8/12/2019 Planimetria Practica 03

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PRACTICA No. 3

Descripcin del teodolito clsico, sus partes constitutivas, estacionamiento ynivelacin. Lectura de ngulos con el teodolito.

OBJETIVOS

Identificar los diferentes tipos y marcas de teodolitos.

Aprender a estacionar el trpode, elemento soporte para el teodolito y,nivelar y centrar correctamente el teodolito.

Identificar las partes y tornillos que constituyen un teodolito. Aprender a leer ngulos horizontales y verticales con el teodolito.

Lugar:

Equipo: 1 Teodolito1 Trpode2 Plomadas

Estacas

Fecha:

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3.1 Generalidades

El Teodolito es un aparato que se utiliza en topografa para medir nguloshorizontales y verticales con gran precisin, para trazar alineamientos rectos ypara medir distancias horizontales y alturas (distancias verticales) por taquimetra.

Para medir ngulos horizontales y verticales, el teodolito tiene un telescopio quepuede girarse horizontalmente (gira alrededor de un plato con un crculograduado) como verticalmente (alrededor de un plato superior). Para realizar estatarea, es indispensable que se cumplan dos condiciones: Que el teodolito estnivelado y que est bien centrado con respecto a la estaca de punto (estacin).

Se considera que Teodolito y Trnsito son sinnimos, pero se diferencian en queel Trnsito es el aparato ms antiguo, tiene los crculos hechos de metal y laslecturas se realizan mediante un nonio. Los Teodolitos tienen crculos hechos devidrio y la lectura se realiza por medio del micrmetro.

Trnsito Teodolito

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Para continuar con el montaje del teodolito, debe tenerse en cuenta si el trpode esde plomada o es de bastn.

3.2.1 Trpode de plomadaSe deja instalada la tapa del trpode asegurando su fijacin apretando la horquillaque dispone el trpode. Se coloca la plomada en la horquilla provista en el trpodehacindole presin hacia arriba de tal manera que la plomada quede firme en labase. Se suelta la plomada hasta que esta quede esttica verificando que la puntaapunte dentro de la estaca de punto o estacin. Si esto no ocurre debe moverse eltrpode de tal manera que la plomada quede apuntando dentro de la estacaconservando las condiciones de horizontalidad y dems descritas anteriormente.

Una vez completa la operacin se quita la plomada y se suelta la tapa del trpodesoltando la horquilla de la base. Se saca el teodolito de su estuche y se montasobre la base del trpode fijndolo a la base mediante la horquilla mencionadaanteriormente.

Base del trpode Plomada dentro del taco

3.2.2. Trpode de Bastn

Para colocar este trpode se tienen en cuenta las mismas condiciones dehorizontalidad y altura adecuadas. A diferencia del trpode de plomada, estedispone de un bastn que se suelta desde la parte superior. Este bastn se aprietalevemente girndolo hacia la derecha teniendo en cuenta que la punta debequedar sobre la puntilla de la estaca.

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Trpode de bastn Bastn sobre la puntilla del taco

A continuacin, el bastn dispone de un nivel de burbuja ojo de pollo orientadohacia cada una de las patas a fin de nivelar cada una de ellas. Esta operacin serealiza soltando el tornillo de fijacin de la pata por nivelar levantando o bajando lapata de tal manera que la burbuja quede centrada dentro del crculo. Estaoperacin se repite consecutivamente hasta que al orientar la burbuja hacia cadapata del trpode, esta quede centrada dentro del crculo.

Debe tenerse en cuenta que el bastn debe caer libremente sobre la puntilla. Encaso contrario, se suelta el bastn y se ubica su punta sobre la puntillanuevamente debindose repetir la operacin de nivelacin de cada pata.

Una vez se ha asegurado la nivelacin del trpode se procede a sacarcuidadosamente el teodolito de su estuche y se monta sobre el trpodecolocndolo firmemente a la base hasta que entre en la cavidad en su posicinexacta y luego se asegura la colocacin girando la palanca que tiene el trpode.

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Alineacin del ojo de pollo a la pata Nivel ojo de pollo nivelado.del trpode

3.3 Nivelacin del Teodolito

Colocado el Teodolito en la base del trpode, deben tenerse en cuenta dos (2)elementos. El nivel de burbuja tubular y/o el nivel de ojo de pollo que tiene elteodolito y los tornillos de nivelacin que pueden ser tres (3) o cuatro (4).

