探究无碴轨道控制测量技术

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1、探究无磴轨道控制测量技术摘要：随着交通运输业的蓬勃发展，我国已经进入高速铁路建设的快速发展时期，然而高速铁路的无砂轨道对线路稳定性和平顺性的耍求极高，因此为保障高速铁路建设工程施T、放样和运营维护精度必须建立科学有效而又经济实用的精密测量控制网。本文首先分析无磴轨道精密工程测量体系的必要性，再对无施轨道控制测量中需要注意的若干问题进行探究。关键词：无磴轨道；控制；测量技术-JLZLb—IJIJ§无确轨道结构因具有稳定性好、轨道几何尺寸保持持久、维修工作量少、耐久性好，桥梁二期恒载小，降低隧道净空、减少开挖面积，综合经济效益高等优点，在国外客运专线上获得了越来越广泛的应用，其

2、铺设范围己从桥梁、隧道发展到土质路基和道岔区。无磴轨道结构的大量铺设已成为世界各国高速铁路的发展趋势。1.无硝轨道测量技术要求无掘轨道是以钢筋混凝土或者沥青混凝土道床取代了冇磴轨道的散粒体道砂床的整体轨式结构。为与目前的高速铁路建设相适应，提高高速行车时的平顺性和舒适性，高速铁路轨道对精度的控制必须严格，甚至达到毫米级别。同时因为无砂轨道施工后的不能调整性，高速铁路轨道控制网测量必须具备更严格的控制和提高测量精度。1.无磴轨道工程测量的特点高速铁路精密工程测量是相对于传统的铁路工程测量而言，为了保证铁路非常高的平顺性，轨道测量精度要达到毫米级。其测量方法、测量精度与传统的铁

3、路工程测量完全不同。2.1确定了平面控制测量分三级布网的布设原则第一级：基础平面控制网（CPI）,为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；第二级：线路控制网（CPU）,为勘测和施工提供控制基准；第三级:基桩控制网/施工加密网（CPIII）,为线下工程、无磴轨道施工和运营维护提供控制基准。2.2确定了“三网合一”的测量体系铁路测量平面高程控制按照施工目的、时间以及作用不同可分为施工控制网、运营维护控制网以及勘测控制网，合称为三网。精密工程测量体系的构建实现了三网坐标高程系统的统一，统一了三网的起算基准以及测量的精度。2.3确定了绝对定位以及相对定位相结合的铺轨测量模式采用相对定位

4、的方法可以有效的解决轨道短波不平顺的问题，但却不适用于长波的不平顺性。高速铁路其轨道曲线弯道较长，半径较大，仅采用相对定位,而不运用坐标进行绝对控制则很难使轨道线型达到设计要求。例如以一半径为2800m的弯道为例,曲线外矢距F二C?/8R,式中C为弦长，R为半径。铺轨时若按10m弦长3mm的轨向偏差（即用20m弦长的外矢距偏差）的轨向偏差來控制曲线，贝IJ：当轨向偏差为0时，R二2800m；当轨向偏差为+3mni时，R二2397m；当轨向偏差为-3mm时，R二3365m。2.4提出了平面测量独立坐标系高速铁路无磧轨道在施工过程中必须首先满足尺度的统一，坐标反算的边长值要与现

5、场的实测值相同。但是由于地球是椭球曲面，当曲面几何图形投影到平面上时，则其形状必然会发生一定变形。如果运用3°带投影的坐标系统，当边长投影的变形量超过340mm/km,,其测量精度远超过全站仪的精度，会严重影响无磴轨道的施工。因此，高速铁路测量网必须采用独立工程坐标系，使边长投影的变形量控制在lOmm/km以内。3.无楚轨道控制测量屮需注意的问题2.1基础平面控制网（CPI）2.1.1CPI点位的选取要求（1）点位应便于安置GPS接收机。点位周围视野开阔，在地面高度角15°内不应有成片的障碍物，便于GPS卫星信号的接收；（2）离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等）

6、的距离不小于400m,离高压输电线茨离不得小于200m；（3）附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体（如金属广告牌等），尽量避开大面积水域；（4）点位应选在稳定、牢固、不易破坏且容易寻找、交通方便、利于安全楚业的地方。1.1.2基础平面控制点（CPT）施测（1）仪器：采用双频GPS接收机；（2）CPI应与沿线不低于国家二等三角点或GPS点联测，每50km左右联测一个国家三角点。全线联测国家三角点的总数不得少于3个。3.1.3GPS网平差及坐标转换数据后处理采用通用的商业软件或随机数据处理软件进行平差计算：(1)采用GPS基线的双差固定解进行GPS基线网平差；(2)在WGS-8

7、4坐标系中进行三维无约束平差，并把WGS-84的三维坐标转换为工程独立平面坐标；(3)采用一个已知点和一个己知方向进行坐标转换，并引入相应的平面坐标系；(4)为保证GPS测量的高精度性，坐标转换前，检查联测三角点的精度，确认至少满足C级控制点精度后方可采用。3.2线路控制网(CPU)CPU在基础平面控制网(CPI)上沿线路附近布设，为勘测、施工阶段的线路平面控制和无硝轨道施I阶段基桩控制网起闭的基准。CPU网在CPI网的基础上采用四等导线或C级GPS网施测，点间距800〜1000m,离线路50m〜100m左右，CP