6轨道放样尺进行轨道精调

使用FYC-I-CDP-1型轨道放样尺进行轨道精调测量

（一）前期准备

1．基桩控制网（CPIII）布测与复测已完成，布测方法及采集精度标准应满足《客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南》（TZ216-2007）中线路基桩测设以及基桩控制网（CPIII）复测的相关要求。

2．轨道板的铺设及调整定位、CA砂浆灌注、凸形档台周围灌注填充树脂等施工工艺已完成，轨道板调整精度应达到《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2007] 85号）中的CRTS I 型板式无砟轨道板铺设的要求。

3．长钢轨落槽、安装扣件及相关质量检查已完成，并且达到《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2007] 85号）中的长钢轨铺设的要求。

（二）工作内容

1．全站仪通视线路两侧的3～4对CPIII点，进行自由设站后方交会。

2．使用FYC-I-CDP-1型轨道放样尺进行轨道精调，将左右钢轨的轨向和高程调整到位。

3．待全线钢轨高程灌袋填充完毕，凝固稳定后除去钢轨调整器，再使用FYC-I-CDP-1型轨道放样尺进行钢轨复核检测。

4．对轨道复核检测数据进行不平顺性分析处理，对钢轨建造质量进行评定。 （三）设备组成

轨道精调作业的主要仪器及设备见表5-2-1。

轨道放样尺的硬件主要由机械和电器测量两部分组成，见图5-2-1、5-2-2。 1．硬件部分

（1）轨道放样尺上安装有无线数传电台、超高倾角传感器、轨距位移传感器、反射棱镜、数据采集单元（包括：锂电池、液晶显示器）等。可以直接进行超高测量、轨距测量、倾角零位检校，配备测量机器人进行轨道绝对坐标定位测量等工作。

（2）中心棱镜用于轨道绝对坐标定位测量。 （3）检校棱镜用于现场轨距位移传感器零位检校。

（4）安装有伸缩轨距测量装置的一端称为测量端，另一端称为固定端。

表5-2-1 轨道精调作业的主要仪器及设备表

序号 对钢轨位置进行绝全站仪 1台 对坐标测量； 测角精度≤1″ 测距精度≤1mm+2ppm 具有自动搜索目标，自动照准目标，自动跟踪目标功能，如索佳的NET05、NET01，徕卡TCA1800、TCA2003、TRIMBLES6等。 设备名称 用途 主要技术参数 1 测量轨道的几何状I型结构 态和实际空间位置； 尺身平面扭曲≤0.1mm。 轨距量程/精度：1410～1470mm/±0.2mm 2 轨道放样尺 1个 超高测量范围/精度：±200mm/±0.3mm 中心棱镜与中线高差：≤±0.1mm 中心棱镜到定位端距离：717.5±0.1mm 外形尺寸：1580mm×90mm×155mm 重量：7.8Kg 3 工业PDA 1台 气象传感器 1只 数传电台 外接电源 2个 精密微型棱7 镜 1个 运行轨道放样尺精调软件RIRS 采集气象参数，以便对全站仪测距进行128MB SDRAM / 64MB Flash ROM 240x320 LCD /触摸屏，操作键盘 温度量程/精度：-55℃～+125℃/±0.1℃ 湿度量程/精度：10%～100%/ 3% 4 气象修正，尺长改正 气压量程/精度：300HPa～1100HPa/±1.5HPa 1只 为测量机器人和PDA提供外接供电； 作为轨道放样尺的测量棱镜和检校棱镜 作为CPIII控制点确保球棱镜的各向异性差别≤±0.3mm和加常数的一致性。 用于全站仪与气象传感器无线数据连接 6Ah/12V 5 6 8 球棱镜8套 后视观测的目标棱镜 FYC-I-CDP-1型轨道放样尺

轨距传感器

液晶显示器

超高传感器

中心棱镜

检校棱镜

握把

测量端

固定端

图5-2-1 FYC-I-CDP-1型轨道放样尺

2．电气构架

图5-2-2 FYC-I-CDP-1型轨道放样尺电器连接示意图

说明：

（1）轨道放样尺内安装有无线数传电台，可以与安装在PDA内的无线数传电台进行通信，读取和设置各个传感器的数据。

（2）全站仪、气象传感器和无线数传电台组成测量机器人，通过PDA的无线数传电台操控，进行全站仪测距气象参数修正、尺长改正和控制全站仪对轨道放样尺的棱镜坐标测量。

（3）PDA上运行轨道放样精调软件RIRS，读取放样尺的超高和轨距，遥控全站仪对轨道进行绝对坐标测量，计算出线路中线位置偏差、左右轨的横向和高程的调整量，指导现场施工人员对轨道进行放样调整。

