TOPOGRAFIATEMA :

EL TEODOLITO

ALUMNO:

WALTER PAREDES ARROYO

PROFESOR:

ING. PASTOR CARHUATOCTO G.

TURNO: NOCHE

2012

INDICE

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DEDICATORIA

Este trabajo se lo dedicamos a nuestras

familias, por su apoyo incondicional en el

transcurso de nuestras vidas personales y

profesionales.

A nuestros Docentes por brindarnos las

herramientas necesarias para triunfar.

Y a todos aquellos que de alguna forma nos

incentivan a salir adelante.

A todos ellos muchas gracias.

INDICE

INTRODUCCION 4

CONCEPTO EL TEODOLITO 5

EJES PRINCIPALES DE UN TEODOLITO 7

OBJETIVO FUNDAMENTAL DE UN TEODOLITO 8

USOS Y MANEJOS 12

TEODOLITO ELECTRONICO 18

COMO SE TRANSPORTA EL TEODOLITO 21

ESCALA ESTADIMETRICAS 22

CONCLUSIONES 26

BIBLIOGRAFIA 27

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INTRODUCCION

El teodolito es un instrumento de medición mecánico-óptico universal que sirve

para medir ángulos verticales y, sobre todo, 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 lataquimetría, 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.

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EL TEODOLITO

El teodolito es un tipo de goniómetro completo que miden ángulos azimutales y

zenitales sobre limbos respectivamente horizontales y verticales y que con el

auxilio de dispositivos de lectura, e inclusive pantallas LCD, pueden proporcionar

precisiones hasta en fracciones de segundo.

Con la introducción en el mercado de los teodolitos electrónicos, los mismos que

combinan las características mecánicas del teodolito convencional con los

avances de la electrónica, los trabajos se han hecho más rápidas y con menor

error. Las lecturas horizontales y verticales del ángulo, se ponen al día en tiempo

real al momento de visar, lecturas que aparecen en la pantalla de cuarzo líquido.

Las otras ventajas que ofrecen este tipo de instrumentos son:

Simplicidad de operación, por cuanto con cualquiera de las teclas, tanto de

fijación del cero angular (0°), como la lectura izquierda / derecha pueden

ser fácilmente realizados.

Señal de indicador de 90°, cuando se mide el ángulo horizontal, cada cua-

drante factor de 90° es indicado mediante un bip sonoro.

Fácil fijación de pendientes, el ángulo vertical es convertido en porcentaje

de inclinación entre dos puntos, pulsando la tecla respectiva.

Compensador automático vertical, que compensa la inclinación del instru-

mento hasta un máximo permisible de rango prefijado.

En cuanto a las mediciones de las distancias, éstas se realizan mediante intersec-

ciones de los hilos estadimétricos sobre la mira. También otras funciones, como la

colimación, tornillos de enfoque y de ajuste fino, niveles de aproximación y de

precisión, tornillos de fijación de los movimientos horizontal y vertical, tornillos

nivelantes, plomada óptica y otras son funciones similares a los existentes a los

existentes en los instrumentos convencionales.

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Los elementos esenciales de todo teodolito son:

El anteojo (generalmente de imagen directa),

La base nivelante.

El trípode.

La conformación óptico-mecánica de los teodolitos son genéricas para todos los

equipos sólo varían particularmente detalles como e! sistema de lectura angular,es

decir en escalas graduadas de 0° a 360° equivalentes a Og a 390g, incrementa-

dos en el sentido de las agujas del reloj.

Entre los elementos y mecanismos para la verificación y corrección de un teodo-

lito; todos los aparatos tienen su anteojo montado de modo que pueda dar la

vuelta de campana, por lo tanto obteniéndose lecturas desde dos posiciones, una

denominada directa (normal) y el segundo invertido.

Puesta en estación del teodolito y lectura de ángulos horizontales

La puesta en estación del teodolito es similar al del nivel de ingeniero. Ésta co-

mienza con la colocación adecuada del trípode en el punto prefijado, de modo que

su cabezal quede sensiblemente horizontal. Luego se sujeta el teodolito al

cabeza del trípode con el tornillo de sujeción, de manera que sus tornillos nive-

lantes posibiliten la correcta posición de la siguiente forma:

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Colocar el eje de colimación en dirección paralela al eje de dos tomillos

nivelantes; girar éstos hasta lograr que la burbuja quede en posición per-

pendicular al tercer tornillo nivelante.