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Inicialmente se suelta el tornillo de fijacin de movimiento horizontal o tornillomedio (el cual se describe ms adelante) con el fin de que el Teodolito puedagirarse en sentido horizontal. Se mueve el Teodolito de tal manera que el nivel deburbuja tubular quede paralelo a dos (2) tornillos de nivelacin.

Tornillos de nivelacin teodolito Wild Tornillos de nivelacin teodolito Kern

Posteriormente para una nivelacin rpida, se giran los tornillos de nivelacinhacia adentro o hacia afuera con el fin de centrar la burbuja del nivel tubular (solose mueven los tornillos que estn paralelos al nivel tubular). Si se desea unanivelacin un poco ms lenta, basta con girar un solo tornillo.

Nivel tubular desnivelado Nivel tubular nivelado

Seguidamente se gira el Teodolito noventa grados (90) de tal manera que el niveltubular quede perpendicular a los tornillos con que se nivel anteriormente. Estoimplica que el nivel tubular apunta hacia el tercer tornillo que no se ha tocadohasta el momento. En seguida se procede a nivelar el teodolito SOLO CON ELTERCER TORNILLO hasta que la burbuja quede centrada en el nivel tubular.

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Teodolito alineado Teodolito girado 90

Luego se devuelve el Teodolito a su posicin inicial; es decir; paralelo a los dos (2)tornillos iniciales, verificando que la burbuja quede centrada en el nivel tubular. Siesto no ocurre se nivela nuevamente y se continua la operacin hasta que encualquiera de las dos (2) posiciones del teodolito, la burbuja quede centrada en elnivel tubular. Si toda la operacin es correcta, al verificar el nivel ojo de pollo delTeodolito se observar que la burbuja est centrada en el crculo de este nivel.

Una vez nivelado el teodolito, si este dispone de plomada ptica como es el casode los Teodolitos de marca Wild, se verifica que la puntilla de la estaca estubicada en el cruce de los hilos del retculo de la plomada ptica. Si esto noocurriese, se suelta el teodolito de su base aflojando la horquilla de la base deltrpode y se mueve el teodolito con movimientos en cruz (hacia la izquierda oderecha y arriba o abajo) de tal manera que la puntilla coincida con el cruce de loshilos de los retculos. Posteriormente se nivela nuevamente el teodolito hasta quequede centrado y nivelado correctamente. En este momento queda estacionado elteodolito.

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3.4 Operacin del Teodolito

Antes de proceder a manejar el Teodolito, el usuario debe familiarizarse con el tipode Teodolito, la ubicacin de cada uno de los tornillos, si amarra o no amarra

ngulos y cmo se hace la lectura de ngulos.Para ello debe establecerse la marca del Teodolito y su modelo. En la Facultad sedispone de dos marcas: Wild y KERN. Entre los Wild se tienen los modelos T1A yT16, y son Teodolitos que amarran ngulos. Los modelos K1A y DKM2T sonTeodolitos que no amarran ngulos. Las diferencias entre los modelos de cadamarca son prcticamente mnimas.

A continuacin se presentan los diferentes Teodolitos:

Teodolito Wild T1A

A. Tornillo de nivelacinB. Tornillo medio de fijacin de movimiento horizontal (radial)C. Tornillo superior de movimiento lento horizontal (tangencial)D. Tornillo superior de fijacin de movimiento verticalE. Tornillo de movimiento lento vertical

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F. Tornillo del Micrmetro.G. Telescopio.H. Ocular del telescopio. En l se ajusta la visibilidad de los retculos.I. Ocular para la lectura de ngulos horizontales, verticales y micrmetro.J. Enfoque del ocular para aclarar la imagen.

K. Espejo para asegurar la entrada de luz y poder observar las lecturas angulares.L. Plomada ptica.M. Tornillo de fijacin o amarre de ngulos horizontales.N. Tornillo lento de amarre de ngulos horizontales.O. Arandela para girar rpidamente el limbo horizontal.P. Pin que indica la mira.

