高铁轨道控制网精密测量复测的探讨文献综述

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1、高铁轨道控制网精密测量复测的探讨 - 1 - 高铁轨道控制网精密测量复测的探讨 摘要:铁路轨道结构等级与运输条件密切相关。在铁路运输发展的初期，速度、 轴重、密度都处于较低水平，对轨道结构的要求以可靠性为主。随着高铁近年来 的迅猛发展，对传统的铁路设计、施工、检测、养护维修提出了新的挑战。在高 速铁路建设过程中,建立有效、经济实用的精密测量控制网是保障工程施工、放 样及运营维护精度的前提。应用精密工程控制测量和高速铁路轨道技术, 以现有 的规范和轨道平顺性指标为指导,在分析现有高速铁路轨道控制测量理论的基础 上,利用 GPS 技术和传统精密测量技术对轨道进行复测，对其相应的精度指标进 行统计和

2、分析，从而使高铁运行更加安全可靠。 关键词：高铁 精密测量 轨道控制网 1.引言 为了满足列车运行的高速、 高可靠性和旅客乘坐的舒适度， 时速大于 200 km 的铁路对轨道的高平顺性提出了很高的要求， 高平顺性依赖于精密控制测量体系 支持下的线下工程和轨道工程的高精度施工， 高速铁路的精密控制网作为施工和 轨道精调的测量控制网，其精度对后续各项工作的顺利开展至关重要，而定期开 展精密控制网的复测是保证控制网精度的必要工作。 列车高速运行的基本条件是轨道、 接触网、 控制系统与高速列车的有效融合， 轨道是高速列车的承载和导向设施，轨道质量是路、桥、遂、轨有效集成的，轨 道对路、 桥、 遂的标准

3、有客观要求。 良好的轨道是保证列车安全高速运行的前提， 这就要求其具有极好的平顺性、较高稳健性、和连续均匀的弹性，为达到这个目 的，定期对轨道控制网进行精密测量复测就显得特别重要1， 2.高铁轨道控制网精密测量复测现状 精密测量主要是结合现代测绘科技的新进展， 研究和解决大型工程或特种工 程对测量的高精度、可靠性、自动监测等各个方面的要求。就其精度而言，通常 高铁轨道控制网精密测量复测的探讨 - 2 - 要求毫米或亚毫米级别的量值。 各种工程建设对精度要求， 因工程而异是不同的。 同时也由于各部位的重要性不同，实现的目的不同，构成的材料不同，允许的误 差不同等诸因素的综合要求，而对精密工程测量

4、提出不同的精度要求。 现有高速铁路轨道精测网大都为一次布设、统一测量、整网平差, 满足三网 合一, 即勘测设计、施工、运营维护控制网使用同一控制网。内容包括 1.三网平面坐标、高程系统统一。 2.三网起算基准统一。 3.三网测量精度统一协调2。 基础控制网 CP（平均点对边长小于 4km，点对短边长大于 1km） 、线路控 制网 CP （平均点间距 900m） 、 和基桩控制网 CP （平均点间距 150m） 、 组成。 高程控制网由基岩水准点 （平均点间距 100km） 、 深埋水准点 （平均点间距 8km） 、 标准水准点（平均点间距 2km）组成，形成统一的高程控制网，如图 2-1 所示

5、3。 图 2-1 无砟轨道三级平面控制网示意图 3.轨道控制网精密测量精度分析 3.1.平面控制测量精度标准 轨道平顺性包含垂向和横向两个分量。 横向不平顺是指钢轨头内侧与钢轨方 向垂直的凸凹不平顺。产生的原因有铺轨和整道时轨道中心线的定位误差、轨排 横向残余误差、轨道内侧磨耗不均匀、扣件失效等。其中与测量精度有关的是轨 道中心的定位误差。 3.1.1 由轨向误差确定基本长度单元两端点的相对点位误差 高铁轨道控制网精密测量复测的探讨 - 3 - 铁道科学研究院建议我国高速铁路管理的基本长度单元为 200m，京沪高速 铁路设计暂行规定 （铁建设200313 号） （以下简称设计暂规 ）要求，有

6、碴轨道和无碴轨道的管理波长为 10m， 轨道铺设的轨向精度不得大于 2mm4。 因 此，每个基本长度单元含 20 个管理波长。设一个管理波长横向不平顺性测量精 度为 A，因为每个轨向不平顺是独立测量的，所以相互之间误差独立，一个基本 长度单元轨向不平顺性引起的总的横向中误差为 a1=a*n=4.47a （2-1） 高速铁路轨道不平顺性一般使用轨检车采用弦测法或者惯性基准法测量， 用 标准差统计指标评定基本长度单元的平顺性，故取 a1=2mm，m1=8.94mm。实 际作业中，纵、横向误差同时发生，考虑到纵向误差对轨向不平顺影响有限，同 时，与横向误差相比纵向误差比较小，故取纵向误差 m2=0.5m1，即为 4.47mm5。 一个基本长度单元两端点相对点位误差为 mij=m1+m2大约为 10.0mm，测定一个 基本长度单元两端点的相对误差为 1/200006。 3.1.2 基本网的测量精度 工程平面控制网测量精度等级确定的原则是根据工程建设的需要， 把工程放 样或其他使用的最低精度要求放在最基本一级控制点上