客运专线无碴轨道铁路工程测量(刘世海).pptVIP

客运专线无砟轨道 施工测量,兰州交通大学土木工程学院,客运专线无砟轨道 施工测量,一、无砟轨道概述 二、无砟轨道施工前必须具备的前提条件 三、无砟轨道施工控制网的建立 四、无砟轨道施工测量流程及内容 五、线路中线、CPIII控制网、基准网的关系,一、无砟轨道概述,区别：高速铁路和客运专线铁路在建设方面与传统铁路的主要区别，是一次建成稳固、可靠的线下工程和高平顺性的轨道结构。 条件：轨道的高平顺性是实现列车高速运行的最基本条件。实现和保持高精度的轨道几何状态是客运专线建设的关键技术，是最重要基础技术工作。,一、无砟轨道概述,特点：无砟轨道具有轨道几何状态一次成型，结构后期调整量小等重要特点，对工程测量提出了新的，更高的要求。 要求：客运专线铁路工程测量工作必须紧密围绕建设满足运行速度目标值所要求的高平顺性轨道工程开展工作。,一、无砟轨道概述,不符合无砟轨道铁路测量规范的最终轨道位置状况,一、无砟轨道概述,一、无砟轨道概述,内部几何尺寸：即轨道自身的几何尺寸 轨道内部几何尺寸体现出轨道的形状，根据轨道上相邻点的相对位置关系就可以确定，表现为轨道上各点的相对位置。轨道内部几何尺寸的各项规定是为了给列车的平稳运行提供一个平顺的轨道，即通常提到的平顺性。因此，除轨距和水平之外，还规定了轨道纵向高低和方向的参数。这些参数能保证轨道有正确的形状。利用这些参数可以检查轨道的实际形状是否与设计形状相符。轨道内部几何尺寸的测量也可以称之为轨道的相对定位。 *(需要建立高精度的CPIII控制网和基标网，粗调和精调测量准确，钢轨调整准确无误),一、无砟轨道概述,一、无砟轨道概述,而对于轨面高程、中心线、线间距的控制误差，根据不同时间及施工方法可存在以下两种形式： 1、双块式（过程控制标准）： 对于双块式轨道，在轨排组装过程中，由于是过程控制，为确保轨道最终符合标准要求，其轨面高程、中心线、线间距允许偏差应比最终要求严格。具体见下表（验标第11.5.5要求）：,一、无砟轨道概述,2、最终要求（铺轨后）： 在铺设无缝线路之后至线路正式开通之前，应进行轨道整理作业，使线路逐步达到验交标准。在满足轨道平顺度的情况下，还应满足以下标准（验标第14.6.19-14.6.20条）： 14.6.19在满足无砟平顺度标准的情况下，轨面高程允许偏差为+4，-6mm；紧靠站台为+4，0mm。 14.6.20轨道中线与设计中线允许偏差为10mm；线间距允许偏差为+10，0mm。,一、无砟轨道概述,外部几何尺寸：轨道与周围建筑物的相对尺寸 无砟轨道的外部几何尺寸是轨道在空间三维坐标系中的坐标和高程，由轨道中线（线路中线）与周围相邻建筑物的关系来确定。无砟轨道外部几何尺寸的测量也称之为轨道的绝对定位。无砟轨道的绝对定位必须与路基、桥梁、隧道、站台等线下工程的空间位置坐标和高程相匹配协调。 无砟轨道的绝对定位精度必须满足轨道相对定位精度的要求，即轨道平顺性的要求。 *（需要与已施工的线下工程保持一致关系，同时满足设计的线路要素要求，进行施工、竣工中线的恢复并贯通，同时要使竣工后的中线与CPIII控制网进行联测，合理分配与处理CPIII控制点与中线点之间不符值的误差）,一、无砟轨道概述,由此可见，无砟轨道各级测量控制网的测量精度应同时满足线下工程施工和轨道工程施工的精度要求，即必须同时满足绝对定位和相对定位的精度要求。 目的：客运专线铁路工程测量的目的就是采用可靠的测量手段、装备和方法，使轨道内、外部几何形位和尺寸满足轨道验收标准的要求，实现轨道的高平顺性，满足列车高速运行的需要。,二、无砟轨道施工前的前提条件,1、线下工程施工完成 2、线下基础工后沉降经过分析与评估并满足要求，经建设单位审核确定 3、报批无砟轨道施工申请报告并批准后 4、竣工测量后其结构尺寸、位置满足规范要求,5、线下工程质量评定满足要求（检验批验收合格） 6、CPIII网已经建立其精度满足要求（CPI、CPII及二等高程网提前复测满足要求）经业主指定单位评估后。 7、无砟轨道施工方案、人员、设备等具备施工条件,二、无砟轨道施工前的前提条件,三、无砟轨道施工控制网的建立,1、平面控制网分级 2、CPIII网的概述 3、CPIII控制点的设置 4、CPIII网的测量方法 5、数据处理,三、无砟轨道施工控制网的建立,1、平面控制网分级,三、无砟轨道施工控制网的建立,2、CPIII网的概述 2.1 定义：沿线路布设的三维控制网，起闭于基础平面控制网(CPI)或线路控制网（CPII），一般在线下工程施工完成后施测，为无砟轨道铺设和运营维护的基准。 