高速鐵路路基道岔板精調測量研究

任冠羽

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

1 精調測量的概述

1.1 精調測量的含義

精調測量是工程測量的一個分支，是在大型工程中精密工程建設中的應用，也是測繪學的應用。精調測量是工程測量的延伸與發展，是指對測量精度要求較高，測量精度達到毫米甚至亞毫米級別的先進的測量水平和儀器在特殊的測量條件下進行工作[1]。

1.2 精調測量的種類

工程測量種類繁多，按照工程測量隊測量精度的要求，會分為普通測量、精調測量、特種精調測量，包括各種大型測量、變項測量、大型設備的安裝監測以及三維工業的測量，甚至在軍事領域中都有所應用[2]。

1.3 精調測量的特點

精調測量主要表現在3 個方面：

（1）工程測量的精度的選擇。一定要根據工程的需求進行選擇，由于作業環境的特殊性，在工作中對測量的精調度要求很高。

（2）精調測量對儀器設備的高要求性。在一些特殊情況下，需要對測量數據進行處理。

（3）在整個控制過程中，相對于普通工程測量來說，與工程測量無所不同，他只選擇一個控制點作為參考，這樣可以極大程度上保證測量的精準性[3-4]。

2 精調測量在鐵路中的應用

現在科技的進步及工程和國防建設的需求，精調測量不斷應用在各個領域上，其在鐵路中的應用主要內容如下：

2.1 設計控制網

測量工作之前的準備工作是要建立測量控制網，只有在完善的控制網下才能測量出精準的數據。前期的偵察測量中，控制網主要是在平面控制網和高程控制網的設計中應用，其中平面控制設計要求精準。考慮建在高斯投影核查變形基礎上的平面坐標系統的選擇，而高程控制網的設計，主要是以國家高程度基準設計為基點，如果沒有水準點的地方進行高程基準點的建立，就要將全程測量完后換成1985 年國家標準高程基準。

2.2 建立框架控制網與基礎控制網

高鐵測量控制網的基礎是框架控制網，后續的其他幾類控制網的建立都是在框架控制網的基礎之上，而基礎控制網是為了鐵路測量的施工以及運行維護的坐標基準，這兩類控制網的建立，都被稱作為前期偵探測量的前期工作，或者稱之為初測[5]。

2.3 建立線路控制網

在基礎控制網的基礎上進行控制網的建立，其主要作用是為后續的偵探工作做控制基準，在建立線性控制網的同時，根據水準基點引高程控制網。而在完成前期的正常工作后可以根據基礎控制網及施工的要求進行加密建立。在施工階段還需要建立重點控制網，也就是軌道控制網，軌道控制網建立在框架控制網基礎上，是作為第3 類控制網。

3 高速鐵路測量精度指標

選擇平面控制測量基準的目的在于，提供初始數據的準確性，考慮到高速公路的工程測量精度指標的要求甚高，因此在實施工程中基本尺寸的統一性是十分必要的，因此要注意以下兩個方面的問題：

（1）高斯投影邊長變形指標。高斯投影編程背景指標，地球曲面的橢圓形態為基礎，曲面幾何投影至平面的過程中，發生變形是不可避免的，因此在測量學研究的視角下，高斯投影邊長變形指標具有計算公式[6]。

（2）高程投影邊長變形指標。將高層投射面作為參考面的狀態下，倉庫員所接收到的地面測量編程會發生變形，這就是所謂的投影邊長變形，該指標的計算公式，通過計算，可以將計算得出的數據，對高速鐵路實施后的運行不產生影響。因此在工程測量中，針對邊長投影變形構建一個適宜的數據坐標系統是必要的。綜合指標計算方式，為了充分保障鐵路在運行中的安全性與穩定性，要求有如下指標控制及編程投影變形值小于10 mm/km。

4 高速鐵路路基道岔板精調測量技術

4.1 測量準備工作

在開展路基道岔板測量工作之前，需要確保準備工作的質量，主要準備的測量設備有全站儀、棱鏡、適配器、三腳架、電源、測量儀等。為了保障各個設備可以達到測量的工作要求，需要對相關的設備進行很好的校準。測量使用的全站儀精度不能小于1 mm+2 ppm，水準測量器的精度需要達到0.5 mm/km，同時需要對相關的設備的氣壓、溫度、濕度、參數進行有效的校準，確保每一個測量設備可以達到設計的要求。在路基道岔板采取軌道基準點（GRP）技術進行測量的時候，為了充分發揮GRP 技術的優勢，精準的測量出道岔板的敷設數據參數[7]。在使用該技術測量的時候，首先利用CP 三軌道對控制網進行系統的評估，然后在平面坐標的基礎上進行高程的測量，為了保障高程測量數據的準確性，需要對平面精度進行很好的控制。一般情況下，在采取GRP測量時，平面的精度需要達到0.2 mm，而高程的測量精度需要達到0.1 mm，這樣可以有效的保障高程測量的數據質量。

