LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON USO DE BRUJULA

PRESENTADO A:

Luis Carlos Unigarro S.(Ingeniero especialista)

PRESENTADO POR

Yudy Alexandra Díaz TapiaCarlos Alejandro Fraga DíazHéctor Andrés Collazos RojasJavier Alejandro Solarte HidalgoJonathan David Ahumada Caicedo

UNIVERSIDAD DE NARIÑOFACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVILSan Juan de Pasto

13 de Septiembre de 2012

INTRODUCCION

El propósito del trabajo desarrollado fue el de conocer el uso adecuado de la brújula topográfica para establecer una ubicación geográfica clara de un sitio determinado, tomando siempre como referencia el norte magnético con el fin de hacer un levantamiento topográfico.

A pesar de los alucinantes avances tecnológicos de la era moderna, la brújula se ha mantenido en uso debido a su gran utilidad en toda clase de levantamientos sobre todo cuando en ellos no se necesita mucha precisión. Este instrumento, junto con la cinta métrica, se convierten en un par herramientas auxiliares útiles para la medición de terrenos colindantes y estructuras que sirven para el reconocimiento visual y también para el momento de construcción.

La diversidad de modelos hace imposible una descripción detallada de sus accesorios. Hay brújulas de bolsillo para uso simple. También existe la brújula de topógrafo o agrimensor y, también, las que necesitan ser montadas en trípode como en el presente caso.

OBJETIVOS

Objetivo General

Conocer los dispositivos esenciales de una brújula, nombres adecuados, usos de cada uno de ellos e interpretar las lecturas que este aparato indica en cada medición.

Objetivos específicos

Adquirir experiencia práctica adecuada de los conocimientos teóricos aprendidos en clase.

Orientación del terreno teniendo como guía el norte magnético.

Medir rumbos y azimut de la alineación por medio de brújula.

Recalcular los ángulos internos del polígono a través de las lecturas de azimuts realizadas con la brújula.

Definir las estructuras colindantes del terreno marcando los puntos más importantes de ellas.

PROCEDIMIENTO

Se tuvieron en cuenta los siguientes aspectos:

Consideraciones previas

La brújula utilizada cuenta con los accesorios para ser montada en un trípode con el fin de garantizar su estabilidad y exactitud en las medidas. Un detalle importante es que se debe asegurar la aguja con el tornillo de fijación antes de mover el aparato para su transporte hacia otro sitio.

De la misma forma, previamente a la iniciación de los trabajos debe cumplirse que la brújula se encuentra totalmente horizontal para evitar los errores en la lectura de los ángulos. Esto se logra cuadrando los niveles que se encuentran dentro de ella haciendo que coincidan con la línea central (Ver Figura 1).

Fuente: Gráfica de los autores Figura 1. Situación de los niveles en una brújula.

Después de cumplido todo lo anterior, empezamos a hacer la lectura de cada azimut, de la siguiente manera:

Determinación de ángulos internos

La brújula cuenta con una mira que nos garantiza la verticalidad hacia el punto de referencia al que vamos a medir el azimut. Esta mira consta de dos hilos perpendiculares, que permiten graduarse para hacerlos visibles y, además, hacer un acercamiento al punto guía.

Una vez ubicado el punto, procedemos a hacer la lectura del ángulo. Para esto la brújula tiene un transportador interno que nos muestra la amplitud del ángulo desde el norte magnético al alineamiento.

Fuente: Gráfica de los autores Figura 2. Lectura de la brújula.

Este proceso debe realizarse tanto para el alineamiento adyacente AB como para el directamente siguiente AC, partiendo de un mismo punto de origen A, siendo éste un punto cualquiera del polígono donde puede situarse la brújula.

Fuente: Gráfica de los autores Figura 3. Lectura Azimuts

Una vez obtenidos los azimuts de los alineamientos AB y AC, podemos calcular el ángulo interno BAC por medio de la diferencia de estos dos.

Fuente: Gráfica de los autores Figura 4. Cálculo de ángulos internos

Determinación de límites

El proceso que se lleva a cabo para la delimitación entre el polígono que nos interesa y las estructuras a su alrededor con la utilización de la cinta métrica se describe a continuación:

Se miden las distancias con el proceso que se aprendió en la práctica anterior, teniendo en cuenta que las condiciones sean las adecuadas para una lectura correcta de las abscisas que existen entre los vértices del polígono hacia los puntos más importantes de las estructuras a su alrededor.

Para garantizar la correcta ubicación de un punto que sirva como referencia a la estructura en el plano, se debe medir dos distancias diferentes desde dos puntos de referencia, estando ya uno de ellos como el vértice más cercano al punto de la estructura y siendo el segundo una distancia tomada arbitrariamente guiada por un alineamiento. Este procedimiento permite, a través del trazado de radios de circunferencias, ubicar un punto exacto en el plano, siendo los radios las distancias medidas y su descripción se hizo en el in forme anterior.

