BRUJULA

Introducción
En el siglo VI a.C., se descubrió (por un pastor según cuenta la leyenda) que cierta clasede mineral atraía al hierro. Como fue hallado cerca de la ciudad de Magnesia, en Asia Menor, se llamó piedra de Magnesia, y el fenómeno se denominó magnetismo. Éste fue estudiado por primera vez por Tales de Mileto. Más adelante se descubrió que si un fragmento de hierro o acerose frotaba con el mineral magnético (imán), quedaba magnetizado (imantado). El término españolde imán procede de una palabra latina que significa "piedra dura".
También se descubrió que si se permitía a una aguja magnética girar libremente, siempre señalaría la direcciónnorte sur. Se ignora cómo se produjo el descubrimiento, pero los chinos fueron los primeros en percatarse de esa propiedad. Así se refiere en libros chinos que datan del siglo II.
Los chinos nunca se sirvieron del imán para establecer el rumbo en la navegación. Los Árabes pudieron aprender de ellos aquel fenómeno, y tal vez algunos cruzados lo aprendieron a su vez de los Árabes llegando así a Europa.
En 1180, el sabio ingles Alexander Neckam (1157-1217) fue el primer europeo que hizo referencia a esa capacidad del magnetismo para señalar la dirección. Con el tiempo la aguja magnética se colocó sobre una tarjeta marcada con varias direcciones, la aguja aguja se podía mover libremente en torno de la tarjeta. Al dispositivo se le dio el nombre de Brújula, palabra que deriva de otra latina que significa caja. En la terminología marinera a la brújula se la llama compás (que proviene de una palabra francesa que significa girar).
Hoy en día se dice que la brujula se refiere a una aguja magnetizada que se monta sobre un pivote situado en el centro de una caja cilíndrica. En el fondo de la caja generalmente se ve la rosa de los vientos, ( marca los cuatro puntos cardinales y otras 28 direcciones compuestas; también se puede graduar en grados de circunferencia). La aguja indica la dirección del campo magnético de la Tierra.
BRÚJULA
Es el instrumento utilizado para la determinación del norte magnético de la Tierra, y por tanto, para la determinación de cualquier dirección con relación a éste. En su forma básica consiste en una aguja magnetizada sujeta en su punto central y con posibilidad de giro sobre una rosa de direcciones.
La brújula puede tener muchos usos, pero todos derivados del hecho de que su aguja imantada siempre apunta al Norte. En orientación su uso se limita a lo más simple, orientar el mapa correctamente, identificar nuestra posición, y darnos una dirección de viaje o rumbo a un punto de referencia.
Llegados a este punto es preciso recordar que el norte o polo magnético y el norte geográfico no coinciden con exactitud, estando este último a la derecha del primero, por lo que debemos tener en cuenta esta variación cuando calculemos un rumbo muy preciso. La brújula se puede utilizar con o sin mapa, aunque con éste las posibilidades de orientación aumentan considerablemente.
Como sabemos los mapasestán orientados al Norte y la brújula nos indica siempre el Norte magnético, lo que debemos hacer es hacer coincidir el norte de la brújula con el del mapa y para ello colocamos la brújula sobre el mapa y giramos ambos hasta que la aguja sea paralela al Norte del mapa. Una vez orientado no será difícil identificar nuestra ubicación localizando en el mapa aquellos elementos del paisaje que aparecen ante nuestra vista.
Para hacerlo más fácil la brújula es el instrumento que posee todas las direcciones o rumbos horizontales de la rosa náutica. Se fabrican muchos tipos de brújulas, pero cualquiera tendrá tres elementos fundamentales:



La aguja imantada: inventada por los chinos en el año 150, suele ser de acero y va montada libremente en el limbo, señalando una de sus puntas siempre al Norte magnético, siempre el Sur, a no ser que se use la brújula cerca de objetos metálicos o fuentes de electricidad, que pueden modificar su comportamiento.

El limbo o esfera graduada : círculo donde gira la aguja de la brújula. El sistema habitual de graduación es el sexagesimal que divide el círculo en 360 grados. El limbo puede ser fijo, moviéndose sólo la aguja, o flotante, siendo solidarios el limbo y la aguja.
La caja o chasis: es la estructura donde se aloja los dos elementos anteriores y el resto de elementos si los hubiera. De forma variable, su diseño depende del tipo de brújula.

Además de estos elementos algunas brújulas más completas poseen además de la aguja imantada, el limbo y la caja, un clicómetro con el cual se puede ubicar el norte real con solo girar varias veces el mismo debido a que cada clic establece una diferencia de tres grados, un escalímetro que es utilizado para realizar mapas topográficos y en el cual se encuentran marcadas las escalas en metros, pelo de asimut que sirve para enfocar objetos a distancia y obtener con el mismo su posición en grados, ranura de asimut que contiene el pelo de asimut y es en la que se visualiza el objeto destinado a enfocar.
• Con las brújulas más sencillas para determinar un rumbo entre el punto donde estamos y el punto donde queremos ir, seguiremos tres pasos:
• Colocamos la brújula sobre el mapa con uno de los cantos más largos de la brújula o una línea de dirección uniendo los dos puntos.
• Giramos el limbo hasta que las líneas Norte-Sur de su interior sean paralelas a las líneas Norte-Sur del mapa. La flecha Norte de la brújula debe ser paralela y apuntar al Norte del mapa, sino el rumbo sería contrario.
. Levantamos la brújula del mapa y la mantenemos en la mano, nivelada horizontalmente. Giramos sobre nosotros mismos hasta que el Norte de la aguja magnética coincida con la flecha Norte de la brújula. La dirección a seguir (rumbo) nos vendrá marcada por la flecha de dirección.
Para tomar los datostectónicos de planos geológicos en terreno se usa la brújula. Existen dos tipos de brújulas para tomar las medidas: La brújula del tipo Brunton (generalmente para mediciones con el rumbo) y la brújula tipo Freiberger (generalmente para mediciones con la dirección de inclinación).


