsar ALL para medir y registrar.

Subaplicación Replanteo: La subaplicación replanteo calcula las diferencias entre un punto

medido y el punto calculado. La aplicación arco de referencia permite usar cuatro métodos

para efectuar el replanteo:



Punto de Replanteo: Para replantear puntos a lo largo de una línea debe introducirse el valor

de desplazamiento.

Arco de Replanteo: Para replantear una serie de puntos equidistantes a lo largo del arco.

Cuerda de Replanteo: Para replantear una serie de cuerdas equidistantes a lo largo del arco.

Ángulo de Replanteo: Para replantear una serie de puntos a lo largo del arco definido por los

segmentos del ángulo a partir del punto central del arco.

Para acceder a cualquiera de los métodos antes mencionados pulsar REPLANT en la pantalla

ARCO DE REF. – PÁGINA PRINCIPAL.

Luego, se leccionará uno de los cuatro métodos de replanteo disponibles, luego introducir los

valores de replanteo. Pulsar PT -/PT + para alternar entre los puntos de replanteo calculados.



Ahora, OK para acceder al método de medición.

Los signos de las diferencias de distancias y ángulos son valores de corrección (valor requerido

menos valor medido). Las flechas indican la dirección en la cual debe desplazarse para llegar

al punto de replanteo.

Finalmente, se podrá pulsar ALL para medir y registrar.

En general las líneas de referencia tienen muchas aplicaciones, las cuales también pueden ser

alternadas con la unión de uno o más métodos topográficos tradicionales y cuyo fin será agilizar las

mediciones.



2.3. Trazo de Poligonales de Apoyo.

Existen varias formas de trazar poligonales de apoyo, desde aplicaciones sencillas de la topografía

clásica, hasta las nuevas herramientas que nos ofrece las estaciones totales actuales.

Así mismo, se pueden alternar metologías para lograr este fin, usando por ejemplo las líneas de

referencia podríamos encontrar una poligonal de apoyo sabiendo su desplazamiento transversal y

longitudinal, así, también usando un mallado (previamente habiendo calculado sus ángulos de

deflexión)

Pero a la par de lo antes mencionado, podemos utilizar algunas aplicaciones existentes en la

estación total como la aplicación PoligonalPRO23, siendo opcional en algunas marcas, modelos y series.

Para el caso de las estaciones totales Leica, los métodos que utiliza PoligonalPRO son:

transformación 2D de Helmert, regla de brújula y regla de tránsito.

Transformación 2D de Helmert: Una transformación de Helmert se calcula con base en dos

puntos de control, los cuales deben ser el punto inicial y la estación final o de cierre. Se calcula

el desplazamiento, rotación y factor de escala y se aplican a la poligonal.

Al iniciar una poligonal sin una medición inicial de visual de espalda, automáticamente se

utiliza una transformación de Helmert.

Regla de la Brújula: El cierre de coordenadas se distribuirá con relación a la longitud de los

lados de la poligonal. La regla de brújula supone que el error más grande proviene de las

observaciones más largas de la poligonal. Este método resulta adecuado cuando la precisión

de los ángulos y las distancias son aproximadamente iguales.

Regla de Tránsito: El cierre de coordenadas se distribuirá con relación a los cambios de las

coordenadas en X e Y. Se recomienda usar este método si los ángulos se midieron con una

precisión mayor que las distancias.

Independientemente del método a usar para la concepción de la poligonal, se tiene que seguir los

siguientes paso:

1. Iniciar y configurar PoligonalPRO.

2. Introducir datos de estación.

3. Seleccionar el método de inicio.

4. Medir un punto de enlace o efectuar directamente el paso 5.

5. Medir un punto con visual al frente.

6. Repetir el número de series.

7. Desplazarse a la siguiente estación.

23 Aplicación opcional para algunos modelos, es así, que en una TS-02 no se encuentra dicha aplicación; en los

modelos TS-06 es relativo a la serie y está presente en todos los modelos TS-09.



También es posible observar puntos destacados y puntos de comprobación durante la medición

de la poligonal, sin embargo, los puntos de comprobación no se incluyen en el ajuste de la poligonal.

Al finalizar la poligonal, se visualizan los resultados y es posible calcular un ajuste.

Iniciar y configurar PoligonalPRO:

Los pasos a seguir son los siguientes:

1. Seleccionar Prog del Menú principal.

2. Seleccionar PoligonalPRO del menú PROGRAMAS.

3. Completar la configuración previa de la aplicación.

Configurar trabajo: Sólo se permite medir una poligonal por trabajo. Si ya existe una

poligonal medida o ajustada en el trabajo seleccionado, elija un trabajo diferente.

Configurar tolerancias: Usar Tol.: SI para activar el uso de tolerancias y luego

introducir los límites para el ángulo horizontal (diferencia entre el azimut medido y

calculado hacia el punto de cierre), para la distancia (distancia entre el punto de

cierre medido y conocido) y para las diferencias en coordenadas X, Y, Z. Si los

resultados del ajuste o la desviación de un punto de comprobación exceden estos

límites, se despliega un mensaje de advertencia Pulsar OK para guardar los valores

de los límites y regresar a la pantalla de Configuración previa.

4. Seleccionar Empezar para iniciar la aplicación.

Configuración de la Poligonal:

Pulsar OK, para confirmar la configuración de la poligonal y acceder a la pantalla MEDICION

POLIGONAL.



MEDICIÓN POLIGONAL – Introducir Datos de Estación:

Antes de presionar OK para confirmar los datos de estación y acceder a la PANTALLA

INICIO, se debe saber que, todas las poligonales deben empezar con un punto conocido.

Medición de la Poligonal: En la pantalla POLIGONAL INICIO seleccionar una de las

siguientes opciones:

1. Sin orientación conocida: Comienza la poligonal sin un punto de orientación

conocida. Las mediciones se efectúan hacia una visual de frente.

2. Con orientación conocida: Comienza la poligonal con un punto de orientación

conocida.

3. Con azimut conocido: Comienza la poligonal con un acimut definido por el usuario.

Comenzar la poligonal sin un punto de orientación conocida: Para ello, se debe iniciar en un

punto conocido sin una medición inicial, a un punto de orientación conocida; luego, se debe

detenerse en un punto conocido o tomar una medición final de frente hacia un punto de cierre

conocido.

Si las coordenadas de la estación inicial no se conocen, puede ejecutar la aplicación Estacionar

antes de medir la poligonal. Al finalizar la poligonal, se llevará a cabo una transformación

Helmert.

Si la poligonal se deja abierta, los cálculos se basan en el acimut del sistema.

Iniciar poligonal con un punto de orientación conocida: Para ello, se debe iniciar en un punto

conocido con una medición inicial a un punto de orientación conocida. Luego, se detenerse en

un punto conocido y de forma opcional, medir hacia un punto de cierre conocido.

Para mayor referencia, ver la imagen superior de la página siguiente:



Iniciar poligonal con un azimut conocido: Para ello, se debe iniciar en un punto conocido,

luego, visar en cualquier dirección (por ejem., una torre) y definir esta dirección como la

referencia. A menudo, este método se utiliza para definir una dirección 0; luego,

detener/finalizar la poligonal ya sea en un punto conocido o en un punto de poligonal y medir

hacia un punto de cierre conocido o bien, dejar abierta la poligonal. En caso de utilizar el

azimut actual del sistema, por ejemplo el obtenido a partir de la aplicación Estacionar, sólo

debe confirmar el valor Hz sugerido en la pantalla Ajustar la dirección Hz!.

Medir Poligonal – Visar punto de enlace:

Dependiendo del método de poligonación configurado, después de la medición puede que la

pantalla Visar punto enlace permanezca activa para medir el punto de enlace en la otra

posición del anteojo, o que aparezca la pantalla Visual de frente para medir la visual de frente.

Medir Poligonal – Visual de frente: Dependiendo del método de poligonación configurado,

después de la medición puede que la pantalla Visual de frente permanezca activa para medir

la visual de frente en la otra posición del anteojo, o que aparezca la pantalla Visar punto enlace

para medir el punto de enlace.

Interrumpir una serie y Cerrar la Poligonal: Para interrumpir una serie, pulsar ESC para salir

de la pantalla Visar punto enlace o Visual de frente. Aparecerá entonces la pantalla

CONTINUAR CON.... y cuya descripción se muestra a continuación:



La alternancia entre las pantallas para la medición de visual de comprobación y de la visual

de orientación continúa según el número de series configurado. El número de series y la

posición del anteojo se indican en la esquina superior derecha de la pantalla. Por ejemplo, 1/I

significa serie 1 en la posición I.

Cuando se alcanza el número de series definido, automáticamente aparece la pantalla

POLIGONAL PRINCIPAL y se comprueba la precisión de las mediciones de las series, las

cuales se pueden aceptar o medir nuevamente.

Luego, en la pantalla POLIGONAL PRINCIPAL, seleccionar una opción para continuar con

la poligonal o pulsar ESC para medir nuevamente la última estación.

Luego, para cerrar la poligonal seleccionando CERRAR en la pantalla Visual de frente

después de una medición de punto de enlace, pero antes de medir un punto con visual de

frente.

Crear una Poligonal: Para ello, cerrar la poligonal

seleccionando CERRAR en la pantalla Visual de

frente después de una medición de punto de enlace,

pero antes de medir un punto con visual de frente,

desplegándose las opciones que es muestran en la

imagen del costado derecho:



Luego, en el menú CERRAR POLIG. seleccionar una opción para acceder a la pantalla

RESULTS POLIGONAL que despliega la siguiente ventana:

En donde:

ADJUST : Para calcular un ajuste. No estará disponible si la poligonal se

deja abierta.

TOLERAN : Para visualizar las tolerancias de la poligonal.

S-SHOT : Para medir un punto destacado.

FinPoli : Para guardar los resultados y finalizar la poligonal.



Luego, presionar ADJUST en la pantalla RESULTS. POLIGONAL para calcular los ajustes,

acción que muestra la siguiente pantalla:

Se debe tener en cuenta, que el tiempo que tarde este cálculo dependerá del número de puntos

medidos; es asi, que durante el procesamiento de datos se visualizará un mensaje indicando

el tiempo.

Los puntos ajustados se guardan como puntos fijos con un prefijo adicional. Por ejemplo, el

punto BS-154.B se guarda como CBS-154.B.

Al finalizar el ajuste, se cierra la aplicación PoligonalPRO24 y el sistema regresa al Menú

Principal.

24 Se debe tener en cuenta, que, la aplicación PoligonalPRO, se puede ejecutar limitadamente (15 veces por lo general), debiendo su uso restringirse a casos especiales, ya que, luego de haber llegado al número de ejecuciones permitidas, la estación total, pedirá un código de licencia para seguir utilizando el programa.