Girar el tercer tomillo nivelante hasta encajar la burbuja en posición

concéntrica

Girar el instrumento en 90° para comprobar la correcta posición de la bur-

Volver el aparato a la primera posición en dirección y sentido, calar la bur-

buja, si es preciso, y repetir las operaciones hasta que en las dos

posiciones perpendiculares quede calada la burbuja.

Una vez nivelado el aparato, ya se puede efectuar visualizaciones para ob-

tener las lecturas angulares correspondientes.

EJES PRINCIPALES DE UN TEODOLITO

Eje Principal.- Es la linea imaginaria alrededor del cual gira la aliada, ademas de

pasar por el centro del limbo horizontal.

Eje Horizontal.- Es la linea imaginaria alrededor del cual gira el anteojo, ademas

de pasar por el centro del limbo vertical.

Eje de colimacion.- Es la linea que une el cruce de los hilos del reticulo con el

centro optico de objetivo.

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BASE

Constituida por:

(1) Una plataforma que involucra los tornillos nivelantes.

(2) El limbo horizontal, que contiene el transportador respectivo, el cual puede

girar respecto al eje principal, sin embargo dicho movimiento puede ser bloqueado

por el tornillo de fijación de la base.

Aliada

Constituida por:

Una estmctura en forma de y que vamontada sobrela base y puede girar respecto

al eje principal, sin embargo dicho movimiento puede ser bloqueado por el tornillo

de fijación de la alidada.

El anteojo (telescopio) que puede girar respecto al eje horizontal; dicho

movimiento puede ser bloqueado por el tornillo de fijacion del anteojo.

OBJETIVO FUNDAMENTAL DE UN TEODOLITO

La medicion de angulos es la tarea mas importante que se realliza con un

teodolito, para dicho efecto se utilizan los llamdos”limbos” que son placas

circulares de vidrio de algunos milimetros de espesor en cuya superficie llevan

grabados trazos o lineas muy finas que definen la graduacion de l trasportador y

por ende del instrumento.

Generalmente un teodolito lleva dos limbos, vertical y horizontal.

Un teodolito invertible es un teodolito con un anteojo que puede ser invertido

con respecto al resto de la alidada girándolo alrededor de su eje horizontal sin

necesidad de sacarlo de sus cojinetes.

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Un teodolito repetidor es aquel que posee un limbo graduado horizontal puede

girar con la alidada o permanecer fijo con la plataforma nivelante, de fornique

pueda situarse con precisión el anteojo con respecto al limbo. Con este

dispositivo, cuando se visa un ángulo horizontal más de una vez girando el

conjunto convenientemente después de cada colimación, el valor del ángulo se va

acumulandose sucesivamente sobre el círculo graduado.

Un teodolito de dirección es aquel en el que ei limbo horizontal no puede con la

alidada. Normalmente el círculo horizontal puede hacerse girar con respecté a la

plataforma.

Un taquimetro es el término general utilizado para un instrumento que mide

distancias con una simple observación. Un inslrumenlo equipado con llilos deesla-

día es el ejemplo más común.

4-3. Empleo normal. Como casi lodos los teodolitos son de anteojo invertible

suele denominar, sencillamente, teodolito, un teodolito que sea invertible

repetidor. Un teodolito no necesita un nivel en el anteojo, ni un limbo vertical, hilos

de estadía, ni brújula, pero los aparatos actuales suelen tener todos estos

elementos.

El instrumento puede utilizarse para medir ángulos horizontales y verticales, velar,

efectuar medidas con estadía, realizar obseivuciones astronómicas para dele:

minar el norte astronómico y colocar señales en alineaciones, curvas, ángulos y

dientes. Con él se pueden medir ángulos horizontales, con prácticamente

cualquier grado de exactitud deseada,efectuando tantas repeticiones como sean

necesarias.

