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levanatamiento de poligonal con estacion total

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    poligonal.cerrada poligonal.cerrada Document Transcript

    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 021INTRODUCCIONEl presente trabajo lo realizamos con el objetivo de afirmar los conocimientosobtenidos en clases aplicados uno de los métodos básicos para comprender latopografía y de esa manera en las próximas clases se nos facilite al aprendizajede los nuevos métodos y de los diferentes equipos modernos, que nos permitaobtener un resultado más exacto.Ya que la topografía es fundamental en la ingeniería civil ya que se le aplicaracon conocimientos adquiridos en otras materias y obtendremos óptimosresultados en nuestra vida profesional.Ahora en la realización de un trabajo topográfico se necesitan puntos concoordenadas Conocidas en los que apoyarse directa o indirectamente. Estospuntos se denominan Vértices, y al conjunto de ellos red topográfica.Los vértices pueden ser los mismos, pero los condicionantes de situación soncompletamente diferentes, y esto hace que no siempre los puntos que formanambas redes en un mismo trabajo, coincidan. Ya que puede existir un error decierre y nuestra brigada ha trabajado un equipo muy preciso con es la estacióntotal y aunque hemos trabajado existió un error pequeño que en gabinetedebemos que compensar con los métodos explicados en clases.A continuación se explicara las secuencias de realizar una compensación loserrores de cierre. Cuando se trabaja una poligonal cerrada.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 022OBJETIVOSPlasmar en el plano, toda medición e información obtenidos en el campo, consus respectivas correcciones haciendo el uso del método de la poligonal.OBJETIVOS ESPECÍFICOS:Ser muy observador y crítico del lote con el fin de hacer una planeaciónde medidas y hacer el trabajo más eficiente.-Escoger un norte totalmente visible con respecto a la estación paratomar todas las medidas necesarias.-El reflejo de la práctica es la teoría, al tener los datos necesarios ytotalmente acertados la obtención del área, perímetro y esquema dellote se vuelven una parte necesaria del informe realizado.-Hacer un buen manejo de los materiales prestados hacia la buenapresentación del informe y no deteriorarlos.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 023MARCO TEÓRICO ESTACION TOTALSe denomina estación total a un instrumento electro-óptico utilizado entopografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica.Consiste en la incorporación de un distanciómetro y un microprocesador aun teodolito electrónico.Algunas de las características que incorpora, y con las cuales no cuentan losteodolitos, son una pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), leds deavisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora,distanciómetro, trackeador (seguidor de trayectoria) y la posibilidad deguardar información en formato electrónico, lo cual permite utilizarlaposteriormente en ordenadores personales. Vienen provistas de diversosprogramas sencillos que permiten, entre otras capacidades, el cálculo decoordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y eficaz ycálculo de acimut y distanciasacimuts y distancias. ESTACION TOTAL SOUTH NTS 350RLa estación total South NTS 350R está integrada con diversos programas demedición, junto con funciones de conservación de datos y la configuraciónde parámetros, que pueden ser aplicados ampliamente en diversos trabajosde topografía profesionales y de ingeniería.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 024 CARACTERISTICAS TECNICAS: Desviación estándar en la medición de distancias: 3mm + 2 ppm Tiempo de medición: menos de 1.8 seg. Medición con un solo prisma: hasta 3 km (en buenas condicionesatmosféricas) Medición sin prisma: hasta 120 m Capacidad de almacenamiento de datos: 3000 puntos Distancia mínima de enfoque: 1m Corrección atmosférica (temperatura y presión): Automática Zoom: 30 x Plomada óptica Campo de visión: 1° 30’ Precisión angular: 5 “ Duración de la batería: 7 hr PRECAUCIONES:1. No apunte el lente del objetivo directamente al sol sin un filtro.2. No guarde el instrumento en alta o baja temperatura para evitar el cambiorepentino de la temperatura.3. Cuando el instrumento no esté en uso, evitar golpes, polvo y humedad.4. Si hay gran diferencia entre la temperatura en el lugar de trabajo y el lugarde almacenamiento, debe dejar el instrumento sin operar hasta que seadapte a la temperatura del medio ambiente.5. Si el instrumento no se va a utilizar durante mucho tiempo, debe quitar labatería del instrumento. La batería debe ser cargada una vez al mes.6. Al transportar el instrumento, este debe ser colocado en su estuche detransporte, se recomienda que el material acolchado debe ser utilizado entodo caso.