2.2 形式：采用导线测量和后方交会法施测分为两种不同的类型,三、无砟轨道施工控制网的建立,2、CPIII网的概述 2.2 形式： 2.2.1 导线测量法 等级：五等导线 导线边长：一般150200米，对特殊地段，曲线控制点、线路变坡点、竖曲线起终点及道岔区增设加密控制点，曲线地段一般为5060米。 附合长度：小于等于1公里 测距中误差：3mm 测角中误差：4秒 相邻点位坐标中误差：5mm 导线全长相对闭合差限差：1/20000 方位角闭合差限差：n,三、无砟轨道施工控制网的建立,2.2.1 导线测量法 要求：CPIII控制点是无砟轨道施工测量的基准，采用平常施工放样的极坐标法是不能满足轨道平顺性要求的。 因此应将CPIII控制点设为线路外移桩，距中线34米。 CPIII控制点应采用先测设，再按照附合导线贯通测量进行坐标改化的方法设置。 应在CPIII控制点的基础上采用光学准直的方法进行高精度测设。,三、无砟轨道施工控制网的建立,2.2.1 导线测量法 无砟轨道方向检验标准示意 仅按照标准检验存在误差积累，每150米允许10mm的差值，按照误差传播定理1500米就存在100mm的差值，在无砟轨道向一个方向铺设时，虽然满足每小段的要求，但是对整个线路的影响也很大，因此应根据分段施工情况分段闭合，减小每段误差同时消除在每段里，不要存在误差积累现象。,三、无砟轨道施工控制网的建立,三、无砟轨道施工控制网的建立,2、CPIII网的概述 2.2 形式： 2.2.2 后方交会法（德国旭普林和博格公司采用） A、CPIII控制点的设置 CPIII标志点布设在桥梁两侧的防撞墙面下10公分、隧道水沟两侧的边墙、路基接触网支柱上（前期设置在临时支柱上下10公分），平均每50-80米设一对标志点。,三、无砟轨道施工控制网的建立,后方交会法,三、无砟轨道施工控制网的建立,A、CPIII控制点的设置 采用18冲击钻预钻孔，深度6-8厘米，锚固剂填充孔内，待气泡居中稳定后20分钟后取出连接件,三、无砟轨道施工控制网的建立,A、CPIII控制点的设置 埋设时要保持基本水平,三、无砟轨道施工控制网的建立,2.2.1 后方交会法 B、点的编号与标示 以里程+3+编号 线路左侧为单数递增，右侧为双数递增 里程变化时从新开始编号 统一用四公分正楷体，在点位下方5厘米用红色油漆标示,三、无砟轨道施工控制网的建立,CPIII网测量方法 1、每次观测12个方向 2、分为两组观测 3、每次向前移位4个点，有8个点同时观测 4、保证自由设站点在12点中间位置 5、设置零方向在中间位置而且成像清晰，没有施工干扰，保证归零差 6、点号输入一定与现场观测点位一致,三、无砟轨道施工控制网的建立,CPIII网测量方法 一个测站上12个方向，这时必须分为两组观测。两组之间除零方向外，还需有一个共同方向，共同方向的角值不得大于2m（测角中误差）。 归零差：6 一测回2C较差：9 同一方向各测回较差：6 ,自由设站法,自由设站法是在待定控制点上设站，向多个已 知控制点观测方向和距离，并按间接平差方法 计算待定点坐标的一种控制测量方法。间接平 差以待定点的坐标平差值作为未知参数，根据 方向观测值和边长观测值建立方向误差方程式 和边长误差方程式，然后按最小二乘原理计算 待定点坐标平差值。,三、无砟轨道施工控制网的建立,CPIII测量方法示意图,三、无砟轨道施工控制网的建立,CPIII控制网数据处理 外业数据的控制 在自动软件按照规范要求设置限差，超限后自动重新测量 按照公司CPIII测量技术方案，每天测量应整理当天测量记录,高程控制测量,沿线路进行二等水准测量，每 2 Km一个点。 按几何水准测量方法施测。在困难地段可按武 汉大学和铁四院研究开发的精密三角高程测量 方法施测。每千米偶然中误差不大于1 mm。 CPIII的高程测量和其平面控制测量为同一测量 标志点，测量方法按精密水准测量要求观测， 起闭于二等水准点上。每千米偶然中误差不大 于2 mm。,CPIII高程观测,采用数字水准仪或精密光学水准仪和短尺， 按精密水准测量方法测量。每500米将两侧点构 成闭合环，并和二等水准点（间隔2000米左右） 联测。每千米水准测量全中误差不大于 4 mm。,轨道调整测量,