2.4. Trazo de Mallas de Perforación.

El trazo de mallas de perforación obedece a la determinación de puntos de intersección claves en

los cuales se harán trabajos de perforaciones (Para prospecciones geológicas, realizar movimientos de

tierras para explotacion de canteras y/o yacimientos minerales en los cuales se ubicará grandes

cantidades de explosivos) y los que obedecen a un diseño geológico, geotécnico y de disponibilidad de

los mismos acorde a la demanda de produccion.

El diseño de los mismos no es el objetivo de este curso y por ende, se debe saber que con la

ejecución de la Subaplicación Replanteo de Cuadrícula se podrá trazar sin ningun problema dicho

mallado, teniendo en cuenta una línea de referencia que puede definirse mediante una primera fila de

perforación (Línea Verde y/o Azul) para un patron normal de perforación, tal como se muestra en la

siguiente imagen:

Para el caso de un mallado de patron escalonado el replanteo también se hará mediante la

Subaplicación Replanteo de Cuadrícula, con la diferencia de que nos podremos saltear los puntos de

perforación en los cuales no se tenga que trabajar.

Adicionalmente, se debe saber que paralelamente a este tipo de replanteo (líneas de referencia),

también podríamos replantear toda la malla de perforación, conociendo las coordenadas de cada punto

a perforar25 y utilizando el programa REPLANTEO26 en donde una correcta referenciación de la

Estación o Estaciones patron desde la cual se hará el replanteo, será clave para una correcta recopilación

de datos de levantamiento y de replanteo de la malla de perforación.

25 La recopilación de datos de las coordenadas de cada punto de perforación se importa desde un USB o se digita

una por una hacia la estación total (Previamente se tendrá que conocer las coordenadas de los puntos a replantear) 26 Al cual accedemos de la siguiente forma: MENU > PROG > REPLANTEO y cuyas operaciones se explicarán

más adelante.



2.5. Trazo 2D y 3D.

Muchas veces, se requieren de replanteos más exactos en los cuales una simple aplicación de línea

de referencia o arco de referencia no basta, es así, que algunas estaciones totales, vienen configuradas

con programas que permiten hacer que el replanteo de obras lineales sea más detallado y completo, ya

que, adicionan diferentes variables de control longitudinal y transversal capaz de acoplarse a cualquier

demanda de diseño en planta y elevación.

Dependiendo del modelo de estación total27 a utilizar algunas de las siguientes características

estarán presentes o no:

Programa Trazo 2D: El programa trazado 2D es una aplicación que permite medir o replantear

puntos con relación a un elemento definido. Dicho elemento puede ser una línea, curva o

clotoide. Es posible utilizar PKs, replanteos con incremento y desplazamientos (hacia la

izquierda y derecha).

Los pasos a seguir son los siguientes:


2. Seleccionar Programa Trazado 2D del menú PROGRAMAS.


4. Seleccionar el tipo de elemento:

• Línea • Curvas circulares • Clotoide

Ahora, los elementos que se ingresará con el programa serán los que se muestran en la primera

figura de la página siguiente.

Una vez ejecutado el Programa Trazo 2D, habrá que definir la entrada de elementos paso a

paso, así tenemos:

1. Introducir, medir o seleccionar de la memoria los puntos de inicio y final.

27 Para el caso de las Estaciones Totales Leica el Programa Trazo 2D es opcional en algunos modelos de TS-02, pero para los modelos de TS-06 en adelante si se encuentra presente de manera ilimitada. Similarmente el programa Trazo 3D es opcional para algunas versiones de TS-06 (a veces dicha aplicación es limitada a un cierto número de aplicaciones), estando de manera ilimitada en las versiones TS-09 en adelante (Con un código de licencia).



2. Para los elementos de curva y clotoide, aparece la pantalla CARRETERAS 2D, para

definir el elemento.

3. Para un elemento de curva: ° Introducir el radio y la dirección de la curva.

° Pulsar OK.

Para un elemento de clotoide: ° Seleccionar el método que se usará, Rad/Par

o Rad/Lon.

° Introducir el radio y parámetro, o el radio y

la longitud, según el método seleccionado.

° Seleccionar el tipo y dirección del clotoide.

° Pulsar OK.

4. Una vez definido el elemento, aparece la pantalla CARRETERA 2D – PAG.

PRINCIPAL.



Luego, habrá que definir los PK y el Método a usar para replantear, así, introducimos los

valores de PK y pulsar:

° REPLANT: para seleccionar el punto y desplazamiento (centro, izquierda o derecha), para

replantear y comenzar la medición. La corrección a partir del punto medido para el punto de

replanteo se muestra en la pantalla.

° MEDIR: para medir o seleccionar puntos de la memoria, para calcular el PK, línea y

desplazamiento a partir del elemento definido.

Ahora se desplegará una pantalla en la cual introduciremos los valores del replanteo, tal como

se muestra en la siguiente figura:

Como paso final, optaremos por:

° Si está en modo de replanteo, pulsar OK para comenzar el replanteo.

° Si está en modo de medición, pulsar ALL para medir y registrar.

Programa Trazo 3D:

Iniciar Programa Trazo 3D: El programa trazado 3D es una aplicación que permite replantear

puntos o realizar comprobaciones de la obra con relación a la alineación de un trazado,

incluyendo taludes. Permite trabajar con los siguientes elementos:

Alineaciones horizontales con los elementos recta, círculo, clotoide (de entrada, de

salida y parcial).

Alineaciones verticales con los elementos recta, círculo y parábola cuadrática.

Cargar alineaciones horizontales y verticales que estén en formato GSI del Editor de

trazados de FlexOffice.

Creación, visualización y eliminación de alineaciones en el instrumento.

Utilización de las cotas del proyecto contenidas en la alineación vertical o de cotas

introducidas manualmente.

Archivo de registro a través del administrador de formatos de FlexOffice.

El programa Trazo 3D presenta las siguientes sub-aplicaciones.

° Subaplicación Comprobación ° Subaplicación Comprobar talud

° Subaplicación Replanteo ° Subaplicación Replanteo de talud



Se debe mencionar, que la aplicación se puede ejecutar 15 veces. Después de 15 veces, es

necesario introducir el código de licencia que se proporciona al momento de adquirir la

estación total o también se puede renovar contactándose con el proveedor del equipo.

Los pasos para ejecutar el Programa Trazo 3D se explican a continuación:

1. Crear o cargar alineaciones de trazado.

2. Seleccionar los archivos de trazado horizontal y vertical.

3. Definir el parámetro de replanteo/comprobación/talud.

4. Seleccionar una de las subaplicaciones del programa Trazo 3D

El archivo de datos de trazado debe tener la misma estructura de datos que el Editor de

trazado de FlexOffice. Estos archivos GSI tienen identificadores únicos para cada elemento,

los cuales utiliza la aplicación.

Las alineaciones han de ser continuas ya que el programa no soporta discontinuidades

geométricas.

El nombre del archivo del trazado horizontal debe llevar el prefijo ALN, por ejemplo,

ALN_HZ_Axis_01.gsi. El nombre del archivo del trazado vertical debe llevar el prefijo PRF,

por ejemplo PRF_VT_Axis_01.gsi. Los nombres de los archivos deben tener un máximo de 16

caracteres.

Las alineaciones de carreteras cargadas o creadas son permanentes y quedan guardadas,

aunque se cierre la aplicación.

Las alineaciones de trazado se pueden eliminar desde el instrumento o a través del

Administrador de intercambio de datos de FlexOffice.

Las alineaciones de trazado no se pueden editar en el instrumento, esto debe hacerse a través

del Editor de trazado de FlexOffice.

Términos Básicos: Se debe reconocer previamente los elementos de un proyecto de trazo,

estos generalmente consisten en alineaciones horizontales y verticales.

Cualquier punto P1 de un proyecto tiene coordenadas E, N y H referidas a un determinado

sistema de coordenadas y tiene tres posiciones.



P1 ' Posición en la superficie natural

P1 " Posición en la alineación vertical

P1 '" Posición en la alineación horizontal

Con un segundo punto P2 se define la alineación horizontal matriz que anexa al primer punto

P1.

P1 ' P2 ' Proyección de la alineación sobre la superficie natural.

P1 '' P2 '' Alineación vertical

P1 ''' P2 ''' Alineación horizontal

α Ángulo de inclinación entre la alineación vertical y la horizontal.

a Superficie natural

b Alineación horizontal

c Alineación vertical

Además, para tener un mejor entendimiento de los parámetros que el programa usa, se deberá

reconocer los elementos de geometría horizontal con los que el Programa Trazo 3D trabaja y

que vienen a ser los siguientes:



También, tenemos los elementos de geometría vertical y son los siguientes:



Combinación de los Elementos de Geometría Horizontal y Geometría Vertical.

Los P.K. inicial y final y los puntos de tangencia pueden ser distintos para la alineación

horizontal y vertical.

También deberemos conocer los Elementos de talud, así tenemos:

Explicación de los elementos del talud:

a) Alineación horizontal en un P.K. definido.

b) Punto del arranque del talud se define introduciendo Desplazamiento Izda/Dcha y

Diferencia de Altura.

c) Inclinación del talud = relación.

d) Punto del pie del talud, indica el punto de intersección el talud y de la superficie natural.

Ambos puntos, arranque y pie del talud, están en el talud.

e) Superficie natural, es la superficie del terreno anterior a la ejecución del proyecto de

construcción.



Creación o carga de archivos de trazado: Crear archivos de alineaciones de trazado

horizontales y verticales con el Editor de trazado de FlexOffice y cargarlos al instrumento

usando el Administrador de intercambio de datos.

Otra posibilidad es crear directamente en el instrumento las alineaciones de trazado

horizontales y verticales.

Para acceder a crear las alineaciones de trazado horizontal y vertical tenemos que:


2. Seleccionar Programa Trazado 3D del menú PROGRAMAS.


Así mismo para seleccionar los archivos de alineación se debe tener en cuenta:

Luego de haber definido la geometría horizontal y vertical el siguiente paso es:

Puede pulsar Nuevo para nombrar y definir un nuevo archivo de alineación o bien, pulsar

OK para seleccionar un archivo de alineación existente y acceder a la pantalla Def. Val.

Repl/Compr/Talud para definir estos valores.

Ahora habrá que definir los valores de Replanteo / Comprobación / Talud tal como se

muestra en la imagen:

En donde:

REPLANT Para iniciar la Subaplicación Replanteo.

COMPRO. Para iniciar la Subaplicación Comprobación.

RPL_TAL Para iniciar la Subaplicación Replantear talud.

COM_TAL Para iniciar la Subaplicación Comprobación de talud.



Como siguiente paso Seleccionar una opción de tecla de pantalla, REPLANT, COMPRO.,

RPL_TAL o COM_TAL, para acceder a una Subaplicación.

Subaplicación Replanteo: La Subaplicación Replanteo permite replantear puntos con relación

a una alineación horizontal existente. La diferencia de altura estará en relación a una

alineación vertical o a la altura introducida por teclado.