Brújula del tipo Brunton:
La brújula"Brunton" se usa generalmente para mediciones del rumbo y manteo. Es decir mediciones del tipo " medio circulo" y del " tipo americano". También mediciones del concepto "circulo completo" son posible. La brújula "Brunton" existe en la versión azimutal (de 0 hasta 360º) y en la versión de cuadrantes (cada cuadrante tiene entre 0-90º).
a) Brunton para tipo americano
1. La brújula está en orientación del rumbo, junto a las rocas




2. La burbuja del nivel esférico tiene que ser en el centro
3. La aguja tiene que ser libre
4. Se toma el valor del rumbo N.....E o N.....W
Para tomar el valor del rumbo se usan solo los cuadrantes I (entre 0 hasta 90º) o el cuadrante IV (entre 270º hasta 360º). Significa la aguja que marca entre 0-90º o entre 270-360º es la aguja de la lectura. Puede ser la aguja negra o la aguja blanca. Existen dos posibilidades:
Caso 1:Una de las agujas marca entre 0-90º azimutal (cuadrante I): Automáticamente se toma N [valor] E.En este caso siempre sale un "E"
Caso 2:Una de las agujas marca entre 270º-360 azimutal (cuadrante IV): Tenemos usar la distancia entre norte y la aguja o como formula: N [360º-valor] W. En este caso siempre sale un "W".




Algunos ejemplos de la notación del tipo americano con la brújula del tipo Brunton:



5. Se pone la brújula perpendicular al rumbo



6. Se usa el clinómetro
7. La burbuja del nivel tubular tiene que ser en el centro
8. Se toma la lectura del clinómetro como manteo
La lectura del clinómetro se toma en la escala del clinómetro, abajo de la escala azimutal. Este valor, no mayor de 90º es el manteo:
Entonces: N....E; mt
9. Se estima la dirección de inclinación en letras (N,NW,E,SE,S,SW,W,NW)
Al ultimo se estima con ayuda de la brújula la dirección de inclinación del plano medido. Pero se usa solo letras como N, NE, E, SE, S, SW, W, NW) para indicar la dirección de inclinación: N.....E;mt



b) Brunton como círculo completo
1. Se usa el espejo como placa para medir


2. El espejo tiene que ser junto con la roca
3. La burbuja del nivel esférico tiene que ser en el centro



4. La aguja está libre
5. Se fija la aguja
6. Se estima la dirección de inclinación del plano



7. Se elige la aguja más cerca de la estimación como valor de la dirección de inclinación
Por ejemplo: Se estima una dirección de inclinación del plano alrededor de SW (entre 270º hasta 180º). La aguja blanca de la brújula Brunton marca hacia 220º, la aguja negra hacia 40º. La estimación indica que la aguja blanca con 220º es la aguja correcta.



Ejemplo
Entonces se nota: 220 /
8. Se toma este valor: dirección de inclinación
9.Se mide con el clinómetro el manteo: Nivel tubular tiene que ser en el centro



10. Se toma la lectura del clinómetro como manteo.
c) Brújula del tipo Freiberger:
La Brújula Freiberger es una herramienta bastante útil. Permite tomar los datosen una forma rápida y segura. Principalmente se toman datos del tipo circulo completo, pero también sirve para tomar los datos de otros conceptos.

Para mediciones de circulo completo ( Dirección de inclinación/ Manteo). Con la brújula Freiberger se puede medir en una vez la dirección de inclinación y el manteo. Pero también se puede tomar excepcionalmente datos del tipo americano (Rumbo, Manteo, dirección).
Con la brújula Freiberger se mide más rápido y más fácil. Los datos del tipo Circulo Completo son más corto y fácil para manejar.



Vista general de la brújula tipo Freiberger:



A= Placa para medir
B= Botón para fijar la aguja
C= Nivel
D = Escala de manteo



Aguja roja y negra
Escala para la dirección se inclinación: 1 = 10º, 2= 20º .....
La escala del manteo:



R1= Sector rojo de la escala de manteo
R2= Sector rojo (en algunas brujúlas no se marcaron rojo!)
N= Sector negro
1.Placa para medir tiene que ser junto con la roca





2 Nivel esférico tiene que ser en el centro.
Se mueve la brújula vertical (v) o horizontal (h) hasta la burbuja del nivel esférico está en el centro.



3. Aguja está libre
4. Se fija la aguja
5. Se verifica la escala del manteo: rojo=aguja roja o negro: aguja negra




6. Se toma la lectura de la aguja (negra o roja; véase 5.) = valor de la dirección de inclinación
Este valor está entre 0º y 360º: entonces por ejemplo: 287 /
7. Se toma la lectura de la escala del manteo: Valor del manteo.
El valor del manteo puede ser entre 0º hasta 90º: Entonces por ejemplo: 287 / 82
Los datos tectónicos: tipos de notaciones
Existen lamentablemente varias maneras para definir un plano geológico. En la misma manera no hay un concepto único en las notaciones. Importante es el uso correcto de un tipo de notaciones, sin mezclar con los demás. Se prefiere notaciones simples para no complicar el traspaso a la computadora.
Existen tres tipos de notaciones de datos tectónicos:
a.


