Principios de TopografiaII

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  • Levantamientos (mtodo polar)

    Para trazar el plano de unaconstruccin, se determinala posicin y altura de unpunto de la mismamidiendo ngulos ydistancias. Para hacerlo, elinstrumento se colocasobre un punto referido aun sistema de coordenadaslocales. Con fines deorientacin, se elige unsegundo punto fcil dedistinguir despus devisarlo con el crculohorizontal puesto a ceros(consulte el manual delusuario).

    Si ya existe un sistema decoordenadas, coloque elinstrumento en un puntoconocido y alinee el crculohorizontal con un segundopunto conocido (consulteel manual del usuario).

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  • Medicin con la estacin totalMedicin de distancias sin reflector

    Todas las estacionestotales TCR de LeicaGeosystems incluyen nosolo un distancimetroinfrarrojo convencionalpara medir con prismas,sino tambin undistancimetro con lserque no requiere dereflector. El operadorpuede cambiar de uno aotro.

    Dicha caracterstica ofrecevarias ventajas cuando lospuntos a medir no son deltodo accesibles, comopuede ocurrir al medirfronteras, colocar ductos oen mediciones a lo largode caadas o rejas.

    El punto rojo del lservisible resulta de granayuda al marcar puntosdurante la medicin deperfiles en tneles o entrabajos en interiores.

    El distancimetro manual"DISTO" de LeicaGeosystems es otroinstrumento sencillo queutiliza un haz de lservisible que no requiere dereflector; el cual resulta departicular ayuda enmediciones de interiorespara calcular distancias,reas y volmenes.

    Reconocimiento automtico de objetivos

    Las estaciones totales TCAde Leica Geosystems cuen-tan con un sistema de reco-nocimiento automtico deobjetivos ("ATR"). De estamanera, el reconocimientode los mismos se logra enforma rpida y sencilla.Basta con apuntar el anteo-jo de manera aproximadahacia el reflector y opri-miendo un botn se efectala bsqueda precisa del ob-jetivo, midiendo y registran-do los valores de ngulo ydistancia. Gracias a esta tec-nologa, es posible efectuarlas mediciones en formatotalmente automtica conayuda de una computadora.

    El ATR se puede configurarpara seguir y medir puntos

    en movimiento. Una vezque se establece contactocon el objetivo, el instru-mento lo registra y lo sigueen su trayectoria. Entre lasaplicaciones prcticas deesta caracterstica seencuentra el control paraguiar en forma precisa lamaquinaria de construccin.

    Ventajas del ATR: Medicio-nes de gran rapidez y preci-sin constante, indepen-dientes del operador.

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  • Replanteo de perfiles de lmites

    Para alinear una construc-cin, resulta til extrapolarlos lados de la misma msall de los lmites de laexcavacin, a fin de deter-minar los perfiles de loslmites sobre los cuales secolocan estacas. Durante elproceso de construccin,se pueden amarrar cuerdaso cables a estas, a fin deindicar las posiciones quedebern tener las paredes.

    En el siguiente ejemplo, losperfiles de los lmites se le-vantaron en forma paralelaa las paredes de un edificioa las distancias respectivasa y b de los lmites (parteizquierda de la ilustracin).

    1. Establezca una lneabase AB paralela allmite izquierdo, a unadistancia cualquiera C.

    2. Marque el punto A a una

    distancia D definida apartir del lmite superior.Este ser el primer puntodonde se colocar laestacin total.

    3. Empleando un bastn deaplomar, marque elpunto B al final de lalnea base.

    4. Coloque la estacin totalen el punto A, vise elpunto B y mida lospuntos A1, A2 y A3 sobrela lnea, siguiendo lalongitud planeada para ellado del edificio.

    5. Visando el punto B, pongael crculo horizontal enceros, gire la estacintotal 100 gon (90) y tracela segunda lnea AC conlos puntos A4, A5 y A6.