Para acceder a REPLANT de la pantalla de valores Def. Val. Rpl/Compr/Talud.



Como siguiente paso:

Puede pulsar ALL para medir y registrar o bien, pulsar ESC para regresar a la pantalla de

valores Def. Val. Rpl/Compr/Talud.

Subaplicación Comprobación: La Subaplicación Comprobación se utiliza para

comprobaciones de obra. Los puntos se pueden medir o seleccionar de la memoria. Los valores

de PK y Desplazamiento están referidos a una alineación horizontal existente y las diferencias

de altura están referidas a una alineación vertical o a una altura introducida por teclado.

Los valores de PK Definido e Incremento no se consideran en la Subaplicación Comprobación.

Para acceder, vamos a pulsar REPLANT de la pantalla de valores Def. Val. Rpl/Compr/Talud,

luego para hacer la comprobación del Trazo 3D, se desplegará la siguiente pantalla:



En donde:




Subaplicación Replanteo de Talud: La Subaplicación Replanteo de talud, permite replantear

el punto de pie del talud, que es el punto de intersección de un talud definido con la superficie

natural. La inclinación del talud se define empezando desde el punto de arranque del talud.

Si no se introducen los parámetros de desplazamiento derecha/izquierda y diferencia de

alturas, el punto de un PK definido en la alineación horizontal es el punto de arranque del

talud.

Para acceder pulsar RPL-TAL de la pantalla Def. Val. Rpl/Compr/Talud, luego, aparecerá la

siguiente pantalla:



En donde:

Definición del Tipo de Talud:

Pendiente del Talud: La forma en que la pendiente del talud se deberá definir anteriormente

en las configuraciones iniciales: para luego como siguiente paso, pulsar OK para acceder a la

pantalla REPLANTEO TALUD.



Convenio de Signos: Se adoptará una convección adecuada de signos, según el caso que se

tenga, así tenemos:




Subaplicación Comprobar Talud: La Subaplicación Comprobar Talud, permite hacer

comprobaciones de la obra y obtener información sobre los taludes en general, por ejemplo,

en la superficie del terreno natural. Si no se introducen los parámetros Desplazamiento

Izda/Dcha y Diferencia Alturas, el punto de la alineación horizontal es el punto de arranque

del talud.



Se debe saber que los valores de PK Definido e Incremento no se consideran en la

Subaplicación Comprobación.

Para acceder a la aplicación pulsar COM-TAL de la pantalla de valores Def. Val.

Rpl/Compr/Talud, luego, aparecerá la siguiente pantalla:

En donde:

Como siguiente paso, pulsar ALL para medir y registrar o bien, pulsar ESC para regresar a la

pantalla de valores Def. Val. Rpl/Compr/Talud o bien, seleccionar ESC para salir de la

aplicación.

2.6. Replanteo de Obras Lineales (Carreteras, Canales y Diques).

Se conoce como obra lineal a la interacción de elementos longitudinales, transversales y sus

consiguientes características especiales, en las cuales por lo general predomina el largo (Alineación

Horizontal) por sobre el ancho (Alineación Transversal).

Se utiliza obras lineales para proyectar carreteras, intercambios viales, canales, vías férreas,

puentes, túneles, muros de contención, estructuras de retención, electrificaciones, etc.



La recopilación de datos de campo e inventariado del mejoramiento y/o proyección de una nueva

obra lineal y su consiguiente diseño siempre van de la mano, ya que, luego habrá que plasmarse en

campo los diseños y planos confeccionados en gabinete.

El trabajo de campo (Replanteo) de obras lineales y en general de todo trazo que conlleve

monumentar, identificar y llevar un control topográfico estricto de un proyecto, acorde a los diseños

previos, siempre ha representado una labor ardua para una cuadrilla topográfica (Ingeniero y/o

Topógrafo + Asistentes + Ayudantes) en algunos casos, debido a muchas limitantes como: falta de

presupuesto para alquiler de equipos topográficos adecuados, inexperiencia de los operadores, pocos o

inexistentes ayudantes, replanteo en zonas de relieve escarpado, abundante vegetación, condiciones

climáticas desfavorables, entre otros factores; factores que al marguen de la topografía clásica, atrasan

y encarecen un proyecto.

Sin embargo, dejando de lado los replanteos y/o concepciones de la topografía clásica y los

programas adicionales que tiene la estación total (Líneas de Referencia, Arcos de Referencia, Trazo 2D,

Trazo 3D, etc.) para realizar estas actividades, introduciremos una forma alterna de replantear, siendo

este el Replanteo por Coordenadas, que nos ayudará a tener mayores rendimientos en campo,

anulando por completo las deflexiones de curvas horizontales, pudiendo llevar un control topográfico

más ligero, estricto y adecuado, abarcando más progresivas y trabajando de manera interactiva con las

modificaciones y/o futuras proyecciones de la obra lineal en gabinete.

Introducción al Replanteo por Coordenadas: El replantear por coordenadas significa tener

un entero conocimiento del comportamiento de la alineación (Alineamiento horizontal y

Alineamiento Vertical) y la responsabilidad de que las modificaciones que se tengan

paralelamente al replanteo deberán ser plasmadas inmediatamente en gabinete, acorde con

los requerimientos de obra y luego regresados inmediatamente para su re-conceptualización.

Replantear por coordenadas implica que siempre tendremos que estar referenciados, dejando

a lo largo de toda la alineación estaciones con sus respectivos nortes referenciales, que nos

ayuden a llevar un correcto control topográfico de la obra lineal.

También, involucra tratar de abarcar el número máximo de puntos a replantear (PKs de Obra

Lineal) desde una sola estación.

Para replantear por coordenadas se necesita contar con las coordenadas propiamente dichas

(Progresiva, Este, Norte, Altura28, Descripción) de cada PK de obra lineal, que pueden ser

digitadas una por una en la estación total o pueden ser importadas mediante un USB o

cualquier medio extraíble que acepte la estación total.

Para el caso de carreteras se podría tener referencia de coordenadas cada 10.00 m.; así como,

para el caso de canales estas podrían estar cada 5.00 m.

28 La altura o cota de referencia puede ser trabajada a nivel de subrasante o a nivel de rasante, siempre y cuando se tenga un especial cuidado con las obras de arte proyectadas y sus respectivos niveles referenciales y los puntos de inicio y fin de la obra.



El importar coordenadas de PK de obra lineal, involucra que las coordenadas de cada PK

hayan sido calculadas y exportadas desde algún programa, por ejemplo: Autodesk AutoCAD

Civil 3D.

Formato, tipo y forma de importar puntos para replanteo: Se puede usar varios formatos para

importar PKs de obra lineal, ya que la interfaz de la estación total nos permitirá hacer la

elección de las ubicaciones respectivas de cada coordenada.

Dependiendo del modelo, la marca y serie de estación total es que la forma de importar y el

formato que soporte la misma variará, siendo la más utilizada la siguiente: PK, Este, Norte, Z

(Cota), Descripción.

En función de este orden o el que se requiera y luego de obtener los reportes respectivos de

PK de alineación y de subrasante/rasante, se procederá a copiar en un block de notas las

coordenadas, estando las mismas separadas por comas o por espacios, tal como se muestra a

continuación:

Ejemplo de coordenadas delimitadas por comas:

0+000,732183.6675,9244433.0290,3495.29,R

0+010,732176.3936,9244439.8912,3494.34,R

0+020,732168.3062,9244445.7154,3493.39,R

Ejemplo de coordenadas delimitadas por espacios:

0+000 732183.6675 9244433.0290 3495.29 R

0+010 732176.3936 9244439.8912 3494.34 R

0+020 732168.3062 9244445.7154 3493.39 R

Para importar los puntos de replanteo, habrá que guardar en un Block de Notas el archivo

que hemos creado con los PKs de obra lineal con el nombre que sea de nuestra preferencia en

una subcarpeta Replanteo de la carpeta Jobs para el caso de una Estación Total Leica.

Colocar el USB en el puerto de comunicación USB de la estación total antes de encender la

misma, luego, una vez que haya arrancado la estación total, en el menú principal accedemos

a DatTrsf > Importar Datos > OK > Buscamos el nombre de nuestro fichero29 con las

coordenadas de replanteo, elegimos el formato de punto: Pto, X, Y, Z, D y el tipo de

delimitación, finalmente OK, para aceptar el fichero de puntos.

Cabe aclarar, que al marguen de la importación de un nuevo fichero de puntos para replanteo,

el lugar de posicionamiento (Estación) deberá estar correctamente estacionada y referenciada

para que el replanteo por coordenadas, vaya acorde con los requerimientos del proyecto, sin

que se sufra variaciones.

29 El nombre del fichero creado vendrá a ser el nuevo nombre del trabajo que la estación total creará por defecto en

la memoria interna de la misma.



Replanteo Longitudinal por Coordenadas de Obras Lineales: Replantear longitudinalmente

involucra replantear por coordenadas cada PK de obra lineal30, marcando todo el eje de la vía,

y dejando niveles de corte o relleno31 a lo largo de toda la alineación horizontal, tratando de

abarcar el máximo número de PKs de obra lineal desde una sola estación.

Por ejemplo, tomemos en referencia que queremos replantear la progresiva 04+720.00

(757340.122, 9252446.803, 3961.315) desde la estación E_01 (757197.892, 9252409.847, 3989.000)

ubicada en la parte alta de un botadero y tenemos una primera tentativa de replanteo, con el

prisma ubicado en el punto A (Ver Figura)

Ahora, vamos a Prog > Replanteo > Empezar y buscamos la progresiva 04+720.0032 en Pto

con las flechas de izquierda o derecha, ubicamos al prisma y tecleamos DIST que nos dará

información relevante sobre la ubicación del punto y el desplazamiento, luego, desplegamos

la Tecla de Página ( ) una vez (para un replanteo ortogonal a la estación) para dirigir al

prismero hasta la ubicación exacta, obteniendo la siguiente pantalla como resultado:

La interpretación de los resultados de la pantalla REPLANTEO 2/4 quiere decir que el punto

buscado está a 6.842 m. a la derecha (ΔT), 11.519 m. hacia delante de la estación (ΔL) y que

se debe cortar 1.862 m. (ΔZ) para llegar al nivel de fundación.

30 Para el caso de carreteras se replanteará cada 20.00 m. en tramos en tangente y cada 10.00 m. / 5.00 m. en curvas

según se amerite; para el caso de canales se replanteará cada 10.00 m. en tramos en tangente y cada 5.00 m. en curvas; para otros tipos de obras lineales se replanteará según requerimientos del proyecto o de la supervisión. 31 Por lo general las marcas de niveles de Corte/Relleno se dejan en estacas que van acompañadas con cintas de

Color Rojo (Para Corte), Color Verde (Para Relleno) y opcionalmente de Color Amarillo (Para Nivel de Fundación Terminado) 32 El buscar esta progresiva, supone que previamente hemos cargado el archivo de PKs de toda la alineación con

sus respectivos niveles.