El tipo de notación mas fácil y más eficiente. Solo dos números permiten la descripciónde cualquier plano. El primer número (ejemplo: 320/...) es la dirección de inclinación (dip direction), el valor azimutal en ºgrados hacia donde el plano se inclina. Un plano con inclinación hacia al norte entonces tiene 0º hacia este=90º; hacia al sur 180º; hacia oeste= 270º. Entonces el primer número (la dirección de inclinación) puede llagar hasta 360º.
El manteo siempre es el ángulo pequeño entre la horizontal y el plano geológico. Nunca puede ser superior de 90º.
Este tipo de notación es fácil y rápido por tener solo dos números. Es muy recomendable usar este tipo de notación. No hay tantos errores a gracias de una definición fácil y única.
Cuidado: Algunos usan manteo - Dirección de Inclinación: (Ejemplo: 65 - 320)

b. Círculo completo: dirección de inclinación/manteo (ej. 320/65)
c. Medio círculo: Rumbo/manteo dir. (ej. 50/65NW)




Este tipo de medición hoy casi no se usan, pero existe todavía: El primer número (ejemplo 50) es el rumbo en una forma azimutal, podría ser un número entre 0º hasta 180º. Siempre hay un rumbo en este segmento. El segundo número es el manteo. Las letras al fin definen la dirección de inclinación. Eso es necesario porque el rumbo es bidireccional y siempre resultan dos posibilidades hacia donde se inclina el plano.

c) Tipo americano: N rumbo E/W; manteo dir. (ej. N50E;65NW)


El tipo de notación más usado en Chile es el tipo americano. N significa el inicio (punto cero) del dato (para planos geológicos siempre se puede usar N; para lineaciones también se necesita "S"). El primer número (ejemplo: 50) significa el rumbo a partir del N. Hay dos posibilidades hacia E como este o hacia W como oeste. El rumbo en este tipo de notación nunca es mayor de 90º. Entonces en el ejemplo tenemos 50º hacia el este. Después del ";" viene el manteo como se conoce, y como último la dirección de inclinación en letras. El problema de este notación es la gran cantidad de letras y números para definir el plano. Además en el cuadrante N....W se cuenta contra-reloj, en el cuadrante N...E en el sentido del reloj, eso también complica un poco este norma. El uso de este tipo de notación siempre necesita atención y sería mejor verificar los datos tomados o traspasados (especialmente en la tarde).

Los tres tipos de notaciones tectónicos definen matemáticamente la orientación un plano geológico. Para definir un plano se usan una línea fija, que marca la orientación en el plano: La primera posibilidad es el rumbo, la otra es la dirección de inclinación.
El Rumbo es la línea horizontal de un plano y marca hacía dos direcciones opuestos. Planos horizontales entonces no tienen un rumbo ( o mejor una cantidad infinita de rumbos).
(Definición original: El rumbo es la línea o lineación que resulta por la intersección del plano de interés con un plano horizontal o vertical)



Conclusión
Brújula, instrumento que indica el rumbo, empleado por marinos, pilotos, cazadores, excursionistas y viajeros para orientarse.
Dentro de los tipos de brújula destacan la de Brunton y de Freiberger
La brújula "Brunton" se usa generalmente para mediciones del rumbo y manteo. Es decir mediciones del tipo "medio circulo" y del " tipo americano". También mediciones del concepto "circulo completo" son posible. La brújula "Brunton" existe en la versión azimutal (de 0 hasta 360º) y en la versión de cuadrantes (cada cuadrante tiene entre 0-90º).
La Brújula Freiberger es una herramienta bastante útil. Permite tomar los datos en una forma rápida y segura. Principalmente se toman datos del tipo circulo completo, pero también sirve para tomar los datos de otros conceptos.
Finalmente se tiene que la brújula puede tener muchos usos, pero todos derivados del hecho de que su aguja imantada siempre apunta al Norte. En orientación su uso se limita a lo más simple, orientar el mapa correctamente, identificar nuestra posición, y darnos una dirección de viaje o rumbo a un punto de referencia.

DECLINACION MAGNETICA

El rumbo es la dirección en línea recta, medida en grados de circunferencia, entre dos puntos. En un mapa para conocer los grados del rumbo entre dos puntos basta con usar un transportador de ángulos. En la realidad ese transportador de ángulos es la brújula. Se comienza a contar desde el Norte y en sentido de las agujas del reloj. Distinguimos tres tipos de norte, el norte geográfico o verdadero, que es el punto de intersección entre el eje de rotación de la Tierra y su superficie. El norte magnético, que es el que señala la brújula. A esta diferencia se le llama declinación magnética y su valor depende de dónde estemos situados. Los buenos mapas indican cuál es el valor de la declinación magnética para el centro de la hoja, y cuál es su variación anual. El tercer norte es el que indica el mapa.


Declinación Magnética

Como hemos visto en la mayoría de las proyecciones el norte no es un punto sino toda la línea superior del mapa, y eso hay que tenerlo en cuenta a la hora de hacer cálculos precisos. La diferencia en el centro de la hoja, en los mapas con proyección UTM, entre estos tres tipos de norte es muy pequeña.
Esta diferencia entre el norte geográfico y el magnético ya la detectó Colón, pero no fue hasta 1831 cuando se encontró el polo norte magnético. Este punto se reconoce porque además de la declinación magnética también existe la inclinación magnética, que señala el centro de la Tierra. Es cero en el ecuador y de 90º en el polo magnético.




Otra manera de conocer el rumbo en la realidad, sin necesidad de orientar el mapa, es la siguiente. Las brújulas suelen tener un lado recto y un limbo móvil. Colocamos la parte recta entre el lugar donde nos encontramos y el lugar donde queremos ir, con la parte posterior en el lugar donde nos encontramos. Hacemos girar el limbo hasta que quede paralelo a los meridianos y señalando el norte del mapa. Cogemos la brújula en la mano y la giramos hasta que la aguja magnética coincida con el norte que hemos marcado. Entonces el lado recto de la brújula indicará la dirección que debemos seguir. Es fácil ¿verdad?