4.2 測量技術

4.2.1 道岔板精調系統

為了保障高速鐵路路基道岔板敷設工作的時候，需要充分的發揮出精調系統的作用，在進行精調的時候，首先敷設第一板和第二板，并且在兩板之間架設相關的三腳架設備，對敷設的質量進行很好的控制。通過對三腳架進行一定的位置修正，確保三腳架安裝的質量與安全，然后再安裝相關的全站儀，確保全站儀可以發揮出相應的優勢。在精調系統的控制下，確保第一板與第二板準確無誤的安裝到路基位置，并且在軌道面的水平基準面上進行精密三腳架的支架，在三腳架支撐完成之后還需要在三腳架上安裝相關的棱鏡，并對棱鏡安裝的角度與位置進行調整，確保測量儀器可以準確無誤地測量道岔板的敷設工作。

在進行路基軌道鋪裝的時候，需要確保各個點棱鏡安裝的質量，同時還需要對棱鏡安裝的角度、平整性和安全進行很好的檢測，這樣才可以充分的發揮出棱鏡的工作價值。在棱鏡、全站儀和水平測量儀進行測量工作的時候，需要確保所有的棱鏡都與全站儀的測量方向進行相對，這樣就可以充分的發揮出棱鏡的工作優勢。在全站儀進行道岔板測量的時候，為了保障可以充分的發揮出全站儀的工作價值，需要在全站儀工作之前，向全站儀輸入測量的站點和具體數據，這樣為全站儀構建一個標準的施工數據參數表，在實際測量的時候，全站儀則可以根據測量的數據進行對比，從而更好的提高全站儀測量的工作質量。在測量工作時需要調整第一板，確保兩板之間達到設定的基準點。在第一板測量調整之后，需要對其他板進行連續性的測量，以保障高速鐵路路基項目的施工質量與安全。

4.2.2 道岔板的精調處理

在精調系統準備完成之后，則需要對道岔板進行正式的敷設調整，通過測量數據的研究分析，制定出相應的調整敷設方案。首先就是對板角點進行高程的測量調整，利用全站儀收集棱鏡采集的敷設信息數據，并根據測量的數據信息，合理的控制精調爪，對敷設的道岔板進行合理的調整。在調整道岔板的時候，需要將相鄰板的銜接精度控制在1 mm 以內，這樣才可以保障路基項目的整體施工可靠性。在對道岔板進行精調處理的時候，如果全站儀在測量的時候出現了板孔的測量故障，則需要工作人員對其進行很好的修正處理，確保全站儀可以有效進行測量，以提高路基道岔板敷設的工作質量。在全站儀使用的時候，需要對四角的棱鏡進行追蹤測量，因為棱鏡可以反饋出不同視角的安裝數據，通過對數據資料進行分析研究，從而合理的操控精調爪進行很好的處理，在對道岔板進行調整處理的時候，需要確保調整的精度控制在0.3 mm 以下。

在所有的精調設備準備就緒之后，還需要對每一個棱鏡進行位置的檢查，避免棱鏡的安裝出現故障。在對棱鏡進行檢測的時候，需要對其坐標、方向、角度、穩定性進行全面的測量，以確保整體測量工作的質量，提高道岔板施工的質量與可靠性。在進行整體測量的時候，每一個棱鏡反射的信息都需要達到全站儀的測量，以保障道岔板安裝的質量。在對道岔板進行安裝調整的時候，不能對已經安裝好的道岔板進行調整，只能對即將安裝的道岔板進行一定處理，在對道岔板進行調整處理的時候，需要將調整處理的誤差精度控制在0.3 mm 以內，從而提高道岔板的敷設質量與安全。

5 結束語

在對道岔板進行敷設的時候，需要對每一塊道岔板的敷設進行嚴格的測量，并將測量的數據信息記錄在相關的資料庫當中，通過測量的信息與標準信息進行對比，以便工作人員及時的修正敷設的道岔板，確保每一塊道岔板的敷設工作都達到設計的標準。在數據記錄的時候，不僅需要記錄道岔板的測量數據信息，并且需要記錄工作人員施工疏忽的工作信息。為后續的工作留下原始的數據信息，以便于相關工作人員對其進行追溯，更好的提高高速鐵路的建設質量與安全。