UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
REGIÓN XALAPA
Uso de las funciones relevantes para replanteo con
la estación Sokkia Set600, utilizando videos
didácticos.
MEMORIA
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL
PRESENTA
Armando Flores Gómez
DIRECTOR
MCTE. Juan Gabriel Nolasco Trujillo
Xalapa Enríquez Veracruz
2015
Índice
1.
2.
Antecedentes ................................................................................................................. 1
1.1.
Planteamiento .......................................................................................................... 1
1.2.
Delimitación .............................................................................................................. 3
1.3.
Justificación .............................................................................................................. 3
1.4.
Objetivos................................................................................................................... 4
1.5.
Metodología .............................................................................................................. 4
Marco Teórico ................................................................................................................ 6
2.1
La estación total ....................................................................................................... 6
2.2
Función de replanteo ............................................................................................... 9
2.3
Función de trisección ............................................................................................... 9
2.4
El video didáctico .................................................................................................. 10
2.4.1
3
Ventajas y desventajas pedagógicas del video ............................................. 10
Descripción del trabajo............................................................................................... 14
3.1
Levantamiento de puntos....................................................................................... 14
3.1.1
Puntos de referencia y estación topográfica .................................................. 14
3.1.2
Crear un nuevo trabajo y nombrarlo ............................................................... 15
3.1.3
Introducir coordenadas iniciales ..................................................................... 16
3.1.4
Introducir altura del instrumento ..................................................................... 17
3.1.5
Orientar la estación con respecto al norte ..................................................... 18
3.1.6
Levantamiento de puntos ............................................................................... 18
3.2
Cambio de estación (topográfica) .......................................................................... 19
3.2.1
Cambio de estación por Stn_Orientation ....................................................... 19
3.2.2
Cambios de estación por trisección ............................................................... 21
3.3
Descargar puntos de la estación ........................................................................... 23
3.4
Convertir datos SDR a .TXT .................................................................................. 29
3.5
Importar coordenadas en .TXT a AutoCAD .......................................................... 31
3.6
Replanteo de puntos .............................................................................................. 33
3.7
Envío de puntos de la computadora a la estación ................................................ 34
4
Conclusiones ............................................................................................................... 40
5
Bibliográficas ............................................................................................................... 41
6
Anexos .......................................................................................................................... 42
Tablas
Tabla 1. Comparativa técnica de estaciones totales en el mercado regional ....................... 8
Tabla 2. Sentidos para adquirir información y porcentaje de retención de datos. ............. 11
Figuras
Figura 1. Descripción de colación de los puntos de referencia y estación topográfica ...... 15
Figura 2. Descripción del teclado y pantalla de la estación total Sokkia set600 ................. 17
Figura 3. a) La altura del aparato es medida desde el trompo hasta el eje del telescopio. b)
El eje del telescopio se localiza marcado por un punto en ambos lados de la estación. ... 18
Figura 4. a) se levantan dos estaciones para orientar la segunda estación. b) la segunda
estación se orienta con la estación primera y la estación de referencia. ............................ 20
Figura 5. a) se levantan dos estaciones para orientar la segunda estación. b) la segunda
estación se orienta con la estación primera y la estación de referencia ............................. 22
Figura 6. Algoritmo usado por la es estación total ............................................................... 23
Figura 7. Siempre nombre al proyecto (New Project) como una descripción de referencia
al trabajo. Esta es la ruta para generar un nuevo proyecto. ................................................ 25
Figura 8. Se generan dos ventanas una de editor de libreta de campo (superior) y la otra
de la reducción a Coordenadas (inferior) de la libreta de campo. ....................................... 25
Figura 9. Ruta por menú para importar datos de la estación total. ..................................... 26
Figura 10. Ventana para descarga de archivos SDR a la PC. ............................................ 26
Figura 11. Ventana para configuración de puerto de cable de transferencia. .................... 27
Figura 12. Ventana lista para descarga de archivos SDR a la PC ...................................... 28
Figura 13. Ventana esperando recibir datos. ....................................................................... 28
Figura 14. Pantalla estación enviando datos a la PC .......................................................... 29
Figura 15. Pantalla de formato del archivo a abrir ............................................................... 30
Figura 16. Despliegue de los datos del levantamiento ........................................................ 30
Figura 17. Formato de salida de los datos ........................................................................... 31
Figura 18. Importar los puntos a AutoCAD por CivilCad. .................................................... 32
Figura 19. Menú de opciones para importar los puntos. ..................................................... 32
Figura 20. Visualización de puntos importados a AutoCAD. ............................................... 33
Figura 21. a) trompo de madera con longitud 10 a 20 cm ................................................... 34
Figura 22. a) Datos de proyecto; b) ventana para exportar datos con CivilCad. ................ 35
Figura 23. Ventana para importar datos .TXT ..................................................................... 36
Figura 24. Ventana para exportar datos a formato SDR ..................................................... 36
Figura 25.Ventana para enviar datos a la estación ............................................................. 37
1. Antecedentes
1.1. Planteamiento
Como bien se sabe la precisión es uno de los puntos más imperativos en cualquier
trabajo dentro del campo de la Ingeniería Civil, en los procesos de diseño y
construcción las proyecciones geométricas producto de un estudio topográfico en
una lectura errónea de un ángulo o un mal cambio de estación pueden provocar
errores exorbitantes debido a que las distancias de medición pueden ser grandes o
pequeñas generando datos equivocados para su uso o aplicación, como ejemplo,
está una carretera, que debido a su longitud en kilómetros los errores que se pueden
ocasionar conllevan un costo económico muy importante.
Lo antes mencionado es la razón y motivación para la generación de este
documento, en el que se pretende dar a conocer no solo los conocimientos
aprendidos en campo, sino también experiencias personales que pueden ser de
utilidad a los estudiantes de Ingeniería Civil quienes durante los años de estudio
adquieren una buena formación en la teoría, pero tienen poca oportunidad de
enfrentarse a situaciones prácticas. Este documento menciona los errores y las
dificultades en campo y subprocesos que la topografía tiene dentro de la vida
profesional.
Es una realidad que los principales retos del Ingeniero Civil es la comprensión de
los entornos en los que se realizan los trabajos o estudios necesarios para un
proyecto, tanto en la ejecución como en la proyección de una obra. Los entornos a
los que se enfrenta un Ingeniero y que se consideran en este trabajo son de tipo:
Social: al trabajar en un lugar remoto donde las costumbres y tradiciones de la
localidad son diferentes a las de procedencia del Ingeniero, representa un problema.
En este caso en particular, la solución más factible es que la contratación de
personal se lleve a cabo con los mismo pobladores de la localidad para auxiliar a
las brigadas como peones, brechadores y otros que se capacitan para ser
prismeros, esta acción mejora la convivencia, como a su vez generar confianza con
los pobladores y aunado al hecho de que es una opción más económica que utilizar
personal de otro poblado o procedencia.
Página 1
Climático: este es otro factor representa un problema mayor en los trabajos a
campo abierto y el cual no hay forma de manipular aunque existen formas de
sobrellevarlo. Este factor depende de la región de trabajo, por ejemplo, en zona de
sierra en donde las lluvias y tormentas son comunes lo que significa un retraso de
la actividad en sí, se ve también afectado por la probabilidad de rayos, que vienen
aunados con las tormentas que ponen en riesgo la seguridad de la brigada y el daño
de los circuitos eléctricos de la estación. Este factor varía según la región y la
temporada del año (en algunos casos).
Orográfico: este factor no se debe tomar a la ligera pues la poca experiencia del
Ingeniero puede ocasionar un avance lento o peligroso. Además la experiencia
también servirá en el cobro del servicio topográfico debido a la dificultad de este.
Flora: como se menciona anteriormente la colaboración de personal de la región
permite cuidar especies silvestres (edénicas) para respetar y tener cuidado con las
lesiones por contacto de las mismas. También es de apoyo por ciertos cultivos que
deben ser protegidos o causaría una afectación al dueño de la parcela o rancho
donde se desarrolle el proyecto que representaría la interrupción de los trabajos y
una afectación económica.
Fauna: este factor incluye a los animales salvajes, para contemplar los riesgos que
pueden sufrir los integrantes de la brigada al acercarse a sitios en donde existan
especies agresivas o que al sentirse intimidado este ataque al personal. Ahora bien,
sobre los animales estabulados o de pastoreo evitar contacto es lo más adecuado,
para una evitar malas interpretaciones con los dueños de los animales.
Por todo lo descrito anteriormente, en este trabajo se pretende dar a conocer al
lector no solo el conocimiento teórico de la estación total y sus funciones, sino
también su aplicación en un levantamiento topográfico real en campo, donde las
condiciones de trabajo son muy distintas a las que se pueden presentar en cualquier
simulación práctica, ya que como todos sabemos, es durante el trabajo de campo
donde los conocimientos y criterios son puestos a prueba.