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TAQUIMETRIA

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manejo estacion 3 parte

manejo estacion 1 parte

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Elevaciones sobre el nivel del mar

equipos topografia

BRUJULA

Global Positioning System

El GPS (Global Positioning System: sistema de posicionamiento mundial)

Es un sistema global de navegación por satélite tipo google earth (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona, un vehículo o una nave, con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. Aunque su invención se atribuye a los gobiernos francés y belga, el sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

El GPS funciona mediante una red de 27 satélites (24 operativos y 3 de respaldo) en órbita sobre el globo, a 20 200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra. Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la posición y el reloj de cada uno de ellos. Con base en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el retraso de las señales (es decir, la distancia al satélite). Por "triangulación" calcula la posición en que éste se encuentra. En el caso del GPS, la triangulación —a diferencia del caso 2-D que consiste en averiguar el ángulo respecto de puntos
conocidos—, se basa en determinar la distancia de cada satélite respecto al punto de medición. Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenadas reales del punto de medición. También se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes atómicos que llevan a bordo cada uno de los satélites



APLICACIONES

1. Viajes - Puedes utilizar tu GPS para recorrer la distancia desde un punto A a otro B sin perderte, e incluso por la ruta óptima. Éste te orientará en tu camnio.

2. Localizar tu vehículo aparcado - Si sueles olvidar con facilidad dónde dejaste aparcado tu coche, el GPS puede localizarlo por ti fácilmente.

3. Recibir notificaciones durante tu viaje - No volverás a tomar la salida equivocada de la autovía, ni perderás más tiempo en recuperar la distancia recorrida por tu error. Tu navegador GPS te guiará en tu camino de manera que no te pierdas en nigún desvío o cruce.

4. Guarda el camino realizado - Si vas a un lugar solitario, perdido del mundo, para el que no existen rutas bien definidas, puedes guardar el camino de ida, para utilizarlo en la vuelta o en cualquier otra ocasión en la que te dirijas a ese mismo destino.

5. Puedes usarlo como velocímetro - Un GPS puede medir tu velocidad. Si alguna vez te para la policía, puedes hacer uso de él para demostrar la velocidad real a la que circulabas.

6. Úsalo para dar tus coordenadas exactas si tu coche se avería - Si te quedas colgado en la carretera, usa tu dispositivo GPS para informar a tu compañía de seguros de tu situación exacta, de forma que puedan asistirte con la mayor rapidez posible.

7. Localiza tu campamento - Si vas a acampar, puedes localizar tu campamento sin perderte.

8. Búsqueda y rescate - Puedes marcar el lugar en el que alguien tuvo algún accidente o percance. El GPS se ha empleado en numerosas operaciones de búsqueda y recate.

9. Paseos en barco - Puedes saber tu posición en el mar sin necesidad de hitos o puntos de referencia visuales.

10. Controla a tus hijos - Si tienes hijos adolescentes, controla sus salidas nocturnas con el GPS. Así sabrás en cada momento dónde se encuentran (ellos y su coche).

CARTERA TOPOGRAFICA

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO POR RADIACION

CONSTRUCCION: ACCESORIOS AGUA POTABLE

HISTORIA DE LOS EQUIPOS TOPOGRAFICOS

Más de una vez, leyendo en los catálogos de instrumentación, las maravillas que la técnica nos ofrece en cuanto a aparatos de topografía, no podemos por menos que sentir admiración por aquellos topógrafos que a través de los siglos han realizado sus medidas, con una instrumentación rudimentaria, que sólo imaginando que tuviéramos que emplear en la actualidad en la toma de datos, sentimos algo más que un escalofrío con tan sólo pensarlo.
.

Remontándonos alrededor del ano 3000 a. de C. los babilonios y egipcios utilizaban ya cuerdas y cadenas para la medición de distancias.

Hasta el 560 a. de C. no se tienen referencias de nueva instrumentación hasta que Anaximando introdujo el "Gnomon", aunque se cree que a este le pudo llegar alguna referencia de los babilonios o egipcios. Entre los primeros usuarios de este nuevo instrumento encontramos a Metón y Eratóstenes para la determinación de la dirección Norte y la circunferencia de la tierra respectivamente.

La "dioptra" o plano horizontal para la medición de ángulos y nivelación tenía su principio en un tubo en "U" con agua el cual servía para horizontalizar la plataforma.



El "corobates" o primer aproximación de un nivel, era una regla horizontal con patas en las cuatro esquinas, en la parte superior de la regla había un surco donde se vertía agua para usarla como nivel. Por otro lado Herón menciona la forma de obtener un medidor de distancia por medio de las revoluciones de una rueda.

Ptolomeo, hacia el ano 150 a. de C. describió el cuadrante aplicándolo a observaciones astronómicas. Para ángulos verticales, las reglas de Ptolomeo fueron utilizadas hasta la Edad Media.



Se puede considerar como antecesor del teodolito al astrolabio de Hiparco, contemporáneo de Ptolomeo.

Los romanos, portadores de los conocimientos griegos por Europa, usaron la "Groma", que consta de una cruz excéntrica, con plomadas en sus extremos, fijada a una barra vertical, que disponía de una especie de alidadas. Vitruvio hace referencia a los carros medidores de distancias por medio de contadores de vueltas, aunque las medidas de precisión se seguían a pasos mediante contadores de pasos. Además de las descripciones de Vitruvio, se encontraron en Pompella distintos instrumentos en el taller de un Agrimensor. También Vitruvio fue el constructor de la primera escuadra aplicando el fundamento de triángulo rectángulo de Pitágoras (lados de 3-4-5 metros).

Muy posteriormente, los Arabes apoyándose en los conocimientos de los griegos y romanos, usaban astrolabios divididos en 5 minutos de arco. [Usbeke Biruni diseno hacia 1000 d. de C., la primera máquina para la graduación de círculos].

Sobre el ano 1300, descrito por Levi Ben Gerson, se conoce un mecanismo para la medida indirecta de distancias, [posteriormente la barra de Jacob], mediante el movimiento de una barra perpendicular a otra principal graduada, que proporcionaba así los ángulos paralácticos.

