论无砟轨道CPⅢ控制测量数据处理

论无砟轨道CPⅢ控制测量数据处理

李军民

李军民

江苏苏州中铁四局集团第二工程有限公司215131

摘要：随着时代的发展，我国的铁路建设事业逐渐进入到高速的、大规模的铁路建设阶段，因此，其核心技术在于精密工程的测量技术。本文对无砟轨道CPⅢ的控制测量，特别是高程与施工测量数据进行了具体的处理与分析，希望能够促进高速铁路轨道建设的顺利开展。

关键词：无砟轨道；CPⅢ；测量

目前，在无砟轨道的铁路控制测量当中，对于CPI和CPII的高程控制测量以及数据的处理都得到了妥善的解决，但是在CPⅢ的控制网测量中，还存在诸多有待解决的问题，本文就CPⅢ控制测量进行了分析探讨。

一、CPⅢ控制测量

（一）布设CPⅢ控制点

一般来说，CPⅢ控制点是在路基两侧布设，距离线路中线3~4m、隧道侧壁或者是桥梁防撞墙，相比轨道，高出大约0.30m左右的，相互等高。一般来说，点与点之间保持60m左右的距离，但不得超过80m[1]。

对路基的CPⅢ控制点，一般在接触网的支柱上加以设置。如果为完成接触网施工，在路基两侧的接触网基础上使用钢筋混凝土进行CPⅢ基桩的成对浇筑，一般选择0.25m的基桩资金，并且基桩的顶面需高于外鬼轨顶面0.30m，具体如下图1中所示。

图1接触网基桩上的CPⅢ控制点

（二）进行CPIII测量前的准备

为了满足无砟轨道的高平顺行，在测量CPⅢ之前，需完成CPI、CPII的复测工作。对于平面基础控制网，一般选择GPS测量技术。对于CPII线路控制网，第一选择为GPS测量技术，当然，也可以使用常规的导线测量方式。

一般来说，CPI、CPII控制网最好能单独进行复测，如果接收机较多，也可以同时进行两者的复测工作，但是数据需要分开进行处理。由于CPI和CPII的精度等级有所区别，所以CPII需要符合在CPI纸上。另外，CPII的加密与复测可以同时开展，但是在CPII数据处理完成的基础上，才能进行加密点的数据处理。

二、无砟轨道高程控制测量

（一）线路水准测量

如果线路的水准测量位于水网、沼泽或者是山岭区域，对其高程控制测量可以选择精密光电测距三角高程测量。但在该测量方法应用时，应做好铁树处理，在全站仪的把手上需要做好反射棱镜全站仪的安装，使用特殊的水准点对中棱镜杆，安装误差需控制在0.1mm之内，且仪器标称精度需高于0.5??，±1mm+1ppm。在高程观测中，需使用两台仪器同时观测，一般观测距离不能超过500m，最长不能超过1000m，竖直角需控制在10°范围内。在观测中使用往返观测法，不过观测之前需要做好气温与气压的测定，一般气压为1.0kPa，气温为0.5℃，并且斜距还需假如气象改正[2]。

对于线路水准基点，一般是根据实际的情况，沿着线路布设成为附合水准网或者是闭合水准网。点位距离线路中线最好能控制在50~300m为最佳。当水准线路为150km时，需要对国家一等和二等水准点进行联测，但是线路最好能控制在400km之内。

（二）轨道控制网CPⅢ水准测量

对于无砟轨道的CPⅢ高程控制点应该保持与平面控制点的共桩特点，使用相同的点位编号，在观测时，高程控制标志与平面控制标志相同，如果两者控制标志出现不相同的情况，则需要将高程观测几何中心与平面的相对关系明确。按照精密水准测量的实际要求，CPⅢ控制点水准测量应起于路线水准基点，并且线路超度最好能控制在3km之内。

三、无砟轨道的施工测量

当高程控制网与CPⅢ的平面的复测与平差处理完成之后，就能够得到CPⅢ控制点的高程信息与平面点位坐标。在这一基础上，就可以对无砟轨道进行施工测量处理。按照施工的实际进度，对无砟轨道的施工测量又可以分为板粗调和板精调两个方面。

（一）轨道粗调

在开展无砟轨道施工时，在安装完工具轨和螺杆调节器托轨板之后，就可以让粗调机进入到工具轨之中，粗调单元应在工具轨上进行均匀的分布。另外，在使用全站仪时需要采取自由设站后方交会法，对站附近6个固定于接触网杆塔或者是混凝土边墙之上的CPⅢ基准控制点棱镜进行观测，并且做好其方向值、天顶距以及平距离的记录与观测工作，根据已经计算出来的站点控制坐标，就可以实现自动的定向。之后，将每一个粗调单元的链接棱镜依次打开，对方向值、天顶距以及平距离进行测量，然后将各个棱镜中心的x、y、z数据计算出来，传送到掌上电脑之中；通过掌上电脑上安装的计算机软件，测量工程师就能够将每一个调整单眼与设计位置之前需要调整的数据计算出来，然后再通过蓝牙信号，将其传至每一个调节单元，通过人工的操作，调节其垂直、水平以及超高位置。通过多次测量，等待轨排调整不再出现超限的时候，就可以继续后续的钢筋绑扎、螺杆安装以及接地焊接施工。

（二）轨道精调

等待横向模板与纵向模板安装之后，就可以开展轨道精调。具体的作业流程：逐一进行轨枕编号，在轨道中线附近做好智能型全站仪的自由架设，对一起附近连续的4对CPⅢ的方向值、天顶距以及平距离进行测量。然后通过自由测站后方交会方法进行的平差处理，就可以将测站周欧诺个新的坐标计算出来，这样就可以完成全站仪坐标放羊的后视定向设置以及测站设置工作。之后，在轨道上安置带有冷寂你给轨道状态测量小车，将超高、水平位置以及轨距自动测量出来。使用全站仪跟踪测定轨道状态测量仪的冷静，然后做好数据的处理与发送，通过配套软件（蓝牙无线设备），小车就可以接收全站仪的观测数据，将轨道的超高、水平、平面位置等管测量都计算出来，如果计算值不符合要求，可以在电脑显示屏幕上迅速的反馈出来，然后知道高程与中线做出进一步的完善与调整处理[3]。对于无砟轨道的精调，具体见下图2所示。

图2无砟轨道精调示意图

四、结语

随着铁路建设事业的快速发展，无砟轨道技术已经得到大范围的应用，并且随着高速铁路高标准高顺行要求的提出，也促进我国铁路工程测量技术的快速发展。不过，也希望在今后的研究中，能够对无砟轨道的CPⅢ控制测量数据处理更加透彻，方面后续的工作开展。

参考文献

[1]王建华.无砟轨道铺轨测量与精调技术[J].铁道工程学报,2009,09:31-35.

[2]宫海鹏.无砟轨道施工精测技术及其运用[D].西南交通大学,2009.

[3]邢湘利.无砟轨道施工测量控制中的关键技术研究[D].中南大学,2010.