    6. Los puntos de los perfilesde los lmites se deter-

    minan en forma similar,comenzando a partir delos puntos A1 al A6respectivamente.

    Si an no se han excavadolos cimientos, puededeterminar directamente loslados H1 H2 y H1 H3 deledificio para utilizarloscomo la lnea de inicio paramarcar los puntos de losperfiles de los lmites.

    En edificios ms pequeos,resulta ms sencillo deter-minar los perfiles de loslmites empleando unprisma de ngulo recto yuna cinta.

    Muchas de las estacionestotales de Leica incluyen unprograma para alinearedificaciones, con el cual sepueden determinardirectamente, comenzandoen cualquier punto.

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  • Medicin con la estacin total

    a

    b

    dA

    B

    A1

    c

    A2

    A3

    A4

    H1 H3

    H2

    A5 A6 C

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  • 1.549 1.404

    A B Hd d

    30m

    A B H

    Soll 1.351Ist 1.496

    Revisin del eje de puntera

    En los nuevos modelos deniveles, el compensador seha ajustado a unatemperatura de laboratorio,de manera que el eje depuntera ser horizontal ansi el instrumento se inclinaun poco. Sin embargo, estasituacin se modifica si latemperatura vara en msde diez o quince gradosdespus de una largajornada de trabajo o si elinstrumento se somete avibraciones considerables.Por lo tanto, se recomiendarevisar el eje de puntera,sobre todo en caso deemplear ms de un objetivode distancia.

    1. En terrenos planos,coloque dos estadales ano ms de 30 metros deseparacin.

    2. Coloque el instrumentoen forma equidistante alos dos estadales (basta

    con calcular la distancia demanera aproximada).

    3. Tome la lectura de ambosestadales y calcule ladiferencia de alturas(ilustracin superior).Lectura del estadal A = 1.549Lectura del estadal B = 1.404H = A B = 0.145

    4. Coloque el instrumentoaproximadamente a unmetro enfrente del estadal A y tome la lectura(ilustracin inferior).Lectura del estadal A = 1.496

    5. Calcule la lectura requeridadel estadal B:Lectura del estadal A = 1.496- H = 0.145Lectura requerida B = 1.351

    6. Tome la lectura del estadalB. SI esta difiere de lalectura requerida en ms de3mm, ajuste el eje depuntera (consulte el manualdel usuario).

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    Actual 1.496 Requerida 1.351

  • Errores instrumentalesRevisin del EDM de la estacin total

    Marque permanentementecuatro puntos dentro del rangotpico para el usuario (porejemplo, entre 20 m y 200 m).

    Utilice un distancimetronuevo o uno que ya estcalibrado con respecto a unalnea base estndar y mida lasdistancias tres veces. Losvalores promedio, corregidospor la influencia atmosfrica(consulte el manual delusuario) se pueden considerarcomo los valores requeridos.

    Empleando estas cuatromarcas, vuelva a medir lasdistancias con cadadistancimetro por lo menoscuatro veces al ao. Siresultan iguales, siempre ycuando no existan erroressistemticos considerables enlos valores esperados, puedeconsiderar que eldistancimetro se encuentraen buenas condiciones.

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  • Errores instrumentales en la estacin total

    En forma ideal, la estacin totaldebe cubrir los siguientesrequisitos:a) El eje de puntera ZZ debe

    ser perpendicular a lainclinacin del eje KK

    b) La inclinacin del eje KKdebe ser perpendicular al ejevertical VV

    c) El eje vertical VV debe serabsolutamente vertical

    d) La lectura del crculo verticaldebe marcar exactamentecero al apuntar hacia elcenit.

    En caso de que estas condi-ciones no se cumplan, seemplean los siguientes tr-minos para describir cada erroren particular:a) Error del eje de puntera oerror de colimacin c (desvia-cin con respecto al ngulorecto entre el eje de puntera yel eje de inclinacin).b) Error del eje de inclinacin a

    (desviacin con respecto alngulo recto entre el eje deinclinacin y el eje vertical)

    c) Inclinacin del eje vertical(ngulo formado entre lalnea de plomada y el ejevertical).