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0257. Para menor vibración y mayor precisión, el instrumento debe ser instaladoen un trípode de madera en lugar de un trípode de aluminio.8. Limpie las partes expuestas ópticas con un paño de algodón solamente.9. Limpie la superficie del instrumento con un paño de lana después de su uso.Si se moja, séquelo inmediatamente.10. Antes de usar, inspeccione la batería, las funciones y las indicaciones delinstrumento, así como su configuración inicial y los parámetros decorrección.11. A menos que el usuario sea un especialista en mantenimiento, no intentedesarmar el instrumento por sí mismo, incluso si se encuentra algo anormalen el instrumento.12. Las estaciones totales series NTS-360R emiten un láser visible. Nuncadeberá disparar a los ojos. BASTON DE PLOMADA Y PRISMA Descripción: El prisma y el bastón plomada forman un solo equipo ytrabajan juntamente con la estación total, de tal maneraque no tiene un uso por si mismos sino que trabajan enequipo y por ende se necesita de por lo menos dospersonas para trabajar con una estación total electrónica. Modo de empleo: El bastón se puede levantar y esto implica en laconfiguración de la estación total para ello debe decomunicarse que altura tiene el bastón Para este trabajo elbastón debe de estar total mente vertical para así lograrun trabajo eficiente, pues nos podemos ayudar de un nivelesférico que está ubicado en la parte central del bastón,con este nivel podemos poner lo más vertical posible.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 026 TRIPODE TOPOGRAFICO Descripción:Instrumento topográfico que sirve como soporte, y consta de tres patas y untornillo sujetador para el nivel del ingeniero, teodolito, etc. Modo de empleo: Aflojar los tornillos teniendo en cuenta laregla de la mano derecha. Levantar el trípode hasta un niveladecuado, se recomienda a la altura delmentón del observador que va a realizarlas lecturas a través del equipo. Luego se ajusta los tornillossimultáneamente y se abren las patasdel trípode las cuales no deben estarseparadas no más de 1 metro, parapoder fijar dicho equipo se hace presiónen cada una de las patas teniendocuidado que esta no sea una fuerzacortante.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 027 Por último la base donde se va a colocar el equipo debe de quedar lo máshorizontal posible. BRUJULA TOPOGRAFICA (TIPO BRUNTON) Descripción: Esta brújula recibe este nombre “tipo brunton” porque al parecer elapellido del fabricante de estas brújulas topográficas era Brunton, es poreso el nombre. Tanto así que incluso las brújulas que no eran de esta marcatambién le llamaban así. La característica fundamental de esta brújula que la diferencia del resto debrújulas es que SE DEBE NIVELAR para poder ver la dirección. Por ejemplolas embarcaciones, los aviones cuentan con sus brújulas y en esas brújulasno es necesario nivelarla ya que el cero si se encuentra solidario con ladirección del norte. Función: La función que nos es muy importante por parte de esta brújula es quepuede determinar el ángulo de la poligonal. Para realizar esto la brújulacuenta con un sistema llamado “Alidada de pínulas” o simplementellamado “Línea de puntería”.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 028 Modo de empleo: Primero hay que nivelar el nivel de aire. Este proceso de nivelación consisteen colocar en el centro de la ampollita circular de vidrio la burbuja que seencuentra en ella. Luego una de las puntas indica la dirección del Norte magnético, en el casode nuestra brújula está indicada por la punta roja. Se nivela el nivel del aire, y luego se mide por la pínulas, esto es muy difícilporque al moverla se desnivela, así que para hacer este trabajo con lamayor precisión posible se debe conseguir el “Trípode de brújula” quetiene unas abrazaderas que se insertan en las ranuras que tiene la brújula asus costados y luego estas abrazaderas tienen un sistema para adosarlo altrípode de brújula. Entonces cuando la brújula esta adosada al trípodesolamente se nivela y cuando ya está nivelado se fija y luego solo quedarotar y siempre va a quedar nivelado. Pero como nosotros no contamos con el trípode debemos de conocer elsiguiente concepto: Azimut: Es aquel ángulo medido a partir del meridiano (dirección delNorte) en sentido horario hasta la línea de referencia. Pero con la brújula tipo Brunton con la que contamos en la UniversidadNacional Pedro Ruiz Gallo es una brújula donde la graduación permaneceestática y no podemos rotarla para hacer coincidir el “cero grado” con elNorte así que es por este motivo que para medir el Azimut se mide desdela línea de referencia hasta la dirección del norte en sentido antihorario, esdecir todo lo contrario al concepto del azimut.