Página 2
1.2. Delimitación
El campo de la topografía es tan extenso como interesante y para su estudio es
divido en planimetría y altimetría. En este documento se explicaran algunos
aspectos de la planimetría aplicada usando la estación total Sokkia, los cuales son
de vital importancia para realizar la mayoría de los trabajos del ámbito civil.
Para delimitar el estudio se tomó como base los trabajos usados en topografía de
caminos, en donde se aplican los trabajos de levantamiento de puntos y replanteo,
los cuales se aplican para en diferentes áreas de la ingeniería y los mismos pueden
realizar trabajos de diferente índole.
Como ejemplo un trabajo de replanteo puede ser usado para delimitar linderos de
un terreno o lotificación, ubicar puntos principales de naves industriales y el
levantamiento de puntos puede servir para levantar un área y poder realizar el plano
del terreno.
1.3. Justificación
El principal motivante para la creación de este documento, es la falta de información
sobre los trabajos topográficos aplicados en la ingeniería civil, puesto que durante
los años de estudio en la carrera se ven temas relacionados a la topografía, más sin
embargo solo se retoman de manera superficial, por cuestiones tanto del tiempo
como de los números grupos. Por este motivo se usarán videos didácticos en los
cuales se podrá retroceder y repetir las veces necesarias y de esta manera lograr
entender de manera adecuada cada uno de los puntos, lo cual integra una
experiencia personalizada en la que el estudiante o interesado podrá entender de
manera más sencilla.
De igual manera se plantea el fusionar los conocimientos aprendidos en campos
con los conocimientos que el estudiante llevó durante su formación educativa para
así lograr el entendimiento del replanteo de puntos y todo esto logrado con la
utilización de las nuevas tecnologías es decir usando videos didácticos los cuales
serán puestos en línea.
Página 3
1.4. Objetivos
Objetivo principal
Diseñar videos que aborden experiencias prácticas sobre el replanteo de puntos de
obra, haciendo énfasis en errores y dificultades frecuentes en campo y subprocesos
que la topografía tiene dentro de la vida profesional. Se pretende que estos videos
puedan ser utilizados como recursos didácticos para autoaprendizaje de los
estudiantes o de apoyo en clase para los docentes de esta facultad.
Objetivos secundarios
a) Comprender y aplicar la función de replanteo con apoyo de la estación total
SOKKIA a través de uso de videos didácticos.
b) Comprender y aplicar la función de trisección como apoyo del replanteo de
puntos utilizando la estación total SOKKIA a través de uso de videos
didácticos.
c) Producir videos didácticos para la enseñanza de las funciones de replanteo
y de trisección de una estación total SOKKIA.
1.5. Metodología
Para desarrollar el trabajo se necesita llevar un orden, el cual solo puede ser logrado
a través de una metodología adecuada, en la cual la investigación tanto de
materiales virtuales, como de las experiencias de operarios del equipo será de vital
importancia para lograr crear un conjunto uniforme, donde se describan los trabajos
y procesos de una manera detalla así como de fácil comprensión.
La realización de los videos didácticos es el punto el cual tendrá más relevancia,
puesto que a la hora de realizarlos, en ellos se verá reflejado todo el trabajo descrito
y para lograr la mayor claridad posible en cuanto a definición de utilizarán equipos
especializados de videos con estabilizador óptico. También se escribirá y grabará
un borrador para que los videos cuenten con una descripción completa de lo que se
realizará a cada paso. De igual manera será necesario editar los videos para poder
enlazar el audio a los videos, puesto que este no es posible grabarlo al momento de
realizar los videos, ya que existe mucha contaminación auditiva la cual le restaría
calidad al trabajo final. Otro aspecto importante será la grabación de las pantallas
Página 4
de la computadora para explicar los puntos de la transferencia de datos del aparato
a la pc. Las ediciones y grabaciones se realizarán con un software libre.
Página 5
2. Marco Teórico
2.1 La estación total
Vivimos en una era tecnológica en donde todo ha ido evolucionando de manera que
los trabajos cada vez se realizan de una manera más eficiente y sencilla. Los
instrumentos topográficos han evolucionado a la par con los avances tecnológicos,
la implementación de la estación total fue un gran paso, puesto que la estación
posee tanto software como un hardware especializado, con el cual se pueden
obtener datos precisos y rápidos.
La estación total dentro de la topografía juega un papel sumamente importante,
pues antes de ella existía el teodolito, pero este se operaba en forma manual lo cual
resultaba laborioso y lento, sus distancias de medición eran cortas debido a que
usaba la cinta métrica, la cual a su vez producía los famosos errores catenarios los
cuales no son más que un ángulo que se produce por el propio peso de la cinta al
ser esta muy larga.
Podemos definir por estación total a un instrumento electro-óptico utilizado en
topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica. Consiste en
la incorporación de un distanciómetro y un microprocesador a un teodolito
electrónico.
Algunas de las características que incorpora el uso de la estación total y que no
cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), leds
de avisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro,
trackeador (seguidor de trayectoria) y la posibilidad de guardar información en
formato electrónico, lo cual permite la descarga de datos posteriormente en
ordenadores personales.
Dependiendo de la estación total (marca y versión) estas vienen provistas de
diversos programas sencillos, que permiten entre otras capacidades, el cálculo de
coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y eficaz, así como,
el cálculo de azimuts y distancias (obtención de datos). Si deseamos ver su
funcionamiento como un teodolito, una estación total se compone de las mismas
Página 6
partes y funciones esenciales para su uso, como son la nivelación y centrado de un
punto (estación topográfica), con la ventaja de que la estación total cuenta con
niveles electrónicos que facilitan la tarea. Cabe mencionar que ambos equipos
consideran los errores, asociados a los tres ejes los cuales son:
verticalidad, con la doble compensación ve reducida su influencia sobre las
lecturas horizontales.
colimación
e
inclinación
del
eje
secundario,
tiene
el
mismo
comportamiento que en un teodolito clásico, salvo que en la estación total
puede ser corregido por software, mientras que en el teodolito la corrección
debe realizarse por métodos mecánicos.
La estación total realiza la medición de ángulos a partir de marcas realizadas en
discos transparentes para luego tomar las lecturas de distancia que se realizan
mediante una onda electromagnética portadora con distintas frecuencias que rebota
en un prisma ubicado en el punto a medir y regresa, tomando el instrumento el
desfase entre las ondas. Algunas estaciones totales presentan la capacidad de
medir "a sólido", lo que significa que no es necesario un prisma reflectante. La
obtención de coordenadas de puntos respecto a un sistema local o arbitrario, como
también a sistemas definidos y materializados, el instrumento realiza una serie de
lecturas y cálculos sobre ellas y sobre la información (datos) suministrados por el
operador.
Las lecturas que se obtienen con este instrumento son las de ángulos verticales,
horizontales y distancias. Otra particularidad de este instrumento es la posibilidad
de incorporarle datos como coordenadas de puntos, códigos, correcciones de
presión y temperatura, etc. La precisión de las medidas es del orden de la
diezmilésima de gonio en ángulos y de milímetros en distancias, pudiendo realizar
medidas en puntos situados entre dos y cinco kilómetros según el aparato y la
cantidad de prismas usados.
Existen diferentes tipos y marcas de estaciones como son las siguientes:
Página 7
Marca
Modelo
Características
South1
NTS-362
2 pantallas, alfanumérica, tarjeta de memoria SD
South
NTS-
2 pantallas, alfanumérica, plomada laser, tarjeta de
362RL
memoria SD
NTS-
2 pantallas, touchscreen, Windows CE, tarjeta de
372RC
memoria SD
KTS-
2 pantallas, alfanumérica, plomada laser
South
Kolida2
445LL
Kolida
Sokkia
KTS-
2 pantallas, alfanumérica, plomada laser, tarjeta de
442RLC
memoria SD
Set 630RK
Memoria interna; totalmente a prueba de polvo y agua,
lectura sin prisma a 200m
Sokkia
Set 610
Memoria interna; totalmente a prueba de polvo y agua
Leica3
TS02
Alcance sin prisma 500m, compensación en cuatro ejes,
PLUS
mySecurity, código PIN/PUK, Bluetooth® Wireless
R500
Flexline
Leica
TS09
Alcance sin prisma 500m, compensación en cuatro ejes,
PLUS
mySecurity, código PIN/PUK, Bluetooth® Wireless
R500
Flexline
PENTAX4 R-425VN.
Posee doble pantalla para una visualización fácil y rápida
tanto en directa como en tránsito.
