Informe teodolito

informacion tecnica respecto al teodolito

1. RELEVAMIENTO FISICO ARQUITECTURA - UAC
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UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA






CURSO : RELEVAMIENTO FISICO
DOCENTE : Ing. JORGE ALVAREZ ESPINOZA
ALUMNOS :
 Jeasson Villalta Cusi 015100750-F.
 Alejandro Pinares Zarate 015100221-C.


Cusco, 12 de Octubre del 2016

EL TEODOLITO.

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PRESENTACION

Este trabajo se ha realizado con la finalidad de dar a
conocer descriptivamente uno de los instrumentos de suma
importancia en el curso de relevamiento físico, el cual es el
teodolito.

A través del presente trabajo se dará a conocer una reseña
descriptiva y técnica del teodolito el cual nos permitirá tener un
amplio conocimiento de este instrumento.

Finalmente esperamos Sr. Docente que el trabajo cumpla
con lo solicitado.



Atentamente los alumnos

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1.- DEFINICIÓN.-
El teodolito es un instrumento de medición mecánico-óptico que se utiliza
para obtener ángulos verticales y, en la mayoría 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 para 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. Por
eso es una herramienta que tiene muchas garantías y ventajas en su utilización.
Es su precisión en el campo lo que lo hace importante y necesario para la
construcción.


2.- PARTES DEL TEODOLITO .-

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2.1. La base nivelante.- La base nivelante es el soporte del instrumento, el cual
a su vez se encuentra conformada por: la placa base, los tornillos calantes, el
nivel esférico y el botón aliforme. (Fig.141)



a. Placa Base
Es la parte de la base nivelante que se encuentra distal al instrumento, la
placa base tiene en su centro un orificio roscado que permite fijar al instrumento
sobre la base del trípode. Se encuentra unida a los tornillos calantes por medio
de una placa elástica. (Fig.141)

b. Tornillos calantes o niveladores generales del aparato
Son utilizados para poner vertical el eje de rotación regulando el nivel de
alidada (l). Dichos tornillos pueden variar de 3 a 4 dependiendo de la marca del
instrumento. (Fig.141)

c. Nivel Esférico
Llamado también ojo de pescado u ojo de Buey, permite tener un control
sobre la horizontalidad de la placa base. Con el nivel esférico se determina si un
desplazamiento del instrumento sobre la base del trípode, es realizado sobre un
mismo plano horizontal, esto ultimo de vital importancia en la operación del
centrado del instrumento sobre un punto determinado.
El Nivel Esférico es regulado mediante el alargamiento o acortamiento de las
patas extensibles del trípode. (Fig.141)

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d. Botón aliforme o cerrojo giratorio
Es un botón que fija o libera la base nivelante del esto del instrumento. (Fig.141)
Bajo condiciones normales de trabajo debe permanecer en posición de fijado,
únicamente liberado cuando la base nivelante es utilizada para la instalación de
algún quipo accesorio, por ejemplo señales de puntería, reflectores o plomada
zenit-Nadir. (Fig.142 a. y 142 b.)









2.2.- La parte inferior.- La parte del instrumento esta conformada por la brida
de centraje, el anillo arillado, el tornillo macrometro del movimiento horizontal y
el tornillo micrométrico del movimiento horizontal. (Fig.140)


e. Brida de Centraje
Es un conjunto de 3 pernos de sujeción que permiten colocar al instrumento
sobre la base nivelante, o bien, sobre un sitio llano. (Fig.143 a.)

f. Circulo Horizontal o Anillo Arillado de graduación prefija
Exteriormente se presenta como un circulo plástico en le cual se aprecian
algunas marcas de graduación angular en la parte interna la conforman un circulo
de cristal sobre el cual van gravados los ángulos horizontales. (Fig.143 b.)

g. Tornillo macrometrico del movimiento horizontal
Es un tornillo que mantiene una posición perpendicular al eje de rotación vertical,
su función es fijar o liberar el movimiento horizontal del limbo. (Fig.143 b.)