La Brújula desde su nacimiento con los chinos hasta la referencia en 1187 de Alexander Neckman, con el desarrollo posterior introducido por Leonardo Da Vinci y Schmalcalder llegó a ser la precursora del teodolito.



Oronzio Fineo, en su libro "Geometría Práctica", aplica la brújula a un semicírculo graduado con dos alidadas, una fija y otra móvil. El siguiente paso hacia el goniómetro actual fue la mejora introducida por Josua Habernel con el teodolito-brújula que data del 1576.

Johan Praetorius, apoyándose en los conocimientos de Gemma Frisius, perfecciona la plancheta, que durante mucho tiempo fue el instrumento mas fino y avanzado con que podían contar los topógrafos.



Parece ser que anterior a Galileo, existen noticias de que un óptico holandés, Hans Lippershey, ideó una especie de anteojo sin llegar a montarlo; siguiendo esta línea de trabajo fue, Galileo quien montó su telescopio, continuando con el telescopio de Kepler y de este a la mejora introducida por Christian Huygens quien colocó un retículo para realizar tas punterías, con el avance que esto presentaba en los trabajos sobre la alidada de pínulas, usada hasta la época. William Gascoigne añadió el tornillo del los movimientos lentos dentro de los teodolitos.

A todo esto en 1610 aparece la cadena de Agrimensor, atribuida a Aaron Rathbone.

En 1720 se construyó el primer teodolito como tal, este venia provisto de cuatro tornillos nivelantes, cuya tutoría es de Jonathan Sisson (numero de tornillos que casi hasta la actualidad, se siguen usando en los teodolitos americanos).



Tobias Mayer cambió los hilos reales del retículo, hasta la fecha de hilos de tela de arana, por una grabación en la propia lente. Ignacio Porro contribuyó con su telescopio y taquímetro autorreductor a los avances en el campo de la instrumentación.

Pedro Núñez aportó un mecanismo de lectura para un cuadrante, dividiendo los círculos concéntricos en (n-1) del anterior, naciendo así el nonio. Jhon Sisson construyó en 1730 el primer goniómetro, mejorando por Jesse Ramsden quien introdujo microscopios con tornillos micromótricos para las lecturas angulares. Reichenbach invento en 1803 la primera maquina para graduar círculos o limbos, basado en el sistema de copias, principio que actualmente seguimos usando; en 1804 el propio Richenbach introdujo su teodolito repetidor y el centrado forzoso.

Sobre el 1740 aparece la primera escuadra doble, construida por el mecánico Adans.

En 1778, William Green describió un sistema óptico con hilos horizontales para la medida indirecta de distancias, posterior Richenbach anadió hilos estadimétricos en su alidada en 1810.

En 1823, Porro, con ayuda de una lente modificó el ángulo paralactico, para obtener el que ahora conocemos. En 1839 bautizó a su instrumento "taquímetro", dando paso a la "taquimetría".

En la línea de construcción de aparatos autorreductores encontramos en 1866 a Sanguet con su clisímetro o medidor de pendientes, el cual permitía obtener la distancia reducida con un mínimo cálculo.

Desde 1765 entró con fuerza en el mercado "las planchetas", con más o menos diferencias sobre las conocidas hasta hace algunos años (que quizá la ultima que se fabricase fuera de marca Sokkisha, utilizando un Red-Mini como alidada distanciómetro de corto alcance), dando lugar a los Taqueográfos y Honolograph.

La mira parlante se la debemos a Adrien Bordaloue, el cual, alrededor de 1830, fabricó la primera mira para nivelación, hecho que potenció el estudio y fabricación de autorreductores, permitiendo así leer en la mira la distancia reducida y el término "t"; entre estos aparatos podemos citar en 1878 el taquímetro logarítmico, en 1893 el taquímetro autorreductor de Hammer, en 1890 Ronagli y Urbani usaron una placa de vidrio móvil con doble graduación horizontal, cuya distancia entre hilos variaba en función del cenital observado.

Es de obligado cumplimiento decir en esta breve reseña, que en 1858 se midió la base fundamental Geodésica Española, base de Madridejos (entre Bolos y Carbonera), por medio de una regla doble de platino y latón de 4 metros, obteniéndose una distancia de 1462,885 m. con un error probable de t 2,580 milímetros; esta base fue alterada en uno de sus extremos, por lo que no ha sido posible comprobar la longitud que en su día se midió.

En 1900, Fennel creó, de acuerdo con Porro el primer anteojo analítico, usando un arco circular como línea base de los hilos del retículo. Carl Zeiss fabricó en 1932 un prototipo que se fabrico en 1942. En 1936 apareció el DKR y en 1946 el DKRM de Kern. (Posiblemente fue Kern con el KRlA, el ultimo que fabricó un autorreductor mecánico y no electromagnético, teniendo este los hilos rectos y paralelos, que en función de la inclinación del anteojo, por medio de levas y ruedas dentadas, variaban en la imagen del retículo observada desde el ocular, la distancia entre los hilos).

A finales del siglo XIX vieron la luz los primeros telémetros de imagen partida dentro del mismo ocular, dando lugar a los telémetros artilleros o de base fija y a los topográficos o de base móvil; entre ellos se pueden citar los fabricados por Ramsden (1790) y el de Barr & Stroud (1888).

En 1880 apareció el precursor de la actual estadía invar, con una barra de madera. En 1906 Carl Zeiss usb una barra de tubo de acero para su estadía, pasando al invar eri 1923.

En 1886, Sanguet inventó el principio que en un futuro dio lugar al prisma taquimétrico. Este principio fue fabricado por Wild en el ano 1921 con mira vertical, en lo que posteriormente sería el duplicador taquimétrico (principio ideado pro Boskovic en 1777). Hemos de esperar hasta 1933 para encontrar este sistema empleado con nuestra conocida mira horizontal, fabricado por Breithaupt.

