关于路基边坡开挖边线计算方法初探.pdfVIP

1 9 2 工程科技 关于路基边坡开挖边线计算方法初探 李志远 中国铁建大桥工程局集团有限公司 黑龙江哈尔滨1 5 0 0 0 8 摘要 用求点到直线的距离表示超欠挖数据 在边坡施工过程中随机抽检超欠点 数据反馈及时 迅速 有效地控制边坡超欠 关键词 线路中线 偏距 里程 起坡点 道路工程中经常遇到挖方段边坡开挖边线放样 但由于设计断 面图精度原因 测量员不能直接从图纸获取开挖边线点放样数据 只能自己加密断面高程点数据或者实地采集高程数据来获取开挖 边线放样点数据 如果开挖边线放样错误会导致整个边坡位置错 位 会造成不可弥补的错误 故在测量工作中开挖边线点的计算方 法也尤为重要 开挖边线放样比较常见的放样方法有 a 根据实测断面高程数据在米格纸展点绘图或在A u t o C A D 绘 图 量出出放样边距位置 该方法已经很少使用 在此不做具体介 绍 b 使用全站仪或R T K 配合计算器实地采集高程数据 再计算起 坡点和地表实测点之间的坡率与设计坡率对比 直至找到与设计坡 率相符的地面点为止 此法即为趋近法放样开挖边线点 此种方法 优点是误差较小 缺点是需反复测量 计算 数据亦不能直观反映超 欠 同时需要计算人员和前视人员要有丰富经验 总之此方法操作 起来不太方便 由于目前还比较常用 现通过例子介绍一下 测量人员根据设计图纸给出乎曲线 竖曲线 横断面图等基本 要素计算出起坡点相关数据 为了表述方便 我选取最简单的线型 方式 复杂的线型可以据此举一反三 某公路起点处 线路左侧为挖方段 相关要素如表下 根据图纸可知在K 0 0 0 0 至K 0 0 5 0 里程范围内线路左侧设计 横断面为一层台阶 起坡点到设计线距离为1 5 m 坡率都为1 1 起 坡点和竖曲线高差为0 m 详见图1 图1 中O 点为起坡点 与线路中线的偏距为1 5 m 设计高程为 1 2 0 m 坡率为1 1 设其理论开挖边线点为A 点 用趋近法放样 放样前要根据图纸和实地地形估计出A O 的 平面距离 然后换算成平面坐标放样到实地位置 根据实测可知 第三次实测点A 十分接近设计坡率1 1 该点可 以认为该点为开挖线点A C 现在介绍一种用求点到直线的距离的方法来计算开挖边线 点 数据能直观体现超欠 仍以上述项目数据为例 图2 通常判断A 1 点位置是否为开挖线点A 通常计算起坡点0 和 A 1 的坡率与设计坡率来比较判断 但坡率比较抽象 不能直观反映 超欠具体数值 如果A 1 点为实测点 A O 点为理论坡度 从A 1 点 做A O 垂线 垂足为c 那么A 1 C 距离用Y 表示 即为A 1 点到O A 直线的距离 y 值能直观反映出超欠数值 并且Y 值为向量 在O A 右侧为正 即为欠挖 在O A 左侧为负 即为超挖 左右区分方法 是 以O 点为起点 A 点为方向点 右侧即为右 左侧即为左 a 下面介绍如何计算出Y 值 1 测量人员根据图纸得出A B D 横断面的里程及起坡点O 设 计数据 并且能根据实测平面点A 1 坐标 x Y z 反算出该点对应里 程 偏距 即实现 x Y H 平面坐标与 L P H 互相转换 现 在卡西欧工程计算器广泛应用 线路正反算不难实现 这里不再介 R 图1 地壅譬 一 绍 2 平面坐标 x Y H 转换为 L P H 坐标后 该里程的设计横 断面位置即确定 为了方便说明 简化计算 把三维数据简化为二维 数据 把高程 偏距看为以放样点对应的线路中点的零高度为原点 O 其垂线为H 轴 线路方向右偏角9 0 度为P 轴 这样就确定了 一个H P 二维坐标系 为求Y 方便计算 对该坐标系进行平移 旋 转 以起坡点O 为原点 以O A 方向为x 轴 以0 y 方向为Y 轴建立 相对坐标系 具体如图2 所示 这样Y 的绝对值就代表A 1 点到O A 直线的距离 正负代表位 于O A 左右侧 右侧为正 为欠挖 左侧为负 为超挖 位于线上 数 值为O 不超不欠 3 计算Y 值的计算公式为 y H H o C O SC t 一 p P o S I Nd 1 式中P A I 的偏距 Z A 1 的实测高程 P o O 点设计偏距 H o O 点设计高程 d O A 点在H P 坐标系下坐标方位角 可按下列公式 计算O A 方向在H P 坐标系的方位角 O t a I ct a r I H A 一 I o 瞰一P 0 2 其中P A H P o H 分别为A 点 O 点在原坐标系下的坐标 A 点坐标根据设计坡率 假定距离算出一个坐标即可 4 实际测量中要注意里程 必须保证测点里程在设计里程范 围内 该方法使用全站仪的测量程序或R T K 即可 