李巧娥，程 飛

（1.呂梁職業(yè)技術學院，山西 孝義032300；2.遼寧工程技術大學 測繪與地理科學學院，遼寧 阜新123000）

為了保證軌道鋪設的準確性與平順性，調軌是鐵路建設中必不可少的環(huán)節(jié)。在保證施工質量的前提下，熟練掌握各種儀器的性能，通曉儀器優(yōu)缺點，可以有效控制工程造價，使工程更加經(jīng)濟、合理。

1 鐵路調軌作業(yè)過程及原理

在鐵路調軌過程中，盡管儀器的使用方法不同，但是作業(yè)過程大致相同。首先，全站儀必須正確的安置在軌道檢測小車有固定棱鏡的一側，通過后方交會求出全站儀位置，通常來說，全站儀架設在鐵軌正上方，且保證全站儀高度最低；小車應該是按小里程到大里程方向運動（也可是從大里程到小里程方向運動）。通常來說，小車的棱鏡安置方向應該與固定端相對應（也可安置在活動端），安置在固定端一側作為參考軌（內軌），依據(jù)相應的軌道標準（DB AG），無論是鐵軌的直線段外側或曲線段外側，都應該是按照里程前進方向進行測量調整。下圖1分別給出了正確和錯誤的觀測方法。

圖1 正誤觀測方法對比

棱鏡安裝在小車固定端，利用全站儀讀取坐標數(shù)據(jù)。鐵軌詳細信息也可通過數(shù)據(jù)轉化計算得到，例如，棱鏡位置坐標值、鐵軌面高度、軌距傳感器、傾斜傳感器、小車幾何關系與該位置上述數(shù)據(jù)的差值。通過藍牙設備將測量的數(shù)據(jù)記錄到手簿或者存儲便攜計算機。

2 高鐵軌道平順性鋪設精度指標

根據(jù)京石高鐵的要求，無砟軌道鋪設精度指標為表1所示。

表1 無砟軌道平順精度指標

當軌道弦長10m時，軌道的正矢幅不超過2mm，即高、低軌向幅值不超過2mm。

要滿足10m弦正矢值不超過2mm，理論上軌道任意相鄰5m測點沿軌道上的相對點位誤差絕對值不超過2mm，這樣才能滿足工程的需求。

3 試驗方法

在同一時間段對同一段鐵軌進行調試，采用全站儀架設鐵軌正上方，且保證全站儀高度最低，小車運動方向與全線精調工作一致，小車的棱鏡安置方向與固定端對應。為了提高全站儀的平差精度采用前后共8個棱鏡進行測量。

具體實施方案如下:

1）儀器選取。本次試驗需要儀器有Gedo－ce調軌設備、安伯格調軌設備、南方測繪調軌設備各一套。試驗前，對儀器進行系統(tǒng)穩(wěn)定性檢驗，采用超高校準和軌距校準兩種方式校準傳感器。

2）數(shù)據(jù)采集。首先在試驗前期使用電子道尺進行測量獲得相關數(shù)據(jù)。其次按照上述作業(yè)過程，分別使用三種儀器在同一時間段對同一段鐵軌進行調試，主要獲取軌道的平面數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)、超高數(shù)據(jù)，并且記錄各自作業(yè)時間。

3）數(shù)據(jù)分析。以電子道尺測量的數(shù)據(jù)做為參考值，將三種不同儀器測量得到的數(shù)據(jù)分別與參考值對比分析，其結果見表2、表3、表4、表5。

表2 各種儀器測量高程偏離 mm

表3 各種儀器測量超高測量值 mm

通過表2、表3分析可得，在高程調軌方面，萊卡公司的安伯格儀器最為精確，高程偏離和超高測量的中誤差均為最小，超高精度達到0.15，其次為天寶公司Gedo－ce，儀器超高精度為0.24，南方測繪儀器稍微次之，高程偏離和超高測量的中誤差均大于0.6。因此在高程調軌方面，首選萊卡公司安伯格儀器進行輔軌測量。

表4 各種儀器測量平面偏離表 mm

表5 各種儀器測量軌距偏離 mm

通過表4、表5分析可得，在平面調軌方面，天寶公司Gedo－ce儀器最為精確，平面偏離值和軌距偏離值的中誤差均為最小，軌距偏離的精度達到0.09，其次萊卡公司安伯格儀器，軌距偏離的精度為0.15，南方測繪儀器次之，平面偏離和軌距偏離的精度均大于0.3。因此，在平面調軌方面，首選天寶的Gedo－ce儀器進行輔軌測量。

4）軟件測試。按照上述的方案，將測試數(shù)據(jù)導入處理軟件中進行檢驗，經(jīng)過檢驗，這些偏離數(shù)據(jù)的長短波、高低長短波處都符合鐵路平順度的要求。

除此之外，還要綜合考慮作業(yè)時間、工作程序、儀器價格等因素。在測量調軌過程中，gedo－ce儀器的組裝過程最為簡單，小車前進速度也為最快，是安伯格檢軌儀器2～3倍，也就是說安伯格檢軌儀器測完一個檢測速度軌枕的時間，gedo－ce小車已經(jīng)測完了2～3個軌枕。在調軌過程中，萊卡公司的安伯格設備性能最穩(wěn)定。

4 結 論

1）調軌過程中，主要處理平面檢軌問題，建議使用天寶公司的gedo－ce設備，相反如果主要處理高程檢軌問題，建議使用萊卡公司安伯格設備。

2）gedo－ce具有調軌小車組裝的方便、調軌的速度快等優(yōu)點。在施工期比較緊的一些路段可以使用天寶公司gedo－ce儀器進行調軌。

3）在一些工期長，狀況復雜的工程中可以考慮使用穩(wěn)定性好的萊卡公司檢軌儀器，這樣在作業(yè)過程中不會出現(xiàn)由于儀器的不穩(wěn)定而導致的作業(yè)失敗等現(xiàn)象。

4）在精度和穩(wěn)定性方面南方公司檢軌小車稍次一點，但是相對于進口產(chǎn)品價格很低，對于一些測量精度要求不是很高的工程可以采用南方公司檢軌設備。

［1］徐躍良.數(shù)值分析［M］.1版.成都:西南交通大學出版社，2004.

［2］林志熙，黃富貴，周景亮.基于三次樣條函數(shù)的采樣點分布方法研究［J］.福建工程學報，2005（6）:212－216.

［3］吳國雄，王福建.公路平面線形曲線型設計方法［M］.北京:人民交通出版社，2000.

［4］陶本藻.測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析［M］.北京:測繪出版社，1992.

［5］蘆睿泉，練松良.軌道復合不平順對提速列車運行影響的研究［J］.鐵道科學與工程學報，2005，2（5）:17－21.

［6］程飛，張立娜，張曉亮.全站儀和GPS一體化測量方法探討與精度分析［J］.測繪工程，2014，23（4）:69－71.

［7］馬春艷，馬玉寬，張紅星.無棱鏡全站儀測距穩(wěn)定性及精度分析［J］.測繪工程，2014，23（9）:9－11.