Tabla 1. Comparativa técnica de estaciones totales en el mercado regional
1
South: fabricante y proveedor de equipos topográficos e instrumentos cartográficos en China
2
Kolida: fabricante y proveedor de equipos topográficos
3
Leica: Leica es una empresa alemana dedicada a la fabricación de instrumentos ópticos de
precisión
4
Pentax: Pentax Corporation es una empresa óptica japonesa especializada en la fabricación de
equipo fotográfico, telescopios, óptica deportiva y equipamiento médico.
Página 8
Es importante señalar, que debido al perfil formativo, el Ingeniero Civil regularmente
desarrolla trabajos topográficos, convirtiéndose en ocasiones en un especialista; tal
razón es de suficiente valor como para impulsar el desarrollo de este trabajo en
donde se plantea explicar a detalle el replanteo de puntos, así como la trisección
como puntos más imperativos, que bajo el trabajo continuo el Ingeniero Civil llega a
dominar y valorar su aplicación.
2.2 Función de replanteo
El replanteo de puntos es una función que por sí sola es una gran ventaja para
realizar los trabajos de proyecto geométrico de una carretera, pero no solo tiene
aplicación en proyectos de esa índole sino que también puede ser usado para ubicar
puntos en un terreno, como ejemplos prácticos se mencionan los ejes de obra para
naves industriales, estructuras en edificación y vías terrestres, en obras de gran
magnitud sus aplicaciones son muy variadas.
Dando un ejemplo más concreto en el replanteo de una carretera, consiste en la
demarcación en el terreno de las partes que componen una carretera, como: las
curvas, bordes de calzada, bermas o espaldones y las cunetas. Esta actividad se la
ejecuta posteriormente al trazo de la poligonal de diseño, y su objetivo es plasmar
sobre ella las partes que conforman la carretera, acogiéndose estrictamente a las
dimensiones y geometría especificadas.
2.3 Función de trisección
Ahora la trisección es una función que está ligada al replanteo de puntos, puesto
que con esta se puede montar el equipo en cualquier lugar en el terreno sin la
necesidad de estar parado sobre un punto específico, lo cual permite un mayor
campo visual, otra de sus ventajas es el ahorro considerable de tiempo debido al
hecho de que aunado a lo mencionado anteriormente tampoco requiere el uso de
la plomada óptica, se puede considerar una estación dinámica para el replanteo. El
conocimiento de esta técnica genera en el operador un mayor rendimiento y
eficiencia a la hora de ejecutar.
Página 9
2.4 El video didáctico
En este trabajo se mencionará el video didáctico, ya que será el recurso en el cuál
se presentarán las experiencias obtenidas en el área de levantamientos de puntos
y que se espera puedan ser utilizados como recursos educativos en la facultad de
Ingeniería Civil.
El vídeo es posiblemente uno de los medios audiovisuales más versátiles utilizados
en la enseñanza. Su uso en la docencia ha aumentado considerablemente en los
últimos años propiciado un terreno fértil en la investigación.
Para García Valcárcel (2009), el video “ha sido el medio técnico audiovisual de
mayor proyección” en las últimas décadas, debido al interés social que éste medio
ha despertado”.
Según un análisis de Ferrés (2000) elaborado por la Oficina de Estudios de la
Sociedad Americana (Socondy- Vacuum Oil Co. Studies), en relación a la
potencialidad didáctica del audiovisual en el proceso de aprendizaje, señala que el
porcentaje de datos retenidos en la mente de una persona, equivale a un 83%
cuando lo percibimos por medio del sentido de la vista. Por lo que en la educación
universitaria es cada vez más frecuente el uso del video didáctico como una
herramienta que permite el desarrollo de aprendizajes significativos en los
estudiantes lo que hace imposible concebir una escuela que no incluya entre sus
materiales didácticos, los videos educativos.
2.4.1 Ventajas y desventajas pedagógicas del video
Una de las grandes ventajas del uso del video en el aula se relaciona con la
capacidad del medio de llamar la atención de los estudiantes, atención que según
(Ferrés, 1993), está condicionada por su poder tecnológico, es decir, entre más
sofisticado sea el medio, más atención pondrán los estudiantes en los contenidos y
en las actividades a desarrollar. Lo que significa que las instituciones deben también
estar al pendiente de actualizar el equipo necesario, para utilizar los diversos medios
y no solamente la computadora como ha sucedido en la actualidad.
Otra de las ventajas del uso del video en el aula se relaciona con el ahorro de tiempo
para el aprendizaje, ya que el potencial de la imagen y del sonido apoya a la
Página 10
aclaración de conceptos abstractos y ataca directamente al verbalismo del profesor,
pero sin duda la ventaja principal, es que el video en el aula es un medio que
estimula el uso de varios sentidos de los estudiantes, por lo que despierta su interés
en los contenidos, ya que está comprobado que entre más sentidos utilicemos mejor
es nuestro aprendizaje.
SENTIDO UTILIZADO PARA EXTRAER
INFORMACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE
1% mediante el gusto
1.5% mediante el tacto
3.5% mediante el olfato
11% mediante el oído
83% mediante la vista
DATOS RETENIDOS POR EL ESTUDIANTE EN
FUNCIÓN DEL SENTIDO QUE UTILIZA.
10% de lo que leen
20% de lo que escuchan
30% de lo que ven
50% de lo que ven y escuchan
70% de lo que se dice y se discute
90% de lo que se dice y luego se realiza
Tabla 2. Sentidos para adquirir información y porcentaje de retención de datos.
Más recientemente, Willmot (2012) muestran que existe una fuerte evidencia de que
la información de vídeo didáctico puede inspirar y comprometer a los estudiantes
cuando se incorporen a las actividades de aprendizaje centradas en los estudiantes
a través de:
Aumento de la motivación del estudiante
Mejorada experiencia de aprendizaje
Mejores notas
Potencial de desarrollo para un aprendizaje más profundo del potencial del
tema
Desarrollo de la autonomía del alumno
Mejorar el trabajo en equipo y habilidades de comunicación
Una fuente de pruebas relativas a las habilidades para las entrevistas
Recursos de aprendizaje para futuras cohortes a utilizar
Oportunidades para el desarrollo personal
Otra propuesta interesante considerar en este estudio son las ventajas y
desventajas señaladas por Corpas (2004).
Página 11
Ventajas
Introduce variedad. Poner un fragmento de un video a la semana o cada
quince días puede romper con la monotonía del uso exclusivo de un libro de
curso. El hecho de ser un soporte de uso esporádico hace que los alumnos
presten más atención y estén más motivados.
No permite trabajar elementos verbales. Puede ser una muestra de un gran
valor para observar las actitudes, los comportamientos, los gestos, las
distancias entre los interlocutores.
Desarrolla la comprensión. Ofrece la posibilidad de realizar actividades de
comprensión mucho más próximas a la realidad que cuando exponemos a
nuestros alumnos a simples audiciones.
Es un soporte muy cercano para los alumnos. En general, los alumnos más
jóvenes están hoy en día menos acostumbrados a leer que a recibir
información a través de imágenes (cine, video, Internet, televisión). Tienen
una predisposición muy positiva hacia todo lo visual. La lectura en muchos
casos puede ser poco motivadora mientras que a través del video se pueden
trabajar textos de una gran variedad y de un incalculable valor lingüístico
(documentales, noticias, películas, entrevistas, etc.).
Es una forma de llevar la vida real al aula. Especialmente si se trata de
documentos reales o de ficción pero que representan escenas de la vida
cotidiana, como es el caso de las películas.
La enumeración de ventajas que tiene la utilización del video en el aula podría ser
más larga porque las desventajas son mínimas y, en la mayoría de los casos,
subsanables, sin embargo entre las desventajas podrían considerarse:
La complejidad lingüística puede exceder el nivel de comprensión del
alumno. Esto puede ocurrir si el nivel de exigencia de la actividad que
proponemos excede el nivel de competencia de nuestros alumnos. Hay que
tener presente que no existen documentos difíciles si adaptamos la tarea al
nivel del alumno.
Página 12
Supone mayor trabajo de preparación para el profesor. Trabajar con
documentos reales exige más de un visionado, tomar nota de las
transcripciones y elaborar actividades que se adapten a su nivel al tiempo
que los motiven. Sin embargo, existen materiales, publicados por editoriales
especializadas, que van acompañados de sus respectivas guías didácticas y
pueden ser de gran ayuda para el profesor.
Puede crear pasividad en el alumno. Especialmente si no se han diseñado
actividades lo suficientemente motivadoras y capaces de suscitar su interés.
Si se necesita una imagen válida y confiable de maestros en particular
debemos grabarlos múltiples veces, ya que un maestro puede enseñar
diferente su lección así como varía el nivel de éxito obtenido en cada clase.