这样前视移动十 分方便 而且Y 值反映超欠位置直观 前视人员容易判断移动数据 b 现在运用这种方法放样上述项目例子开挖边线 1 根据横断面图 可以确定 O 点相对于线路中线左侧 距离 为1 5 m 该点设计高程为1 2 0 m 故O 点在H P 坐标系坐标 转下页 工程科技 1 9 3 高速铁路无砟道岔铝热焊接与接头打磨施工技术及应用研究 刘俊奇 中国铁建大桥工程局集团第四工程有限公司 黑龙江哈尔滨1 5 0 0 0 8 摘要 道岔铝热焊接是线路上最薄弱环节之一 是养护维修难点和重点 高速道岔铝热焊接技术更加至关重要 客运专线快速发展 对道岔铝热焊接质量提出更高要求 通过对无砟道岔铝热焊接施工过程中关键步骤及工序进行控制 总结了常见质量缺陷及注意事项 对提高无缝道岔铝热焊接质量具有重要意义 关键词 无砟道岔 道岔铝热焊接 焊接质量 控制措施 1 概述 铁路设计跨区间无缝线路 无缝线路以钢轨焊接技术为基础 取消了普通钢轨接头 省去了钢轨接头夹板和接头螺栓 提高了列 车运行的平稳性 无缝线路在高速铁路和重载铁路的大量应用 对 钢轨焊接接头的质量和稳定性提出了更高的要求 焊接质量出现问 题 直接危行车安全 跨区间无缝线路中道岔受工作空间的影响必 须采用铝热焊 所以钢轨铝热焊接接头对道岔的安全运行至关重 要 2 工程概况 新建沈阳至丹东铁路客运专线工程地处辽宁省东南部 起于沈 阳市 经本溪市止于丹东市 正线全长2 0 5 7 0 4 k m 设计时速 2 5 0 k m h 沈丹线全线共设8 个车站 1 个线路所 共有单开道岔 6 0 k 9 1 8 号6 7 组 其中无砟道岔3 8 组 有砟道岔2 9 组 3 铝热焊接法 国内铝热焊接法已被公认为是一种快速 高效的钢轨焊接方 法 铝热焊接法工艺简单 适用于工地流动作业 道岔内部焊接 断 轨复原复焊等 焊接质量缺陷及原因分析 3 1 焊头平直度超标 出现高低接头 轨头对正时预留上拱度过大或过小 容易造成高低接头 3 2 夹渣 产生的原因有 a 当坩埚内进行铝热反映时 熔渣从坩埚中喷出 进入型腔 黏贴在钢轨表面 当钢水进入型腔不能把这部分熔渣冲 走 造成夹渣 b 焊缝过大钢水不能够完全填满型腔或轨底铸型 跑铁 3 3 夹砂 夹砂的形成是由于型砂进人焊缝造成的 砂模在钢轨上磨合好 后应用毛刷或预热抢将钢轨上多余的浮砂清理干净 砂模安装一次 安装到位 避免来回移动 造成砂进入焊缝内 3 4 裂纹 施工准备 1 L 工 钢轨j 赚 I 蜘圩善I l 工 盐蛐睦盘去沔 坩埚安装 上 上 调崩 缝 轨蚶l 对正 点火鼬 工 上 砂模安装 拆懊 推囊 T 打磨 封箱 l 探伤 记幕 图1 铝热焊工艺流程图 受环境气温影响 高温焊接时 焊头受到外力作用 拆除砂模及 推瘤时间过早 焊头降温速度过快 容易造成钢轨裂纹 3 5 未焊合 钢轨温度预热过低 铝热焊放出热量未能将钢轨融化 就会形 成未焊合 4 施工程序与工艺流程 道岔铺设好后进行铝热焊焊接施工 图1 4 1 施工准备 4 1 1 根据待焊钢轨的轨型和材质 正确选择砂型和焊剂的类 型 4 1 2 检查左右股接头相错量小于1 0 0 r a m 轨缝距离轨枕边缘 1 0 0 m m 以上 转下页 为 一1 5 1 2 0 假定A 点到0 点平面距离为1 0 m 坡率为1 l 理论计 算出A 点坐标为 一2 5 1 3 0 你可以任意假定距离 只要坡率不变 不影响最终计算结果 2 按公式O f a r ct a l l H 一H o 口 P 0 计算出 O t a r e t a n 1 3 0 1 2 0 1 2 5 1 5 4 5 3 把O t 4 5 0 带入公式为y H H o co s d 一口一P o S I N d 得 y H 一1 2 0 C O S 4 5 一 P 1 5 S I N 4 5 3 XYZ L 2 8 6 3 6 2 1 7 11 4 0 7 4 8 9 7 PH 3 5 61 4 0 7 上述例子是平曲线为直线 竖曲线为平坡 横断面为一层台阶 的例子 这都是线型中特例 在实际应用中对平曲线为缓和曲线 圆 曲线 直线 竖曲线为凸曲线 凹曲线 单坡 横断面为多层台阶时也 都实用 只是相关线路正反算程序 竖曲线标高程序复杂一些 多层 台阶断面以需要放样一层的坡脚点为起坡逐个台阶放样即可 测量 员放样时要注意每层台阶的高程范围 结束语 通过上述介绍可以看出 如果测量员具有线路正反算 高程计 算 工程识图等基本测量技能 只需运用公式 2 求出公式 1 中相关 参数 然后把实测数据带入公式 1 中即可算出超欠挖 在施工现场 容易操作 参考文献 y 1 4 0 7 0 1 2 0 C