3 软件部分

轨道放样尺软件分为两部分：安装在PDA上的轨道精调软件RIRS和安装在PC机上的数据后处理分析软件。轨道精调软件RIRS与数据后处理分析软件的数据输入输出关系见图5-2-3。

图5-2-3 轨道精调软件RIRS与数据后处理分析软件的数据输入输出关系图。

（1）轨道精调软件（RIRS） 运行设备： 工业级PDA，支持256色以上240x320显示分辨率 运行平台： WinCE 4.5以上或Pocket PC 2003简体中文版操作系统 数据库：

无

软件功能： ? 为每一个施工线路段建立工程项目

? 输入线路的设计参数，建立线路理论坐标计算的数学模型 ? 设备及通信检测功能 ? 系统检校功能 ? 轨道精调放样功能 ? 线路理论坐标计算输出 ? 轨道精调成果数据自动保存 ? 轨道精调成果数据查询

（2）精调数据后处理分析软件（GaugeMan）

运行设备： Intel PIII 更高或兼容机，256M内存，支持1024x768显示分辨率。 运行平台： Windows 2000/XP/2003简体中文版操作系统 数据库：

DataAccess 7.0

软件功能： ? 可以导入轨道放样尺精调软件检测成果数据文件

? 打印输出现场检测数据报表、竣工成果表等多种数据报表。

? 利用检测成果数据进行线路偏差分析，输出中线、左右轨偏差分析曲线和数据

报表

? 利用轨道检测成果数据进行横向（轨距、轨向）、垂向（高低、水平超高）、扭

曲（三角坑）不平顺性分析，并对所检测的轨道修建质量进行评估

（四）工作目标及轨道精调成果验收标准

1．采用FYC-I-CDP-1型轨道放样尺作为便携式轨道几何状态精测仪，对轨道质量进行静态检测。测量轨道的轨距和超高数据，对轨道放样尺上的棱镜进行绝对坐标测量，精确计算线路轨道的实际位置与理论位置的偏移量，指导现场进行轨道调整操作，使无碴轨道施工铺设、线路整理精度达到客运专线的要求。

2．测量过程中保存线路精调成果数据记录，测量完成后，使用精调数据后处理分析软件，对轨道精调后的实际线路的偏差、横向不平顺性、垂向不平顺性、三角坑不平顺性等特性进行分析，以便检查和评定轨道铺设的质量。

3．无砟轨道精调铺设完成后，应达到以下标准： （1）无砟轨道静态平顺度铺设精度标准应符合下表：

表5-2-2 无砟轨道静态平顺度铺设精度标准

序号 1 2 3 4 5 项目 轨距 高低（10m弦量） 轨向（10m弦量） 扭曲（基长6.25m） 水平 旅客列车设计行车速度ν（km/h） 200 +1/-2 2 2 3 2 200≤ν≤350 ±l 2 2 2 1 （2）轨道精调完成的标准为：

中线及左右轨横向偏差≤±1mm，中线及左右轨高程偏差≤±1mm。 （3）轨道的高程的偏差应符合下面规定：

在满足轨道平顺度标准的情况下，每1km抽检2处，每处各抽检10 个测点，轨面高程允许偏差为+4/-6mm；仅靠站台为+4/0mm。

（4）轨道中线的偏差应符合下面规定：

每1km抽检2处，每处各抽检10 个测点，轨道中线与设计中线允许偏差为10mm；线间距允许偏差为+10/0mm。

（五）资源配备 1．精调测量人员

（1）1人手持PDA操作精调软件，通过无线数传电台操控全站仪进行轨道精调测量。 （2）1人在钢轨待调位置放置轨道放样尺。 2．主要器具

（1）轨道放样尺1个（配套精密微型棱镜1个）；

（2）测角精度为1″、测距精度为1mm+2ppm，具有自动搜索目标、自动照准目标、自动跟踪目标功能的全站仪1台，如：索佳NET05、NET01，徕卡TCA1800、TCA2003、TRIMBLES6等（配套球棱镜8个）；