En cambio sí se necesitan datos a nivel escuela, o a nivel estatal o nacional,
se les grabará mucho menos veces, evitando la tentación de indicar nada
confiable sobre los maestros como individuos.
Página 13
3 Descripción del trabajo
3.1 Levantamiento de puntos
Todo estudio topográfico es el levantamiento de puntos que implica la descripción
de puntos requeridos o necesarios para la representación geométrica de un sitio o
área de trabajo, pero también es la representación de puntos de proyecto en el sitio
de trabajo (de obra).
3.1.1 Puntos de referencia y estación topográfica
Es de suma importancia la ubicación de puntos de referencia y la puesta de la
estación para el inicio de trabajos. Esta tarea en gran parte es beneficiada por la
experiencia del ingeniero civil, ya que sus conocimientos y el trabajo a realizar le
permiten la selección más adecuada de los sitios de control y trabajo.
Las consideraciones que se deben tomar para una obra o proyecto, son: el
establecimiento y colocación de tres puntos de control, dos serán para referencias
y el tercero donde se ubicara la estación, se debe tener cuidado en la colocación
de las referencias puesto que se deben ubicar en lugares inamovibles como por
ejemplo una mojonera o monumento, su función es de control.
Ejemplo: Las mojoneras por normativa de la SCT
se compondran de: una varilla o clavo con
cabeza de cruz de 9.5 milimitetros de diametro,
con longitud de 10 centimetros, ahogados en un
cilindro (o prisma) de 20 cm de diametro y 40
centrimentros de profundidad.
La colocación del punto de la estación (topográfica) será ubicada en un lugar donde
se tenga el mayor rango visual del sitio a levantar, con la condición de no interrumpir
el flujo vehicular (para un camino o vialidad) o las actividades que se realicen en el
sitio, así como la proyección de las siguientes estaciones.
Página 14
Figura 1. Descripción de colación de los puntos de referencia y estación
topográfica
Ya ubicada la estación topográfica se procede a colocar el tripe en el punto de la
estación y posteriormente montar esta sobre el mismo. El centrado y nivelación de
la estación (topográfica), para esta actividad se recomienda tener mucho cuidado
para la correcta realización del proceso, a continuación se describen los pasos:
centrado por plomada óptica,
nivelación de burbuja de nivel esférico ubicado junto a los tornillos de nivel
de pie del equipo;
reubicación por medio de la plomada óptica para un centrado adecuado;
nivelación de burbuja de nivel tubular ubicado junto entre los postes
principales que sostienen al telescopio, esta nivelación es de 2 a 1, dos
tornillos nivel de pie con el eje del nivel tubular para nivelar y después el
tercer tornillo se nivela en ángulo recto a los dos tornillos anteriores.
Para finalizar, se hace la nivelación digital.
3.1.2 Crear un nuevo trabajo y nombrarlo
Una vez montado el equipo se definirá un nuevo trabajo dentro de la estación. La
estación total puede almacenar hasta diez proyectos (Job). Los trabajos se crean
desde la opción MEM desde la pantalla principal, en el menú de MEM seleccionamos
Página 15
JOB y con las flechas se posicionara en selección de trabajo (JOB selection) dando
enter, dentro del menú seleccionamos la opción de lista (List), ya desde ahí
seleccionamos un archivo a utilizar. Después seleccionamos la opción de
coordenadas de Trabajo (Coord Search Job) y entramos nuevamente a la opción
lista (List), seleccionar el trabajo con el mismo nombre que el anterior presionando
enter dos veces de no haber realizado los pasos correctamente, la estación no
grabara los puntos, se deberá observar en la pantalla los dos nombres iguales del
trabajo.
Luego de escoger un trabajo nuevo, de manera
opcional se
pude cambiar el nombre del
proyecto, para poder reconocerlo posteriormente
de manera sencilla. Para hacer esto, se
posicionara
en el
menú principal MEM, se
posicionara en JOB y posteriormente en name
edit en donde se le podrá el nuevo nombre con
el que se reconocerá el trabajo, para escoger el
nombre del trabajo es recomendable usar una
palabra clave la cual sea asociada fácilmente a
lo que se está realizando.
3.1.3 Introducir coordenadas iniciales
Después de haber montado la estación, nivelado y establecido un nuevo trabajo,
así como nombrarlo, se prosigue asignar coordenadas al punto de la estación, es
decir, se le coloca una coordenada en X, Y, Z al punto en el cual la estación se
encuentra ubicada.
El procedimiento para poder asignar coordenadas al punto es presionar MEAS,
entrar en COORD, si no aparece la función se presionara la tecla FUNC hasta ver
COORD en pantalla, luego seleccionar Stn Orientation, se presiona enter, después
Página 16
seleccionar Stn Coordinate y presionar enter, entonces saldrá un menú donde se
introducirán las coordenadas del punto de la estación.
Las coordenadas pueden ser arbitrarias por
ejemplo N=11,000 E=1,000 Z=100 o los tres en
cero. También se pueden introducir coordenadas
obtenidas
con
un
GPS
para
ubicar
las
coordenadas del punto sobre el cual se este
ubicado.
Figura 2. Descripción del teclado y pantalla de la estación total Sokkia set600
3.1.4 Introducir altura del instrumento
Posteriormente se deberá introducir la altura de instrumento en Inst. h la cual se
mide con ayuda del flexómetro, ubicando este sobre la cabeza del clavo hasta la
marca en la estación, posteriormente se introduce la altura de prisma en Tgt. h el
cual tiene marcado con números las diversas alturas que puede poseer, una vez
realizado esto presionar REC para grabar como el primer punto y presionar OK para
aceptar los datos que se grabaron. Una vez realizado este procedimiento el punto
donde se encuentra ubicada la estación ya contara con coordenadas.
Página 17
a)
b)
Figura 3. a) La altura del aparato es medida desde el trompo hasta el eje del
telescopio. b) El eje del telescopio se localiza marcado por un punto en ambos
lados de la estación.
3.1.5 Orientar la estación con respecto al norte
El paso que sigue es la orientación del equipo, este proceso se realiza dentro del
mismo menú en la opción Stn_Orientation seleccionar la opción Back Sight y
presionar enter. Cuando es la primera estación (topográfica) se debe orientar con el
norte magnético seleccionando angle y presionando enter, esto se realiza colocando
la brújula tubular (declinatoria) en la parte superior del equipo. Se orienta el telescopio
al norte según indique la brújula tubular una vez estando en el norte se asegura la
estación y se asigna el ángulo horizontal, este será 0, y presionar enter.
Esta opción también permite orientar un ángulo
específico, por ejemplo: el caso para el cambio
de estación (topográfica)
3.1.6 Levantamiento de puntos
Una vez realizados los pasos anteriores, se podrán levantar los puntos de terreno y
comenzar con el trabajo, para esto se presionara la tecla ESC hasta que salga el
menú principal para posteriormente presionar MEAS y se localiza dentro del menú la
opción REC y en caso de no encontrarla se presionara la tecla FUN hasta que
aparezca en la pantalla la opción de REC.
Dentro del menú REC escogeremos la opción COORD DATA, aquí podremos grabar
las lecturas de dos maneras: usando la tecla AUTO la cual tomara el punto y lo
Página 18
nombrara como el posterior, la otra opción para levantar puntos es usando la tecla en
pantalla OBS y posteriormente presionando la tecla REC, en esta opción se podrá
cambiar el nombre del punto por el que se desee, así como cambiar la altura del
prisma.
En el modo AUTO, ejemplo: un numero se irá
sumando uno al anterior, es decir, si el primer
punto es 1 y se presiona auto se levantara el
segundo punto lo nombrara 2.
3.2 Cambio de estación (topográfica)
3.2.1 Cambio de estación por Stn_Orientation
Este procedimiento se realiza cuando no es posible ver todos los puntos o radiaciones
desde el lugar donde se encuentra ubicado la primer estación, es necesario cambiar
de posición la estación total, sin embargo para esto es necesario que los puntos donde
se coloque la estación total sean visibles entre sí ya que se deberá levantar las
coordenadas del punto al que se moverá la estación total y su referencia es decir
desde la primera estación.
Por experiencia se puede realizar otro procedemiento, para poder
ubicarse en el terreno necesita de dos puntos uno sobre el cual está
ubicada y otro para referenciarse, bien se puede usar de referencia
el punto donde se estaba ubicado con anterioridad, pero esto es
ineficiente debido a que el prismero debe recorrer mayores distancias
que al ubicar una referencia cerca del punto de la estación más sim
embargo estos dos puntos no pueden estar a una distancia menor de
10 mts por cuestiones de comodidad ya que como a grandes
distancias cuesta enfocar y a cortas distancias sucede lo mismo.