En 1908, Heinrich Wild, colaborador entonces de Carl Zeiss, introdujo el anteojo de enfoque interno. Así mismo a Wild le debemos el nivel de coincidencia, el micrómetro de coincidencia y la estadía invar como ahora la conocemos.

Los limbos de cristal fueron fabricados en serie poco antes del 1936, mejorando así la graduación en el propio limbo. En el ano 1936, Smakula vaporizó las lentes del anteojo en el vacío, obteniendo algo parecido a lo que actualmente conocemos como la Óptica azul del anteojo.

El DKM3 de Kern apareció en 1939. En el 1862 aparece el THEO O10 de Carl Zeiss. Desde 1950 aparecen el T3 de Wild Heerburgg y de Carl Zeiss Jena el Theo 002 con registro fotográfico. El único interés de mencionar aquí estos aparatos, es por la creencia de que todos ellos y uno a uno marcaron una época dentro de la instrumentación topográfica.

A todo esto, por estas fechas, se seguía usando para trabajos de agrimensura la alidada de pínulas, la cuerda y la cadena de agrimensor, tal y como refleja Jesús de Federico en su obra "Topografía", reflejándolo en los siguientes términos: "denomínese pínulas a una reglilla provista, paralelamente a sus lados de dimensión mayor, de una ranura terminada en una especie de ventanilla circular, por la que se enfila la vista hacia el objetivo con que se opere. La alidada de pínulas consta en esencia de una regla metálica horizontal, en cuyos extremos se elevan las dos pínulas; ... Las cuerdas usadas con este objeto suelen ser de las llamadas de cordelillo y de torcido muy esmerado, estando corrientemente pintadas con pinturas aislantes para disminuir sobre ellas las influencias atmosféricas, ..., el empleo de la cuerdas en topografía general y agrimensura, no obstante la indiscutible ventaja que para los no profesionales presenta, por su facilidad de utilización, ..., por eso hoy su empleo solo ha quedado reducido al de elemento dedicado a servicios auxiliares, ..., la cadena tiene casi siempre la longitud de 10, 20 ó 25 metros, y está formada por eslabones de 0,05 a 0,20 de metro de largo, y provista de sus correspondientes asas, cuyas dimensiones suelen formar parte de la totales que corresponden al primer eslabón, ..., las mejores cadenas son de alambre de acero, de unos 3 mm. de diámetro".

Se hicieron estudios e intentos para obtener el primer nivel automático, teniendo que esperar hasta 1946, ano en el que el ruso Stodolkjewich puso en práctica estos principios. En el ano 1950, Carl Zeiss fabrico el Ni2, instrumento que poseía un compensador mecánico en lugar de burbuja tubular, precursor de los actuales sistemas de compensación por gravedad. Askania traspasó este principio a los teodolitos en 1956 montando el compensador para el limbo vertical.

El primer distanciómetro electro-óptico se fabricó en Rusia en el 1936, promovido por el Instituto de óptica Gubernamental. Este tipo de instrumento se empleó en el distanciómetro Aga fabricado en Estocolmo en 1948. En 1957, Wadley obtuvo un distanciómetro de microondas, el Telurometer. Hasta 1968 no aparecerán los distanciómetros electro-ópticos de láser. Wild fabricará el DI-10, distanciómetro de pequeñas dimensiones, que unido a un teodolito proporcionaba un gran beneficio para las medidas topográficas, tanto en rapidez como en precisión.

A partir de estas fechas, el avance ha sido poco menos que vertiginoso, pasando rápidamente a los distanciómetros montados en excéntrica a los montados sobre el propio anteojo o bien sobre un puente en la misma carcasa del aparato. Esto se pudo hacer gracias a la reducción de tamaño y peso que estos instrumentos fueron sufriendo, permitiendo así colimar los puntos con un solo movimiento horizontal (en el caso del puente) u con una sola puntería vertical (en el caso del montaje sobre el anteojo).


Con la aparición de los sistemas electrónicos de captación de ángulos, la carrera contra el tiempo ha sido aun más rápida y efectiva, obteniendo teodolitos digitales más precisos que antaño e incluso abaratando los recios del mercado.

De la captación electrónica de ángulos, tanto en su versión incremental como absoluta, pasamos casi sin darnos cuenta a la concepción de la actual estación total, mejorando la lectura angular así como la medida de distancias. También la electrónica permite sistemas compensadores de uno, dos o tres ejes para la verticalidad del instrumento.

El siguiente paso que mejora la captación de datos son los colectores de datos, apareciendo paulatinamente los colectores externos (libretas con software propio que manejaban el funcionamiento de la estación), colectores de tarjetas de registro (los cuales son manejados por la estación y su software interno), tanto en su versión de contactos físicos con la estación o de carga por inducción electromagnética, como los colectores internos en la propia estación, debiendo conectar esta al ordenador para su descarga. No pasará mucho tiempo para que la técnica permita el volcado de datos por medio de un "moden" a la línea telefónica, estando el colector a cientos de kilómetros del ordenador que recibe los datos.


Sería extenso y no muy ilustrativo el dar un repaso a los avances en las características de las estaciones totales desde su origen hasta la actualidad, por lo que preferimos tan solo dar un ligero vistazo a las ultimas novedades del mercado.

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No vamos a entrar aquí a comentar las posibilidades del sistema G.P.S. con su estacionamiento en tiempo real o diferido, con altas precisiones que se están obteniendo.

Bibliografia,

Deumlich, Fritz. "Survey Instrument$" (Walter de Gruyter New York, 1982).

Domínguez García Tejero, Fco. "Topografía General y Aplicada" (Madrid: Ed. Dossat S.A., 1989).