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 029 ESTACASEstos instrumentos de dimensiones de 30 centímetros de largo y diámetrode y 2pulgadas de diámetro. Son utilizados para la fijación de los vértices deun terreno en el cual se trabaja y se realiza un levantamiento topográficoRED DE APOYO PLANIMETRICOPara efectuar un buen levantamiento, es imprescindible conocer el objetivo del trabajofinal, ello permitirá definirla precisión que se necesita y por ende el método y losequipos mejores apropiados para el caso. Cualquier sea el caso, el rendimiento y elcriterio humano deben estar siempre en su más alto nivel.La base de datos topográfica es determinante tanto para la definición geométrica de laobra, como para la cuantificación y valoración de cada uno de los ítems queintervienen en la toma de decisiones técnicas adecuadas.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0210Resulta por tanto vital dentro del desarrollo del proyecto topográfico la conformaciónde una Red de Apoyo.REDES DE APOYOLa necesidad de conseguir grandes precisiones en la topografía nos lleva a laconstrucción de redes de apoyo, que son figuras geométricas enlazadas entre sí,distribuidas sobre una superficie de terreno, cuyo objetivo principal es servir de apoyo,para la realización de un levantamiento topográfico.Los levantamientos topográficos pueden ser altimétricos u planimétrico, según seocupen solamente de la altimetría o de la planimetría. Los levantamientos altimétricospuros son poco habituales y lo normal es que un levantamiento topográfico incluya laplanimetría y la altimetría.LEVANTAMIENTOS PLANIMÉTRICOSLos levantamientos planimétricos tienen por objetivo la determinación de lascoordenadas planas de puntos en el espacio, para poder ser representarlos en unplano o mapa. Cada punto en el plano queda definido por sus coordenadas Norte yEste.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0211En las distintas fases de un levantamiento planimétrico se emplean los tres métodosplanimétricos que conocemos: radiación, itinerario (poligonales) e intersección.Los métodos topográficos que hemos estudiado se combinan entre sí a la hora deefectuar los trabajos necesarios para realizar el levantamiento topográfico completode una zona.POLIGONAL CERRADALa poligonal cerrada de circuito cerrado, consiste en un conjunto de líneasconsecutivas, en donde el punto de partida coincide con el de llegada; este tipo depoligonal permite verificar la precisión del trabajo, dado que es posible lacomprobación y posterior corrección de los ángulos y longitudes medidos.Este método actualmente tiene mejor aceptación por parte de ingenieros ytopógrafos.En una poligonal cerrada, las líneas regresan al punto de partida, formándose así unpolígono geométrica y analíticamente cerrado.En este caso, los puntos de partida y de cierre están confundidos. La estación P (departida) debe estar observada 2 veces,Para la toma de datos es preciso efectuar una planeación. Se debe tener claro lospuntos del lote. Si es un lote cerrado (poligonal cerrada) deben definirse los vértices oestaciones (deltas) al igual que una poligonal abierta. Si es una poligonal abierta parael levantamiento topográfico de una vía, la toma de datos debe concentrarseespecialmente en las curvas, ya que una inadecuada toma de datos en estos puntosproduce desviaciones en los alineamientos rectos.En la toma de datos debe colocarse el prisma en el punto específico, es decir, si setrata de una poligonal cerrada, el prisma debe colocarse en los vértices o estaciones(deltas) de la poligonal.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0212Los levantamientos topográficos por poligonal cerrada utilizando como equipo demedición la Estación Total son muy precisos (en ángulo y distancia). Pero observo concierta preocupación que hoy día muchos topógrafos se limitan a los resultados quearrojan el equipo.Se observa que variables climatológicas como la temperatura y presión atmosféricararamente se establecen, la constante del prisma muchas veces ni se tiene en cuenta ypocas veces se hace poligonación cerrada analíticamente.Los resultados arrojados (Coordenadas) son tomados como valores absolutos exentosde error y hasta hay creencia que la nivelación trigonométrica obtenida de la estaciónes comparable con la nivelación de precisión diferencial.