Página 19
a)
b)
Figura 4. a) se levantan dos estaciones para orientar la segunda estación. b) la
segunda estación se orienta con la estación primera y la estación de referencia.
Para realizar el cambio de estación el procedimiento es básicamente el mismo que al
comenzar un nuevo trabajo salvo con algunas diferencias, se deben ubicar dos puntos
en el terreno y levantarlos con la estación uno será llamado estación y el otro
referencia se recomienda anotar estas coordenadas en la libreta de campo puesto que
en un momento dado al regresar al lugar se tendrá un registro, posteriormente se
ubicara la estación en el punto de con el mismo nombre y después se haber montado
la estación, nivelado el procedimiento es presionar MEAS, Presionar COORD, si no
aparece la función se presionara la tecla FUNC hasta encontrar COORD luego se
seleccionara
Stn_Orientation,
se
presiona
enter,
después
Seleccionar
Stn_Coordinate y presionar enter, entonces saldrá un menú donde se introducirán
las coordenadas del punto de la estación o en su caso se buscara la coordenada del
punto dentro de los datos guardados de la estación, una vez realizado esto se
introduce la altura del instrumento, este se medirá desde la cabeza del clavo hasta
la marca correspondiente en la estación y una vez realizado esto lo que prosigue es
la Puesta del ángulo azimutal es decir la orientación del instrumento pero esta vez
mediante una referencia que este será el punto levando con anterioridad. Para esto
dentro del mismo menú Stn_Orientation seleccionar la opción Back Sight y
Página 20
posteriormente READ y encontrar el punto el cual corresponde a la referencia y
presionar enter. Una vez realizados estos pasos la estación ya estará ubicada en el
plano ahora dentro del mismo menú Stn_Orientation presionar la tecla OBS con el
prisma ubicado sobre el punto de la referencia, esto nos arrojara las coordenadas del
punto las cuales se deben comparar con las anotadas en la libreta de campo y deberán
coincidir con un error aceptable de .05 de no ser así se deberá repetir el procedimiento.
Como recomendación para el cambio de estación siempre desmontar y guardar el
equipo en su estuche, nunca poner el trípode en el hombro con el equipo atornillado a
este aun así sea una distancia corta, puesto que este procedimiento conlleva a que el
equipo se descalibre.
3.2.2 Cambios de estación por trisección
Este procedimiento se realiza de igual manera cuando no es posible ver todos los
puntos o radiaciones que se desean tomar desde el lugar donde se encuentra ubicado,
aunque es más común ver la aplicación de esta técnica para realizar trabajos de
replanteo de puntos debido a que los trazos nuevos del camino son diferentes al actual
y los puntos ubicados en el terreno durante el levantamiento no siempre son los más
idóneos para realizar el trabajo de manera eficiente.
Un cambio de estación mediante trisección consiste en levantar desde la estación A
la referencia B y la estación A´, para posteriormente usar la estación A´ y la referencia
B para ubicarse en el plano sin la necesidad de estar parado sobre ninguno de los dos
puntos.
La única condición es que desde la ubicación donde se encuentre los puntos pueda
ser visualizarlos correctamente.
Página 21
a)
b)
Figura 5. a) se levantan dos estaciones para orientar la segunda estación. b) la
segunda estación se orienta con la estación primera y la estación de referencia
El proceso de cálculo por trisección consiste en que para hallar las coordenadas
N,E es decir Y,X, se usa la ecuación de observación de anglo y distancia.
Para hallar las coordenadas del instrumento, se emplea el método me mínimos
cuadrados y para hallar las coordenadas de Z, se toma el valor promedio como
coordenadas de la estación
Página 22
Figura 6. Algoritmo usado por la es estación total
3.3 Descargar puntos de la estación
Una vez habiendo terminado el levantamiento de puntos del camino actual, se
procede a descargar los datos de las estaciones (topográficas) a la computadora
para que estos sean maquilados por el proyectista, la descarga de datos se puede
realizar de manera gradual es decir día a día, para de esta manera el proyectista
tenga datos con los cuales trabajar o se pueden descargar y enviar en una sola
exhibición al finalizar el levantamiento, esto será decisión del proyectista.
La metodología para descargar los datos de la estación y poder visualizarlos
dependerá de la marca y modelo del equipo, en este caso la estación a exponer es
una Sokkia Set 600, para cuya descarga de datos se necesitara de lo siguiente:
Cable de datos de la estación
Drivers del cable de datos
Prolink v1.15®
AutoCAD V2013 student ®
CivilCAD V2013 student ®
Página 23
Una vez contando con todos los requisitos previos se procede a instalar los drivers
del cable de datos, ya que este está basado en un “convertidor USB-serial”, el cual
requiere de un controlador para que pueda funcionar bajo Windows.
Después haber instalado los drivers necesarios se prosigue a instalar el Prolink5
1.15, ya que este será el programa el que enlazara la estación total y la computadora
a través del cable de datos.
Suponiendo que el equipo de cómputo utilizado cuente con el AutoCAD6 y
CivilCAD7 se prosigue a hacer las siguientes configuraciones previas dentro del
programa Prolink para poder recibir los datos de manera correcta.
Es importante que el programa Prolink se
ejecute como administrador, ya que de no ser así
dentro de los sistemas de Windows 7 en
adelante
producirá
un
error
durante
la
transferencia de datos
Prolink 1.15 es un software que realiza la función de descifrar los datos guardados
dentro de la estación total, los datos guardados en la estación son guardados en la
carpeta del trabajo (JOB).
Una vez ejecutado el programa se requiere generar un nuevo proyecto, es
importante que al momento en que se despliega la ventana en donde se indica que
se guardara el proyecto, se guarde el proyecto en donde se descargaran los datos,
es decir, se debe crear una carpeta con el nombre trabajo, en donde se guardaran
todos estos datos.
5
PROLINK: Programas para bajar los datos de las estaciones Sokkia a la PC. Compañía SOKKIA.
AUTOCAD: software reconocido a nivel internacional por sus amplias capacidades de edición, que hacen
posible el dibujo digital de planos de edificios o la recreación de imágenes en 3D; es uno de los programas más
usados por arquitectos, ingenieros, diseñadores industriales y otros. Compañía AUTODESK.
7
CIVILCAD: Es el módulo creado específicamente para los profesionales de la Ingeniería Civil y Topografía de
América Latina
6
Página 24
Figura 7. Siempre nombre al proyecto (New Project) como una descripción de
referencia al trabajo. Esta es la ruta para generar un nuevo proyecto .
Figura 8. Se generan dos ventanas una de editor de libreta de campo (superior) y
la otra de la reducción a Coordenadas (inferior) de la libreta de campo.
Ya con el proyecto activo se requiere importar los datos de la estación total, el
archivo requerido está en formato SDR generado por la estación Sokkia, al abrir
podremos ver las ventanas libreta de campo llenas de los datos del levantamiento.
Página 25
Figura 9. Ruta por menú para importar datos de la estación total.
Seleccionada la opción de importación se aparecen las ventanas de selección de la
ruta de la estación total y de computadora (para ubicar los datos).
Figura 10. Ventana para descarga de archivos SDR a la PC.
Página 26
Es importante dirigirse al boton Settings en
donde por lo general se escogerá en Port el
puerto al cual está conectado, generalmente es
COM4, de igual manera en caso de no
encontrarse en el puerto correcto, transferencia
de datos comenzara no hasta elegir el puerto
correcto
Figura 11. Ventana para configuración de puerto de cable de transferencia.
En la casilla Baud Rate así como en la casilla Parity se deberán colocar los mismos
valores que utiliza la estación. Para esto se debe encender el equipo y ubicarse con
la tecla ESC hasta llegar al menú MEN,
en donde se presionara para
posteriormente elegir la opción JOB y después elegir la opción Comms setup,
donde nos mostrara en pantalla los diferentes valores, los cuales deberán coincidir
con los del programa.
Una vez realizadas las configuraciones necesarias, se conectara el cable de datos
de la estación a la computadora, se ubicara en Settings el puerto sobre el cual se
está trabajando y se conectara mediante el botón Conect dentro del programa, una
vez realizado esto nos aparece Disconect. Del lado izquierdo, en la pestaña Local
Página 27
Machine se deberá ubicar la carpeta creada previamente que será donde
descargaremos los datos.
Figura 12. Ventana lista para descarga de archivos SDR a la PC
El paso siguiente será el presionar la tecla < - donde nos abrirá una pequeña
ventana la cual se llama receiving, hasta este punto el programa está esperando
los datos a ser enviados de la estación.
Figura 13. Ventana esperando recibir datos.