Duberc, G. "Cours de Topometríe Génerale, Tomo I" (Paris: Editions Eyrolles, 1985).

de la Cruz González, José Luís. "Instrumentos Topográficos" (Universidad de Jaén, 1995).

Federico, Jesús de. "Topografía" (Madrid: Ediciones Ibéricas).

Fossi, Ignacio. "Tratado de Topografía Clásica" (Madrid: Ed. Dossat S.A., 1949).

Martin Lopez, Jose. "Historia de la Cartografía y de la Topografía" (U.P.M. Escuela Universitaria de Ing. Técnica en Topografía,1995).
Catálogos de las marcas Leica, Sokkia, Pentax y Geo5.

COMO UTILIZAR LA BRUJULA

Excavacion de zanjas

Proceso
Excavación
Realizado el despeje y desbroce y el replanteo de la zanja, se procede a excavar la misma.
El modo usual de carga del material se realiza si lo permite el ancho de la zanja, ubicando la retroexcavadora en el eje de la zanja, a la cota del terreno sin excavar para terrenos de tierra, o recién volados en terreno rocoso, reculando la retrexcavadora a medida que va avanzando el frente.
Los camiones que retirarán la carga se ubican a un costado de la zanja, a la cota del terreno natural. Deben cuidar de no hacer acopios ni acercarse a los camiones a una distancia mínima que se calcula igual a la altura de la zanja, tomada desde el borde.
A medida que se va excavando, se determinan las características del material obtenido para darle el destino, ya sea: relleno de la zanja, transporte a vertedero u otro uso.
En excavaciones en terreno rocoso, se emplean explosivos, es por ello que antes de realizar los trabajos, deben planificarse con antelación la perforación, voladura y luego extracción de los materiales en los tiempos necesarios para que cada actividad se ejecute correctamente.
Si los cimientos apoyan sobre terreno cohesivo, la excavación de los últimos 30 cm., se hará poco antes de construirlos.
Deberá dejarse la superficie del fondo de la zanja limpia y firme, y escalonada si se requiere. Se elimina del fondo todos los materiales sueltos o flojos y se rellenan huecos y grietas. Se quitan las rocas sueltas o disgregadas y todo material que se haya desprendido de los taludes.
A continuación, y solo si fuese necesario, se extenderá la cama de asiento.
En cuanto a la aparición de agua, la entibación se irá colocando a medida que se desciende en la excavación. Al momento de aparecer el agua, debe realizarse su agotamiento con el uso de bombas de achique adecuadas para que el terreno que se va excavando quede en lo posible seco.
Luego se ejecuta el relleno y compactación de la zanja. Se elige el material adecuado para emplearlo y se compacta con rodillo si lo permite el ancho o en su defecto con bandeja vibrante, siempre cuidando de compactar todo el ancho hasta conseguir la densidad necesaria.
Relleno
Se ejecutará con el espesor ya definido utilizando material granular o de hormigón:
Material Granular:
Se irá compactando con el material requerido por proyecto , se compactará al 95% del próctor de referencia. Espesor de tongadas calculado no debe ser mayor a los 25 cm.
Hormigón:
El hormigón empleado deberá ser especificado en la Documentación Técnica del proyecto, en su resistencia, tipo de cemento y cono.
La ejecución de relleno se realiza considerando las características de la tubería a instalar, sus dimensiones y tipo de juntas.
El Relleno de la zona de la Tubería se divide en dos zonas:
1. La zona baja llegará a 30 cm. de altura calculada por encima de la generatriz superior. Si el relleno fuere de material filtrante, se aplica lo expresado en Rellenos con Material Filtrante.
Si el material no es filtrante, se dispone un material no plástico en capas de 15 a 20 cm. y se va compactando hasta el 95% del próctor modificado.
2. La zona alta completa el relleno alcanzando la altura total; aquí se utiliza un material en una capa de 10 cm. como máximo, compactándola al 100% del próctor modificado.
Aspectos a Tener en Cuenta
Ejecutar las zanjas a contrapendiente para que cuando llueva o aparezca agua en la excavación, este libre el tajo de trabajo permitiendo así desagotar por el otro extremo.
Para el acceso y circulación de camiones, y siempre que sea posible, se construye una pista paralela que facilita los trabajos de retiro y carga del material.
Para excavaciones con gran rendimiento, conviene disponer de pistas a ambos lados de la zanja; de este modo se irá cargando en forma alternativa con la retroexcavadora a los camiones ubicados a los costados de la zanja.
Para excavaciones en roca, se ejecutarán los taludes de la zanja por el procedimiento de recorte.
Criterios de Medición
Los trabajos de excavación y relleno en zanja se calculan por m3, partiendo de secciones teóricas, con la adición de los excesos inevitables autorizados.
Control de Calidad
Se inicia con el control del desbroce del terreno y los trabajos de replanteo de la zanja.
A continuación se irá controlando durante la excavación, la calidad de los productos obtenidos y el acopio, o su retiro para transporte a vertedero o para préstamo según sea el caso.
Cuando se llega al fondo de la zanja, debe comprobarse la cota de fondo y los taludes; se controla la ejecución de la cama de asiento si fuese necesaria.
En último término, se controla el relleno de la zanja y la compactación del mismo.
Se calcula la tolerancia de las superficies acabadas, refinar hasta lograr una diferencia menor a los 5 cm.
Medios Necesarios
Materiales
Se utilizan preferentemente suelos adecuados y seleccionados.
Los materiales para relleno es preferible que sean granulares, deben estar perfectamente libres de materia orgánica y ser plásticos. Granos tamaño máximo de 5 cm para zona baja y 10 cm. en la zona alta.
Mano de Obra
1 Capataz
2 Peones
2 Barreneros (para excavación en roca)
Maquinaria
1 Retroexcavadora, para excavación en tierra o en terrenos de tránsito.
1 Retroexcavadora con Martillo Picador, para excavación en roca de dureza media o en terrenos de tránsito.
1 Vagón Perforador para excavación en roca.
2 Martillos para excavación en roca.
S/N Camiones Volquete para retiro de tierra.
2 Rodillos o Bandeja de acuerdo al ancho de zanja