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h. Tornillo micrometrico del movimiento horizontal
Se encuentra tangencial al eje vertical de rotación, tiene como función permitir el
desplazamiento micrometrico o fino del limbo, son empleados conjuntamente
con (g) en el proceso de orientación y localización de puntos. Generalmente de
encuentra en el mismo piso altitud dentro del instrumento en (g). (Fig.143 b.)










2.3.- La alidada.- La aliada es el elemento superior y giratorio del instrumento,
está conformada por la plomada óptica, el tornillo macrometrico del movimiento
azimutal, nivel de la aliada, circulo vertical, tornillo macrometrico del movimiento
vertical , tornillo micrometrico del movimiento vertical, índice automático vertical,
tornillo minutero, espejo reflector y asa de transporte. (Fig.140)

i. Plomada óptica
Es un elemento por medio del cual se observa la proyección de una visual del
centro del eje vertical de rotación, hacia el punto de estación del aparato. Este
conformado por el ocular de la plomada y una serie de espejos prismáticos que
permiten realizar la observación anteriormente señalada. (Fig.144 a., 144 b. y
147)

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j. Tornillo macrometrico del movimiento azimutal
Denominado también como tornillo de sujeción de la rotación de la aliada. Tiene
como función fijar o liberar el movimiento horizontal de la alidada del círculo o
anillado. Cuando (j) se encuentra en posición de liberado y (g) se encuentra fijo,
el desplazamiento horizontal de la alidada representara un ángulo de variación
horizontal de la alidada representara un ángulo de variación horizontal
correspondiente a la magnitud de tal desplazamiento. La posición de (j) dentro
del instrumento es siempre perpendicular al eje vertical de rotación. (Fig.143 b.)

k. Tornillo micrométrico del movimiento azimutal
Permite realizar desplazamientos finos o micrométricos de la alidada sobre el
círculo horizontal, con lo cual se puede lograr localizar un punto observado
exactamente. Se encuentra en el mismo plano latitudinal dentro del plano que
(j). El tornillo micrométrico del movimiento horizontal (h) solamente se encuentra
en posición de fijados. (k) es siempre tangencial al eje vertical de posición.
(Fig.143 b.)

l. Nivel de Aliada
Es un nivel tubular localizado en el plano medio del instrumento. Es el encargado
de indicar la posición vertical del eje de rotación debido a su posición
perpendicular al mismo. El nivel de alidada e manejado mediante el movimiento
de los tornillos calantes (b). (Fig.143 b.)

m. Circulo vertical
Es un limbo de cristal en el cual se encuentran grabados los valores angulares
verticales, generalmente esta diseñado para indicar la posición de 0° sobre la
proyección del zenit y 90° sobre la horizontal. Se encuentra protegida por la caja
del círculo vertical, siendo esta una parte de la estructura de la aliada. (Fig.145)

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n. Tornillo micrométrico del movimiento vertical
Tiene como función la liberación del eje de basculamiento del telescopio sobre
el circulo vertical (m), con lo cual permite la ubicación de un punto observado
sobre el eje vertical de proyección. (m) es siempre perpendicular al eje de
basculamiento del telescopio. (Fig.145)

ñ. Tornillo micrométrico del movimiento vertical
Permite la realización de desplazamientos finos del telescopio sobre el eje de
basculamiento, al igual que todos los tornillos micrométricos del aparto se
encuentran en posición tangencial al eje de rotación correspondiente. (Fig.145)

o. Índice vertical automático
Los teodolitos modernos se encuentran provistos del índice vertical automático.
El cual sustituye al tornillo nivelador del índice superior, teniendo como función
el regular automáticamente la verticalidad del eje de rotación, situación que
favorece el proceso de eficiencia del instrumento dentro de la operación de
trabajo de estación. (Fig.145)

p. Tornillo minutero
Su función es hacer coincidir el valor angular tanto vertical como horizontal
registrando por el instrumento, sobre los trazos del índice que aparecen sobre el
ocular del microscopio de lectura, logrando con ello utilizar la apreciación del
instrumento. (Fig.140 y Fig. 146)

q. Espejo reflector o de iluminación de los círculos
Es un espejo plano que permite proyectar un rayo lumínico hacia el interior del
instrumento, el cual es reflejado por una serie de espejos prismáticos hasta llegar
a los círculos verticales y horizontales. La imagen de lectura registrados por

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ambos círculos es proyectada hacia el microscopio de lecturas, con lo cal se
logra observar la magnitud del ángulo horizontal y vertical que determina la
posición de un punto observado. (Fig.147)


r. Asa de transporte
Constituye el apéndice distal del cuerpo del instrumento, permite mayor
comodidad y seguridad en el transporte o cambio de estación del aparato. El
asa del transporte puede ser utilizada para acoplar sobre ella equipo accesorio,
tal el caso de una brújula circular. (Fig.148 b.)


