既有鐵路縱斷面測量中多轉(zhuǎn)點(diǎn)抄平法的應(yīng)用

1、既有鐵路縱斷面測量中多轉(zhuǎn)點(diǎn)抄平法的應(yīng)用摘  要：通過對當(dāng)前鐵路工務(wù)部門關(guān)于既有線高程測量的工作總結(jié)進(jìn)行分析，提高既有鐵路線高程測量的效率與精度顯得十分必要。本文對現(xiàn)有既有鐵路抄平方法精度進(jìn)行了深入分析，并根據(jù)現(xiàn)有測量過程中遇到的問題和線路高程測量的特點(diǎn)，提出基于多轉(zhuǎn)點(diǎn)的高程測量方法并在平時(shí)鐵路測量工作中進(jìn)行應(yīng)用，大大提高測量精度與工作效率。關(guān)鍵詞：既有鐵路 高程測量 多轉(zhuǎn)點(diǎn)中圖分類號：TU411.7             &

2、#160; 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A            文章編號：1674-098X202107a-0062-02既有鐵路軌道在列車長期運(yùn)營的作用下，不可防止地在平、縱斷面上產(chǎn)生各種變形。因此鐵路工務(wù)部門對管內(nèi)所管轄線路要定期進(jìn)行線路大中修，同時(shí)還要不斷加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)維修。而所有這些工作中都需要對既有線路縱斷面進(jìn)行測量，重新擬合既有縱坡，計(jì)算出各測點(diǎn)的起落道量，保證縱斷面的平順性。常規(guī)的測量方法是用水平儀從一個(gè)高程水準(zhǔn)點(diǎn)測到另一個(gè)高程水準(zhǔn)點(diǎn)，算出兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)之間的實(shí)測高差，將

3、兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)之間的理論高差值與實(shí)測高差值相比較，如果高差之間代數(shù)差小于30，就認(rèn)為線路高程測量合格，否那么就要重新進(jìn)行測量。通過現(xiàn)場實(shí)踐證明，此方法在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用中，閉合差超限出現(xiàn)的概率較大，較大地影響了線路高程測量的工作效率，本文擬就多轉(zhuǎn)點(diǎn)抄平法談?wù)勗诩扔芯€高程測量中的應(yīng)用及探討。1 傳統(tǒng)測量方法存在的一些問題各集團(tuán)公司在既有線路上水準(zhǔn)點(diǎn)一般都是12km之間，在既有鐵路固定建筑物橋梁、涵洞等上進(jìn)行設(shè)置。因水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置一般距離線路中心不遠(yuǎn)，為的是日常養(yǎng)護(hù)及線路大中修時(shí)，測量人員方便使用。但由于水準(zhǔn)點(diǎn)離既有鐵路近，現(xiàn)場各種施工較多，既有水準(zhǔn)點(diǎn)經(jīng)常遭到破壞或改變，從而使高程測量無法進(jìn)行閉合計(jì)

4、算，有時(shí)十幾公里才有水準(zhǔn)基點(diǎn)，從而使高程精度難以控制，返工幾率較大;如果中間轉(zhuǎn)點(diǎn)存在各種錯(cuò)誤，如讀數(shù)錯(cuò)誤，尺子不正，前后轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)不在同一位置等，所有這些極易導(dǎo)致返工工作量增大;還有即使與兩個(gè)既有水準(zhǔn)點(diǎn)高程閉合，也難以保證中間轉(zhuǎn)點(diǎn)不存在問題，即一個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)偶然大了，而另一個(gè)又恰好小了，這些也能閉合，從而導(dǎo)致現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)有誤，不能正確指導(dǎo)現(xiàn)場縱向起落道施工。2 既有高程測量精度分析2.1高程測量特點(diǎn)既有鐵路縱斷面測量是由多點(diǎn)連成的測量，即在既有線上采用一個(gè)后視點(diǎn)對應(yīng)多個(gè)前視點(diǎn)中間點(diǎn)，相鄰測點(diǎn)一般相距50m，在水準(zhǔn)儀可視范圍一般250m左右設(shè)一轉(zhuǎn)點(diǎn)，如此循環(huán)完成整個(gè)既有鐵路縱斷面測量過程。2

5、.2高程測量的目的及內(nèi)容既有線高程測量的目的主要是通過高程外業(yè)測量，內(nèi)業(yè)計(jì)算平差后，得出各測點(diǎn)的既有軌面標(biāo)高，通過縱坡擬合計(jì)算，反映既有軌面在縱斷面的變化情況，為大中維修提供起落道依據(jù)。為了防止列車運(yùn)營和既有作業(yè)對縱斷面的影響，通常在測量時(shí)每對應(yīng)的軌面的標(biāo)記點(diǎn)處，在路肩上設(shè)置既有固定樁。既有固定樁也進(jìn)行高程測量，施工過程采用固定樁與設(shè)計(jì)軌面的高差來控制軌道的起落道。因此縱斷面高程測量的內(nèi)容應(yīng)有既有軌面的前后視，路肩固定樁的前后視，設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)有既有軌面高程、設(shè)計(jì)軌面高程、路肩固定樁高程、軌面起落道量、路肩固定樁與設(shè)計(jì)軌面的高程差值。2.3高程測量誤差來源從傳統(tǒng)既有高程測量的方法，可以看出測量誤差

