Este documento presenta el informe de un taller de topografía utilizando el método de radiación con estadimetría. Describe los objetivos, instrumentos utilizados como el anteojo topográfico y la mira, la descripción del terreno y el procedimiento llevado a cabo. Se definieron puntos característicos del terreno y se tomaron medidas de ángulos y distancias desde dos estaciones para generar un plano del área.
2. Ingeniería Civil
Taller Mi 3-6
INDICE
1.- Introducción pág 3.
2.- Objetivos Pág 3.
3.- Descripción de instrumentos Pág 4.
4.- Descripción de terreno Pág 4.
5.- Procedimientos Pág 5
6.- Cálculos y resultados Pág 6-7
7.- Conclusiones Pag 8-9
8.- Planos Adjuntos con informe
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3. INTRODUCCION.
De gran importancia para el hombre ha sido el poder conocer de manera detallada el relieve del
suelo, suelo que en alguna eventualidad será utilizado para la edificación de casas, la configuración de
alcantarillado, para ser recorrido en su superficie por un camino, etc, siendo esencial para lograr una tarea
bien ejecutada y un acabado óptimo, el conocimiento del como esta configurado el relieve del terreno. Para
esto es necesaria la determinación de los puntos más característicos del sector de interés para el posterior
análisis de los datos en pos de configurar de la mejor manera posible el “qué” se construirá y el “cómo” se
construirá, en el sitio estudiado.
Diversos son los métodos existentes para llegar conocer la forma del suelo, siendo en esta oportunidad el
método planimétrico de radiación con estadimetría el utilizado para conformar el levantamiento del terreno
comprendido por edificio A, el edifico E, corredor de unión entre estos y el estacionamiento de automóviles
más próximo.
Para llevar a cabo la confección de este informe, debemos manejar nuevos conceptos e instrumentos
necesarios desarrollar el nuevo método de levantamiento descrito más adelante en la sección
“procedimientos”.
De entre el nuevo vocabulario empleado en este informe las destacan las “estadías”, la “mira”, la
“basculación” más otros que serán detallados en su oportunidad para un mayor entendimiento del lector.
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4. Objetivos
Poner en práctica los conocimientos adquiridos en la cátedra de topografía
Conocer en forma práctica el método de radiación con estadimetría .
Constatar eficacia y exactitud del método , conociendo sus ventajas y desventajas al igual que su efectividad
para los diferentes situaciones de terreno
Comparar los métodos aprendidos y utilizados hasta el momento ,como trilateración , radiación con huincha y
radiación con estadimetría
Conocer los pro y contra de las mediciones indirectas , al igual que compararlas con las directas .
Utilizar los instrumentos ocupados para los diferentes tipos de mediciones , haciendo hincapié en el trato y
manipulación de ellos para un correcto desempeño, lo que implica calibración de los instrumentos , cuidado ,
etc.
Saber medir correctamente mediante un visor topográfico y una mira , utilizando estadimetría , lo cual implica
el estimar valores . Para esto, se deben efectuar mediciones estimadas correctamente las cuales puedan arrojar
un error dentro de la tolerancia adecuada.
Reconocer la importancia de un reconocimiento de terreno ,hecho a conciencia , ya que gracias a éste se
puede evitar realizar trabajo innecesario .
Utilizar un buen criterio para elegir los puntos característicos del terreno y estaciones , la importancia de esto
recae en la fidelidad del terreno a partir de los puntos elegidos y la definición de la totalidad de los puntos
característicos a partir de el mínimo número de estaciones . Al igual que a partir de las mediciones tomadas
en terreno , y además los cálculos necesarios , poder confeccionar un plano del sector que sea fiel a la realidad
.
Tomar correctamente las diferentes decisiones efectuadas en terreno , las cuales deben ser tomadas en forma
rápida y efectivamente .
Aprender a trabajar en equipo , ya que la labor depende de que cada uno de los integrantes , realice su trabajo
eficientemente , tomando decisiones por el grupo , sin la necesidad de que los demás las cuestione , por
ejemplo , la elección de puntos característicos , aproximación de medidas , etc.