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0213PRÁCTICA DE CAMPO EJECUCIÓN DE LA PRÁCTICA EN EL CAMPOLa práctica en campo consistió en el levantamiento de una poligonal, donde,hemos hecho la compensación de coordenadas. Para obviar la descripción de laejecución en el campo, hemos dividido el proceso de ejecución en tres partes: POSICIONAMIENTO DEL EQUIPOEn esta práctica de campo, hemos estacionado la estación total en los puntosnecesarios, que se distribuyen alrededor de la plaza del saber y las dos áreasverdes que lindan por el oeste para formar nuestra poligonal cerrada.Un dato importante que nos ayudará a agilizar este procedimiento es en primerlugar instalar el trípode, y dejarlo nivelado a través de los tornillos de sujeciónde las patas, luego colocar la estación total, nivelamos el nivel de aire cilíndricoa través de los tornillos nivelantes y como último paso colocamos la estacaguiándonos por la plomada óptica INGRESAR DATOS REQUERIDOSPara llevar a cabo la ejecución de esta práctica, la estación total requiere que leingresemos por teclado los siguientes datos: Presión atmosférica Azimut Magnético Coordenadas relativas al punto inicial PROCEDIMIENTO DEL TRABAJOPara realizar la Poligonal Cerrada con Estación Total, partimos de una estación(E1) con coordenadas (1000, 5000), se ha procedido a tomar el azimut referencialcon la brújula alineándose con el punto donde será ubicada la segunda estación(Azo) el cual será debidamente ingresado en la estación total al igual que lascoordenadas.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0214Luego visamos hacia otro punto (punto que servirá para la posterior radiación)para anotar sus coordenadas. Ahora cambiamos de estación hacia este nuevopunto, y volvemos a realizar el paso indicado anteriormente, hasta cerrar lapoligonal.Ahora si realizamos el siguiente proceso para realizar la corrección decoordenadas de todos los puntos utilizados para la Poligonal Cerrada:DATOS RECOGIDOS EN CAMPO:AZ = 321°ESTACIÓN X YE1 1000 5000E2 961.740 5047.262E3 902.767 5057.161E4 858.111 5046.554E5 850.316 4964.652E6 912.519 4966.360E1’ 1000.004 4999.9881) Lo primero es comprobar que el error cometido sea aceptable, es decir quesea menor que la escala .Escala Para hallar la longitud total ( ) nos apoyamos de la segunda columna delcuadro (Distancias), utilizando simplemente el Teorema de Pitágoras.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0215 Ahora el error total ( ) se refiere a la distancia que existe entre lascoordenadas del punto de llegada y el de partida.Cálculo de la escala:Escala2) Ahora para hallar las Proyecciones Iniciales: en el caso de las proyeccionesiniciales en X (Este X) se debe realizar la diferencia aritmética de lascoordenadas , y en lo que respecta a la columna de las proyeccionesiniciales en Y se realiza el mismo procedimiento, es decir: . Al realizar la operación de las diferencias algebraicas se debenconsiderar con el signo que resulte.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0216Para la Primera Proyección inicialPara la Segunda Proyección inicialY se sigue el mismo procedimiento para el resto de estaciones.TABLA N°1 Hallamos la corrección en X ( ) y la corrección en Y ( , querespectivamente son:ESTCOORDENADASDISTANCIAPROYECCIONES INICIALESESTE NORTE ESTE (X) NORTE (Y)E11000 500060.807 -38.26 47.262E2961.740 5047.26259.798 -58.973 9.899E3902.767 5057.16145.898 -44.656 -10.607E4858.111 5046.55482.272 -7.795 -81.902E5850.316 4964.65262.226 62.203 1.708E6912.519 4966.36093.725 87.485 33.628E1’1000.004 4999.988404.726 0.004 -0.012
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 02173) En la columna de Proyecciones corregidas utilizamos las siguientescondiciones:4) Por ultimo para obtener los valores de la última columna (CoordenadasCorregidas), la cual se subdivide en dos columnas, se realizara la sumaalgebraica de las coordenadas iniciales con su respectiva proyección. Se debe tener en cuenta que la primera fila de esta columna setomaran los valores de la primera estación. Para la comprobación de este método la primera fila de esta columnadebe coincidir con los valores de la última fila.Calculo de coordenadas corregidas:
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0218
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0219
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0220TABLA GENERAL:EST COORDENADAS DISTANCIA PROYECCIONES INICIALES PROYECCIONES CORREGIDAS COORDENADAS CORREGIDASESTE (X) NORTE (Y) ESTE (X) NORTE (Y) X Y ESTE NORTEE1 1000 5000 60.807 -38.260 47.262 -38.260 47.265 1000 5000E2 961.740 5047.262 59.798 -58.973 9.899 -58.974 9.900 961.740 5047.265E3 902.767 5057.161 45.898 -44.656 -10.607 -44.657 -10.606 902.766 5057.165E4 858.111 5046.554 82.272 -7.795 -81.902 -7.795 -81.897 858.109 5046.559E5 850.316 4964.652 62.226 62.203 1.708 62.202 1.708 850.314 4964.662E6 912.519 4966.360 93.725 87.485 33.628 87.484 33.630 912.516 4966.370E1’ 1000.004 4999.988 404.726 1000 5000
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0221CONCLUSIONESAl término de la práctica de campo se pudo concluir lo siguiente Siempre que construimos una poligonal cerrada con una estación total, esta noserá exacta, es decir, siempre encontraremos un error de cierre. El error cometido puede ser compensado y así lograr un trabajo con mayorprecisión. Si un punto de la poligonal cerrada se usa para realizar radiación y esta no escompensada, es probable que los puntos sacados por radiación también tenganun error similar o mayo a dicho punto.
    • TOPOGRAFIA II – INGENIERIA CIVILINFORMENº 0222ANEXOS