De esta manera, es que los errores longitudinales, transversales y de elevación se van

disminuyendo hasta tender a cero (dependiendo de la precisión que se requiera), continuando

de igual forma con los siguientes PKs de obra lineal.

Replanteo Transversal de Obras Lineales: El replanteo transversal de obras lineales, va

orientado a la ubicación de puntos de control (estacas u otras marcas para identificar el talud

de corte o relleno) en una explanación y se aplica en su mayoría a grandes explanaciones en

carreteras y vías férreas, a canales de flujo considerable y a explanaciones del tipo diques de

retención de pequeña envergadura33.

Dependiendo de la obra lineal, es que podremos tener las siguientes configuraciones:

Secciones Transversales definitivas de una carretera o vía férrea: Para el caso de carreteras

o vías férreas podemos ver la forma clásica de corte y relleno, tal como se muestra en la

siguiente figura:

W cc

1h1

h2

Z

d1

d2

ESTACA

DE TALUD

ESTACA

DE TALUD

ESTACA

CENTRAL

W

1

Z

d1 d2

ESTACA

DE TALUD

ESTACA

DE TALUD

ESTACA

CENTRAL

CL

CL

En donde, el ancho W es igual al ancho total de la Calzada más el ancho de Bermas, el valor

de c, es el ancho total de la cuneta.

Cuando la carretera se encuentra en tramo en tangente, la anchura W tiene un valor uniforme

con bombeos por lo general uniforme.

Cuando la vía se encuentra en tramos curvos, la interacción entre sobreanchos y los peraltes

para contrarrestan la fuerza centrífuga del vehículo hacen que la configuración original de la

figura anterior varíe (W: variable), por lo tanto, su replanteo obedecerá a conocer en obra la

anchura total final de superficie de explanación, tanto para el lado sin sobreancho con peralte

ascendente por lo general (Salvo en curvas en contraperalte), como para el lado en donde el

sobreancho y el peralte descendente (curva con peralte normal) actúan de manera conjunta.

33 Para llevar un control topográfico de diques de mediana a gran envergadura se utiliza otro tipo de control

topográfico, debido a que los movimientos de tierra son bastante considerables.



También presentarán variación replanteos de vías con características especiales, tales como:

Haul Roads en operaciones mineras, ya que, estas cuentan con anchos especiales (Bermas y

distancias de seguridad) tal como se muestra en la siguiente figura:

También presentará diferente configuración secciones transversales a media ladera con ciertas

características específicas, por lo que, mientras por un lado tenemos un ancho adicional por

cuneta, por otro lado, obtendremos un ancho adicional por bermas de seguridad (por si

existiesen) o simplemente por muros de contención u otras estructuras de retención.

Si la sección transversal está situada en terreno horizontal, solo habrá que hacer la lectura de

la estaca central y la distancia a la estaca de talud se calcula una vez que se haya determinado

el corte o relleno sobre el eje; una sección de esta clase se llama Sección a nivel.

Por lo general en cada sección transversal a replantear se tendrá además de un replanteo en la

estaca central, un par más a cada lado, por lo que se dice que es una sección de tres lecturas.

Adicionalmente a estas tres lecturas, si es que por la magnitud de la explanación se hacen dos

lecturas más a cada lado del eje, a distancia igual a la mitad de la explanación, se dice que la

sección es de cinco lecturas.

Si una sección transversal pasa de corte a relleno, se denomina Sección de paso de corte a

relleno y requiere hacer un replanteo adicional si es que se requiere para determinar la

distancia del centro al punto de paso, es decir al punto en que la explanación corta a la

superficie natural del terreno. Es costumbre clavar una estaca en este punto, cuya situación se

indica con otra estaca-testigo marcada con la palabra “Nivel”.

Secciones Transversales de Canales: Este tipo de secciones transversales se definen del

mismo modo que para las carreteras y vías férreas, presentándose tres casos muy frecuentes,

tal como se muestran a continuación:

Canal totalmente excavado: No necesita diques artificiales. El trabajo de campo es

igual que para una sección en corte de una carretera; las estacas de talud se ubican

en las intersecciones de los taludes con la superficie del terreno.



Canal con dos diques: Las secciones transversales son en parte cortes y en parte

rellenos, como se ve en la siguiente figura.

LECHO DEL CANAL

ESTACA

CENTRAL

CENTRO

DEL DIQUE

CENTRO

DEL DIQUE

ESTACA

DE TALUD

ESTACA

DE TALUDESTACA

DE TALUD

ESTACA

DE TALUD

CL

W

T BA

1

Z1

Z

1

S

1

S

Se marcan las estacas del eje y se replantea a este último como en las carreteras o vías

férreas. Se levantan las secciones transversales y se clavan estacas en el centro y en

los bordes de cada dique. La distancia entre el eje del canal y el de la bancada se

mantiene invariable mientras no cambie la forma de la sección. Las distancias entre

el eje y las estacas de talud dependen de la excavación o del relleno, determinándose

por ensayos sucesivos.

Canal en ladera: El caso es análogo al de una carretera o vía férrea a media ladera,

aparte la necesidad de construir un dique en la parte de debajo de la ladera. Tanto

las estacas del eje como las de talud se disponen de modo ya indicado anteriormente.

El lecho del canal va, o debe ir, siempre en toda su anchura sobre el corte.

Situación de las estacas en talud: El método de colocación de estas estacas requiere alguna

aclaración adicional.

Como mencionamos antes “W” es igual a la suma del ancho de la calzada + el ancho de la

berma, “c” al ancho de la cuneta si es que la hubiera, “d” a la distancia medida entre el eje y

la estaca de talud; “z” a la pendiente de este talud (o sea a la relación entre la distancia

horizontal y la elevación o depresión), y “h” a la altura o la profundidad del relleno o de la

excavación; verificándose la siguiente expresión, cuando la estaca está en el punto debido de

intersección de talud.

Para Talud de Corte: zhcd .2

Para Talud en Relleno: zhd .2



Replanteo de Diques: Replantear diques supone llevar un correcto control topográfico de los

niveles de corona, banquetas de estabilidad y colocar las intersecciones de talud de relleno con

el terreno natural y que se replantearán por niveles, así tenemos la siguiente configuración:

CORONA A

BANQUETA

BC

mn

1

Z2

1

Z2

1

Z1

ESTACA

DE TALUD

ESTACA

DE TALUD

ESTACA

CENTRAL

ESTACA

CENTRAL

CENTRO DE

BANQUETA

CL

CENTRO DE

BANQUETA

Como se observa en la figura anterior, el llevar un control topográfico de un dique de

retención, estipula poner estacas de talud por etapas (Estacas Verdes), estacas de centro de

banquetas (Estacas Azules) y estaca central (Estacas Negras), debido a que los rellenos de un

dique de retención van acorde a los requerimientos de operación y/o etapas de control de

calidad que se lleven a lo largo de toda su construcción, por ende, supone que se trabajará de

manera similar a los ítems anteriores de replanteo de carreteras, ferrocarriles y canales.

Replanteos Especiales de Obras Lineales (Bombeos y Peraltes): El replanteo de bombeos y

peraltes en obras lineales, casi siempre se ha realizado mediante una cuadrilla de nivelación y

su consiguiente itinerario de nivelación, colocando niveles principales de referencia

(Plantillas) para colocar el nivel de rasante terminado, que utilizarán los operadores de

Motoniveladoras y Rodillos.

Clásicamente, este proceso requiere de una serie de cálculos, teniendo en cuenta la vista atrás

y la vista adelante de los puntos de referencia a replantear, siendo muchas veces una tarea

bastante ardua, ya que se deberá llevar una correcta correlación entre los niveles de partida

(PKs de obra lineal) y los niveles de referencia para el replanteo (puntos altos y bajos).

Al marguen de ello, también, se requiere de muchos cambios de estación (Cambios de

instrumento) debido a la limitante horizontal del nivel de ingeniero, para el caso de vías de

pendientes considerables.

Sin embargo, podemos agilizar dicho replanteo y llevar mejores controles topográficos de los

puntos altos y bajos de bombeos y peraltes, utilizando ciertos artificios adicionales al

programa replanteo, que consiste en adecuar una altura relativa (Altura ficticia de prisma),



en la cual, se asume que el prisma toma físicamente una nueva altura que será igual a la resta

o suma de su altura ganada o perdida en referencia a la pendiente que subtiende el bombeo o

el peralte en una distancia determinada a partir del eje y a una Altura Fija34 del prisma.

Replanteo de puntos bajos de bombeo: Como por lo general el bombeo se desarrolla en

tramos de tangente horizontal, el replanteo del mismo vendrá dado por encontrar el nivel de

referencia +0.00 al sumar la Altura Normal del Prisma (Altura de lectura) + Altura perdida

por bombeo35 (Ver Figura)

W

b (%)

h

b (%)

Alt. P Alt. PAlt. P

CL

De la figura anterior tenemos que: 200

b.h

Entonces, teniendo en cuenta el valor de h, al momento de replantear en la estación total los

bombeos, digitaremos la nueva elevación del prisma como: 200

b.+ P Alt.

Finalmente, la estación total automáticamente nos orientará sobre los niveles de corte o relleno

que falta efectuar hasta llegar al nivel cero de fundación.

Replanteo de peraltes: A diferencia del replanteo de bombeos en una sección transversal, el

replanteo de peraltes se debe tratar con más cuidado, debido a que, no solo se trata de un

simple desnivel que aumentará o disminuirá la Altura Virtual del prisma en los puntos

extremos de la capa de rodadura, sino, que, habrá que considerar que en la mayoría de obras

lineales para el caso de carreteras se tiene un aumento en el ancho de la vía por sobreancho,

es por ello, que, mientras en un lado se aumenta una altura h1, al otro lado se disminuye una

altura h2 diferentes entre sí y cuyos valores deberán ser calculados y tabulados con

anterioridad para diferentes anchos de plataforma y a intervalos de peraltes variables, desde

el peralte mínimo, hasta el peralte máximo utilizado en obra.

Teniendo en cuenta las consideraciones del párrafo anterior, vamos a calcular cada variación

de altura h, en función de la figura de la página siguiente:

34 Al hacer este tipo de suposiciones, se debe tener en cuenta que la altura real del prisma siempre se mantendrá

igual y sólo sufrirá una variación virtual en la estación total. 35 La altura perdida por bombeo viene a estar dada por la altura (desnivel) que se pierde a partir del eje a una

distancia de W/2.



W/2W/2Sa

Alt. PAlt. P

Alt. P

h2

h1

P (%)

CL

De la figura anterior tenemos que:

200

P2Sah1

y

200

P.h 2

Ahora, para replantear el extremo de la capa de rodadura izquierdo, utilizaremos la siguiente

Altura Virtual de prisma: Alt. P. + h1; de igual forma, para replantear el extremo derecho de

la capa de rodadura, utilizaremos la siguiente Altura Virtual de prisma: Alt. P. – h2.