Experimentar y conocer los diferentes trabajos que deben realizar cada integrante del grupo , aprendiendo los
diferentes roles juegan un papel en la toma de mediciones .
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5. DESCRIPCION DE INSTRUMENTOS
Los instrumentos, y su correspondiente descripción, utilizados para este taller de
radiación por estadimetría fueron los siguientes:
Anteojo topográfico: Instrumento de precisión, de marca Pentax, compuesto por diversos
lentes en su interior que amplifican la imagen capturada para así observar de mejor
manera la mira a grandes distancias. Para observar a través del anteojo, debemos
posicionar nuestro ojo frente al ocular (orificio por el cual se advierte la imagen
capturada por el instrumento) donde divisaremos dos líneas que cruzan
diametralmente la imagen, siendo estas el hilo horizontal y el hilo vertical,
entendiéndose claramente la posición de los mismos; la intersección de los hilos
define el llamado eje óptico, eje que pertenece a un plano perfectamente horizontal al
mismo tiempo que lo hace con uno perfectamente vertical. En el hilo vertical
encontramos dos líneas paralelas al hilo horizontal que corresponden a las estadías,
existiendo una estadía superior y una estadía inferior. El conjunto de estadías e hilos
es denominado retículo, el que debe ser enfocado, al igual que la imagen, para evitar
el “error de paralaje”.
En la parte externa superior visualizamos el nivel esférico, siendo este una semiesfera
que contiene en su interior una burbuja de aire dentro de un líquido determinando la
correcta nivelación del instrumento cuando la burbuja se encuentra completamente
centrada en la semiesfera, a su vez poseía un pequeño espejo que cubría por completo
la semiesfera, que para efectos del nivelado permitía una ubicación más elevada del
anteojo, ya que su calibración resultaba mucho más cómoda, al posicionar al pequeño
espejo en 50° (gradianes), cuando se superaba la altura de nuestros hombros.
En la parte frontal se encuentra el llamado objetivo, elemento por el cual ingresa la
imagen para luego ser amplificada al interior del anteojo para luego ser enviada a el
ocular por donde uno divisa la imagen en comunión con el retículo. Curiosa es la
perilla ubicada a un costado que al girarla no produce ningún cambio aparente en la
imagen; por las averiguaciones efectuadas, se trataría de un dispositivo que al
manipularlo determinaría la cantidad de luz que ingresa al anteojo topográfico
iluminando de esta manera la imagen que se observa a través del Ocular. Esta
variación de cantidad de luz al interior del instrumento es determinante a la hora de
hacer mediciones al interior de minas, siendo completamente inefectivo cuando se
trabaja a plena luz del día. Esta particularidad que advertimos al trabajar con el
anteojo asignado a nuestro grupo la podremos identificar cada vez que encontremos
una perilla con la siguiente gráfica:
A cierta distancia de la perilla anterior, encontramos aquella que enfoca la imagen; en
la parte superior podemos controlar el enfoque del retículo (en algunos instrumentos
el enfoque del retículo se efectúa girando el ocular de tal manera de encontrar el
enfoque mas apropiado). Cerca del objetivo están los tornillos tangenciales, que al ser
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6. girados generan un desplazamiento angular en torno del eje vertical de rotación del
instrumento (siendo su denominación bastante explicativa de lo que representa). Bajo
este sin número de componentes, se encuentra el limbo, que siendo un disco graduado
en gradianes, hace las veces de transportador. Lo podemos encontrar de dos formas:
limbo interno y limbo externo, en el interno la entrega del ángulo se hace a través de
un visor, y en el externo uno debe observar la lectura que indica una marca en el
disco, arrojando así el ángulo hacia derecha entre un eje Y arbitrario determinado por
nosotros y el eje óptico, este ángulo se llama Azimut. En el instrumento que nos