2.4.- El Anteojo o Telescopio.- Es la parte del telescopio por medio de la cual
se lanzan las visuales desde la estación hacia los puntos observados. Está
conformado por el ocular del anteojo, los lentes oculares, el anillo de enfoque, el
objetivo y montura del objetivo, retícula, visor óptico con punta de centraje y
microscopio de lectura. (Fig.140)

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s. Ocular del anteojo
Es la parte del telescopio por medio del cual el operario recibe la imagen del
punto observado.
Permite mediante un movimiento giratorio realizar la operación de aclarar los
hilos de la retícula (v). El ocular del telescopio puede ser reemplazado por una
serie de lentes, los cuales por su gradación de aumento son los responsables de
la variación de la escala del objeto observado. Los aumentos de graduación
varían desde 19 * hasta 40 *, siendo los mas comunes los de 30 *. (Fig.149)


t. Anillo de enfoque
Se encuentra ubicado sobre el cuerpo del telescopio su función es aclarar la
imagen del punto observado mediante el acercamiento o alejamiento de la visual.
(Fig.150)

u. Objetivo y montura del objetivo
El objetivo es un biconvexo en el exterior y cóncavo convexo en su cara interior,
su función es formar la imagen invertida del objeto observado. La montura del
objetivo es la parte externa y distal del telescopio, sobre ella se puede adaptar
equipo accesorios tal el caso de in prisma solar o lentes auxiliares para mejorar
distancias mínimas de enfoque. (Fig.140)

v. Retícula
Es una lamina de cristal ubicada en la parte interna del telescopio, sobre ella se
encuentran grabados un trazo vertical y uno horizontal, representando la
intersección de ambos en el centro óptico del objetivo o centro de la visual del

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anteojo. Generalmente la parte inferior del trazo vertical los constituye una doble
línea, la cual permite encuadrar con exactitud las señales muy distantes o
bastantes grandes, así mismo siempre sobre el trazo vertical se observan dos
marcas horizontales equidistantes del centro óptico, las cuales son denominadas
marcas o hilos estadimétricos siendo su utilidad en la determinación de D. H. y
D. V. por medio de taquimetría. (Fig.151)


w. Visor óptico
Es un lente muy especial que ubicado sobre el cuerpo del telescopio permite una
rápida pre-orientación de un punto cualquiera. (Fig.140). En los teodolitos
antiguos se disponía de las llamadas muras de rifle, las cuales cumplían la
misma finalidad.

x. Microscopio de lectura
Es la parte del teodolito por medio de la cual se efectúan las lecturas de los
valores angulares medidos. En algunos teodolitos dicho microscopio se
encuentra sobre la alidada y no sobre el telescopio. (Fig. 140, 147 y 149).

3. DESCRIPCIÓN.-
El teodolito es una palabra formada por los vocablos griegos Theao, que significa
mirar, y Hodos, que quiere decir camino. Como se puede ver, la etimología no
se corresponde totalmente al objeto, ya que un teodolito es un instrumento para
medir ángulos, es decir, un goniómetro pero no se conoce bien la razón para
Ilamarlo asi.
Este instrumento fue concretado, después de otros intentos, por el inglés Jesse
Ramsden (1735-1800) quien fabricó los primeros teodolitos. Posteriormente,
introduciendo algunos cambios, el alemán Reichenbach construyó un teodolito
que prácticamente es igual a los actuales teodolitos de nonio.