Bsicamente el teodolito Wild T16 tiene los mismos tornillos que el T1A, aexcepcin del tornillo de fijacin o amarre de ngulos que es sustituido por unapalanca.

Teodolito Wild T 16

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Teodolito KERN K1A

A. Tornillo de nivelacin.B. Tornillo de fijacin de movimiento horizontal (radial).C. Tornillo de movimiento lento horizontal (tangencial).D. Tornillo de movimiento lento vertical.E. Tornillo del Micrmetro.F. Telescopio.G. Ocular del telescopio. En l se ajusta la visibilidad de los retculos.H. Ocular para la lectura de ngulos horizontales y verticales.I. Espejo para asegurar la entrada de luz y poder observar las lecturas angulares.J. Tornillo para ajuste del sentido de medicin de ngulos horizontales (en el

sentido o contrasentido de las manecillas del reloj).K. Tornillos para ajustar ngulos horizontales. Tiene un tornillo rpido y uno lento.L. Mira telescpica.

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Detalle de los tornillos para ajustar el ngulo horizontal

A. Tornillo rpido para ajuste de ngulos horizontalesB. Tornillo lento para ajuste de ngulos horizontales

Teodolito KERN DKM2T

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El Teodolito DKM2T tiene los mismos tornillos del modelo KERN K1A, peroadicionalmente cuenta con un tornillo para el amarre de ngulos verticales.

3.4.1 Tornillos de nivelacin

Estos tornillos permiten nivelar el Teodolito con la ayuda del nivel de Burbujatubular y/o circular ojo de pollo

3.4.2 Tornillo de fijacin de movimiento horizontal (radial)

Al girar este tornillo a la derecha (apretndolo suavemente) no se puede girar elTeodolito horizontalmente, entonces, que se puede utilizar el tornillo demovimiento lento horizontal.

3.4.3 Tornillo de movimiento lento horizontal (tangencial)

Este tornillo solo funciona si se ha fijado el movimiento horizontal del teodolito.Sirve para girar lentamente el Teodolito horizontalmente.

3.4.4 Tornillo de fijacin de movimiento vertical

Al girar este tornillo a la derecha (apretndolo suavemente) no se puede girar eltelescopio del Teodolito verticalmente, entonces, se puede utilizar el tornillo demovimiento lento vertical. Este tornillo no lo tiene el modelo KERN K1A y es poreso que el giro del telescopio verticalmente opone mayor resistencia que en losdems modelos.

3.4.5 Tornillo de movimiento lento vertical

Este tornillo solo funciona si se ha fijado el movimiento vertical del telescopio en elteodolito. Sirve para girar lentamente el telescopio del Teodolito verticalmente.

3.4.6 Tornillo del micrmetro

Con este tornillo se ajusta la lectura angular al grado entero, entonces, se puedenrealizar las lecturas angulares aproximndolas al minuto y al segundo.

Con este tornillo tambin se ajustan en cero los minutos y segundos de losngulos horizontales y verticales.

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3.4.7 Telescopio

Con l, se orienta el Teodolito hacia un objetivo con el fin de realizar las lecturasangulares y trazar alineamientos horizontales. Los Teodolitos enunciadosanteriormente son de imagen invertida por lo que todo se observa al revs.

3.4.8 Ocular del telescopio

Por el ocular del telescopio debe observar el operador del teodolito para lanzarvisuales. Al girar el dispositivo que est en su contorno (anillo exterior), se ajustan(aclaran) los hilos de los retculos para lanzar una visual precisa en el puntoexacto.

3.4.9 Ocular para la lectura de ngulos horizontales, verticales y micrmetro

A travs de este ocular, se observan las ventanas V (ngulos verticales), AZ(ngulos horizontales) y micrmetro de los ngulos por medir.

3.4.10 Enfoque para aclarar la imgen

Debido a que las distancias de los objetivos son variables, este dispositivo permiteaclarar la imagen para definir con certeza una visual de manera que un punto sepuede localizar exactamente.

3.4.11 Espejo

Como los dispositivos internos del Teodolito carecen de luz, este espejo permite laentrada de luz al limbo horizontal y vertical de manera que a travs del ocular sepuedan realizar las lecturas angulares. Si este espejo permanece cerrado durantela operacin del Teodolito, no se pueden hacer lecturas de ngulos.