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USOS

Es un aparto que posee multiples usos en topografia, se usa principalmente para

medir angulos horizontales y verticales alineacion de puntos en un plano horizontal

o vertical, asi como medida aproximada de distancias por medio del principio

estadia.

MANEJO

1º Se sueltan los tornillos de las patas del tripode; para luego juntar estas

ultimas tal como se muestra hasta que la superficie de la plataforma

coincida aproximadamente con la quijada del operador, en dicha posicion

se ajustan los tornillos antes mencionados.

2º Se extienden las patas del tripode sobre el punto topografico tratando de

colocar la plataforma de este en posicion aproximadamente horizontal.

3º Se instala el teodolito en el tripode con ayuda del tornillo de sujeccion

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4º Se realiza la coincidencia aproximada del eje vertical respecto al punto

topografico

5º Llevar a cabo el centrado exacto del eje vertical respecto al punto topografico

A) Soltar ligeramente el tornillo de sujecion para luego desplazar el teodolito

respecto al tripode lo necesario hasta hacer coincidir el eje vertical con el

punto topografico.

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B) Con ayuda de los tornillos nivelantes se consigue el centro exacto.

6º Se realiza el calado del bnivel esferico ( nivelacion aproximada del limbo

horizontal) con ayuda de las patas del tripode.

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7º Se lleva el centrado del nivel tubular ( nivelacion precisa del limbo horizontal)

con ayuda de los tornillos nivelantes.

8º Verificar la posicion topografico en la plomada optica; si el eje vertical se

encuentra en coincidencia con el punto en cuestion, la puesta en estacion a

culminado, de lo contrario es necesario realizar la correccion haciendo uso del 5º

paso.

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Se ubica la linea recta que une dos tornillos nivelantes cualesquiera paralela al eje longitudinal del nivel tubular, para luego girar simultaneamente ambos tornillos ya sea hacia afuera o hacia adentro hasta centrar la burbuja

Final

Inicial

Final

Inicial

Girar la aliada aproximadamente 90° ( 100g) respecto a la posicion inicial, con ello la burbuja volvera a descentrase, coger el tercer tornillo nivelante hasta calar completamente la burbuja

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TEODOLITO Y SUS PARTES

TEODOLITO ELECTRONICO

Permite obtener el valor de la medida angular una pantalla digital de cristal

cuarzo.

A diferencia de los teodolitos opticos mecanicos, estos poseen limbos codificados

acompañados de un sensor electronico que permite convertir los valores

analogicos en digitales

En la actualidad existen dos sistemas de lectura.

A. El sistema incremental

Consiste en medir la diferencia angular entre dos alineamientos , de manera que

cuando se coloque el 0°00’00’’ ( si se desease) en un alineamiento, estara

realmente marcando una lectura aleatoria , al girar la alidada solidaria al limbo

hasta ubicar el alineamiento buscado, el valor angular se habar incrementado, sin

embargo el sensor electronico nos dara como medida, la diferencia de lecturas.

El limbo de cristal poseen estos aparatos estan codificados mediente franjas

trasparentess y oscuras, cuando gira el limbo, la luz atraviesa las zonas claras

produciendose un tren de ondas que son contados por el fotosensor.

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En realidad estos teodolitos al igual que los opticos mecanicos tambien poseen

una escala adicional siempre compuesta por zonas claras y oscuras que permiten

dar mayor precision a las lecturas.

B. El sistema absoluto

Esta basado en un limbo codificado, pero con un cero absoluto definido en

alguna posicion del disco, de modo que cuando se ordene colocar el

0°00’00’’ en alguna direccion, el limbo girara hasta ubicar dicho valor en el

alineamiento establecimiento.

Actualmente existen dos tipos del presente sistema.

Sistema estatico

Toma el nombre de estatico (se le llama tambien continuo), porque el fotosensor

permace inmovil, mientras el limbo gira solidariamente con la aliada. Al igual que

el teodolito optico mecanico, estos tambien llevan consigo un micrometro pero

electronico que permite obtener valores finales de minutos y segundos.

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COMO SE TRANSPORTA EL TEODOLITO

Usar con cuidado el instrumento evitando movimientos violentos durante el

transporte. Golpes fuertes o repetidos compromenten el correcto

funcionamiento del teodolito.