    Los efectos que ejercen estostres errores en las medicionesde los ngulos horizontales seincrementan conforme aumen-ta la diferencia de alturas entrelos puntos a medir.Los errores del eje de punteray del eje de inclinacin se eli-minan al tomar mediciones enlas dos posiciones del anteojo.El error del eje de puntera (ytambin el error del eje de incli-nacin en estaciones totales degran precisin, el cual gene-ralmente es muy pequeo)tambin se puede determinar yregistrar. Al medir un ngulo,automticamente estos erroresse toman en consideracin,porlo que las mediciones que seefectan se pueden considerarprcticamente libres de errores,an en caso de hacer la lecturacon una sola posicin delanteojo. La determinacin deestos errores y el registro de

    los mismos se describe adetalle en el manual del usua-rio correspondiente. La inclina-cin del eje vertical no se tomaen cuenta ya que es un errorinstrumental, el cual se presen-ta debido a que este no seencuentra nivelado adecuada-mente y no se elimina anefectuando mediciones en lasdos posiciones del anteojo. Lainfluencia de este error en lasmediciones de ngulos verti-cales y horizontales se corrigeautomticamente mediante uncompensador de dos ejes.d) Error del ndice vertical i

    (ngulo que se forma entrela direccin cenital y lalectura en cero del crculovertical, es decir, la lecturadel crculo vertical alemplear un eje de punteravertical), no es de 100 gon(90), sino de 100 gon + i.

    El error del ndice vertical sepuede determinar y registrar.Este error se elimina tomandomediciones en las dosposiciones del anteojo.

    Nota:Los errores instrumentalesvaran dependiendo de latemperatura, como resultadode someter al instrumento avibraciones considerables odespus de largos perodos detransportacin. Si deseaefectuar mediciones con unasola posicin del anteojo, antesproceder debe determinar loserrores instrumentales a fin deregistrarlos.

    V

    V

    K

    K

    Z

    Z

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  • Errores instrumentales

    cia

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    Inclinacin del ejevertical

    Error del eje de puntera (c)(colimacin del crculohorizontal)

    Error del ndice vertical (i) Error del eje deinclinacin (a)

  • Alineacin a partir de un punto central

    En caso de requerir alinearpuntos intermedios conrespecto a una lnea demedicin, cuyos puntosextremos no sean visiblesentre s, proceda como seindica a continuacin:

    1. Seleccione dos puntos 1 y 2 (aproximadamentesobre la alineacin)desde los cuales seanvisibles los puntosextremos A y E. Utilicebastones de aplomarpara marcar los puntos.

    2. Desde el punto 1, alineeel punto 2 con la lnearecta 1 A

    3. Desde el punto 2, alineeel punto 3 con la lnearecta 2 E

    4. Desde el punto 3, alinee elpunto 4 con la lnea recta3 A. Contine con elmismo procedimientohasta eliminar las desvia-ciones laterales de los dospuntos intermedios.

    A

    E1

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    4

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  • Mediciones topogrficas bsicasMedicin de pendientes

    En caso de tener quereplantear pendientes omedirlas en porcentaje, porejemplo para determinarcunetas, cimientos o trazosde ductos, puede aplicaralguno de los dos mtodossiguientes:

    1. Con un nivelMida la diferencia dealturas y la distancia (yasea en forma ptica conun estadal o con cinta).La pendiente se calculade la siguiente manera:100 H / D = pendienteen %

    2. Con un teodolito o unaestacin totalPosicione el instrumentoen un punto de la lneacuya pendiente serequiere calcular ycoloque un estadal en unsegundo punto de dichalnea.