asignaron, la graduación del Limbo debía ser visualizada a través de un visor, lo que
nos indicaba que se trataba de un Limbo Interno, cuyo tipo de entrega de grados
posee el nombre de "nonio recto", el cual "consiste en una escala grabada sobre una
pequeña regla AB que se desliza a lo largo de la escala principal CD; la longitud total del
nonio es de nueve divisiones de la escala, y se divide en diez partes iguales numeradas de 0
a 10. El procedimiento a seguir para efectuar una lectura en la escala por medio del nonio es
el siguiente: primero se lee en la escala la numeración mas próxima por defecto al índice
(cero) del nonio, luego se mira en el nonio hasta encontrar una graduación de éste que
coincida con una de la escala, esta graduación nos marcará décimas partes de la menor
división de la regla".(fuente: www.galeon.com/jcminstrumental/limbos.htm)
Foto nonio
En la parte inferior del instrumento, se encuentran los tornillos nivelantes, que siendo
tres, se encuentran distribuidos de forma triangular; la manipulación de estos genera
cambios en la alineación del instrumento con respecto a un plano horizontal, cuya
correcta posición existirá siempre y cuando la burbuja del nivel esférico se encuentre
centrada. Por último, la configuración final del instrumento para la toma de medidas,
implica el estar fijado a un soporte por medio de un tornillo que se adapta a una
perforación con hilos hembra por debajo del anteojo.
Mira: Simula una gran “regla”, de cuatro metros de longitud, dividida en cuarenta
decímetros, cada uno con sus respectivos diez centímetros. Este elemento de gran
envergadura, requería para ser utilizado desplegar sus cuatro componentes
principales, siendo estos unos listones de madera unidos entre si por bisagras, listones
que gracias a un mecanismo manual logran una posición rígida y extendida dando el
aspecto antes mencionado de gran “regla”. Al interior de cada decímetro encontramos
dos sectores que reciben el nombre de “peinetas” dado a su semejanza con ellas, las
cuales dan una clara referencia de la posición de los centímetros. Cabe destacar que
no se advierte marca alguna de graduación al milímetro, por lo cual deberán ser
estimados por el observador.
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7. Trípode: Soporte de tres patas regulables en longitud, que en la parte superior aloja el
anteojo topográfico. Esta fabricada de aluminio (patas, tornillo de unión al Anteojo,
plataforma de soporte del anteojo) y plástico (en sus articulaciones, topes y otros).
Tiza: Utilizada en la demarcación de los puntos característicos del terreno para controlar
que sectores aún no han sido registrados.
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8. Descripción del terreno :
En esta experiencia se tuvo que representar el sector ubicado entre los edificios A (rectoría , vicerrectorías ,
Aula Magna, Salón de Honor ,Hall principal), E (Departamentos de industrias , estudios humanísticos ,
física) , ubicado dentro de nuestra universidad este terreno no presenta grandes pendientes , a excepción de
un desnivel que se encuentra en un sector , lo cual no presenta grandes dificultades para el tipo de medición
necesaria en este taller , una desventaja es el constante movimiento vehicular , al ser gran parte del terreno un
estacionamiento y calle(Agustín Edwards) , lo cual en ocasiones dificulta y entorpece la medición de puntos
característicos .
El terreno tiene como función principal el tránsito vehicular y peatonal . Éste consiste , a grandes
rasgos, de jardines , accesos a edificios , estacionamiento y calle . Los jardines presentes en el sector forman
pequeñas áreas verdes , confeccionadas con una variedad de jardineras con rosas y una gran cantidad de
árboles decorativos.
Croquis
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9. Procedimiento :
Se realizó un reconocimiento del terreno para definir las estaciones que definirían la totalidad de los
puntos .
