Instrumentos topograficos

1. *
Expositor: Ing. Manuel Vertiz Malabrigo

2. - Albert Einstein -

3. Enseñar a los estudiantes los conocimientos básicos teóricos prácticos en el
manejo adecuado de los instrumentos topográficos con que se cuenta y sus
correcciones respectivas.
Satisfacer en forma elemental las necesidades de los estudiantes, en cuanto
se refiere a los levantamientos topográficos y nivelación de tierras.
Tener los conocimientos y dominar la materia, dando un paso decisivo para
comprender, al termino del curso, el por qué y para qué de la elaboración de
un plano.

4. INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS

5. Tenemos:
Wincha, jalones, plomada, eclímetro, nivel de mano, brújula, declinatoria,
podómetro, Teodolito mecánico, nivel de ingeniero.
2.2 INSTRUMENTOS AUTOMATIZADOS:
Tenemos:
Estación Total, GPS, Nivel Láser, Wincha láser, Planímetro Digital.
2.1 INSTR. TRADICIONALES Ó CLASICOS:

6. 2.1 INSTR. TRADICIONALES Ó CLASICOS:

7.  Fibra de vidrio/Lona. Poca precisión.las w. de lona tiene hilos de cobre.
 Acero. Mediana Precisión
 Invar. Aklta Precisión. Aleación de acero y níquel 35 y 65 %
Respectivamente. Poca dilatac.
Partes:
1m dm
cm
mm
INSTRUMENTOS TRADICIONALES Ó CLASICOS
WINCHA
1. Estructura o carcasa
2. Seguro.
3. Cinta métrica de acero
4. Tope de la cinta.

8. Funciones: L
A l l l 3 B
 Distancia: Horizontal y vertical
 Ángulos: Horizontal y vertical
Precisión:
Cualitativa:
Poca Precisión: Wincha de fibra de vidrio./Lona
Media Precisión: Wincha de acero
Alta Precisión: Wincha Invar.
Cuantitativa:
Precisión en cm, Precisión en mm. Depende del la
graduación de la wincha
Uso: - para medir distancias
Alinear:
l

9. • Son unas barras, de fierro, madera o aluminio.
• De sección circular u ortogonal.
• Terminadas en punta por uno de sus extremos, que sirven para señalar la
posición de puntos en el terreno o la dirección de las alineaciones.
(regatón).
• La longitud normal de los jalones es de 2 - 3 m.
• Los jalones están pintados alternados Ej blancos y rojos, de 50 cm. cada
uno.
• Instrumento topográfico de poca precisión
 USO
Se usa para ubicar puntos topográficos.
Alinear.
JALONES

10. Partes:
 Madera.
 Acero.
 Aluminio.
2 – 3 m
1pulgada
Precisión:
 Cualitativa: Poca Precisión y mediana precisión.
Regatón

11. • PARTES:
• Es una masa de bronce que pesa 200 gr.
• Con una punta de acero muy resistente, que pende de una cuerda muy fina.
• Uso:
• sirve para marcar la proyección de un punto situado a cierta altura sobre el
suelo.
• Verticalidad de cualquier elemento
• TIPOS:
•Péndulo, Vástago, Óptica y Laser.
•PRECISIÓN.
•Poca a mediana
Cordel 2 – 3m
Masa (200g) cónica
(Cobre y bronce)
PLOMADA

12. • Para la medición de inclinaciones en construcciones de carreteras y
líneas ferrocarriles, secciones transversales, gradientes e exploraciones
de pendientes, para mediciones geológicas y forestales.
• El limbo graduado al grado. El Nonio cada 10´ de arco.
• Largo 150 mm, diámetro del limbo 56 mm, intervalo de graduación 1°,
sensibilidad del nivel 2’/2 mm.
Nivel tubular Transportador
Ocular
Objetivo
Anteojo
ECLIMETRO
Ejemplo:
Para medir un ángulo de inclinación se coloca el
nivel de manera que se vea la burbuja en el
espejo. Se inclina el tubo para observar la
estación próxima y se mueve el tornillo que
controla en movimiento lento el nivel de burbuja
hasta que se tiene la imagen del nivel de
burbuja en el centro de su posición, al lado
derecho, y al lado izquierdo el punto visado; de
esta manera el nonio se habrá movido por el
tornillo de movimiento lento las graduaciones
que dan el ángulo de inclinación con
aproximación de 10 minutos de arco.
Partes:
Nonio

13. α
Funciones:
Uso:
Medición de ángulos de elevación y
depresión --- pendientes.
Precisión:
-Cualitativa: Poca precisión y Mediana precisión.
-Cuantitativa: 10´.
http://www.youtube.com/watch?v=aB1Ku_E906E

14. Partes:
Nivel Tubular
Anteojo: Ocular, Espejo, Objetivo.
Función:
h1 h2 h3
Uso:
Nivelación.
Precisión:
Cualitativa: Poca Precisión y mediana Precisión.
NIVEL DE MANO
• El nivel de mano básicamente se
caracteriza por su manejo sencillo y
rápido con que se pueden determinar
los las alturas en diferentes puntos.
• El instrumento se utiliza especialmente
para mediciones preliminares.