TRAZADO Y NIVELACION

Técnica I.Para este procedimiento se necesitan varios pasos y algunas herramientas, el trazo y la nivelación del terreno es uno de los primeros puntos a cubrir antes de comenzar ha hacer alguna otra actividad de construcción.El trazado es el primer paso necesario para llevar a cabo la construcción.Consiste en marcar sobre el terreno las medidas que se han pensado en el proyecto, y que se encuentran en el plano o dibujo de la casa o cuarto por construir.Preparación.Herramienta y material necesarioEs recomendable que el trazado se haga por lo menos entre tres personas, debido a que para una sola resulte demasiado difícil y no queda exacto. Es necesario para llevar a cabo este trabajo lo siguiente: cinta métrica o metro común, carretes de hilo de varios metros de largo, estacas de madera, clavos de dos pulgadas, martillo o maceta para clavar las estacas, cal para marcar en el terreno y nivel de manguera para fijar la altura a la que deberá ir el piso interior de la construcción sobre el terreno. También será necesario hacer una escuadra de madera para albañilería que uno mismo puede hacer de 50cm x 40cm x 30cm.

Procedimiento de trabajo. Tendido de hilosPara hacer el trazado de la obra se toma como referencia alguno de los muros de las construcciones vecinas en casos de que las haya. Si no hay construcciones junto, es necesario delimitar de forma precisa el terreno y tomar como referencia para el trabajo una de las líneas de colindancia, clavando dos estacas en sus extremos y tendiendo un hilo entre ellas, que no debe moverse en tanto se hace el trazado.Una vez hecho esto, tómese como base esta colindancia, marcando sobre ellas los puntos en los que se van a encontrar los muros perpendiculares a esta.Cuando estos puntos se han medido en forma precisa a partir del alineamiento y se han marcado con lápiz sobre el hilo de la colindancia o sobre el muro de la construcción vecina, se colocan hilos perpendiculares en cada uno de estos puntos, mediante el auxilio de una escuadra de madera. Sobre cada una de estas líneas deben tenderse nuevos hilos sostenidos por estacas. Traza de perpendiculares

Para el trazo de un eje perpendicular a otro se emplea la escuadra haciendo coincidir los hilos con los bordes de la misma. Cuando esto se logra se amarran los hilos sobre los puentes y se vuelve a rectificar la perpendicular con la escuadra. Esta misma operación se repite para los muros que van a ir perpendiculares a estos nuevos trazos y paralelos al hilo de la colindancia o al muro del vecino que se tomo inicialmente como referencia. De esta forma se van cerrando los trazos hasta formar los cuadrados o rectángulos que van a constituir todos los cuartos de la construcción. Trazado del ancho de la excavación Una vez que se han tendido los hilos de los ejes, procédase a marcar el ancho de la zanja que se va a excavar para la cimentación esta zanja tendrá 10cm de mas a cada lado con respecto al ancho de la base de la cimentación. Lo anterior se hace midiendo la mitad del ancho total del cimiento a cada lado del hilo y tendiendo hilos paralelos al mismo indicando al ancho total de la zanja por excavar. Cuando se trata de cimientos colindantes con otros terrenos o construcciones, la zanja se marcara de un solo lado del hilo. Posteriormente márquense estas líneas con cal. Al quitar los hilos, evítese mover las estacas, que servirán posteriormente para el trazo de los ejes de los muros. Nivelación Desde el trazado de la obra es conveniente tener en cuenta a que altura va a quedar el piso interior de la construcción con relación al nivel del terreno y de la banqueta. Es necesario que este quede mas alto que el nivel del terreno para evitar que se meta el agua de lluvia o que se tengan humedades en los muros. Es por esto que el piso interior debe quedar unos 25 o 30cm, arriba del terreno, y cuando menos 15cm arriba del nivel de banqueta.Por ello, es necesario fijar desde el principio de la obra este nivel. Esto se hace marcando una raya en referencia sobre el muro de una de las instrucciones vecinas o sobre un piolín clavado en el terreno. Esta raya debe marcarse un metro mas arriba del nivel del piso interior que se desea tener.Desde esta marca se pasaran todos los niveles a la nueva construcción mediante un “nivel de manguera”.Sobre el piolín o muro de referencia márquense 25 o 30cm arriba del nivel del terreno, luego 1m arriba de esa señal una nueva marca sobre el piolín o muro.Esta ultima marca servirá en todos los trabajos de la construcción para determinar el nivel de piso terminado de la casa

TOPOGRAFIA

La topografía (de topos, "lugar", y grafos, "descripción") es la ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación gráfica de la superficie de la Tierra, con sus formas y detalles, tanto naturales como artificiales (ver planimetría y altimetría). Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñas extensiones de terreno, utilizando la denominación de geodesia para áreas mayores. De manera muy simple, puede decirse que para un topógrafo la Tierra es plana, mientras que para un geodesta no lo es.
Para eso se utiliza un sistema de coordenadas tridimensional, siendo la X y la Y competencia de la planimetría, y la Z de la altimetría.
Los mapas topográficos utilizan el sistema de representación de planos acotados, mostrando la elevación del terreno utilizando líneas que conectan los puntos con la misma cota respecto de un plano de referencia, denominadas curvas de nivel, en cuyo caso se dice que el mapa es hipsográfico. Dicho plano de referencia puede ser o no el nivel del mar, pero en caso de serlo se hablará de altitudes en lugar de cotas