Página 28
Ahora para enviar los datos de la estación al programa se deberá prender el aparato
y presionar ESC hasta ver en pantalla MEM, presionar la opción y posteriormente
seleccionar JOB y elegir Comms outPut en donde nos desplegara los diversos
trabajos que se encuentran en la estación, donde se escogerá el que se desea
exportar a la computadora, una vez ubicado en el trabajo que se va a exportar
presionar la tecla ENTER y ahora en este trabajo en lugar de visualizar el número
de puntos se observara la palabra OUT, una vez hecho esto presionar OK y escoger
la opción SDR33 presionar enter y escoger la opción Reduced data presionar enter
nuevamente, si todos los pasos fueron realizados de manera correcta se verá en
pantalla Seding, el número de datos pasando de la estación y recibiéndose en la
computadora los cuales se guardaran automáticamente la carpeta creada con
anterioridad, en formato SDR
Figura 14. Pantalla estación enviando datos a la PC
3.4 Convertir datos SDR a .TXT
Una vez que son exportados los datos en formato SDR (generados por la estación
total), se procede a pasar estos al formato .TXT, donde se podrán visualizar los
puntos, así como de igual manera se podrán exportar al AutoCAD para su posterior
procesamiento y creación del proyecto. En el menú File de Prolink se selecciona la
opción Import. Al realizar esto nos desplegara una ventana en la cual se deberá
elegir el formato en que se importara el archivo en este caso será SDR
Página 29
Figura 15. Pantalla de formato del archivo a abrir
Posteriormente nos desplegara una nueva ventana en la cual se buscara el archivo
a importar, este lo recuperamos de la ruta en donde fue guardado.
Una vez hecho esto las dos sub ventanas ya no se encontraran en blanco, ahora
nos mostraran los puntos.
Figura 16. Despliegue de los datos del levantamiento
Una vez comprobado que los puntos coinciden con las de dicho trabajo, se presiona
la pestaña File y selecciona Export. Una vez hecho esto se desplegara una nueva
Página 30
ventana en la cual se deberá elegir en Sourse la opción Reduced Coordinates y
en Export Coversion Pt,N,E,Z,Cd Reduced Cordinates (.txt) y presionar OK.
Figura 17. Formato de salida de los datos
Realizado esto les desplegara una ventana en la cual se deberá elegir el nombre
del archivo a exportar, así como su ubicación, que de igual manera lo más
recomendable es guardar todo los archivos de un trabajo en una misma carpeta.
3.5 Importar coordenadas en .TXT a AutoCAD
Al realizar estos pasos se creara un archivo con los datos en formato de texto el
cual ahora será posible importar a AutoCAD con ayuda de CivilCAD, realizando
esto de la siguiente manera, se ejecuta el CivilCAD el cual abrirá el programa
AutoCAD con la diferencia que tendrá una pestaña llamada CivilCAD, presionar en
ella para desplegar un menú de opciones en la cual se deberá ir a Puntos, luego a
Terreno y por ultimo a importar
Página 31
Figura 18. Importar los puntos a AutoCAD por CivilCad.
Nos desplegara una ventana en donde se debe
seleccionar el tipo de archivo el cual será N Y X
Z
y en opciones palomear la opción anotar
número del punto en dado caso de querer el
nombre del punto
Figura 19. Menú de opciones para importar los puntos.
Elegir la ubicación de archivo .TXT creado anteriormente por el programa Prolink y
ahora se podrán ver en pantalla todos los puntos que fueron levantados con la
estación.
Página 32
Figura 20. Visualización de puntos importados a AutoCAD .
3.6 Replanteo de puntos
El replanteo es el proceso inverso al levantamiento de datos, y consiste en plasmar
sobre el terreno detalles, medidas y los datos más relevantes representados en
planos, como por ejemplo el lugar donde colocar ejes de cimentaciones,
anteriormente dibujados en planos. El replanteo, es parte importante en la
topografía. Es un paso previo fundamental para poder proceder a la realización de
cualquier obra.
Es en este paso donde podremos ver el trabajo de gabinete representado de
manera real en campo para la facilitación de la realización de la obra a realizar.
Un caso práctico para la aplicación del método es el trazado de un camino como se
describirá a continuación. El trabajo en campo de proyectar los puntos
correspondientes a la carretera en el terreno los cuales son el PC, PI, PT en el caso
de ser curvas horizontales y ET, TE, CE, EC PI para el caso de las curvas espirales,
así como también realizando cadenamientos a cada 20 mts.
Para este trabajo se tuvo en la necesidad de contratar dos personas que se
dedicaran exclusivamente a realizar trompos y estacas puesto que se requirieron
establecer demasiados puntos en el terreno. Los trompos fueron usados en las
zonas donde al enterrar el clavo este se hundía fácilmente y se perdía debido a la
Página 33
composición del suelo. Con la ayuda del trompo los puntos se enterraron de manera
casi inamovible que es lo que se necesita en puntos importantes de construcción de
la carretera como es el caso del PI o mejor conocido como punto de inflexión.
a)
b)
Figura 21. a) trompo de madera con longitud 10 a 20 cm
En el caso de las estacas estas se usaron para anotar la nomenclatura del punto
ubicado en el terreno por ejemplo PI 0+125.30 o cadenamientos 0+000 y de esta
forma identificar el trayecto que toma el proyecto geométrico en campo. Es decir las
estacas identifican cada uno de los puntos que componen la nueva carretera.
Durante el replanteo de puntos se debe tener cuidado sobre la ubicación cada punto
puesto que el proyecto geométrico puede llevar a ubicar un punto en un lugar
inaccesible para la construcción del camino, cuestiones las cuales deberán
informarse al proyectista para ir corrigiendo estos problemas.
Antes de empezar el replanteo se deben introducir los datos enviados por el
proyectista a la estación total y posteriormente imprimir los puntos así como el plano
del camino que se desea replantear, para que así el cadenero cuente con una
referencia sobre lo que deberá ir anotando en las estacas que se colocaran sobre
el camino y no perder el orden tanto del cadenamiento como de los puntos que
conforman este mismo.
3.7 Envío de puntos de la computadora a la estación
Una vez enviados el levantamiento al ingeniero de proyecto este prosigue a
maquilar todos los datos y así dar forma a un trabajo final el cual posteriormente se
regresara a las brigadas topográficas para que estas continúen con el trabajo de
replanteo de puntos, siendo este la culminación del proyecto en campo donde se
podrán apreciar los puntos del nuevo trazo geométrico.
Página 34
Para poder transferir datos de la computadora a la estación los puntos a replantear
fueron dados en el formato n Y X puesto que el valor de Z fue 0, estos datos pueden
ser fácilmente obtenidos del plano del proyecto mediante el programa CivilCAD
seleccionando los puntos y ubicándose en el menú CivilCAD presionando puntos,
terreno y exportar donde nos abrirá una ventana en la cual nos indica el formato en
el cual se exportaran los puntos el cual deberá ser n Y X el número de decimales
debe ser 3 y el separador de campos el cual debe ser , (coma) y de esta manera se
exportaran todos los puntos del proyecto que sean seleccionados igual se
recomienda crear una carpeta en la cual irán todos los datos a exportar.
a)
b)
Figura 22. a) Datos de proyecto; b) ventana para exportar datos con CivilCad.
Una vez teniendo los puntos se deberá abrir el block de notas y verificar que todos
los datos dentro de él contengan el siguiente formato Pt, N, E, 0.000 es decir N Y X
0.000, cuidar que el número de decimales de los puntos N, E, sean 3 ya que de no
ser así se producirá un error al enviar los datos una vez checando el documento en
formato .TXT cumpla con los anteriores requisitos.
Se procede a ejecutar el programa Prolink y abrir un nuevo proyecto con el
comando de teclas CTR+N procurar este quede guardado en la carpeta de datos
para exportar una vez hecho esto presionar File y seleccionar Import donde se
desplegara una venta nueva en donde en la pestaña Import Conversión se deberá
seleccionar el formato Pt,N,E,Z,Cd Reduced Cordinates(.txt) y presionar el botón
de OK.
Página 35
Figura 23. Ventana para importar datos .TXT
Ahora pedirá abrir el archivo en formato .TXT generado por los puntos mediante
CivilCAD en la ruta que guardamos el archivo, hecho esto se podrán ven en la
ventana inferior los puntos que se exportaran a la estación y ahora se debe
nuevamente ubicar dentro del menú File y presionar Export en esta nueva ventana
que se desplegara seleccionar Reduced Cordinates y en Export conversión
deberá decir SDR-33 Reduced Cordinates una vez hecho esto presionar OK y
nombrar el archivo así como guardarlo dentro de la misma carpeta con la que se
está trabajando para exportar datos.
Figura 24. Ventana para exportar datos a formato SDR
Una vez realizado los pasos previos contaremos con un archivo en formato .SDR el
cual se planea importar a la estación mediante la siguiente metodología.