Las condiciones presentadas en el párrafo anterior, suponen un peralte normal; así, para el

caso de curvas en contraperalte los valores cambiaran de + > – y de – > + a la izquierda y

derecha respectivamente.

Para agilizar el trabajo de replanteo se puede tabular valores de h para diferentes peraltes a

diferentes valores de W/2+Sa.

Así, por ejemplo, considerando una carretera de tercera clase pavimentada, cuyo ancho de

Calzada + Berma es de 3.50 m., ubicado en un área rural con terreno accidentado y

precipitaciones mayores a 500 mm/año, tendrá un peralte mínimo de 2.50% y un peralte

máximo de 12.00%; así mismo, supongamos que las transiciones del peralte y los sobreanchos

varían desde 0.00 m. (Punto de inicio de transición de peralte), hasta 1.80 m. (Punto de máximo

peralte); entonces, tendremos la siguiente tabla con valores de h:

Valores de h para un Peralte de 2.50 % Valores de h para un Peralte de 12.00 %

W/2 = 3.50 m. W/2 = 3.50 m.

Sa (m) h (m) Sa (m) h (m)

0.00 0.18 0.00 0.84

0.20 0.19 0.20 0.89

0.40 0.20 0.40 0.94

0.60 0.21 0.60 0.98

0.80 0.22 0.80 1.03

1.00 0.23 1.00 1.08

1.20 0.24 1.20 1.13

1.40 0.25 1.40 1.18

1.60 0.26 1.60 1.22

1.80 0.27 1.80 1.27



Similar a la tabla anterior se podrán tabular valores de h para variaciones de peralte de 0.50 %

en 0.50 %, acorde con las exigencias de obra.

2.7. Replanteo de Explanaciones.

A diferencia de las obras lineales que también son explanaciones, las explanaciones propiamente

dichas vienen a ser cualquier movimiento de tierras que implique modificar la topografía original

presente en una determinada zona, con la diferencia, de que no necesariamente se tendrá que seguir el

patrón de llevar un replanteo por coordenadas de PKs de obra lineal, sino, que se puede hacer el

replanteo a partir de coordenadas de vértices representativos existentes en la explanación o puntos

divididos en tramos curvos acorde con las necesidades de exactitud y precisión en obra.

Así, llámese replantear una explanación, a cuyo control topográfico dependerá exclusivamente

de los cambios en la geometría horizontal y las condiciones de contorno que esta tenga (taludes de corte,

taludes de relleno, pendientes y estructuras adicionales).

Como ejemplo de explanaciones podemos mencionar a una presa, una poza, una cantera, un tajo,

un botadero, plataformas y demás modificaciones que impliquen no seguir un patrón de PK de obra

lineal.

Estando su concepción orientada a tener puntos de control (Niveles y ubicación) con

intersecciones de la estaca de talud, se llevará controles topográficos de manera similar a los replanteos

de diques de retención, a partir de un vértice de replanteo y acorde a una explanación por etapas.

A continuación, se muestra un ejemplo de replanteo de una explanación de una poza de aguas

acidas de una operación minera, en donde, en la imagen superior izquierda, se ve la perspectiva de toda

la explanación, a la derecha, en la esquina superior de la misma con sus dimensiones y coordenadas de

replanteo y abajo un corte longitudinal.



Así mismo, en la siguiente imagen, podemos observar más información relevante para el

replanteo, coordenadas de replanteo en la imagen superior izquierda, a su costado, ubicación de las

mismas con respecto a una vía existente y en la parte inferior, un corte de la explanación con respecto a

la vía antes mencionada.

2.8. Replanteo de Estructuras (Edificaciones, Líneas de Alta Tensión y Pernos de Anclaje).

Dependiendo de las herramientas y de la metodología con la cual se pretenda hacer este tipo de

replanteos, podemos distinguir dos formas de realizarlos:

Replanteo con Líneas y Arcos de Referencia: Se replanteará con líneas y arcos de referencia

(elementos de referencia), siempre y cuando no se cuente con la información suficiente de

vértices, niveles de fundación o simplemente cuando no se disponga de algún software que

nos ayuden a tener mejor información de cada punto de replanteo y solo se utilizará en su

mayoría para el replanteo de líneas de alta tensión en donde sí es necesario usar este tipo de

replanteo.

Por lo demás, a continuación, procedemos a identificar el tipo y forma de trabajo para cada

uno de estos tres casos.

Replanteo de Edificaciones: Entre los diferentes tipos de edificaciones, podemos encontrar a

los de tipo rural (tales como establos, granjas, silos, sótanos), los de tipo comercial (hoteles,

bancos, negocios, restaurantes, mercados), los de tipo residencial (edificios de departamentos,

casas particulares, asilos, condominios), los de tipo cultural (escuelas, institutos, bibliotecas,

museos, teatros, templos), los gubernamentales (municipalidades, parlamento, estaciones de

policía o bomberos, prisiones, embajadas), los industriales (fábricas, refinerías, instalaciones

de minas), los de transporte (aeropuertos, estaciones de bus o tren, subterráneos, puertos) y

las edificaciones públicas (monumentos, acueductos, hospitales, estadios).



Siendo un replanteo por líneas y arcos de referencia y sus consiguientes subaplicaciones, este

tipo de replanteos es limitado desde el punto de vista que habrá que hacer, tantos replanteos,

en función de cada cambio de dirección en las líneas base (Aplicaciones y Subaplicaciones de

elementos de referencia) para lograr la complejidad de muchas estructuras, así, por ejemplo

para los casos antes presentados, podríamos replantear la colocación de ejes de cimentación

para una estructura de simetría normal, usando la Subaplicación Replanteo de Cuadrícula,

interactuando con la Subaplicación Segmentación de Línea para cuando se tenga muros y/o

cimentaciones que posean un patrón preestablecido.

Para el caso de otras estructuras del tipo curvas (Estadios, teatros, coliseos, etc.) se podrá

utilizar la aplicación Arco de Referencia y sus consiguientes Subaplicaciones: Medida de

línea y desplazamiento, Replanteo y que, combinados con las líneas de referencia, podrían

ayudar a definir bien los replanteos de las edificaciones, labor que se pone más ardua cuantos

más cambios de geometría presente la edificación.

Replanteo de Líneas de Alta Tensión: Por lo general, replantear líneas de alta tensión y de

líneas de electrificación, siempre ha sido una labor ardua, desde el punto de vista de la

topografía clásica, debido a que, realizar estos trabajos implicaba calcular primero la distancia

entre dos puntos clave (Puntos de control, que por lo general eran los puntos más elevados o

vértices de control en los cuales las líneas de energía seguían otro rumbo), a ello, sumado el

hecho que el lugar de estacionamiento debería ser alguno de estos puntos de control, tal como

se muestra en la siguiente figura:

En la figura anterior el Punto CH es una Central Hidroeléctrica y es el punto de abastecimiento

de suministro eléctrico, luego, los puntos L_01, L_02, L_03 son puntos de control o vértices



obligados de paso, que están separados a diferentes distancias (dCH-L_01: 3 134.72 m., dL_01-L_02:

4 853.20 m., dL_02-L_03: 3 927.22 m.) y que a la vez, vienen a ser puntos de Estación (Perspectiva

de Topografía Clásica); ahora, el trabajo consistirá como primer paso, encontrar las

coordenadas de cada punto, luego, calcular la distancia entre cada punto, subtender la

ubicación de nuevas torres de alta tensión entre cada punto, para este ejemplo se sabe que,

según los estudios pertinentes, se recomienda una distancia de entre 500.00 m. – 1000.00 m. de

separación entre torre y torre, luego, al proyectar las distancias recomendables se puede

identificar, que estas ubicarán 3, 6 y 5 torres intermedias entre cada tramo a distancias iguales

entre cada vértice de: 783.68 m., 693.31 m. y 654.54 m. respectivamente.

Así, luego de haber reconocido el número de torres a replantear y subtender, clásicamente

habría que estacionarse en el punto L_01 (E_01) para hallar los puntos T1, T2, T3 (Torres) que

se encontrarán luego de calcular la distancia del punto L_01 a T3, L_01 a T2 y L_01 a T1,

acumulando la distancia entre la estación y cada punto encontrado con referencia a una misma

orientación en dirección CH (Por lo general y recomendable tener el valor de Hz= 00° 00’ 00”),

labor que se complica en terrenos accidentados a escarpados, con bastante vegetación y

condiciones climáticas adversas.

Ahora, al marguen de la topografía clásica, dicha labor puede ser ejecutada más fácil, ubicando

un par de estaciones: E_01 y E_0236 que nos ayudarán a subtender las torres intermedias entre

cada vértice.

Así, estando ubicados y referenciados en E_01

(798935.000, 9288215.000, 2412.000), vamos a tener

que contar con la ayuda de una cuadrilla de 03

prismas (Primer prisma en CH, Segundo Prisma en

L_01 y Tercer prisma para replantear); vamos al

menú principal Prog > Elemento de Referencia >

Empezar > LínRef y buscamos37 o ingresamos las

coordenadas de CH (798738.000, 9291457.000, 979.000) o simplemente tomamos el punto por

lectura directa sobre el terreno, siempre la estación esté correctamente estacionada y

orientada; así divisamos al primer prisma ubicado en CH, obteniendo los resultados de la

imagen derecha:

Presionamos REC, para registrar el punto;

inmediatamente después se nos pedirá leer el

segundo punto (Segundo prisma): L_01 (800825.000,

9289118.000, 2153.000), lo divisamos y registramos

su lectura con REC, acción que despliega la ventana

LÍNEA DE REFERENCIA – 1/2, tal como se muestra

en la figura del costado izquierdo:

36 Se hubiera podido ubicar una sola estación E_01’ para hacer este trabajo, pero la distancia desde E_01’ a L_03 es

de 7 688.89 m. y se tendría que utilizar un prisma triple o simplemente bajar el rango de distancia a menos de 5 000 m. (Situación Óptima) 37 Previamente se habría podido cargar la data de cada punto de control (CH, L_01, L_02 y L_03)



Luego, para desplegamos el botón y acceder a los

demás menús para replanteo (LÍNEA DE

REFERENCIA – 2/2), tecleamos SEGMENT para

permitir el paso a la pantalla: DEFINA SEGMENT

que nos ayudará a elegir el tipo de segmentación que

queremos que se realice, así, definimos como 4 en

Numer Segment: (Ver figura del costado derecho)

para dividir la línea de referencia en cuatro partes iguales (Sólo para este ejemplo) > OK.