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El teodolito constituye el más evolucionado de los goniómetros. Con é1 es
posible realizar desde las más simples mediciones hasta levantamientos y
replanteos muy precisos; y existe una gran varieclad de modelos y marcas en el
mercado.
En este aparato se combinan una brújula, un telescopio central, un circulo
graduádo en posición horizontal y un circulo graduado en posición vertical. Con
estos elementos y su estructura mecanica se pueden obtener rumbos, Angulos
horizontales y verticales. Asimismo mediante calculo y el apoyo de elementos
auxiliares pueden determinarse distancias horizontales, verticales e inclinadas.
Una variante del teodolito es el taquimetro autorreductor creado por el italiano
Ignacio Porro (1801-1875). El taquimetro, del griego takhyo (rápido) y metron
(medida), posee ademas de los elementos del teodolito normal un dispositivo
óptico que permite conocer distancias y desniveles en forma directa, sin hacer
ningún cálculo como sucede en un teodolito común.
El teodolito, ademas puede ser utilizado como equialtimetro o nivel. Como puede
notarse fácilmente, el teodolito es un instrumento muy flexible y fundamental para
la práctica de la ingenieria.


4.-MANEJO Y APLICACIONES
Levantamientos topográficos que se pueden realizar con el teodolito.
4.1.-Levantamientos por poligonal.
Para representar gráficamente los terrenos que levantamos es necesario el
apoyo de figuras geométricas, puntos, lineas rectas, curvas, coordenadas, etc.
En esas condiciones podemos apoyarnos en poligonales abiertas o cerradas,
desde las cuales recopilar las mediciones lineales y angulares que nos permitan
representar gráficamente la porción de terreno con todos sus detalles.
Ejemplos de poligonales cerradas.
a) Poligonal envolvente, cuando los obstáculos o la forma del terreno es tal que
no podemos medir sobre el lindero del mismo, ni desde punto a1guno del interior.

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b) Poligonal interior o inscrita, cuando no es posible medir los linderos
directamente y podemos formar un poligono desde cuyos vértices definir el
contorno del terreno que nos interesa representar.

c) Poligonales mixtas, cuando por necesidades especificas se recurre a
poligonales que cruzan de afuera hacia adentro y viceversa.
d) Poligonales coincidentes con el terreno, cuando desde las propias esquinas
del terreno podemos medir una poligonal. Esto significa que tenemos visibilidad
desde todos los vértices con los lados anterior y siguiente, además de no haber
obstáculos para realizar las medidas lineales. Esto es muy ventajoso pues uno
tiene menos trabajo de campo, de gabinete, de cálculo y de dibujo, además de
que hay menos probabilidad de errores.






4.2.- Levantamientos por radiación.

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Cuando desde un punto, uno o varios lados base en poligonales abiertas y desde
los vértices de poligonales hacemos radiaciones en las que sólo necesitamos
conocer los ángulos o las direcciones y las distancias horizontales.
a) Levantamiento polar.
1,2,3,4, 1, puntos por dibujar, pueden ser o no esquinas de terreno. 01, 02, 03,
04, Or, Os, etc., radiaciones cuyas distancias y dngulos o direcciones conocemos
r = Arbol s = pozo.
b) Radiaciones desde un lado base o desde v&tices de poligonales tanto
cerradas como abiertas.
1,2,3,4,5,1 son las esquinas del terreno. 3,4,5,A,3 son radiaciones a puntos del
terreno.
4.3.- Levantamientos por intersección de lineas.
Se hacen cuando desde un lado base, una poligonal abierta o una poligonal
cerrada se desea llegar a un punto inaccesible, es decir, sobre el cual tenemos
visibilidad, pero no podemos medir la distancia hasta él. Se miden entonces los
ángulos con respecto a los lados de referencia o las direcciones desde dos o
más vétices consecutivos. Asi, al dibujar las lineas y trazar los ángulos o las
direcciones, las intersecciones de las lineas nos darán el punto deseado.

5.- INSTALACIÓN DEL EQUIPO
PRIMERO: Instalación del trípode:
El trípode debe colocarse para montar encima el teodolito. Las tres piernas
deben colocarse a una distancia suficiente como para que tenga estabilidad.
Pero esta distancia tampoco debe ser lo suficientemente grande como para que
afecte la movilidad de los observadores.