Se deberá ubicar en la pestaña File y posteriormente en Sed Receive donde de
igual manera se deberán configurar todos los datos explicados con anterioridad.
Terminados los pasos anteriores se procede a configurar la estación para poder
recibir los datos, esta se conecta de igual manera se ubica con ESC hasta ver en
pantalla MEM donde se presiona Known data y presionar Enter y escoger Comms
Input. Con esto la estación mostrara en pantalla Receiving y el número de puntos
Página 36
enviados a la estación. Esto deberá hacerse en un nuevo trabajo en blanco porque
de no ser así producirá los datos del trabajo nuevo con los que se exportaran se
revolverán y de tener dos un mismo nombre producirá error.
Ahora se conectara la estación a la computadora mediante el cable de datos y abrirá
el Prolink desde la computadora desde donde en la pestaña File se seleccionara
Send Receive verificando que las configuraciones sean las mismas dentro de la
estación para así presionar Conect. Ahora desde la ventana izquierda Local
Machine se deberá ubicar la carpeta donde están guardados los datos de los puntos
en SDR y seleccionar estos mismos para posteriormente presionar en pantalla el
siguiente símbolo > con lo cual nos desplegara una ventana en la que se deberá
solo presionar OK y con esto se comenzaran a enviar los datos a la estación
Figura 25.Ventana para enviar datos a la estación
Una vez ubicados los puntos dentro de la estación se procederá a trabajar en
campo, empezando por replantear el cadenamiento 0+000 que será el inicio del
camino y en donde anteriormente se dejaron puntos, dos referencias y una estación,
localizando estos puntos se procede a ubicarse nuevamente en el punto de la
estación, de solo poder localizar las referencias, se colocara la el trípode sobre
cualquiera de los puntos y se visualizara otro como referencia, ubicando así la
estación en terreno.
Página 37
Todos estos pasos ya han sido explicados previamente en el documento, a ubicar
el trípode nivelar y referenciar la estación, la diferencia es que en este caso no se
pretende levantar ningún punto del terreno, ahora se ubicaran puntos en este
mismo.
Los pasos a seguir dentro del equipo serán los siguientes después este se
encuentre ubicado y referenciado, se ubicara en el menú principal presionando la
tecla ESC hasta visualizar MEM en pantalla para posteriormente presionarlo y entrar
a una serie de funciones en la cual se deberá ubicar SO-DATA con la ayuda de la
tecla FUN y luego se presiona ENTER para acceder en donde nos mostrara otro
menú donde elegimos READ en donde ubicaran el punto que desean replantear,
una vez hecho esto presionan ENTER y en pantalla se desplegara una serie de
diferente datos en el cual se deberá elegir el deseado a replantear una vez hecho
esto presionar ENTER y nos mostrara en pantalla un
Angulo el cual varía
aumentando o reduciéndose según se rote la estación en su propio eje desde 0
hasta 360, se deberá rotar la estación a modo de que el Angulo sea 0 o lo más
próximo puesto que el este Angulo nos indicara en qué dirección se encuentra el
punto, una vez logrado esto pediremos al prismero que se ubique frente de la
estación, una vez hecho esto se toma lectura presionando la tecla OBS una vez
tomada la lectura presionar S-O hasta llegar un menú en el cual se pueden observar
las siguientes letras N E Z que son las coordenadas Y X Z, cada una nos mostrara
una lectura, estas son las distancias a la cual se encuentra el punto de la estación
en este caso la E deberá tener una lectura de 0 puesto que previamente se ubicó
cuando se roto la estación en su eje entonces lo que prosigue es calcular la distancia
a la cual se encuentra el punto en N esto se realiza de la siguiente manera, una vez
ubicado el prismero en el punto y conseguido la lectura, se le informa la distancia
que deberá desplazarse hacia adelante o hacia atrás para localizar el punto, el
prismero medirá esta distancia a cálculo mental y/o pasos, una vez se haya movido
se procede a tomar lectura nuevamente hasta llegar a una rango de 3 cm de error,
cabe mencionar que la estación no deberá rotarse para tomar las lecturas sino el
prismero deberá ubicarse frente a ella así como las lecturas siempre serán de la
punta de la baliza hacia el centro del prisma.
Página 38
Una vez que se ubique el punto replanteado con en el rango de error permitido se
procederá a colocar el trompo sobre el punto encontrado y enterrarlo a ras de piso,
como también a un lado de este sobre el camino se colocara una estaca en donde
sea perfectamente visible con la nomenclatura del cadenamiento o punto al que
pertenece.
Página 39
4 Conclusiones
Se espera que las experiencias personales y documentación incluida en este
archivo sean de gran utilidad para la vida laboral de cualquier ingeniero o persona
que desee adentrarse en el ámbito de la topografía, puesto que es un campo
bastante interesante con una trayectoria amplia en la cual siempre se podrá
encontrar con dificultades como así mismo con logros. Siempre recordando
aprender de los errores que son los que el día de mañana nos llevarán a ser mejores
profesionistas así como personas.
Durante el desarrollo de este documento se analizaron algunas de las funciones de
la estación total de la serie Sokkia como son:
Levantamiento de puntos
Cambio de estación
Cambio de estación por trisección
Replanteo de puntos
Descargar puntos de la estación
Convertir datos SDR a .TXT
Importar coordenadas en .TXT a AutoCAD
Envió de datos de la computadora a la estación
Sin embargo el trabajo es solo una pequeña parte de muchas que integran todo
puesto que las estaciones totales Sokkia están evolucionando constantemente cada
una con mejores funciones o formas las cuales al final lo que buscan es lograr un
trabajo más fácil y eficiente por parte del operador.
Durante el desarrollo de dicho trabajo se optó por utilizar la opción de los videos
didácticos como un complemento que mejoraría la compresión del documento ya
que ilustran paso a paso el uso adecuado del equipo. Así mismo se espera aportar
estos recursos como apoyo a la docencia y al autoaprendizaje de los estudiantes y
estimular así aún más el uso de las tecnologías educativas en la comunidad
académica de la facultad de Ingeniería Civil.
Página 40
5 Bibliográficas
Sokkia. (febrero de 2010). Manual de sokkia. Holanda, Holanda: S.N.
www.alfatopografia.com. (s.f.). Consultado el 15-12-2014 en
http://www.alfatopografia.com/estaciones_totales.htm?gclid=CjwKEAjwiqoBRC9gvHCsvDdn2cSJACV3DFR_XBKToop54cinjuMCOMOCMegld7NQ1sU71g
K0FnVkBoCS3rw_wcB
www.Topoequipos.com. (s.f.). Consultado el 20-12-2014 en
http://www.topoequipos.com/dem/terminologia/que-es-una-estacion-total
Cabero, J. (2002). Propuestas para la utilización del vídeo en los centros
educativos. Consultado el 20-01-2015 en
http://tecnologiaedu.us.es/revistaslibros/Ballesta.html.
Cabero, J y otros. (2005). Las posibilidades del vídeo digital para la formación
Consultado el 21-01-2015 en: http://tecnologiaedu.us.es
Ferrés, J (1993). Video y educación. Barcelona: Paidós.
Nolasco ,J. (2014)El video didáctico en el ámbito universitario. Proyecto Doctoral
en Tecnologia Educativa. Universidad de las Islas Baleares. España.
Gómez J. (2000) Explanación de terrenos en parajes de topografía intrincada.
Tomo I (2968): 535-548
Ferrer, R. (1991) La topografía en la formación curricular del ingeniero de caminos,
canales y puertos.
Montes de Oca, M. (1996) Topografía. México: Alfaomega.
Página 41
6 Anexos
Descripción del equipo utilizado
Durante el trabajo realizado se utilizó una Estación Total Sokkia Set 610 como la
que se muestra a continuación junto con todos sus componentes.
Estación Total Sokkia Set 610
Trípode de aluminio Sokkia
Prisma topográfico
Bastón topográfico
Página 42
Componentes de la estación total
1.- Asa
2.- Tornillo de fijación del asa
3.- Marca de la altura del
instrumento
4.- Cubierta de la batería
5.- Panel de control
6.- Mordaza
de
la
base
nivelante
7.- Base
8.- Tornillo de nivelación del
pie
9.- Tornillos de ajuste del
nivel circular
10.- Nivel circular
11.- Pantalla
12.- Lente del objetivo
13.- Ranura de la declinatoria
14.- Detector de rayo para el teclado inalámbrico
15.- Anillo de enfoque de la plomada óptica
16.- Tapa de ajuste del retículo de la plomada óptica
17.- Ocular de plomada óptica
Página 43
18.- Tornillo
de
fijación
horizontal
19.- Tornillo de movimiento
preciso horizontal
20.- Conector de entrada y
salida de datos
21.- Conector a la fuente de
alimentación externa
22.- Nivel tubular
23.- Tornillo de ajuste de
nivel tubular
24.- Tornillo
de
fijación
vertical
25.- Tornillo de movimiento
preciso vertical
26.- Ocular del anteojo
27.- Anillo de enfoque del anteojo
28.- Mirilla de puntería
29.- Marca del centro del instrumento
Página 44
Manejo básico
Encender / Apagar
{ON}: Encendido
{ON} (Mientras pulsa) + {
{
}: Apagado.
