高速铁路道岔精测及数据处理方法研究

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1、高速铁路道岔精测及数据处理方法研究第一章绪论1.1概述1964年日本东海道新干线开通，成为世界上第一条正式投入使用的高速铁路，随后法国开始了巴黎里昂高速铁路的建设，德国（原联邦德国）也开始加入高速铁路设计与建造[1]]4]。随着高速铁路技术被世界认可，以及它对经济和社会发展所起的巨大作用，高速铁路在欧洲发达国家得到了迅猛地发展，从而推动世界高速铁路进入大发展时期，最终形成了欧洲的高速铁路网络。根据国内外学者的分析研究，40多年来高速铁路的发展可以划分为三个阶段[5]:1964年至1990年是世界上高速铁路发展的初级阶段，世界上经济和技术最发达的

2、德国、日本、法国和意大利推动了高速铁路的第一次建设高潮；二十世纪80年代末，世界各国对高速铁路的关注和研究酝醜了高速铁路第二次建设高潮，第二次高速铁路建设高潮于二十世纪90年代在欧洲形成，所涉及到的国家主要有法国、德国、意大利、西班牙、比利时、荷兰、瑞典和英国等[5]；二十世纪90年代中期至今，是高速铁路的第三次建设高潮，这次高潮涉及到亚洲、北美、澳洲以及整个欧洲，形成了交通领域中的一场铁路复兴运动。2008年8月，我国第一条具有自主知识产权、运营速度世界最快的高速铁路京津城际高铁正式投入运营[6]，作为中国第一条真正意义上的高速铁路，京津高铁

3、从一问世就站在世界前沿，创造了运营速度、运量、节能环保、舒适度、经济效益五个世界第一，同时这也标志着中国高速铁路建设正式拉开了序幕[7]。截止2013年底，我国高速铁路运营里程突破1万公里，在建规模达1.2万公里，使我国成为世界上高速铁路运营里程最长、在建规模最大的国家。根据《中长期铁路网规划（2008年调整)》[8]提出建设以四纵四横为骨架的快速客运网络和三个城际快速客运系统，以及《十二五综合交通运输体系发展规划》提出[9]，到2015年我国快速铁路营业里程将达到4.5万公里。所以，未来几年我国高速铁路建设仍将是交通运输体系建设的重头戏。.1

4、.2高速铁路道贫的发展现状在国外，能够自主研发设计高速道盆、且速度可以达到300km/h及以上的国家仅有法国、德国和日本。由于日本高速道盆未能实现真正的无缝化（道盆前后釆用伸缩调节器连接）仅限在日本国内使用。法国高速道盆以有碎轨道技术体系为主，德国高速道盆以无碎轨道技术体系为主，西班牙、韩国、荷兰、比利时高速铁路均采用的是这两个国家的技术，是高速道盆世界先进水平的代表。1981年，法国科吉富（Cogifer)公司设计和制造了法国第一代高速道盆，它采用木盆枕，是单肢三次抛物线形侧向高速道盆，实现了270km/h的行车速度；法国第二代高速道盆主要是

5、将单肢抛物线改为圆缓线形，采用混凝土盆枕，有诈道床。1990年，它创造了501km/h直向过盆的世界纪录；法国第三代高速道盆行车速度达到了300km/li;法国第四代高速道忿将应用至速度330km/h以上的新建铁路线上。法国局速铁路的道盆系列是65号、46号、29号、26号、21号和15.3号，除65号和46号为圆缓线形外（如图1-2所示），其余均为圆曲线形。..第二章高速道盆桩点设计坐标及其平顺性指标计算方法2.1高速道盆的线路组成及其基本特征高速道盆的平面线形包括高速道盆连接部分的平面线形、高速道盆尖轨的平面线形以及高速道盆辙叉处的平面线形

6、，如图1-1所示。道盆区连接部分是转撤器和辙叉之间的连接路线，包括直连接线（亦称直股）和曲连接线（亦称导曲线）两部分。直连接线与区间直线线路的构成基本一致，而曲连接线与区间曲线线路在平面上有差异。圆曲线形导曲线能与直线尖轨和各型曲线尖轨配合设置，由于设计及制造简单，铺设养护方便，在各类道盆中普遍采用。圆曲线与直线尖轨配合时，导曲线切点可选择在尖轨跟端或者跟端后的适当位置，如图2-1所示，这种线形一般在侧向速度较低的小号道盆中使用。圆曲线与曲线尖轨配合时，导曲线与曲线尖轨半径可相等或者不相等，尖轨曲线与基本轨工作边可分为相切式、相割式和相离式，辙

7、叉分为直线和曲线，一般在侧向速度较高的道盆中使用，如图2-2、图2-3所示。后割式圆曲线的导曲线终点位于辙叉跟端附近，而辙叉为直线，导曲线后部割于直线辙叉前适当位置，一般只用于小号道忿中。2.2高速道盆植点设计参数的计算原理高速道盆分为长枕埋入式道盆和板式道忿，道盆的精测作业均是在道盆粗装结束及相关的工序完成后进行，精测的实质是通过测量道盆轨面的三维坐标与其设计的三维坐标进行对比，同时根据平顺性的计算模型及平顺性的要求给出调整量，最终使得道盆轨面三维坐标满足平顺性要求。设计三维坐标是通过高速道盆的设计参数、道盆的号数，根据对应线形的数学模型计算

8、得到，高速道盆平面设计参数是道盆的起点、终点以及不同线形相交点桩点一一的平面坐标和里程。由于设计单位只给出区间线路的设计参数和道盆的盆心点里程，因此高