    Utilizando el anteojo,determine la altura i delinstrumento con el estadal.La lectura del crculohorizontal (que mide elngulo cenital en gones ogrados) se puede configurarpara obtener valores enporcentaje (consulte elmanual del usuario), de talforma que el valor de lapendiente se puede leerdirectamente en %. Ladistancia es irrelevante.

    En lugar del estadal, puedeemplear un bastn con unprisma. Extienda el bastnhasta la altura i delinstrumento y vise el centrodel prisma con el anteojo.

    H

    D

    ii

    V%

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  • Medicin de ngulos rectos

    La forma ms precisa paramedir un ngulo rectoconsiste en emplear unteodolito o una estacintotal. Coloque elinstrumento sobre un puntode la lnea cuyo ngulorecto se va a determinar,vise el punto extremo de la lnea, ponga el crculohorizontal en ceros(consulte el manual delusuario) y gire la estacintotal hasta que la lectura del crculo horizontalindique 100 gon (90).

    Para medir un ngulo rectoen aplicaciones en las queno se requiere de granprecisin (por ejemplo enconstrucciones pequeas oal determinar perfileslongitudinales o trans-versales), se puede emplearel crculo horizontal de unnivel. Con ayuda de unaplomada suspendida del

    tornillo central de fijacindel trpode, coloque elnivel sobre un punto de lalnea cuyo ngulo recto seva a medir. Giremanualmente el crculohorizontal en la direccinde la lnea a medir o delperfil longitudinal hastaque indique ceros. Porltimo, gire el nivel hastaque el ndice del crculohorizontal indique 100 gon(90).

    Una tablilla de puntera esla mejor solucin para ellevantamiento ortogonalde un punto sobre unalnea o viceversa, as comopara la determinacin dengulos rectos a distanciascortas. El rayo de luz delpunto se desva 90 por unpentaprisma, de maneraque llega al observador. Latablilla de puntera seforma por dos prismas

    pentagonales super-puestos, cuyo campo devisin se dirige hacia laderecha e izquierdarespectivamente. Entreambos primas, se puedetener una visin ilimitadadel punto a medir. Elobservador se puedecolocar sobre la lnea(delimitada por dosbastones en posicinvertical) y desplazarseperpendicularmente conrespecto a la lnea hastaque observe que la imagende los dos bastones sesobrepone una con otra.Posteriormente, elobservador se desplaza alo largo de la lnea hastaque el punto a medir y lasdos imgenes de losbastones coincidan.

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  • Programas de aplicacinClculo de reas

    A

    B

    C

    D

    1. Coloque la estacin totalsobre un punto en elterreno desde el cual seobserve la totalidad delrea a medir. No esnecesario poner enposicin el crculohorizontal.

    2. Mida los puntos extre-mos del rea secuencial-mente, en el sentido delas manecillas del reloj.Siempre deber medir lasdistancias.

    3. Al oprimir una tecla, elrea se calculaautomticamente y sedespliega el valor de lamisma en la pantalla.

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  • P'

    DP

    N

    1. Coloque el instrumento enun punto conocido yponga en posicin elcrculo horizontal(consulte la seccin"Montaje de la estacinen el manual del usuario).

    2. Ingrese manualmente lascoordenadas del punto areplantear. El programacalcula automticamentela direccin y la distancia(los dos parmetrosnecesarios para llevar acabo cualquier replanteo).

    3. Gire la estacin totalhasta que la lectura delcrculo horizontal indiquecero.

    4. Coloque el reflector eneste punto (punto "P").

    5. Mida la distancia. Ladiferencia D de distanciaal punto P se desplegar

    automticamente. Obien, en la oficina puedetransferir manualmentede la computadora a laestacin total lascoordenadas de lospuntos a replantear. Eneste caso, para llevar acabo el replanteo,nicamente deberingresar el nmero delos identificadores de lospuntos.

    Replanteo

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  • Programas de aplicacin

    1. Coloque un reflector enposicin vertical debajodel punto cuya altura seva a determinar. Laestacin total se puedecolocar en cualquierparte.