Luego de establecerlas se procedió a instalar los instrumentos en la estación 1 (ubicación mostrada
en croquis) , primero se ubico el trípode de manera que estuviera estable , a la altura adecuada para el
operador y procurando que quede aproximadamente nivelado, como es un punto arbitrario el trípode se instala
aproximadamente en el punto elegido, no siendo necesaria la plomada . Después se instala el visor ,mediante
la burbuja niveladora se ve la horizontalidad de éste .Se regulan los tornillos niveladores para que el anteojo
quede completamente horizontal. Por último se enfoco el retículo ,utilizando una perilla ubicada al costado
del anteojo.
Ya configurado el instrumento se prosiguió a calar el cero , para evitar que exista gran número de
coordenadas negativas , se eligió en dirección del punto 1 . Para esto se instaló la mira en el punto uno , se fijó
el anteojo en ella y se reguló el limbo para que quede el 0 en esa dirección .
Para la definición de los puntos se designaron los siguientes roles a cada integrante del grupo :
operador del anteojo, encargado de la mira , y dos “secretarios” , los cuales tienen como función , uno dibujar
el croquis y elegir los puntos característicos , y el otro anotar los datos en la cartera ( azimut, estadía superior ,
estadía inferior, observaciones). Estos trabajos se rotaron durante el transcurso del taller.
Al definir los puntos se procuró que estos definieran correctamente lo que representan , ya sea una
escalera , la curva de una jardinera ,un jardín ,un árbol , etc.
Se procede a la medición de los puntos, que al ser una medición mediante radiación con
estadimetría , en terreno se miden los azimut de cada punto y las lecturas que arrojan las estadías superior e
inferior en la mira ubicada en el punto, con esto último luego se mide la distancia horizontal ,la cual se
calcula con una fórmula explicada en la sección de cálculos y resultados .
Luego de definir todos los puntos que se pueden o es más cómodo observar desde la estación 1 se
prosigue a definir la estación 2 , esto se realiza como si se definiera un punto cualquiera (midiendo azimut y
altura de estadimetrías) ,luego de definirlo se desinstala el anteojo ,con el objeto de trasladarse .
Para instalar el anteojo en E2 , primero se prepara el trípode (se regula altura y horizontalidad) en
un punto cercano al elegido como estación , luego utilizando la plomada como referencia se acerca lo más
posible al punto , y se regula nuevamente la inclinación del anteojo para que sea nula , este proceso se realiza
hasta que la plomada quede sobre el punto medido .
Para mayor comodidad y para evitar la necesidad de cálculos innecesarios , se establece el norte de
E2 paralelo al de E1 , lo que se realiza sencillamente , al ángulo medido desde E1(t) ,que define a E2 se le
suman 200[grad] lo que da como resultado el ángulo en que debería estar el punto E1 con respecto al norte de
E2 (t2). Lo que se explica con la figura:
Se vuelve a realizar el mismo procedimiento para medir los puntos característicos que quedan , los
cuales ahora son medidos desde la estación 2 .
Se procede a la interpretación de los datos obtenidos , lo que implica el cálculo de las distancias
horizontales , que son medidas indirectamente mediante las estadías superior e inferior, para esto se utiliza la
fórmula :
DH= A+K*G
K = f / e
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10. Donde
DH :Distancia horizontal
A : Constante Analítica, en esta oportunidad y en la mayoría de los casos A=0
K : constante , en nuestro caso , K=100
G: Diferencia de las alturas de las estadías.
Ya calculada la distancia horizontal, se procede al cálculo de las coordenadas , se elige un origen
absoluto el cual debe ser tal que sólo halla puntos en el primer cuadrante . Luego se calculan las coordenadas
de los cada punto de la siguiente manera:
X=DH*Sen[t]+C
Y=DH*Cos[t]+D
Donde:
X: Coordenada horizontal.
Y: Coordenada vertical.
T : corresponde al azimut.
C: Coordenada horizontal de la estación utilizada con respecto a (0,0).
D: Coordenada vertical de la estación utilizada con respecto al origen.
Teniendo ya las coordenadas de cada punto se procede a la confección del plano , lo que implica realizar un
borrador , en el cual se indican los puntos medidos y su respectiva ubicación , y luego se realiza el
plano definitivo .
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