3.4.12 Plomada Optica

A travs de este dispositivo se puede observar si el teodolito est bien centrado enla estaca de punto o estacin. Para ello, dispone de unos hilos reticulareshorizontal y vertical. La puntilla de la estaca de punto o estacin debe coincidir conel cruce del hilo horizontal y el hilo vertical. Esta plomada ptica solo la tienen losteodolitos Wild que hay en la facultad, ya que son aquellos que se instalan contrpode de plomada, mientras que los KERN se instalan con el trpode de bastn.

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3.4.13 Tornillo de fijacin o amarre de ngulos horizontales

Este tornillo que solo lo tiene el modelo Wild T1A permite fijar el limbo horizontaldel Teodolito de manera que a pesar de que ste se gire horizontalmente, siempre

se leer el mismo ngulo. Si este tornillo se suelta (a la izquierda), el limbohorizontal se libera para buscar cualquier ngulo. Si este tornillo se aprieta (a laderecha), amarra el ngulo horizontal de manera que si el Teodolito se gira, lalectura angular siempre ser la misma.

3.4.14 Palanca de fijacin o amarre de ngulos horizontales

Este tornillo que solo lo tiene el modelo Wild T16 permite fijar el limbo horizontaldel Teodolito de manera que a pesar de que ste se gire horizontalmente, siemprese leer el mismo ngulo. Si esta palanca se sube, el limbo horizontal se liberapara buscar cualquier ngulo. Si esta palanca se baja, amarra el ngulohorizontal de manera que si el Teodolito se gira, la lectura angular siempre ser lamisma.

3.4.15 Tornillo lento de amarre de ngulos horizontales

Este tornillo permite perfeccionar la seleccin de un ngulo horizontal cuando eltornillo de fijacin o amarre est apretado hacia la derecha.

3.4.16 Tornillo rpido para ajuste de ngulos horizontales

Este tornillo que solo est disponible en los modelos KERN. Permite ajustar elngulo deseado en el limbo horizontal de una manera rpida.

3.4.17 Tornillo lento para ajuste de ngulos horizontales

Este tornillo solo est disponible en los modelos KERN. Permite perfeccionar elajuste del ngulo horizontal deseado en el limbo horizontal, por lo que es demovimiento lento. Primero se aproxima el ngulo deseado con el tornillo rpido yluego se perfecciona el ajuste del ngulo con el tornillo lento.

3.5 Ajuste de ngulos en el Teodolito para iniciar los trabajos

Antes de tratar el tema de ajuste de ngulos en el Teodolito debe establecerse siel Teodolito amarra o no amarra ngulos.

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3.5.1 Teodolitos que amarran ngulos

Si el Teodolito no tiene micrmetro (Wild T16) basta con subir la palanca parasoltar el limbo horizontal. Se gira el teodolito hasta encontrar el ngulo deseado(cero en el caso de iniciar lecturas como un azimuth o el ngulo anterior si se est

empleando el mtodo de levantamiento de lotes por azimutes dirctos). Una vezse ha encontrado el ngulo deseado se baja la palanca para amarrar el ngulo.Se da vista al objetivo que puede ser la Norte para iniciar lecturas de azimutes ouna estaca de punto y finalmente sube la palanca para iniciar las lecturasangulares.

Si el Teodolito tiene micrmetro (Wild T1A), primero deben ajustarse los minutos ysegundos deseados. Si se va a leer un azimuth, se ajusta en 0 0 y si se estempleando el mtodo de azimutes dirctos, se ajusta al minuto y segundodeseado. Luego se gira el Teodolito con el fin de ajustarlo al GRADO ENTEROdeseado que puede ser cero (0) para iniciar la lectura de azimutes o el gradodeseado si se est utilizando el mtodo de azimutes dirctos. Se aprieta (girndoloa la derecha) el tornillo de amarre de ngulos horizontales y se da vista al objetivoque puede ser la norte para lectura de azimutes o a la estaca de punto.Finalmente se suelta el tornillo de amarre de ngulos horizontales (girndolo a laizquierda) para iniciar las lecturas angulares.