Iluminación de la pantalla
}: Encienda o apague la luz de fondo de la pantalla.
Uso de las teclas de función
Las teclas de función aparecen en la línea inferior de la pantalla.
{F1} a {F4}: Seleccionar la función acorde a las teclas de función.
{FUNC}: Pasar de una página de pantalla a otra en el modo Medición (cuando
haya más de 4 teclas de función asignadas).
Introducción de letras / cifras
{F1} a {F4}: Introducir una letra o una cifra asignada a la tecla de función.
{FUNC}: Pasar a la página siguiente de tecla de función (para buscar la letra
o la cifra que desee introducir).
{FUNC} (Si la mantiene pulsada un momento): Retrocede una página de la
tecla de función.
{FUNC} (Manteniéndola pulsada): Va a las páginas anteriores
{BS}: Eliminar el carácter de la izquierda.
{ESC}: Cancela los datos introducidos.
{SFT}: Pasa de mayúsculas a minúsculas y viceversa.
Página 45
{
}: Seleccionar /
aceptar la palabra o
valor introducido.
Montaje de la estación
en el trípode
1. Monte el trípode
Asegúrese de que las patas están separadas a una
distancia igual y que la cabeza del trípode esté más o
menos nivelada.
Coloque el trípode de forma que la cabeza esté colocada
encima del punto topográfico.
Asegúrese de que las patas del trípode estén bien fijas en el suelo.
2. Instale el instrumento
Coloque el instrumento sobre la cabeza del trípode.
Sujete el instrumento con una mano y apriete el tornillo de
centrado de la parte inferior de la unidad para asegurarse
de que esté firmemente atornillado al trípode.
3. Enfoque del punto topográfico
Mirando por el ocular de la plomada óptica, gire el ocular para enfocar el
retículo.
Gire el anillo de enfoque de la plomada óptica para enfocar el punto
topográfico.
Página 46
Página 47
Nivelación
Centre el punto topográfico en el retículo
Ajuste los tornillos de nivelación del pie para centrar el
punto topográfico en el retículo de la plomada óptica.
Centre la burbuja del nivel circular
Centre la burbuja del nivel circular bien acortando
la pata del trípode más próxima a la burbuja, bien
alargando la pata más alejada de la burbuja. Ajuste
una pata más para centrar la burbuja.
Centre la burbuja del nivel tubular
Afloje el tornillo de apriete horizontal para girar la parte superior del
instrumento hasta que el nivel tubular esté paralelo a
una línea situada entre los tornillos A y B de
nivelación del pie.
Centre la burbuja de aire con los Tornillos A y B de
nivelación del pie.
La burbuja se mueve hacia el tornillo que se gire en
sentido horario.
Gire 90° y centre la burbuja
Página 48
Gire 90° la parte superior del instrumento. El nivel tubular
estará ahora perpendicular a una línea situada entre los
tornillos A y B de nivelación del pie.
Utilice el tornillo C de nivelación del pie para centrar la
burbuja.
Gire otros 90° y compruebe la posición de la burbuja.
Gire la parte superior del instrumento otros 90° y compruebe que la burbuja
está en el centro del nivel tubular.
Si la burbuja está descentrada, siga este procedimiento:
A. Gire los tornillos A y B de nivelación del pie por igual y en direcciones
opuestas hasta eliminar la mitad del desplazamiento de la burbuja.
B. Gire la parte superior otros 90° y use el tornillo C de nivelación del pie
para eliminar la mitad restante de desplazamiento en esa dirección.
De manera alternativa, puede justar el nivel tubular.
Compruebe que la burbuja se mantiene en la misma posición desde
cualquier dirección
Gire el instrumento y compruebe si la burbuja de aire está en la misma
posición en todas las direcciones. Si no es así, repita el procedimiento de
nivelación.
Centre el SET sobre el punto topográfico
Afloje ligeramente el tornillo de centrado. Mientras mira por el ocular de la
plomada óptica, deslice el instrumento sobre la cabeza del trípode hasta que
el punto topográfico esté exactamente centrado en el retículo.
Vuelva a apretar bien el tornillo de centrado.
Página 49
Gire la mordaza de la base nivelante en sentido antihorario.
La base nivelante se puede ajustar hasta ±8mm.
Mientras mira por el ocular de la plomada óptica, ajuste la posición del
instrumento sobre la base nivelante para centrar el punto topográfico.
Apriete la mordaza para fijar el instrumento en la posición central.
Confirme otra vez que la burbuja está centrada en el nivel tubular
De no ser así, repita el procedimiento a partir del paso 3.
Comparación entre el set 610 y 630rk
Comparamos dos estaciones que desde la perspectiva de un servidor son tan
parecidas pero a la vez tan diferentes puesto que en la primera en la set 610
podemos encontrar una experiencia bastante frustrante a la hora de trabajar en
campo, puesto que para ingresar datos cuenta con solo cuatro teclas las cuales
hacen lento el trabajo de escribir, nombrar o renombrar datos dentro de la estación,
por otra parte cuentan con las funciones básicas indispensables así como su
pantalla lcd la cual se puede iluminar y un alcance promedio de 500 mts.
Comparándola con la set 630rk otra estación utilizada por su servidor se puede notar
claramente como sus aspecto visual cambio para dar paso a un teclado al estilo de
los teléfonos el cual facilita de manera drástica la introducción de datos a la estación
otro cambio es su lente puesto que esta cuenta con un tono más oscuro el cual es
amigable con la visión logrando de esta forma que esta no se canse tanto durante
las largas jornadas de trabajo. El cambio más drástico e importante es que dicha
estación cuenta con la función de levantar puntos sin necesidad de utilizar el prisma,
con un alcance de 200 a mts es función bastante útil puesto que no siempre las
condiciones permiten que el prismero pueda acceder a la ubicación requería.
Página 50
Sokkia set 610
Sokkia set 630rk
Página 51
Glosario
Altimetría: es la rama de la topografía que estudia el conjunto de métodos y procedimientos
para determinar y representar la altura o "cota" de cada punto respecto de un plano de
referencia. Con la altimetría se consigue representar el relieve del terreno, (planos de
curvas de nivel, perfiles, etc.).
Brújula tubular (declinatoria): Brújula utilizada por los equipo de la marca Sokkia y con la
cual se orientan los trabajos respecto al norte magnético
Coordenadas: son un sistema de referencia que utiliza las dos coordenadas angulares,
latitud (Norte y Sur) y longitud (Este y Oeste)
Coordenadas UTM: UTM (Universal Transverse Mercator) Es una forma de referenciarse
en la tierra que usa la proyección mercator transversa de la tierra,
Estaca: Objeto largo y afilado que se clava en el suelo.
Estación total: Se denomina estación total a un aparato electro-óptico utilizado
en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica.
GPS: El sistema de posicionamiento global (GPS) es un sistema que permite determinar
en todo el mundo la posición de un objeto
Nivelación de Equipo: procedimiento mediante el cual se determina el desnivel existente
Norte magnético: El norte magnético es la dirección que señala la aguja imantada de una
brújula, la del polo norte magnético, dirección que no coincide con la del Polo Norte
geográfico
Norte astronómico: Es el norte determinado por medio de los astros
Mojonera (Mohonera): Es una pequeña (y simple) estructura de concreto sirve como punto
de referencia durante un levantamiento topográfico
Teodolito: El teodolito es un instrumento de medición mecánico-óptico que se utiliza para
obtener ángulos verticales y, en el mayor de los casos, horizontales
Transito: aparato que se utiliza en la topografia de un terreno, en geologia o construccion,
ya sea para hacer cerramientos, delimitaciones, curvas, etc y para las cartas topograficas
con curvas de nivel
Planimetría es la parte de la topografía que estudia el conjunto de métodos y
procedimientos que tienden a conseguir la representación a escala de todos los detalles
interesantes del terreno sobre una superficie plana (plano geometría), prescindiendo de su
relieve y se representa en una proyección horizontal.
Página 52
Poligonal de apoyo: Se usan generalmente para establecer puntos de control y puntos
de apoyo
Polígono: es una figura plana compuesta por una secuencia finita de segmentos rectos
consecutivos que cierran una región en el plano.
Página 53