Al ejecutar la acción anterior, se despliega la ventana REPLANT SEGMENT 1/2, la cual

servirá para hacer el replanteo del final del primer segmento, ubicamos al Tercer Prisma y

hacemos una lectura del mismo para orientarlo digitando DIST para saber su ubicación actual

(Ver última figura de ésta página), resultados que se muestran en las siguientes imágenes,

repitiendo la operación hasta llegar a la ubicación exacta.

Como se observa en las imágenes, un desplazamiento negativo indica que la ubicación del

punto está en sentido contrario a la de las flechas, así Δ Línea indicará que el punto se

encuentra a 175.395 m. hacia espaldas del prisma y Δ Despl indicará que el punto se encuentra

a 362.554 m. a la izquierda de su ubicación actual.

En la siguiente imagen se puede ver la ubicación del tercer prisma y de los puntos (Estaciones,

Vértices y Torres a replantear) antes mencionados.



Replanteo de Pernos de Anclaje: Replantear pernos mediante elementos de referencia, viene

a ser un trabajo muy complejo, debido a que cada vez que se tenga que verificar los niveles,

verticalidad y ubicación de los mismos, tendremos que contar con dos o tres puntos de control,

dependiendo de cada perno, además, debido a su alta precisión, habrá que estar siempre

orientado y referenciado para no cometer errores y llevar un estricto replanteo.

Como ejemplo, haremos referencia a la siguiente imagen en donde se muestra la disposición

de dos tipos de pernos de anclaje. Pernos de anclaje para soportar unos tanques disipadores

de energía dispuestos en forma circular y pernos de anclaje para pedestales (Ejes P1, S1 y S2).

Ambos tipos de pernos se pueden replantear usando arcos de referencia.

Para el primer caso, se pueden usar arcos de referencia con respecto a los pernos ubicados a

0° y a 180°, tomando como punto de control uno ubicado a 90° o a 270°.

Para el segundo tipo de pernos, estos se pueden replantear usando líneas de referencia

mezclados con elementos de apoyo de la geometría de la base de concreto (Esquinas de

cimentación marcadas en el encofrado) o teniendo un ángulo de giro (Desplazamiento de Hz)

que se proyecte a partir del centro de los pernos dispuestos circularmente.

Replanteo por Coordenadas: Replantear por coordenadas tiene sus ventajas y desventajas.

La ventaja principal, es que, para el caso de los replanteos de edificaciones (Encontrar los

vértices de las cimentaciones, pedestales, ubicación de columnas y demás viene a ser un

proceso bastante exacto, siempre y cuando se conozca la ubicación en coordenadas X, Y y Z

de cada vértice) nos dará replanteos mejor proyectados, utilizando menor o nulo

requerimiento de los clásicos elementos de replanteo (Balizas, cordeles, etc.). También se debe

tener en cuenta, que replantear por coordenadas implica tener una ubicación estratégica de la

estación, la cual abarcará la mayor área posible de replanteo.



La desventaja principal del replanteo por coordenadas de edificaciones, va orientado a que

siempre se tendrá que contar con una data base que vaya acorde con la ubicación y

emplazamiento de la obra.

Con todas las consideraciones anteriores, podemos a la vez dividir los replanteos antes

mencionados en replanteados por coordenadas.

Replanteo de Edificaciones: Replantear por coordenadas edificaciones comprende conocer

las coordenadas de cada vértice, estar correctamente orientado y referenciado y ubicar cada

punto de control; así, en la siguiente figura, se podría replantear la cimentación conociendo

las coordenadas de los vértices (1, 2, 3,…, 34, 35,…, etc.)

De manera similar se podrían replantear estructuras más complejas.

Replanteo de Líneas de Alta Tensión: Para replantear líneas de alta tensión se supondrá que

las coordenadas de los nuevos puntos (Puntos a dividir) se conocen, previo trabajo de campo

y gabinete, no siendo un método muy recomendable para hacer este tipo de trabajos.

Replanteo de Pernos de Anclaje: A diferencia de la suma complejidad del replanteo de pernos

de anclaje o de elementos parecidos y con igual concepción por elementos de referencia, el

replanteo por coordenadas es más fácil y factible de ejecutar, siempre y cuando se tengan los

correctos controles topográficos38 y las condiciones óptimas para realizar el trabajo (Clima,

buena visibilidad y tener una estación ubicada a la distancia exacta en la cual sea fácil

maniobrarla)

Este tipo de replanteos por ser de alta precisión, se deben ejecutar con el mayor cuidado a cuál

replanteo convencional, debido a que muchas veces los errores y/o variaciones son del orden

38 Estación correctamente orientada, referenciada con Nortes Referenciales (Que nos ayudarán a replantear siempre

las mismas coordenadas y niveles) y distancias adecuadas para hacer el uso de la lectura sin prisma.



del milímetro, tanto en lo niveles de referencia (que pueden ser acumulativos si es que no se

manejan adecuadamente) y de asegurar la verticalidad del elemento estructural (Pernos,

pedestales y más)

Por lo general para trabajar este tipo de replanteos se hace uso de un

miniprisma, y los cuales vienen en diferentes modelos (Ver figuras

del costado y de abajo) y con constantes de refracción que deben ser

corregidas en la estación total propiamente dicha, estando supedito

su exactitud a obtener la burbuja nivelante lo más centrada posible.

Sin embargo, también, este trabajo se puede realizar haciendo una lectura sin prisma (Modo

RL), siempre y cuando la estación este lo suficientemente cerca para no tener muchas

variaciones con respecto a los replanteos de los pernos, pudiendo ésta, estar en la parte

superior de la estructura a replantear, ya que, desde esta ubicación, la verificación de

verticalidad, niveles de referencia y de ubicación será más precisa.



Se recomienda hacer lecturas en la cabeza del perno, la misma que deberá estar libre de

impurezas y desniveles considerables.

Los pasos para replantear pernos son los siguientes:

1. Identificar, procesar y exportar las coordenadas de cada perno, poniéndole una

denominación característica a cada uno de acuerdo a su tipo y naturaleza, por

ejemplo: en la figura anterior podría ser: C01, C02, C03,…, C16, para aquellos pernos

que forman la circunferencia; P11 y P12, para los pernos de pedestal izquierdo; P21

y P22 para los pernos del pedestal derecho; D11 y D12 para los pernos del pedestal

izquierdo en Diagonal; D21 y D22 a los pernos del pedestal derecho en Diagonal.

2. Ubicarse, orientarse y referenciarse en un lugar estratégico (parte alta por lo general)

para tener un mejor rango de replanteo.

3. Importar la data obtenida (Identificación del Perno, X, Y, Z, Descripción) de o las

estructuras de anclaje a replantear.

4. Ingresar al programa Replanteo para comenzar a trabajar.

5. Acorde con las necesidades de obra, se deberá ir replanteando de rato en rato,

conforme los niveles de concreto vayan avanzando, debido a que, a profundidades

mayores a 0.60 m. de anclaje, el concreto comienza a ejercer una presión lateral

considerable que afecta la ubicación, nivel y verticalidad del perno.

6. A la par del replanteo topográfico y con los operarios y oficiales encargados de llenar

y nivelar el concreto se irá haciendo una verificación de los niveles de los pernos,

teniendo como patrón un perno, el cual, a parte de recibir una verificación de

ubicación, verticalidad y niveles de referencia, será comprobado con un nivel de

carpintero entre perno y perno (necesidad de asegurar los niveles de referencia

deseados); así mismo, se moverá al perno a su nueva ubicación en caso haya sido

desplazado por la presión lateral ejercida por el concreto.

7. Se debe aclarar, que este proceso se efectuará cuantas veces sea necesario hasta

lograr un buen control topográfico (Verticalidad, Niveles de Referencia y

Ubicación39) y que los errores cierren con valores milimétricos (0.001 m o 0.002 m.

en el peor de los casos).

8. Finalmente, una vez obtenida la precisión deseada, se debe aclarar que por ningún

motivo se deberá tocar y/o mover alguno de estos pernos, hasta que el concreto

fragüe lo suficientemente como para mantener a los mismos como parte estructural

del sistema concreto – pernos.

39 La Verticalidad se verifica utilizando el hilo diametral vertical del retículo; los Niveles de Referencia y la Ubicación exacta de cada perno se controlan haciendo replanteos sucesivos con la ayuda de los operadores y oficiales.



2.9. Distancia entre Dos Puntos y Aplicaciones.

Como su mismo nombre lo dice, la aplicación Distancia entre dos puntos calcula la distancia

geométrica, la distancia horizontal, la diferencia de cotas y el acimut entre dos puntos visados. Los

puntos se pueden medir, seleccionar en la memoria o se introducen mediante el teclado.

Teniendo esta aplicación la capacidad de determinar desniveles, distancias y azimuts entre dos

(Método Poligonal) o más puntos (Método radial) se la puede usar para la solución de varios trabajos

que se presentan en campo.

Método Poligonal: El método poligonal se basa en determinar la distancia, desnivel y

orientación entre dos puntos (puntos únicos) de par en par y concatenados tal como se muestra

en la siguiente figura:

Este método puede utilizarse para calcular y replantear una línea de buzones a las cuales se

les dará una pendiente acorde a las demandas del proyecto.

También se puede utilizar para replantear canales, estando ubicado en un lugar en donde se

pueda visar el número máximo de PKs (Puntos P1, P2, P3, etc.)

Adicionalmente, se podría utilizar para el replanteo de trochas carrozables al plasmar la

pendiente a lo largo de distancias parciales.

Así mismo, se le puede encontrar otro tipo de aplicaciones, para trabajos que tengan que

seguir un patrón de puntos concatenados.

Para acceder al programa vamos a Prog > Distancia entre puntos > Empezar > POLÍGON,

aquí, podremos visualizar, digitar o buscar un punto ya leído. Como ejemplo, hagamos una

lectura con DIST en un punto ubicado a cierta distancia, obteniendo los siguientes resultados:



REC para registrar la medida y ubicar el siguiente punto y leerlo con REC, acción que

desplegará la siguiente ventana:

En dicha ventana se puede observar los cálculos de la medición: Peralte (Pendiente), Distancia

Inclinada, Distancia Horizontal, Desnivel y Azimut de la línea que subtiende los puntos con

respecto al norte respectivamente.

Ahora, en el caso de que se estuviera replanteando alguna obra en la cual se busque una

pendiente en específico, se podría poner agregar NuevoP2 hasta alcanzar el valor deseado;

para luego seguir concatenando el replanteo al leer como NuevoP1 la ubicación actual de P2

y así sucesivamente.

También se podría ir al replanteo radial desde esta opción, tecleando RADIAL.

Método Radial: A diferencia del método poligonal, el método radial calcula las propiedades

geométricas antes especificadas a partir de un punto base que no necesariamente se tienen que

concatenar entre sí, para ello veamos la siguiente figura:

Este método de replanteo también se podría utilizar para replantear buzones, pero con la

diferencia, de que se tendrá que volver a tomar como data el punto P1 luego de cada lectura

en un punto hallado Pn.