15. La brújula es un instrumento que sirve para determinar cualquier dirección
de la superficie terrestre por medio de una aguja imantada que siempre
señala los polos magnéticos norte o sur.
Utiliza como medio de funcionamiento el magnetismo ejercido por la tierra.
La aguja imantada toma la dirección del campo magnético terrestre,
apuntando hacia los polos norte y sur. Es inútil en las zonas polares Norte
y Sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo
magnético terrestre.
En la actualidad la brújula está siendo reemplazada por sistemas de
navegación más avanzados y completos (GPS), que brindan más
información y precisión; sin embargo, aún es muy popular en actividades
que requieren alta movilidad o que impiden, debido a su naturaleza, el
acceso a energía eléctrica, de la cual dependen los demás sistemas.
BRÚJULA
http://www.youtube.com/watch?v=a_S8gg4Jb84
http://www.youtube.com/watch?v=vQebix7lFI0

16. Partes:
P. Ocular - P. Objetivo - Objetivo • Misma Dirección.
•Y nivelado
Uso:
Precisión:
 Cualitativa: Poca Precisión y mediana Precisión.
 Cuantitativa: 1o (Al grado).

17. Partes:
Uso:
Orientación norte ó sur magnético .
Precisión:
Cualitativa: poca, media y alta precisión.
DECLINATORIA
Se ajusta en el teodolito, cuya aguja magnética oscila apoyada
sobre la punta aguda de un pivote de acero situado en el centro
de su caja cilíndrica de latón. La aguja tiene una longitud de 7 a
15 cm. Se usa para orientar una plancheta o teodolitos. Se
puede determinar el plano meridiano magnético de un lugar.

18. Uso:
Medición de distancias
CALIBRAMIENTO DE PASOS: C/P = 0.70 c/p
Es empleado para medir el número de pasos, y que indirectamente sirve para
medir distancia, velocidad. Es un instrumento parecido al reloj de bolsillo. Está
provisto de tres agujas unidas por un mecanismo interior y un pequeño péndulo.
Sujeto a las partes delanteras del muslo, el balancín o péndulo oscila a cada
movimiento de la pierna al andar, haciendo girar las agujas marcando en la
esfera el número de oscilaciones o pasos. La cantidad de pasos se transforma a
metros considerando que 30 pasos equivalen a 20 metros.
Función:
Tiene un sensor interno que es capaz de detectar el balanceo producido por
cada paso y registrarlo.
La precisión de las mediciones depende mucho de mantener el paso estable y
determinar su longitud media. Suele emplearse para mediciones aproximadas en
el 2% de precisión.
PODOMETRO
Tipos:
Mano y de muslo.
http://www.youtube.com/watch?v=kAShGZTi3JU

19. El primer teodolito se construyó en 1787 por RAMSDEN. Se le denomina también
Tránsito, porque puede transitar o girar 180° sobre su eje horizontal. Su función
primordial es el de medir ángulos horizontales y verticales refiriéndose a un plano
horizontal que pasa por el punto de observación. También puede medir distancias
con la estadía y trazar alineamientos rectos sobre el terreno.
El teodolito es un Instrumento de medición mecánico-óptico que se utiliza para
obtener ángulos verticales y, en el mayor de los casos, horizontales, ámbito en el
cual tiene una precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir
distancias y desniveles.
Es portátil y manual; está hecho con fines topográficos e ingenieriles, sobre todo
en las triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede
medir distancias. Un equipo más moderno y sofisticado es el teodolito
electrónico, y otro instrumento más sofisticado es otro tipo de teodolito más
conocido como estación total.
Básicamente, el teodolito actual es un telescopio montado sobre un trípode y con
dos círculos graduados, uno vertical y otro horizontal, con los que se miden los
ángulos con ayuda de lentes.
El teodolito también es una herramienta muy sencilla de transportar; es por eso
que es una herramienta que tiene muchas garantías y ventajas en su utilización.
Es su precisión en el campo lo que la hace importante y necesaria para la
construcción.
TEODOLITO MECÁNICO:

20. Partes
http://www.youtube.com/watch?v=suf3Riuc1ZA
http://www.youtube.com/watch?v=GKqxSBJyK1k

21. Se usa para determinar diferencias de nivel con precisión a grandes distancias,
debido a que con él se puede definir la línea de puntería por medio de un
dispositivo preciso o exento de paralaje y con características de agrandar las
divisiones y las cifras de la mira. La puntería se hace horizontal con ayuda de un
nivel tubular, a fin de permitir la visual sobre un punto cualquiera alrededor del
punto de estación del instrumento
NIVEL DE INGENIERO:
•Nivel tubular
•Círculo horizontal
•Ocular de la burbuja
•Tornillo de enfoque
•Telescopio
•Proyección de la burbuja
•Eje de colimación
•Tornillos nivelantes
Partes:
http://www.youtube.com/watch?v=rCxP-rjfb4A

22. ACCESORIOS COMPLEMETARIOS:
1. MIRA:
También llamado estadal en Latinoamérica, es una
regla graduada que permite mediante un nivel
topográfico, medir desniveles, es decir, diferencias de
altura. Con una mira, también se pueden medir
distancias con métodos trigonométricos, o mediante un
telémetro estadimétrico integrado dentro de un nivel
topográfico, un teodolito, o bien un taquímetro.
Hay diferentes modelos de mira:
Las más comunes son de aluminio, telescópicas, de 4
o 5 metros; son generalmente rígidas
2. TRIPODE:
Es el soporte para diferentes instrumentos de
medición como teodolitos, estaciones totales, niveles
o tránsitos. Cuenta con tres pies de madera o
metálicas que son extensibles y terminan en
regatones de hierro con estribos para pisar y clavar
en el terreno. Deben ser estables y permitir que el
aparato quede a la altura de la vista del operador
1,40 m - 1,50 m. Son útiles también para aproximar la
nivelación del aparato

23. 2.2 INSTRUMENTOS AUTOMATIZADOS:

24. Se denomina estación total a un aparato electro-óptico utilizado en topografía,
cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica. Consiste en la
incorporación de un distanciómetro y un microprocesador a un teodolito
electrónico.
Algunas de las características que incorpora, y con las cuales no cuentan los
teodolitos, son una pantalla alfanumérica de cristal liquido(LCD), leds de avisos,
iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro, trackeador
(seguidor de trayectoria) y en formato electrónico, lo cual permite utilizarla
posteriormente en ordenadores personales. Vienen provistas de diversos
programas sencillos que permiten, entre otras capacidades, el cálculo de
coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y eficaz y cálculo
de acimuts y distancias
ESTACIÓN TOTAL
http://www.youtube.com/watch?v=ceT6kVd9vwU
http://www.youtube.com/watch?v=7_2xBInyPOk

25. El instrumento realiza la medición de ángulos a partir de marcas realizadas en
discos transparentes. Las lecturas de distancia se realizan mediante una onda
electromagnética portadora (generalmente microondas o infrarrojos) con
distintas frecuencias que rebota en un prisma ubicado en el punto a medir y
regresa, tomando el instrumento el desfase entre las ondas. Algunas estaciones
totales presentan la capacidad de medir "a sólido", lo que significa que no es
necesario un prisma reflectante.
Funcionamiento
Accesorios:
1. Prisma.
2. Trípode
http://www.leica-geosystems.com/downloads123/zz/accessory/accessories/white-tech-
paper/White%20Paper%20Surveying%20Reflectors_es.pdf

26. El GPS funciona mediante una red de 24 satélites en órbita sobre el planeta tierra,
a 20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la
tierra. Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello
localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe
unas señales indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos.
Con base en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el
tiempo que tardan en llegar las señales al equipo, y de tal modo mide la distancia
al satélite mediante “triangulación" (método de trilateracion inversa), la cual se
basa en determinar la distancia de cada satélite respecto al punto de medición.
Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa
respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de
cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o
coordenadas reales del punto de medición. También se consigue una exactitud
extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes atómicos que llevan a bordo
cada uno de los satélites.
GPS
http://www.youtube.com/watch?v=FsEdGlv063E

27. NIVEL LASER
Un nivel láser es una herramienta electrónica para topografía y construcción
que sirve para determinar nivelaciones en un plano horizontal mediante
iluminación de la zona con una línea laser al estar montado sobre un trípode. El
rayo láser es proyectado desde una cabeza rotatoria con un espejo para barrer
el rayo en un eje vertical. Si el espejo no está autonivelando, el instrumento
normalmente cuenta con tornillos ajustables para orientar el proyector.
Para su aplicación, el operador carga un bastón que está equipado con un
sensor movible que puede detectar el rayo láser y dar una señal (normalmente
mediante un sonido, aunque también los hay con pantalla para generar una
señal visual) cuando el sensor esta en línea con el haz. La posición del sensor
en el bastón graduado permite la comparación de elevaciones entre diferentes
puntos del terreno.
http://www.youtube.com/watch?v=Nvdb2Obhbiw