（3）数传电台、气象传感器及全站仪连接电缆一套；

（4）工业级三防PDA一台，如：UMS-2600（配套电源和无线数据链一套）。

（六）轨道精调作业实施方案 1．约定与假设 （1）测量方向规定：

图5-2-4 轨道放样尺测量方向规定示意图

面对里程增大的方向，定位端在左边时，放样尺方向为正方向；反之为负方向。

（2）符号法则：

超高与线路偏角符号法则见图5-2-5：

图5-2-5 超高与线路偏角符号法则

输出调整量符号法则见图5-2-6：

图5-2-6 输出调整量符号法则

2．轨道精调作业对现场观测条件的要求

（1）精调操作应避免在气温变化剧烈、阳光直射、大风或能见度低下等恶劣气候条件下进行，宜选择在阴天无风或日落二小时后，日出前，气象条件稳定的时段进行。

（2）架站位置要提供足够的视野，能够通视本站点规定的线路两侧的3~4 对CPIII控制点，以及本站要进行轨道精调的全部中线观测位置。

（3）仪器应架设在稳定性高的地点，避免各种振动带来的影响。

（4）为了保证观测精度，全站仪与轨道放样尺的观测距离应保持在5m～60m之间。 3．轨道精调作业方案

（1）为了适应现场操作地形条件及提高CPIII观测精度，全站仪架站位置设计在线路中线附近。设站精度必须达到：△E≤0.3mm，△N≤0.3mm，△H≤0.3mm

（2）为了减少架站次数，最大限度利用全站仪与轨道放样尺之间的有效观测距离，根据作业现场的观测条件，轨道精调作业全站仪架站规定如下：

轨道精调架站从测量起点开始，按照精调测量方向前进35米，开始为第一次架站位置。一次架站后，双向观测，全站仪单边最近观测距离为5m，最远观测距离为35m（7块轨道板距离）。一次架站精调测量完毕，沿测量方向，前进70米为下一架站位置（相邻架站的间隔为70米 ），从上一站的最后一个测量位置开始新的精调测量。

（3）每块轨道板的范围内钢轨的横向和高程的调整位置为2个，第1点在2#～3#承轨台之间的位置，第2点在6#～7#承轨台之间的位置，平均间隔2.5米。如图7-5所示。

（4）为了保证最终钢轨调整后的轨向和高程的平顺性，调整时将左右钢轨的最终调整量控制在0.5mm范围内。

（5）每个设站将观测线路两侧的3～4对CPIII点，进行自由设站后方交会，到下一测站会重复观测上一站的2～3对CPIII控制点，保证CPIII点后方交会的连续性精度。

图5-2-7 轨道放样尺在轨道板上的测量位置示意图

（6）换站调板前应对上站最后调整到位的最后1~3个调整点进行复测，复测偏差值横向和高程均不应超过2毫米，复测超限时，应重新设站后再次复测，如果依然超限，需对换站前的所有钢轨调整点重新进行调整，直至满足要求后方能进行换站后的钢轨调整；对于小于2毫米的偏差，应使用换站余弦搭接，搭接长度一般为距测站点距离的一半，并且保证轨向变化率不大于1/10000.

（七）轨道精调操作流程 1．作业前的检查工作

（1）查看轨道放样尺的各个连接部件是否有松动, 检查轨距测量机构是否伸缩自如；

（2）检查轨道放样尺的电源、PDA供电电源、测量机器人的供电电源工作状态是否正常； （3）检查轨道放样尺的轨距测量和超高测量的传感器以及液晶屏的工作是否正常； （4）用PDA检查轨道放样尺和测量机器人的无线数传电台的通信状态是否正常。 （5）每天测量之前应进行轨道放样尺的零位检校操作。

图5-2-8 为轨道放样尺的倾角传感器零位检校的操作流程

2．轨道精调作业流程

（1）在测控终端PDA上的轨道放样尺测量软件中为该作业建立工程文件。

（2）在轨道放样尺测量软件中输入线路中线设计平面参数、纵坡参数和设计超高数据。 （3）按照规定的仪器架站方案，将全站仪架设在指定位置的线路中线附近。

（4）按照规定的CPIII后视观测的方案，全站仪后视线路两侧的3～4对CPIII点，进行自由设站后方交会，精确获得全站仪设站坐标和方位。

在后方交会的精度指标应达到相关精度要求后，才能进行本站的精调与精测操作。

（5）轨道放样尺在施工现场进行精调作业前，先进行系统检校操作，校准测量轨距的位移传感器和中心棱镜到定位边的距离。

（6）每天进行测量之前，或气温变化过大的情况下，对轨道放样尺进行倾角检校。

（7）将轨道放样尺置于待测点，用测控终端的RIRS软件操控全站仪完成中心棱镜的测量，并计算出左右钢轨轨向和高程的调整量数据。

（8）根据放样尺测量软件的左轨调整量提示，对左轨进行横向和高程的调整，最终将钢轨实际位置

控制在与理论位置偏差在0.5mm范围内。

（9）根据放样尺测量软件的右轨调整量提示，对右轨进行横向和高程的调整，最终将钢轨实际位置控制在与理论位置偏差在0.5mm范围内。

（10）最后再对调整到位的轨道进行一次复测，测量过程中保存最后的精调结果，供事后数据分析使用。本次测站完成所有有效观测距离的钢轨精调作业后，将轨道放样尺滞留在最后一个精调完成的测量点，然后全站仪移至下一个120m的设站点，完成设站操作。