Siendo este método más iterativo con respecto a un centro o un desplazamiento con azimut

incluido, se podría replantear pernos de anclaje dispuestos en forma circular, al tomar como

rumbo base los pernos que se oponen (Perno a 0° y a 180°), subtendiendo los rayos del centro

de la estructura a cada perno con su ángulo de deflexión entre cada perno. También, se

podrían replantear pernos dispuestos en forma rectangular, pero teniendo como referencia las

mediatrices de sus lados y sus respectivas propiedades geométricas.



Adicionalmente, se le podrían encontrar otras aplicaciones en las cuales se tengan que

proyectar rayos a partir de un punto con ángulos de deflexión conocidos.

Para acceder al programa vamos a Prog > Distancia entre puntos > Empezar > RADIAL,

aquí, podremos visualizar, digitar o buscar un punto ya leído. Como ejemplo, hagamos una

lectura con DIST en un punto ubicado a cierta distancia (P1), obteniendo los siguientes

resultados.

REC para registrar la medida y ubicar el siguiente punto (P2) y leerlo con REC, acción que

puede ser complementada añadiendo otro punto (NuevoP2 = P3) y registrarlo con REC;

resultados que se muestran a continuación para P1-P2 y P1-P3 a la izquierda y derecha

respectivamente.

Al igual que el método de poligonal, se puede ir haciendo múltiples mediciones hasta llegar a

los valores deseados de pendiente y/o desniveles a determinada distancia.

Al teclear POLÍGON también se puede acceder al método poligonal desde esta pantalla.

2.10. Calculo de Volúmenes.

Aunque no todas las estaciones totales tienen esta aplicación, es bueno reconocer sus utilidades

y aplicaciones en las que si cuentan con la misma.

El efectuar un cálculo volumétrico siempre conllevará al cálculo de su área (Contorno) que es

conocido como Área (3D), por ende, en algunas estaciones totales la aplicación que calcula volúmenes

se la conoce como Área (3D) y volumen.

La aplicación Área (3D) y Volumen permite calcular áreas con un máximo de 50 puntos

conectados por líneas rectas. Los puntos medidos, seleccionados de la memoria, o introducidos

mediante el teclado tienen que estar en dirección de las agujas del reloj. El área calculada se proyecta



sobre un plano horizontal (2D) o sobre un plano inclinado de referencia definido por tres puntos (3D).

Es posible calcular el volumen creando automáticamente un modelo digital del terreno (MDT).

En la siguiente figura identificaremos algunos elementos presentes en esta aplicación:

Para acceder a la aplicación vamos a Prog del Menú Principal > Área (3D) y Volumen >

Empezar, acción que despliega la ventana ÁREA & MDT VOLUMEN en la cual procedemos a leer los

puntos, teniendo en cuenta las indicaciones anteriores y cuyos resultados se pueden mostrar como se

muestra en la siguiente figura:

La gráfica muestra el área proyectada sobre el plano de referencia. Los puntos utilizados para

definir el plano de referencia se indican con un °.

Los puntos de la línea de ruptura deben localizarse en el límite de la superficie definida.

Las áreas 2D y 3D se calculan automáticamente y se visualizan después de medir o seleccionar

tres puntos. El área 3D se calcula automáticamente basándose en lo siguiente:

El sistema utilizará los tres puntos que cubran la mayor superficie.

Si no existen dos o más superficies iguales, el sistema utilizará aquella con el menor perímetro.



Si las superficies más grandes tienen perímetros iguales, el sistema utilizará aquella que

contenga el último punto medido.

Es posible definir por teclado un plano de referencia para el cálculo del área 3D al elegir Def. 3D.

Para mayor entendimiento ver la siguiente figura:

Para mostrar los resultados de los cálculos pulsamos RESULT para calcular el área y el

volumen y acceder a las pantallas Area&MDTVolumen Res. (Ver Figuras).

Donde:



Ahora, debemos tener en cuenta que, al hacer una explanación, el material tenderá a aumentar

su volumen y según la norma DIN18300, los siguientes tipos de suelo presentan los factores de aumento

de volumen:

Los valores que se presentan son aproximados. Los valores pueden variar dependiendo de

diferentes factores edafológicos.

Finalmente, se puede definir la operación a seguir, al elegir las siguientes opciones: Pulsar

NueArea para definir un área nueva; pulsar NuevaLR para definir una nueva línea de ruptura y calcular

un nuevo volumen; pulsar @BLPt para agregar un punto nuevo a la línea de ruptura existente y calcular

un nuevo volumen o bien, pulsar SALIR para salir de la aplicación.

2.11. Levantamientos y Replanteos Especiales.

Los levantamientos y replanteos especiales tienden a ser los levantamientos en los cuales se ha

de planear procedimientos en los cuales hay que seguir ciertos protocolos y mezclar toda la metodología

que se conozca (Topografía clásica y moderna) en conjunción con nuevas técnicas topográficas que

ayudan a optimizar un trabajo.

Así, podemos identificar que estos levantamientos pueden utilizarse para minas, túneles,

aeropuertos, gaseoductos, oleoductos, estructuras post-tensadas y pre-tensadas, trasvases, edificios de



grandes alturas, coliseos, estadios, puentes de luces mayores a 250 m., montañas rusas, presas de gran

altura, instalaciones para ubicar telescopios, etc.

Hacer este tipo de levantamientos y replanteos no solo llevará tener un control topográfico

estricto, sino, que cada una de las subestructuras que con ella impliquen, deberán ser verificadas y

replanteadas en conjunto, sin afectar la dependencia que cada una conlleva con la otra, por ende, se

deberá amarrar toda la estructura con una serie de estaciones que se trabajaran por poligonales abiertas

y/o puntos de cambio que permitan interrelacionar cada componente en masa.

Así mismo, debido a la gran envergadura de estos proyectos, deberá crearse un área o sub-área

de topografía que esté a cargo de una o varias cuadrillas de topografía que garanticen el correcto avance

y proyección de la obra.

Con todas estas consideraciones, es que se buscará utilizar todos los métodos, rutinas y

aplicaciones conocidas y por conocer para realizar un trabajo con exactitud, precisión, en tiempos

óptimos y con costos relevantes al marguen del costo del proyecto en general.

2.12. Errores más Comunes en el Manejo de la Estación Total.

Muchas veces al manipular una estación total se comenten errores debido al cansancio,

distracción y confusión del operador o de la cuadrilla, entre otros errores operacionales, que deben ser

identificados y corregidos de la mejor forma posible para no afectar los trabajos y replanteos

topográficos de un determinado proyecto.

Antes de mencionar los principales errores que se pueden cometer, debemos diferenciar que una

cosa son errores en manejo (errores operacionales) y otra son los errores instrumentales, debido al mal

manejo de la estación total, caídas o golpes que afectan la precisión y/o la interfaz de algunas o todas

las funciones y aplicaciones.

De la corrección de errores instrumentales se encargan profesionales especializados (empresas de

calibración de equipos topográficos) o el mismo proveedor del equipo.

A continuación, mencionaremos algunos errores operacionales y sus respectivas correcciones si

es que las hubiese.

Luego de estacionarse, confundir el Norte con el Sur o con cualquier otro rumbo y no soltar

correctamente Hz: 0° 0’ 00” y soltar otro ángulo; se corrige tomando como referencia más

elementos de posicionamiento, como preguntar a los pobladores de la zona por donde sale el

sol y leyendo con GPS la última estación (la más lejana con respecto a la primera) para poder

girar la topografía en algún software de procesamiento topográfico.

En los cambios de estación por estación libre (Inversa) confundir el primer punto por el

segundo y el segundo por el primero al tratar de posicionarnos; más allá de una corrección, la

misma estación total nos dará un error altimétrico que es igual a la diferencia del punto más

alto con respecto al punto más bajo y se corrige, identificando bien los puntos visados



anteriormente (desde la primera estación leída) y registrando sus lecturas nuevamente hasta

que la estación cierre con los errores máximos permisibles.

Confundir el norte referencial de una estación, con otro norte referencial de otra estación

(Situación de tener varias estaciones y nortes referenciales en una misma área de trabajo); se

corrige girando los puntos topográficos, mediante la suma o diferencia entre los ángulos que

subtienden un norte referencial con respecto al otro norte referencial y su posición con

respecto a la estación.

Al hacer levantamientos o replanteos sin prisma o miniprisma, olvidar regresar luego a la

interfaz con prisma (Situación de volver a realizar mediciones o replanteos con prisma

propiamente dicho), situación que causará errores de posicionamiento, debido a que ambos

tipos de medición tienen coeficientes de refracción diferentes y por ende, no se obtendrá los

mismos resultados, así se haya cambiado la altura virtual del prisma (modo sin prisma o mini

prisma) a la altura de lectura normal con prisma; su corrección va más allá de regresar al modo

prisma, ya que este proceso no asegura que las lecturas que se hayan hecho anteriormente

sean fidedignas.

Tener dos o más prismas en la misma visual del retículo (Situación en la cual uno de ellos está

más atrás que otro, pero en la misma orientación), acción que causará problemas en la

recopilación de datos (no se realiza la lectura o el rayo láser se desvía y toma datos del otro

prisma); más que una corrección, este ítem es una recomendación, así, uno de los prismas (el

que no se esté leyendo) se volteará en otra dirección o simplemente dejará de posicionar en el

punto a leer.

Tropezar con el trípode y seguir realizando lecturas o replanteos, cabe señalar, que cada

cambio que se haga en la ubicación y orientación de la estación, así parezca insignificante y

milimétrico y que no sea registrado como un error de compensación por la estación total, trae

consigo errores muy grandes en distancias considerables (Distancias mayores a 1000.00 m.),

por ende, se debe volver a verificar la nivelación del equipo y la correcta orientación a un norte

referencial (norte referencial dejado con anterioridad en cada estación), soltando el ángulo Hz

que subtiende la estación con respecto a dicho punto de referencia.

Un error muy común es el de no verificar bien la verticalidad del prisma cuando se coloque

puntos de cambio, estaciones por poligonal abierta u otro levantamiento o replanteo que

implique tener mediciones de gran precisión (Situación de no usar bases nivelantes), debido a

que la gran mayoría de operadores apuntan solo al prisma propiamente dicho (Conjunto de

espejos refractivos) y no verifican si este, está correctamente alineado verticalmente (error

común en distancias cortas), ya que tener la burbuja nivelante del prisma centrada, no

garantiza que el mismo esté correctamente nivelado (Error que se acrecienta cuan más viejo o

usado sea el prisma). Dicho error podrá ser contrarrestado como primera instancia, visando

con el hilo diametral vertical a la base del bastón del prisma e ir subiendo la visual de la

estación total, hasta llegar al prisma propiamente dicho y realizar la lectura o en todo caso

avisarle por radio al prismero que haga una mejor nivelación del mismo. Como segunda

instancia podría optarse por cambiar de prisma.