SEGUNDO: Montado del teodolito
El teodolito se enrosca en la parte superior del trípode hasta que quede firme.
En algunas ocasiones va a ser necesario contar con un adaptador ya que no
todos los trípodes tienen roscas compatibles con las de los teodolitos.

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TERCERO: Nivelación del teodolito
Inicialmente debe verificarse que la plataforma teodolito-trípode esté lo más
horizontal posible (como se mencionó anteriormente). Luego se procede a
nivelar el teodolito manipulando los tornillos que se encuentran en la parte
inferior. El objetivo es que las burbujas de los dos niveles ubicados en la
plataforma del teodolito se localicen en el centro de los tubos.

POR ULTIMO: Alineamiento del teodolito
Cuando el teodolito esté completamente nivelado debe alinearse, es decir,
orientarse con respecto a los puntos cardinales. Para ello debe conocerse el
ángulo acimut de algún punto del horizonte, ya sea un punto de referencia
conocido o un punto cardinal (por ejemplo, el norte geográfico tiene un ángulo
acimut de 0° mientras el sur de 180°).


6.- CLASIFICACIÓN
Los teodolitos se clasifican en teodolitos repetidores, reiteradores, brújula y
electrónicos.
6.1 Teodolitos repetidores
Estos han sido fabricados para la acumulación de medidas sucesivas de un
mismo ángulo horizontal en el limbo, pudiendo así dividir el ángulo acumulado y
el número de mediciones vistas.

6.2 Teodolitos reiteradores
Llamados también direccionales, los teodolitos reiteradores tienen la
particularidad de poseer un limbo fijo y sólo se puede mover laalidada.

6.3 Teodolito - brújula
Como dice su nombre, tiene incorporada una brújula de características
especiales. Este tiene una brújula imantada con la misma dirección al círculo
horizontal sobre el diámetro 0 a 180 grados de gran precisión.

6.4 Teodolito electrónico
Es la versión del teodolito óptico, con la incorporación de electrónica para hacer
las lecturas del círculo vertical y horizontal, mostrando los ángulos en una

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pantalla, eliminando errores de apreciación. Es más simple en su uso, y, por
requerir menos piezas, es más simple su fabricación y en algunos casos su
calibración.
Las principales características que se deben observar para comparar estos
equipos son: la precisión, el número de aumentos en la lente del objetivo y si
tiene o no compensador electrónico.

7. MECANISMO PARA NIVELAR EL APARATO
Esta operación se hace por medio de los tornillos de nivelar y de acuerdo con los
niveles del plato. El mecanismo que hace posible esta nivelación se puede ver
esquemáticamente.
La cabeza nivelante se puede inclinar; gracias a la articulación de rótula que
hace flexible su conexión con la base.- La inclinación de la cabeza nivelante es
regulada por los tornillos de nivelar.

Son 4 los tornillos de nivelar en los aparatos americanos y tres en los europeos
Para nivelar un aparato de cuatro tornillos, se gira el plato hasta que el nivel
quede paralelo a dos tornillos opuestos; se encuentra la burbuja de nivel
moviendo los dos tornillos, en sentido contrario, la misma cantidad.
La burbuja se desplaza de acuerdo con la dirección del movimiento del pulgar de
la mano izquierda.
Se gira luego el plato a 90o y se hace lo mismo con los otros dos tornillos
opuestos.
El proceso se repite alternativamente sobre dos partes de tornillos opuesto hasta
que la burbuja permanezca centrada en cualquier posición del plato.

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Si el aparato tiene tres tornillos de nivel de nivel, se pone el nivel primeramente
paralelos a dos de ellos.
Se debe cuidar que todos los tornillos de nivelar estén siempre en contacto con
la base.


8. BIBLIOGRAFIA

BIBLIOGRAFÍA:
 Topografía - I (Teoría y prácticas). Jorge Faustino M.1978.
 Topografía básica (teoría y prácticas). Ing. Carlos A. Barboza. Woolls.
Lima – Perú.
 DIAZ, Jorge. Manual de topografía básica. UNALM.