3.5.2 Teodolitos que no amarran ngulos

Este es el caso de los Teodolitos KERN. En este caso se observa el objetivo quepuede ser la norte si se van a leer azimutes o una estaca de punto. Se fija elmovimiento horizontal del Teodolito girando a la derecha el tornillo de fijacin delmovimiento horizontal, se perfecciona la visual con el tornillo de movimiento lentohorizontal. Se ajusta el micrmetro en los minutos y segundos deseados (cerospara lecturas de azimutes) y luego con la ayuda de los tornillos de ajuste dengulos horizontales rpido y lento se acomoda el ngulo deseado en grados.Luego se suelta el tornillo de fijacin de movimiento horizontal y se procede aefectuar las lecturas angulares.

3.6 Lectura de ngulos

Este procedimiento debe realizarse tanto para ngulos horizontales como ngulosverticales.

Para leer ngulos debe observarse por el ocular para la lectura de ngulos. En lse aprecian varias ventanas: La Ventana AZ en la que se leen nguloshorizontales, la Ventana V para leer ngulos verticales y ocasionalmente unatercera Ventana en la que se leen los minutos y segundos.

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Primero se debe dar vista al objetivo que generalmente es una estaca de punto oestacin. Se fija (gira a la derecha) el tornillo de movimiento horizontal y/o verticaly se perfecciona y ajusta exactamente la visual con el tornillo lento horizontal y/overtical.

Si el Teodolito no tiene micrmetro, basta con observar en la ventanacorrespondiente el ngulo en grados, minutos y segundos.

Si el Teodolito tiene micrmetro, se debe operar el tornillo del micrmetro a laderecha o izquierda de tal manera que en la ventana AZ la lnea vertical ajusteexactamente en el grado entero. Una vez se ha efectuado esta operacin seprocede a leer el ngulo

Si el teodolito dispone de una tercera ventana como el Wild T1A, en la ventana AZse leen los grados y en la tercera ventana los minutos y segundos. Si no disponede una tercera ventana, la lectura de los grados, minutos y segundos se harsimultneamente en la ventana AZ.

En cuanto a la lectura de ngulos verticales se aclara que estas tienen como cero(0 0 0) el cenit. Es decir, que el cero est cuando el telescopio apunta haciaarriba. Si el telescopio est invertido, marcar en la ventana V 270 y si est alcontrario, marcar 90. Si el telescopio apunta hacia abajo marcar 180.

La relacin entre ngulos verticales y cenitales est dada por la ecuacin:

ngulo cenital = 90 - angulo vertical

3.6.1 Medicin por reiteracin

En los Teodolitos que no amarran ngulos se obtienen valores de mayorprecisin calculando el promedio de varias lecturas hechas entre los puntosdeseados, todas a partir de 0 0 0.

3.6.2 Medicin por repeticin

En los Teodolitos que amarran ngulos se hace una lectura acumulativa: ledo elprimer ngulo se afloja el tornillo inferior de fijacin (o la palanquita) y se regresa alpunto inicial. Se ajusta el tornillo inferior (o la palanquita) y se repite la operacin.Este procedimiento se repite las veces segn la precisin requerida.

No se debe olvidar que cada vuelta completa del Teodolito es de 360. El valoracumulado se divide entre el nmero de lecturas realizadas.

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3.6.3 Orientacin de las mediciones

La mayora de los Teodolitos realizan las mediciones de ngulos horizontales en elsentido de las manecillas del reloj. Esto quiere decir que si el Teodolito se girahacia la derecha, la medicin de los ngulos iniciar de cero (0 0 0) hacia 360.

Si el Teodolito se gira hacia la izquierda, la lectura se har desde 0 0 0, es decirdesde 360 hacia atrs.

Hay Teodolitos como el KERN K1A que dispone de un tornillo para ajuste delsentido de medicin de ngulos horizontales (ver descripcin del Teodolito KERNK1A) que permite cambiar el sentido de medicin de los ngulos horizontales,hacindose las mediciones al contrario de las descritas anteriormente.

3.7 Precisin de los Teodolitos

Los Teodolitos varan en la precisin de lecturas angulares dependiendo de lamarca y el modelo. A continuacin se relacionan estas precisiones de acuerdo conla marca y el modelo:

MARCA MODELO PRECISIONWild T1A 20Wild T16 1Kern K1A 20Kern DKM2T 30Kern K1M 6