Comprobar el nivel de carga de las baterÍas antes de utilizar el instrumento.

Transporte del instrumento: Soltar siempre el teodolito del trípode cuandose

vaya a cambiar de luga. Si el equipo se transporta sobre el trípode, hacerlo lo

más verticalmente posible y de frente. No tranpsortar nunca horizontalmente

sobre el hombro y en traslados largos meterlo siempre e la caja.

Evitar exponer el teodolito a la luz del sol durante largos periodos de tiempo. No

exponer a condiciones extremas más de lo necesario, podría afectar a las

prestaciones del teodolito.

Almacenar el instrumento de modo correcto. Se aconseja lugares de baja

humedad y temperaturas que no superen los 110°F (45ºC). Extraer siempre las

baterías.

Mantener limpio el instrumento del polvo. No usar nunca productos químicos y

utilizar un paño húmedo.

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ESCALA ESTADIMETRICAS

1. Metodo estadimétrico

El principio se fundamenta en la determinacion de la distancia horizontal

entre los dos puntos (D) aprovechando la semejanza del triangulo que se

presenta.

Si “O” es el ocular de un observador y asumimos conocido los elemnetos

del instrumento “P” e “i” asi como la longitud m; geometricamenete se tiene:

DP

=mi

De donde:

D=( Pi)m

Dado que “P” e “i” son elemntos fijos del instrumento y por tanto constantes,

podemos hacer; K=(P/i), luego:

D= Kxm

Concluyendo que la distancia “D” ES PROPORCIONAL A ALA DISTANCIA

VERTICAL “M” Los puntos 1;2 y 1; 2, toman el nombre de extremos

estadimetricos

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Hilos estadimetricos

Se presentan generalmente en los

telescopios de equipos topograficos tal como

el teodolito.

Estos hilos son lineas muy finas paralelas y

simetricos respecto al hilo horizaontal del

reticulo.

Estas lineas generalmente (en los equipos

modernos) se montana en la misma reticula y

en el mismo plano que la cruz filar; de manera que la distancia entre ellos

es constante.

A.) Para visuales horizontales

B.)

Consiste en hacer uso de los hilos estadimetricos del teodolito

conjuntamente con las graduaciones de un a mira parlante en posicion

vertical.

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Demostracion

Principio de optica geometrica.

- En el caso del teodolito y la mira.

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Semejanza de triangulos : d=( f

i)m

Pero: f: Distancia focal (constante)

I= Distancia entre los hilos estadimetricos (constante)

Si hacemos : K=( f

i)=

constante diastimometrica

d= K x m

Del grafico: D= ( c+f) +d

D= C+K x m

Constante de estadia o auditiva ( C) : C= c+f; es un valor que depende de la

fabricacion del telescopio; su valor generalmente aparece en la caja del

instrumento.

Conmunmente, los teodolitos usan este ultimo tipo de telescopio ( C=0)

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Constante Diastimometrica(K) .- Tambien depende de la fabricacion; si la distancia

entre los hilos estadimetricos es grande, K es relativamente pequeño y por tanto

mas preciso ( K= 100,200,300)

Generalmente K=100

Finalmente: D= C+ K x m = 0 +100 x m

D= (Lectura hilo superior – lectura hilo inferior) x 100

CONCLUSIONES

El ámbito de la topografía hace uso de variedad de instrumentos

para ladeterminación de medidas, desde simplesherramientas

hasta lasmas avanzadas. El desarrollo tecnológico e informático

ha permitido quelas maquinas realicen las labores de los

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hombres, pero a pesar de su rapidez y eficacio siempre ser ale

hombre quien tome la ultima decision.

Un estudiante no debe despreciar los conocimientos antaños,

porque son estos los que determinan la decision final frente a un

problema tecnico de las maquinas electronicas.

BIBLIOGRAFIA

TOPOGRAFIA PARA INGENIEROS PHILIP KISSAM

TOPOGRAFIA JORGE MENDOZA

TOPOGRAFIA Y SUS APLICACIONES ING WALTER ZUÑIGA DIAZ

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