Finalmente, toda mala manipulación, exceso de trabajo y otras condiciones que afecten las

lecturas o replanteos que se hagan en obra podrán ser controladas tomando protocolos de

seguridad, procesos topográficos, teniendo en cuenta la calibración del equipo y la asistencia

técnica de personal de más experiencia.

2.13. Gestión de Datos.

La gestión de datos, no solo está orientada a la descarga de puntos y base de datos de puntos

(mediciones) y puntos fijos (Estaciones y replanteos), por lo que, además, se tiene los siguientes ítems:

Gestor de Datos: Para acceder aquí vamos a Gestión del Menú Principal.

El menú de gestión de archivos contiene todas las funciones para introducir, editar, controlar

y editar datos en el campo.

En donde:



Exportación de Datos: Los datos de trabajos, archivos de formato, configuraciones y listas de

códigos se pueden exportar desde la memoria interna del instrumento. Los datos se pueden

exportar a través de:

La interfaz serie RS232: Un receptor, como un ordenador, conectada al puerto RS232. El

receptor debe utilizar FlexOffice u otro programa externo.

Si el receptor es muy lento procesando los datos enviados, se pueden perder datos. En este

tipo de transferencia (sin protocolo), el instrumento no informa sobre la capacidad de proceso

del receptor. Por lo tanto, este tipo de transferencia no controla la correcta transmisión.

Puerto USB para dispositivo: Para instrumentos habilitados con una Tapa lateral de

comunicaciones. El dispositivo USB se puede conectar al puerto USB para dispositivo que se

encuentra incorporado en la Tapa lateral de comunicaciones. El equipo USB debe utilizar

FlexOffice o algún otro programa externo.

Memoria USB: Para instrumentos habilitados con una Tapa lateral de comunicaciones. Es

posible introducir y retirar una memoria USB del puerto USB host que se encuentra en la Tapa

lateral de comunicaciones. No se requiere de un programa adicional para efectuar la

transferencia.

Exportación de datos XML: La exportación de datos XML tiene algunos requerimientos

especiales.

El formato XML no permite mezclar los sistemas de medición métrico e inglés. Al

exportar datos XML, todas las mediciones se convertirán al mismo sistema de

medición definido para las unidades de distancia. Por ejemplo, si la unidad de

distancia está configurada como metros, las unidades de presión y temperatura

también se convertirán al sistema métrico, aún si en el instrumento se configuraron

en el sistema inglés.

Al trabajar con datos en formato XML no es posible utilizar la unidad angular MIL.

Al exportar datos XML, las mediciones que utilicen esta unidad se convertirán a

grados decimales.



Con el formato XML no es posible utilizar la unidad de distancia ft-in/16. Al

exportar datos XML, las mediciones que utilicen esta unidad se convertirán a pies.

Con XML no es posible utilizar puntos con coordenadas Z. Estos puntos adquieren

valores E y N de 0.

Ahora para exportar los puntos vamos a DatTrfs del Menú Principal > Exportar Datos, acción

que despliega la siguiente pantalla:

En donde:

Identificados los ítems anteriores, procedemos a exportar pulsando OK en la pantalla

EXPORTAR DATOS después de seleccionar la información para la exportación.

En caso de exportar a una memoria USB, seleccionar la ubicación de interés para el archivo y

pulsar OK.

Tipo de dato Carpeta predeterminada en la memoria USB

Datos de trabajo: Trabajos

Archivos de formato: Formatos

Códigos: Códigos

Luego, seleccionar el formato de datos, introducir el nombre del archivo y pulsar OK o

ENVIAR.



Si el formato de datos es ASCII, aparece la pantalla DEFINIC DE EXPORTACION ASCII.

Continuar con el siguiente paso. Para el resto de los formatos de datos, se visualizará un

mensaje para confirmar la exportación correcta de los datos.

Definir el delimitador y los campos de datos del archivo y pulsar OK. Aparecerá un mensaje

para confirmar la exportación correcta de los datos.

En archivos ASCII no deben utilizarse los símbolos: ’+’, ’-’, ’.’ ni caracteres alfanuméricos como

delimitadores, ya que estos caracteres también pueden formar parte del ID de punto o de los

valores de coordenadas, por lo que podrían provocar errores al incluirlos en archivos ASCII.

Los tipos de datos: Datos Carretera, Formato y Backup, así como el formato de datos ASCII

sólo quedarán disponibles para su exportación a una memoria USB, más no a través de una

interfaz en serie RS232.

Todos los trabajos, formatos, listas de códigos y configuraciones se guardarán en la carpeta

backup creada en la memoria USB. Los datos del trabajo se guardarán como archivos

individuales de bases de datos para cada trabajo, los cuales se pueden importar nuevamente.

Exportación de datos de trabajos que se pueden exportar: Los datos de trabajos se pueden

exportar de un trabajo en archivos de tipo dxf, gsi, csv y xml, o cualquier otro formato ASCII

definido por el usuario. Los formatos se pueden definir en el Administrador de formatos que

venga adjunto con el CD de instalación que tenga la marca de la estación total que estemos

utilizando.

Ejemplo de salida de datos de trabajo a través de RS232

Si en el campo Tipo de dato se elige Medidas, una serie de datos puede aparecer como se

muestra a continuación:

11....+00000D19 21..022+16641826 22..022+09635023

31..00+00006649 58..16+00000344 81..00+00003342

82..00-00005736 83..00+00000091 87..10+00001700

En donde:



Importación de Datos: Para instrumentos habilitados con una Tapa lateral de

comunicaciones, es posible importar datos a la memoria interna del instrumento a través de

una memoria USB.

Al importar datos, el instrumento automáticamente guarda el archivo en una carpeta

basándose en la extensión del archivo. Es posible importar los siguientes formatos de datos:

Para importar datos de puntos vamos a DatTrfs del Menú Principal > Importar Datos, acción

que despliega la siguiente ventana:

En donde:

Al importar una carpeta backup, el archivo de configuración y las listas de códigos del

instrumento se sobrescribirán y se eliminarán todos los formatos y trabajos existentes.



Teniendo en cuenta los ítems anteriores, los pasos a seguir para importar puntos son:

Pulsar OK en la pantalla IMPORTAR DATOS para acceder al directorio de la

memoria USB.

Seleccionar el archivo o carpeta backup en la memoria USB que será importado y

pulsar OK.

Para un archivo: Definir el nombre del trabajo importado, y si es necesario, la

definición del archivo y las capas y pulsar OK para efectuar la importación. Si en la

memoria interna ya existe un trabajo con el mismo nombre, aparecerá un mensaje

con las opciones para sobrescribir el trabajo existente, incluir los nuevos puntos en

el trabajo actual, o cambiar el nombre del trabajo que se está importando.

En caso de incluir los puntos nuevos en el trabajo actual, si ya existe un ID de punto

igual, el ID del punto existente se reemplazará por un sufijo numérico. Por ejemplo,

el ID de punto 23 cambiará a 23_1. El sufijo máximo para cambiar el nombre es 10,

por ejemplo: 23_10.

Para una carpeta backup: Observar el mensaje de advertencia que aparece y pulsar

OK para iniciar la importación de la carpeta.

Si el archivo es de tipo ASCII, aparecerá

la pantalla Definic de importación

ASCII. Definir el delimitador y los

campos de datos del archivo y pulsar

OK para continuar (Ver figura del

costado).

Al finalizar correctamente la importación del archivo o de la carpeta backup,

aparecerá un mensaje de información.

Uso de la memoria USB: Aunque es posible usar otras memorias USB, el fabricante

recomienda usar memorias USB industriales de su firma, por lo que no se hace responsable

por la pérdida de datos o cualquier error que pudiera presentarse en caso de no usar una

memoria USB industrial de la firma; así mismo, los pasos para usar la memoria USB se

describen a continuación:



Es necesario dar formato a la memoria USB antes de guardar datos en caso de que se usa una

memoria USB nueva, o si es necesario eliminar todos los datos que contenga.

La función de formateo en el instrumento sólo funciona para memorias USB de la firma. En

caso de usar otro tipo de memorias USB, deben formatearse en una PC.

Así, tenemos que los pasos para formatear una memoria USB, son los siguientes:

1. Seleccionar Gestión del Menú principal.

2. Seleccionar Administrador ficheros USB del menú GESTIÓN DATOS.

3. Pulsar FORMAT en la pantalla Administrador ficheros USB.

4. Se mostrará un mensaje de advertencia. Al activar el comando de formato, todos los

datos se perderán. Asegurarse de respaldar todos los datos importantes contenidos

en la memoria USB antes de formatearla.

5. Pulsar YES para formatear la memoria USB. Al finalizar el formateo de la memoria

USB, se mostrará un mensaje de información. Pulsar OK para regresar a la pantalla

Administrador ficheros USB.

Empleo del Bluetooth: Los instrumentos habilitados con una Tapa lateral de comunicaciones

pueden establecer comunicación con equipos externos a través de una conexión Bluetooth. El

instrumento Bluetooth actuará sólo como esclavo. El sistema Bluetooth del equipo externo

actuará como controlador principal, por lo que controlará la conexión y cualquier

transferencia de datos.

Los pasos para establecer una conexión son los siguientes:

1. Comprobar que los parámetros de comunicación del instrumento estén

configurados como Bluetooth y Activo.

2. Activar la conexión Bluetooth en el equipo externo. Los pasos necesarios dependen

del controlador Bluetooth y de otras configuraciones específicas del equipo.

El instrumento aparecerá en el equipo externo como "TS0x_y_zzzzzzz", donde x =

series FlexLine (TS02, TS06 o TS09), y = precisión angular en segundos de arco, y z

= el número de serie del instrumento. Por ejemplo, TS02_3_1234567.

3. Algunos equipos solicitan el número de identificación de Bluetooth. El número

predeterminado para Bluetooth de un equipo FlexLine es 0000, aunque se puede

cambiar:



a) Seleccionar Config del Menú principal.

b) Seleccionar Comunic del Menú Configuración.

c) Pulsar Pin BT en la pantalla COMUNICACIÓN.

d) Introducir un nuevo número PIN Bluetooth en el campo Código PIN:

e) Pulsar OK para confirmar el nuevo PIN Bluetooth.

4. Una vez que el equipo externo localice al instrumento por primera vez, aparecerá un

mensaje en el instrumento para informar el nombre del equipo externo y para

solicitar confirmación para permitir la conexión con dicho equipo, pulsar SÍ para

permitir la comunicación, o pulsar NO para rechazar la conexión.

5. El instrumento Bluetooth envía el nombre del instrumento y el número de serie al

equipo Bluetooth externo.

6. Los pasos posteriores deben efectuarse según el manual de empleo del equipo

externo.

manejo y dominio de estación total versión 2.00 bbb

Engineering