（11）换站时首先对上一站的最后一个调整到位的钢轨测量点进行复测，如果存在轨向和高程的调整量偏差，程序对调整量数据进行自动的搭界修正，将该偏差按照余弦函数分配到大约10～15米的范围内。保证每次换站后，对轨道的轨向和高程的调整满足符合轨向和高程的平顺性要求。

（12）钢轨检测数据记录内容如下：

表5-2-3 钢轨检测数据记录

序号 1 2 3 4 5～12 里程公里 里程米 实测轨距 实测超高 轨道相对测量数据（轨道放样尺这些数据为空） 13～15 16～18 19～21 22～24 25～27 28 29～31 32～34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 实测中线坐标（E、N、H） 实测左轨坐标（E、N、H） 实测右轨坐标（E、N、H） 棱镜点坐标（E、N、H） 设计中线坐标（E、N、H） 设计超高 设计左轨坐标 设计右轨坐标 中线横向偏差 中线高程偏差 左轨横向调整量 左轨高程调整量 右轨横向调整量 右轨高程调整量 测量时间 温度 气压 m m m m m mm m m mm mm mm mm mm mm -- ℃ hPa NNNNN.NNNN NNNNN.NNNN NNNNN.NNNN NNNNN.NNNN NNNNN.NNNN NNN NNNNN.NNNN NNNNN.NNNN NN.NN NN.NN NN.NN NN.NN NN.NN NN.NN yyyy-mm-dd hh:mm:ss NN.N NNN.N 数据字段 单位 km m mm mm NNNN NNN.NNN NNNN.NN NNN.N 格式 44 45 46 点名 线型 里程差 -- -- m 测量点名 测量点线型 标定里程与真实里程差 （13）全线钢轨精调完毕，将钢轨检测数据文件导入后台数据分析软件中，对轨道的轨向、高程、扭曲等不平顺性进行分析，对部分超限点进行重新调整。

（八）设备维护及保养

1．每次测量作业开始之前和完成之后都要清洁本系统。注意清洗所有的轮子（靠紧轮和测量轮），污物累积会降低测量精度。

2．应轻拿、轻放，严禁碰撞和摔落。

3．每天测量之前应对超高测量倾角传感器进行一次零位检校。由于FYC-I-CDP-1型轨道放样尺的倾角零位检校不借助于其它任何辅助仪器，通过在轨道放样尺上进行正倒置轨道放样尺各一次就能完成，操作简单可靠，经常对其进行检校，可以避免传感器在较长工作时间（≤1天）后，因零点漂移引起测量误差。

4．每次使用完后应立即进行清洁保养并及时妥善地放置到包装箱内，如被雨水打湿，应及时檫拭干净后装入箱内。严禁裸尺运输和较长距离的转站。

5．定期（≤1月）使用PDA上的精调软件中的系统检校功能重新对系统的位移传感器和中心棱镜的位置进行检校。轨道放样尺的系统检校操作不需要在专用的检校平台上进行，但要借助于全站仪和PDA上的精调软件RIRS，通过正倒置放样尺各一次，测量放样尺上的检校棱镜坐标完成。避免工作过程中因碰撞放样尺标架、位移传感器测量轮等引起的放样尺的几何尺寸的微小变化带来的测量误差。

44 45 46 点名 线型 里程差 -- -- m 测量点名 测量点线型 标定里程与真实里程差 （13）全线钢轨精调完毕，将钢轨检测数据文件导入后台数据分析软件中，对轨道的轨向、高程、扭曲等不平顺性进行分析，对部分超限点进行重新调整。

（八）设备维护及保养

1．每次测量作业开始之前和完成之后都要清洁本系统。注意清洗所有的轮子（靠紧轮和测量轮），污物累积会降低测量精度。

2．应轻拿、轻放，严禁碰撞和摔落。

3．每天测量之前应对超高测量倾角传感器进行一次零位检校。由于FYC-I-CDP-1型轨道放样尺的倾角零位检校不借助于其它任何辅助仪器，通过在轨道放样尺上进行正倒置轨道放样尺各一次就能完成，操作简单可靠，经常对其进行检校，可以避免传感器在较长工作时间（≤1天）后，因零点漂移引起测量误差。

4．每次使用完后应立即进行清洁保养并及时妥善地放置到包装箱内，如被雨水打湿，应及时檫拭干净后装入箱内。严禁裸尺运输和较长距离的转站。

5．定期（≤1月）使用PDA上的精调软件中的系统检校功能重新对系统的位移传感器和中心棱镜的位置进行检校。轨道放样尺的系统检校操作不需要在专用的检校平台上进行，但要借助于全站仪和PDA上的精调软件RIRS，通过正倒置放样尺各一次，测量放样尺上的检校棱镜坐标完成。避免工作过程中因碰撞放样尺标架、位移传感器测量轮等引起的放样尺的几何尺寸的微小变化带来的测量误差。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jt6h.html