CRTSⅡ型無(wú)砟軌道板精調(diào)測(cè)量技術(shù)研究及應(yīng)用

1、    crts型無(wú)砟軌道板精調(diào)測(cè)量技術(shù)研究及應(yīng)用    張志強(qiáng) 崔獻(xiàn)杰摘要：寧杭客運(yùn)專(zhuān)線設(shè)計(jì)鋪設(shè)crts 型板式無(wú)砟軌道，軌道板精調(diào)測(cè)量系統(tǒng)spps是針對(duì)高速鐵路crts型軌道板安裝施工而專(zhuān)門(mén)研制的精確測(cè)量定位系統(tǒng)。本文從spps的軟件理論和功能構(gòu)成等方面進(jìn)行消化吸收及創(chuàng)新應(yīng)用。為鐵路及地鐵等軌道交通建設(shè)領(lǐng)域提供測(cè)量控制技術(shù)保障。關(guān)鍵詞： crts 型無(wú)砟軌道板 精調(diào)測(cè)量系統(tǒng)（spps） 測(cè)量精度1 spps概述軌道板精調(diào)測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)spps （slab precise position system），是針對(duì)高速鐵路crts型無(wú)砟軌道板施工鋪設(shè)軌道板

2、而專(zhuān)門(mén)研制的精確測(cè)量定位系統(tǒng)。2 spps組成2.1 系統(tǒng)組成spps由測(cè)量機(jī)器人、測(cè)量標(biāo)架、強(qiáng)制對(duì)中三腳架、控制計(jì)算中心、無(wú)線信息顯示器等組成。2.2 測(cè)量機(jī)器人的構(gòu)成測(cè)量機(jī)器人由全自動(dòng)全站儀、數(shù)傳電臺(tái)等組成。全自動(dòng)全站儀：測(cè)角精度等于或者優(yōu)于1秒、測(cè)距精度等于或者優(yōu)于1mm+2ppm，伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、具有自動(dòng)搜索、瞄準(zhǔn)、跟蹤目標(biāo)等功能的全站儀。數(shù)傳電臺(tái)：內(nèi)置鋰電池、通訊電臺(tái)和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊等器件，能外接氣象傳感器。氣象傳感器：及時(shí)獲得環(huán)境溫度、濕度和氣壓。3 spps技術(shù)要求3.1.1 軌道板粗鋪控制指標(biāo)首先在底座板/支撐層上分別放樣出crts型無(wú)砟軌道板的鋪設(shè)邊線，粗鋪時(shí)的位置偏差縱向不大于

3、10mm，橫向不大于調(diào)節(jié)裝置橫向調(diào)程的1/2。3.1.2 軌道板精調(diào)及扣壓復(fù)測(cè)技術(shù)要求全站儀距待調(diào)軌道板的距離應(yīng)在6.519.5m范圍內(nèi)。假設(shè)從小里程向大里程調(diào)整，定向點(diǎn)應(yīng)架設(shè)在待調(diào)的第一塊軌道板尾端基準(zhǔn)點(diǎn)上，全站儀則應(yīng)架設(shè)在待調(diào)的第三塊軌道板首端基準(zhǔn)點(diǎn)上，單點(diǎn)定向完成，進(jìn)行首塊待調(diào)板的精調(diào)作業(yè)，依次測(cè)量首塊待調(diào)板承軌槽上1、2、3號(hào)標(biāo)架的6個(gè)球棱鏡的三維坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)測(cè)值對(duì)應(yīng)里程的設(shè)計(jì)值較差，對(duì)軌道板進(jìn)行橫向和豎向調(diào)整。更換測(cè)站后，應(yīng)依據(jù)待調(diào)軌道板末端的基準(zhǔn)點(diǎn)，檢測(cè)以調(diào)整合格的上一塊軌道板板首承軌槽上的精調(diào)標(biāo)架（號(hào)標(biāo)架），檢測(cè)的橫向和豎向偏差均應(yīng)不大于2mm，縱向偏差不應(yīng)大于10mm是方可進(jìn)行

4、搭接建站。軌道板精調(diào)后的限差應(yīng)滿足下表要求：軌道板精調(diào)后的允許偏差項(xiàng) 目允許偏差（mm）板內(nèi)各支點(diǎn)實(shí)測(cè)與設(shè)計(jì)值的橫向偏差±0.5板內(nèi)各支點(diǎn)實(shí)測(cè)與設(shè)計(jì)值的豎向偏差±0.5軌道板豎向彎曲±0.5相鄰軌道板接縫處承軌臺(tái)頂面相對(duì)高差±0.3相鄰軌道板接縫處承軌臺(tái)頂面平面位置±0.34 spps作業(yè)4.1 準(zhǔn)備工作（1） 首先應(yīng)確定軌道板精調(diào)技術(shù)方案及工作組織方案；其次準(zhǔn)備儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)解算軟件及精調(diào)系統(tǒng)；最后則進(jìn)行布板軟件計(jì)算、儀器設(shè)備及精調(diào)系統(tǒng)檢測(cè)及設(shè)置。（2） 控制點(diǎn)文件：軌道基準(zhǔn)網(wǎng)控制點(diