沃英軍

摘 要：本文論述在有砟軌道大機養(yǎng)道期間，測量人員利用自動全站儀現(xiàn)場采集鋼軌頂中心坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)，通過輕松測量軟件批計算功能快速計算出待調(diào)軌道的起道量和撥道量，提供給軌道搗固機現(xiàn)場搗固作業(yè)。工程實踐證明，該方法具有操作簡便、效率高、計算速度快等特點，同時采用自動跟蹤全站儀具有測量精度高，減少人為誤差的優(yōu)點，值得在新建或改建時速160 km/h及以下的有砟軌道大機養(yǎng)道施工中推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：有砟軌道;批計算;自動全站儀;大機養(yǎng)道

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.103

1 引言

新建或改建有砟線路在鋼軌鋪設(shè)完成后，為確保有砟軌道的高平順性，采取精測與精搗的作業(yè)方式，以保證軌道結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定及線路平縱斷面的平順性[1]。要進行多次大機搗固養(yǎng)道作業(yè)，大機搗固養(yǎng)道作業(yè)前需要測量人員盡快測量出軌道鋼軌的空間位置，準(zhǔn)確計算軌道的起道量和撥道量，通過搗固機將軌道調(diào)整到設(shè)計位置，達到軌道整體平順性，具備開通條件。本文結(jié)合成綿樂鐵路客運專線成都東站至成都南站區(qū)間的施工，對測量數(shù)據(jù)批計算的方法進行論述。

2 工程概況

成綿樂高速鐵路客運專線，起于成都東站，經(jīng)樂山最終抵達峨眉山站。成綿樂高速鐵路客運專線為雙線電氣化鐵路，成都東站至成都南站區(qū)間正線設(shè)計為有砟線路，設(shè)計時速160km/h，起止里程為DK157+490～DK163+300，設(shè)計2條軌道，區(qū)間長度5.81km。

3 作業(yè)前準(zhǔn)備工作

3.1 測量儀器和人員配置

全站儀應(yīng)具有自動目標(biāo)搜索、自動照準(zhǔn)、自動觀測、自動記錄功能，其標(biāo)稱精度應(yīng)滿足：方向測量中誤差不大于±1″，測距中誤差不大于±1mm+2ppm。全站儀須經(jīng)過專門檢定機構(gòu)的檢定，并處于檢定證書的有效期內(nèi)，在進行距離或坐標(biāo)測量時，應(yīng)進行氣象改正，溫度計讀數(shù)精確至0.5℃，氣壓計讀數(shù)精確至0.5hPa 。

3.2 線性參數(shù)輸入

雙擊打開輕松測量軟件圖標(biāo)，點擊新建項目，輸入新建項目名稱成都東站至成都南站區(qū)間，點擊確定，生成如圖2所示界面。

點擊工程，選擇編輯線路參數(shù)，依次輸入線路設(shè)計平曲線參數(shù)、豎曲線參數(shù)及斷鏈等，顯示如下界面。

3.3 里程標(biāo)記

全站儀數(shù)據(jù)采集作業(yè)前，根據(jù)GPS-RTK放樣線路出里程，人工在鋼軌上每10m用紅油漆做上標(biāo)記（曲線在內(nèi)軌上），寫上里程號，左、右線里程分別標(biāo)記。

4 全站儀設(shè)站和采集數(shù)據(jù)

4.1 自由設(shè)站

自由設(shè)站觀測的CPⅢ控制點不應(yīng)少于6對，采用與CPⅢ網(wǎng)測量一致的CPⅢ標(biāo)志。全站儀宜設(shè)在線路中線附近，位于所觀測的CPⅢ控制點的中間。更換測站后，相鄰測站重疊觀測的CPⅢ控制點不應(yīng)少于2對。自由設(shè)站點精度一般應(yīng)符合表2要求，連續(xù)橋、特殊孔跨橋自由設(shè)站點精度可放寬至1.0mm。

完成自由設(shè)站后， CPⅢ控制點的坐標(biāo)不符值應(yīng)滿足表3的要求。當(dāng)CPⅢ點坐標(biāo)不符值x、y大于表3的規(guī)定時，該CPⅢ點不應(yīng)參與平差計算。每一測站參與平差計算的CPⅢ控制點不應(yīng)少于6個。

4.2 數(shù)據(jù)采集

設(shè)站后，全站儀現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，保存之前更改編號名稱，外業(yè)觀測采用自動記錄方式，特別注意點號輸入的正確性，使之與鋼軌上編號相一致。為加快采集數(shù)據(jù)進度，減少搬站次數(shù)，左、右線路軌道坐標(biāo)和高程可在一站采集，左、右線數(shù)據(jù)宜分開保存。

每站觀測距離約120m，每站全站儀采集軌道坐標(biāo)和高程時，宜用同一精密棱鏡。在采集數(shù)據(jù)時，應(yīng)由遠及近完成全部軌道測量。每次安置棱鏡三腳座時，要精確整平棱鏡三腳座，在棱鏡三腳座移動過程中，棱鏡應(yīng)始終面對全站儀，并對應(yīng)在鋼軌頂中心位置。

5 數(shù)據(jù)導(dǎo)出和格式轉(zhuǎn)換

5.1 導(dǎo)出數(shù)據(jù)

將采集到的數(shù)據(jù)從全站儀作業(yè)中導(dǎo)出到CF卡，按格式文件.txt導(dǎo)出，導(dǎo)出作業(yè)里面的點號和N、E、Z這四項到CF卡里。

5.2 格式轉(zhuǎn)換

新建一個excel文件，命名為成都東站至成都南站區(qū)間起道標(biāo)高-左線。打開zx.txt，ctrl+A全部選中文件中數(shù)據(jù)，復(fù)制選中數(shù)據(jù)。打開成都東站至成都南站區(qū)間起道標(biāo)高-左線，將復(fù)制數(shù)據(jù)粘貼到excel表格中。選中數(shù)據(jù)列，點擊數(shù)據(jù)--分列--分隔符號--逗號（C）--完成。

新建一個文本文件，將X、Y坐標(biāo)以英文輸入法下的逗號，分開粘貼到文本中，坐標(biāo)格式如下圖。

6 數(shù)據(jù)批計算

打開輕松測量軟件，打開成都東站至成都南站區(qū)間項目文件，點擊坐標(biāo)反算樁號和偏距。選擇批量反算，打開之前保存好的文本，軟件自動反算出樁號和偏距，將反算好的數(shù)據(jù)整理到excel文件成都東站至成都南站區(qū)間起道標(biāo)高-左線中。根據(jù)反算出的樁號計算出設(shè)計高程，點擊批量計算高程，將反算好的數(shù)據(jù)整理到excel文件成都東站至成都南站區(qū)間起道標(biāo)高-左線中。

7 大機養(yǎng)道和驗收

將經(jīng)批計算完成的有砟軌道撥道量和起道量，起撥道量數(shù)據(jù)可以實時以無線的方式傳輸給搗固機，也可以采用數(shù)據(jù)導(dǎo)出然后拷貝到搗固機的數(shù)據(jù)處理單元的方式導(dǎo)入[3]，搗固機根據(jù)相應(yīng)里程的軌道撥道量和起道量自動進行搗固作業(yè)，在搗固過程中，作業(yè)人員應(yīng)隨時校正里程，以便搗固機作業(yè)里程和現(xiàn)場軌道標(biāo)記里程對應(yīng)，確保搗固精度。經(jīng)五搗三穩(wěn)后，線路平順性經(jīng)成都鐵路局工務(wù)段驗收合格，滿足規(guī)范要求，具備開通條件。

8 結(jié)束語

成都東站至成都南站區(qū)間雙線11.62km，原計劃投入2臺全站儀和6名測量員，實際現(xiàn)場采用一臺自動跟蹤全站儀采集數(shù)據(jù)，測量數(shù)據(jù)采用輕松測量軟件批計算功能計算軌道撥道量和起道量，大大節(jié)約人員和設(shè)備投入（1臺儀器和3名測量人員）。區(qū)間11.62km線路僅用10天時間完成了線路的五搗三穩(wěn)作業(yè)，比原計劃節(jié)約了6天，加快了施工進度，提高了大機作業(yè)效率，而且軌道養(yǎng)道精度滿足設(shè)計要求，順利通過成都鐵路局工務(wù)段驗收。

工程實踐證明，測量數(shù)據(jù)批計算在時速160km/h及以下的有砟鐵路的大機養(yǎng)道作業(yè)中，具有測量精度高、數(shù)據(jù)處理快、作業(yè)效率高的的優(yōu)點，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻：

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