Fuente: Gráfica de los autores Figura 5. Forma de ubicar un punto exacto por medio de circunferencias

Cálculos:

Tabla 1: Medida de los azimuts.Centro Alineamiento Azimut

A AB 120 120º 00’ 00’’A AE 210 210º 00’ 00’’B BA 298.5 298º 30’ 00’’B BC 210 210º 00’ 00’’C CB 19.5 19º 30’ 00’’C CD 241 241º 00’ 00’’D DC 340 340º 00’ 00’’D DE 70.5 70º 30’ 00’’E EA 29.5 29º 30’ 00’’E ED 159 159º 00’ 00’’

Para calcular el ángulo interno, se restan los azimuts correspondientes al mismo centro:

∠ A=210−120=90=90 °00 ’ 00 ’ ’

∠B=298.5−210=88.5=88 ° 30 ’00 ’ ’

∠C=(360−241 )+19.5=138.5=138 °30 ’00 ’ ’

∠D= (360−340 )+70.5=90.5=90 °30 ’ 00’ ’

∠E=159−29.5=129.5=129 ° 30 ’00 ’ ’

Se sabe que la suma de los ángulos internos de un polígono obedece a la fórmula (n – 2)180º donde n es el número de ángulos o lados del polígono.

(5 – 2)180º = 3(180º) = 540º

Por lo tanto, la suma de los ángulos internos del pentágono en cuestión debería ser 540º pero haciendo la suma respectiva obtenemos:

90 ° 00 ’00 ’ ’+88 °30 ’ 00’ ’+138 ° 30’ 00 ’ ’+90 °30 ’00 ’ ’+129 ° 30’ 00 ’ ’=537 ° 00’ 00 ’ ’

Al comparar los resultados (de la suma con la fórmula) se obtiene un error por defecto de r = 3º 00’ 00’’ = 3 que para compensarlo se lo dividirá entre 6 y ese valor se lo sumará a los resultados obtenidos en los cálculos de ángulos

r / 5 = (3) / 5 = 0.6 = 0º 36’ 00’’

• ∠A + (r / 5) = 90.5 + 0.6 = 90º 00’ 00’’ + 0º 36’ 00’’∠A + (r / 5) = 90.6 = 90º 36’ 00’’

• ∠B + (r / 5) = 88.5 + 0.6 = 88º 30’ 00’’ + 0º 36’ 00’’∠B + (r / 5) = 89.1 = 89º 06’ 00’’

• ∠C + (r / 5) = 138.5 + 0.6 = 138º 30’ 00’’ + 0º 36’ 00’’∠C + (r / 5) = 139.1 = 139º 06’ 00’’

• ∠D + (r / 5) = 90.5 + 0.6 = 90º 30’ 00’’ + 0º 36’ 00’’∠D + (r / 5) = 91.1 = 91º 06’ 00’’

• ∠E + (r / 5) = 129.5 + 0.6 = 129º 30’ 00’’ + 0º 36’ 00’’∠E + (r / 5) = 130.1 = 130º 06’ 00’’

Ahora, al realizar de nuevo la suma tenemos el siguiente resultado:

90º 36’ 00’’ + 89º 06’ 00’’ + 139º 06’ 00’’ + 91º 06’ 00’’ + 130º 06’ 00’’ = 540º

Resultados

Tabla 2: Ángulos antes de la distribuciónVértice Medida del Ángulo Ángulo (grados)

BAE 90 90º 00’ 00’’ABC 88.5 80º 30’ 00’’BCD 138.5 138º 30’ 00’’CDE 90.5 90º 30’ 00’’DEA 129.5 129º 30’ 00’’

Σ 537 537º 00’ 00’’

Tabla 3: Ángulos después de la distribuciónVértice Medida del Ángulo Ángulo (grados)

BAE 90.6 90º 36’ 00’’ABC 89.1 89º 06’ 00’’BCD 139.1 139º 06’ 00’’CDE 91.1 91º 06’ 00’’DEA 130.1 130º 06’ 00’’

Σ 540 540º 00’ 00’’

CONCLUSIONES

La utilización de la brújula es un método muy antiguo (y hasta histórico) en el ámbito de la Topografía, pero es muy práctico en los trabajos pequeños. En los de gran escala y distancias de polígono muy extensas se hace necesario recurrir a otros instrumentos, debido a que para la brújula hay muchas condiciones en los meridianos magnéticos que hacen que las mediciones sean inexactas.

Este método, a pesar de ser ingenioso, en nuestra época es calificado como auxiliar por la gran cantidad de instrumentos que tenemos a nuestro alcance. Sin embargo, todavía se usa y el simple hecho de que su utilización contribuye a rebajar los costos es un aliciente más que garantiza su permanencia en el mercado actual.

La delimitación de un terreno, estableciendo sus linderos y estructuras vecinas, se hace un poco tediosa con el manejo de la cinta métrica, debido a que algunas condiciones climáticas interfieren en su aplicación, por lo cual se hace necesario aumentar la ubicación de puntos auxiliares o abscisas para distancias relativamente cortas.

RECOMENDACIONES

1. En el momento de realizar estos trabajos debe existir una comprensión entre lo que es teoría y práctica, para así llegar al campo con un conocimiento claro de lo que se va a realizar y la forma cómo se llevará a cabo pensando en reducir el tiempo que se va a emplear y aumentando la eficiencia.

2. Se debe tener en cuenta un conocimiento claro sobre la información que proporciona la brújula para así obtener una correcta interpretación sobre nuestra orientación ya que ésta depende del campo magnético y el movimiento de traslación de la tierra, además de nuestra ubicación geográfica.

3. Los instrumentos encontrados se encuentran en regular estado de conservación. Esto dificulta un poco el proceso de trabajo ya que algunos de ellos, como el trípode, no cumplen a cabalidad con su funcionalidad adecuada, por lo que debería pensarse en su reparación o renovación.

ANEXOS

La tercera práctica de Topografía clásica se hace evidente con la muestra del registro fotográfico correspondiente a la misma.

Alineación de la brújula

Medición de ángulo

Ajustando el nivelLectura de brújula

Fuente: Fotografías de los autores