    2. Mida la distancia alreflector.

    3. Vise el punto cuya alturase desconoce.

    4. La diferencia de alturas Hentre el punto sobre elterreno y el punto deinters se calcula consolo presionar una tecla,cuyo valor se despliegaen la pantalla.

    Alturas remotas

    H

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  • AH

    D B

    Este programa determinala distancia y la diferenciade altura entre dos puntos.

    1. Coloque la estacin totalen cualquier punto.

    2. Mida la distancia haciacada uno de los dospuntos A y B.

    3. Con solo presionar unatecla, se despliega enpantalla el valor de ladistancia D y ladiferencia de alturas H.

    Distancias de enlace

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  • Programas de aplicacin

    N (x)

    Hz=0

    H

    E (y)

    Este programa calcula laposicin y la altura de laestacin del instrumento, ascomo la orientacin delcrculo horizontal a partir dela medicin de por lo menosdos puntos de coordenadasconocidas.

    Las coordenadas de lospuntos de enlace se puedeningresar manualmente otransferirse previamente alinstrumento.

    En proyectos grandes en losque se requiere efectuarmediciones o replanteos lapuesta en estacin libretiene la gran ventaja de que,en, el operador puede elegirla ubicacin del instrumentoque resulte ms convenien-te. De esta forma, ya noqueda obligado a colocarseen un punto de coordenadasconocidas pero con unaubicacin poco satisfactoria.

    Puesta en estacin libre

    Las opciones losprocedimientos demedicin se describen adetalle en los manuales delusuario.

    Nota:Al efectuar trabajos topo-grficos que impliquen ladeterminacin de alturas oel replanteo de las mismas,tenga siempre presenteque debe tomar en cuentala altura del instrumento yla del reflector.

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  • Registro de puntos

    Orientacin y arrastre de cotas

    Interseccin inversa

    Distancias de enlace

    Replanteo

    Alturas remotas

    Puesta en estacin libre

    Lnea de referencia

    Puntos ocultos

    Clculo de reas

    Medicin de ngulos

    Poligonacin

    Interseccin inversa local

    Funciones COGO

    Grabacin automtica

    Medicin de superficies

    Modelo digitales del terreno

    Offset

    Programas de aplicacin disponibles

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  • Levantamientos con GPS

    La topografa GPS emplealas seales que transmitenalgunos satlites artificialescuyas trayectorias son tales,que se puede determinar laposicin de cualquier puntosobre la superficie de laTierra en cualquier momen-to e independientemente delas condiciones atmos-fricas. La precisin con laque se determina laposicin de los puntosdepende del tipo dereceptor GPS empleado yde la tcnica de post-proceso que se aplique.

    Comparado con el empleode una estacin total, loslevantamientos con GPSofrecen la ventaja de queno es necesario que lospuntos a medir seanvisibles entre s. Hoy en da(siempre y cuando noexistan obstruccionesconsiderables, como follaje

    Levantamientos con GPS

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    espeso o construcciones degran altura que impidan larecepcin de las seales delos satlites) la tecnologaGPS se puede aplicar enmuchos y muy diversostrabajos de topografa quehasta ahora solo se podanefectuar con estacionestotales electrnicas.

    El nuevo Sistema GPS 500de Leica Geosystemspermite efectuar diversoslevantamientos topo-grficos con precisincentimtrica sobre untrpode o un bastn deaplomar; a bordo deembarcaciones, vehculos ysitios de construccin;aplicando mtodos delevantamiento estticos ycinemticos.

  • Leica Geosystems AGCH-9435 Heerbrugg

    (Switzerland)Phone +41 71 727 31 31

    Fax +41 71 727 46 73www.leica-geosystems.com

    Los datos tcnicos. las ilustraciones y descripciones no son vinculantesy pueden ser modificados. Impreso en Suiza.

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