6、的主要來源于轉(zhuǎn)點(diǎn)誤差，假設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)錯(cuò)誤，后續(xù)高程計(jì)算全錯(cuò);假設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)誤差增大，后續(xù)高程計(jì)算誤差也會增大。而在既有線測量過程中轉(zhuǎn)點(diǎn)又是視線距離最遠(yuǎn)點(diǎn)，誤差往往是最大的，因此，對轉(zhuǎn)點(diǎn)的精度控制是整個(gè)水準(zhǔn)測量的關(guān)鍵點(diǎn)。3 多雙轉(zhuǎn)點(diǎn)抄平的精度控制檢查轉(zhuǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)是高程精度的關(guān)鍵點(diǎn)，為保證轉(zhuǎn)點(diǎn)不出錯(cuò)，應(yīng)采用多轉(zhuǎn)點(diǎn)校核法進(jìn)行測量。單線采用雙轉(zhuǎn)點(diǎn)，雙線采用四轉(zhuǎn)點(diǎn)法，杜絕因轉(zhuǎn)點(diǎn)錯(cuò)誤造成高程測量的返工及后續(xù)高程計(jì)算錯(cuò)誤。以單線雙轉(zhuǎn)點(diǎn)測量為例來進(jìn)行說明，轉(zhuǎn)點(diǎn)分別置于某一里程軌面和對應(yīng)路肩。設(shè)既有軌面后前視讀數(shù)分別為a1，b1，路肩固定樁后前視讀數(shù)為a2、b2，當(dāng)閉合至同一水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)理論上應(yīng)有a1-b1=a2-b

7、2。同時(shí)根據(jù)施測經(jīng)驗(yàn)，單獨(dú)線路同一測點(diǎn)前后兩站高差計(jì)算檢核，高差互差h總體控制時(shí)，假設(shè)兩條路徑與既有水準(zhǔn)點(diǎn)精度均超出測量誤差，應(yīng)重新測量，重測后，仍不滿足精度要求說明既有水準(zhǔn)點(diǎn)已嚴(yán)重變形應(yīng)廢除，重新連其他水準(zhǔn)點(diǎn)。假設(shè)兩條路徑一條超出，一條閉合那么以閉合路徑計(jì)算高差平差計(jì)算;假設(shè)兩條路徑均閉合，以高精度路徑進(jìn)行平差計(jì)算。4 數(shù)據(jù)處理以Excel應(yīng)用為例4.1原始數(shù)據(jù)輸入運(yùn)行Excel新建一個(gè)工作薄。將默認(rèn)的3個(gè)工作表依次改名為外業(yè)資料、計(jì)算平差、最后成果。測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與原始數(shù)據(jù)輸入表格如表1所示局部數(shù)據(jù)例如。4.2高程計(jì)算與平差結(jié)果輸出通過對活動表“計(jì)算平差進(jìn)行公式編輯，可以完成數(shù)據(jù)的

8、處理與平差結(jié)果的計(jì)算。主要局部公式編制內(nèi)容如下。1單擊E3單元格，輸入公式IF外業(yè)資料！A7=""，""，IFAND外業(yè)資料！B7=""，外業(yè)資料！C7=""，""，B2-外業(yè)資料！C7計(jì)算基點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)的高程，將E3單元格公式復(fù)制粘貼至E列以下測點(diǎn)各行中。2單擊B3單元格，輸入公式IF外業(yè)資料！A7=""，""，IFAND外業(yè)資料！B7=""，外業(yè)資料！C7=""，B2，E3+外業(yè)資料！B7計(jì)算出儀高，將B3單元格公式

9、復(fù)制粘貼至A列以下測點(diǎn)各行中。3單擊C3單元格，輸入公式IF外業(yè)資料！A7=""，""，IF外業(yè)資料！F7=""，""，$B2-外業(yè)資料！F7，計(jì)算出該點(diǎn)的高程，再將此公式復(fù)制粘貼至C、D列的各行單元格中，計(jì)算出各點(diǎn)的高程。4單擊E3單元格，輸入公式IF外業(yè)資料！A7=""，""，IFAND外業(yè)資料！B7=""，外業(yè)資料！C7=""，""，B2-外業(yè)資料！C7再將此公式復(fù)制粘貼至E列的各行單元格中，計(jì)算出各轉(zhuǎn)點(diǎn)的高程

10、。5單擊F3單元格，輸入公式IF外業(yè)資料！A7=""，""，IFAND外業(yè)資料！B7=""，外業(yè)資料！C7=""，F(xiàn)2，ABS外業(yè)資料！A7-外業(yè)資料！$A$6*外業(yè)資料！$H$2/ABS外業(yè)資料！$E$2，再將此公式復(fù)制粘貼至F列的各行單元格中計(jì)算出測量誤差的平差。5 結(jié)語多轉(zhuǎn)點(diǎn)多路經(jīng)的抄平方法經(jīng)現(xiàn)場測量人員屢次試用取得了良好的效果。它杜絕了因轉(zhuǎn)點(diǎn)錯(cuò)誤所帶來的不必要的返工或測量數(shù)據(jù)的不正確，提高了測量計(jì)算精度和工作效率;減輕了既有線高程測量的勞動強(qiáng)度，解決了不同路徑下精度不同導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，保證了現(xiàn)場施工質(zhì)量。參考文獻(xiàn)【1】楊育林，全志強(qiáng).現(xiàn)代化鐵路既有線測量J.中國鐵路，20214：80-84.【2】姜晨光，董勤景，路奎，等.現(xiàn)代鐵路測量的根本要求及工程實(shí)踐J.勘察科