基于有砟段弹性链型悬挂吊弦计算参数采集的模型探讨.doc

基于有砟段弹性链型悬挂吊弦计算参数采集的模型探讨 李松茂 （中国铁建电气化局南方工程有限公司电气化分公司湖北武汉） 摘要：有砟区段接触网弹性链型悬挂施工中，在轨道不成形的情况下，要将弹链的吊弦计算准确，满足动车高速运行需求，数据测量为一个关键点。通过建立相关模型，以相关轨道设计值为基准，在轨道未成形的情况下进行弹链的吊弦测量、计算。 关键词：接触网；弹性链型悬挂；有砟；测量 ：U225.2：50236 ：41225 前言 弹性链型悬挂是高速电气化铁路普遍采用的一种接触网悬挂形式，接触网弹性链型悬挂伴随着高铁的发展，其施工工艺已趋于完善。弹性链型悬挂的主要计算参数之一（实际结构高度）主要通过激光测量仪采集轨平面至承力索的高度，理想情况下计算参数应在轨道调完后进行采集、。而实际施工过程中，通常站后单位的施工进度会受站前单位施工进度的制约，轨道无法如期成型，不能满足理想状态下吊弦计算参数的采集。基于这种情况下，对于无砟有轨区段轨道调整幅度较小（），而有砟有轨区段轨道调整幅度较大（）。在吊弦可调的情况下，无砟区段的吊弦计算参数可以通过激光测量仪直接测量满足计算需求，而有砟区段无法满足吊弦计算参数直接采集的需求。基于这种情况，本文将对有砟区段弹性链型悬挂吊弦计算参数的采集建立新的测量模型。 模型参数说明 有砟区段弹性链型悬挂吊弦计算参数采集的模型是基于设计理论轨面高程、设计承力索高度、现场实测非标准轨面至承力索高度、通过成果、既有轨高程、左轨测量高程、右轨测量高程、既有轨拉出值、既有轨超高等参数算出理论轨面至承力索高度。 成果说明 高速铁路工程测量平面控制网分三级布设：为基础平面控制网，主要勘测、施工、运营维护提供坐标基准；为线路平面控制网，主要勘测和施工提供控制基准；为轨道控制网，主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。有砟区段弹性链型悬挂吊弦计算参数采集的模型所需要站前单位提供的成果即为成果。 成果就是站前单位调整轨面高程的依据，路基地段与接触网支柱基础同步设置一个点，桥梁上约左右设置一个点。成果表里面主要包含工程独立坐标（），（），标志球顶高程，棱镜中心高程，位置描述，施工里程等参数。通常情况下成果具体情况见表。 该成果表平面坐标成果采用工程独立坐标系，选用年北京坐标系椭球体参数，其中央子午线为，投影面大地高为；高程成果采用年国家高程基准。棱镜中心高程成果需要再标志球顶的基础上减去米后得到，即（棱镜中心）（标志球顶）m。基于该成果表主要由站前单位提供，这里不再做详细测量阐述。 现场测量记录参数 该模型现场主要测量记录相关定位点对应参考的编号，点、既有左轨、既有右轨高度，既有轨承力索高，既有轨承力索拉出值，既有轨超高个数据（见表2）。 利用水准仪对每个悬挂点进行数据测量，每个悬挂点测量高（同步记录该编号），悬挂点处左轨高，悬挂点处右轨高。注：该个点的数据是基于水准仪同一个水平高度所测量出来的数据。左轨、右轨定义为下行侧面向顺车方向。 每个悬挂点的既有轨导高、拉出值、超高通过激光测量仪进行测量。 设计理论参数（见表） 吊弦参数计算前，还需每个悬挂点的设计拉出值、悬挂点处设计轨超高、设计施工里程。 根据施工里程以及设计给定的设计轨面标高、坡度、竖曲线表计算出该位置低轨面高程。 存在竖曲线的以为例，该位置低轨面高程计算如下：轨面高程（支柱里程起点里程）2（竖曲线曲线半径）（见图1）。 存在坡度的以为例，该位置低轨面高程计算如下：支柱低轨标高坡度（里程里程）（见图2）。 模型建立 上述所有参数完毕后，即可对有砟段弹性链型悬挂理论轨面对实际承力索的高度，从而算出现场实际理论结构高度。 如图3：吊弦计算参数最终需要的数据为图里面的值，即为实际情况下的结构高度。 ：承力索至现有轨面的垂直距离（用激光测量仪测出的现场承力索高度） ：承力索对现有轨面的拉出值（激光测量仪测承力索拉出值） ：接触线设计拉出值（图纸标示） ：高（水准仪测量得到） ：设计低轨高程（设计参数、计算后得到） ：承力索至现有轨面的垂直距离 ：现有轨面超高（激光测量仪测量资料） ：设计轨面超高（设计资料） ：设计轨面与地面夹角（通过设计超高可以算出） ：现有轨面与地面夹角（通过现有超高可以算出） 通过及可以求出承力索至现有柜面的铅垂距离： 为设计导高，以时导高为例，。 （）（）；为修正参数：曲内为正、曲外为负 （）； 通过水准仪及高程可以求出既有高轨的高程：。 （1435+A1）2+ 最终得出承力索实际结构高度的数值 其他吊弦计算参数 根据上述模型，测量、计算出值后，辅以其他吊弦计算参数即可进行吊弦计算。 统计型数据 包括：明确悬挂点类型，其类型主要包括一般柱、关节转换柱、中锚中心柱、中锚锚柱；统计线路曲线半径情况；外轨超高；竖曲线半径。 测量、计算型数据 包括：跨距的测量和数据输入，输入过程中，要特别考虑悬挂点间双腕臂在锚段关节处的跨距与支柱间的跨距有所不同；集中载荷计算需充分考虑电连接、分段等设备的影响；集中载荷位置；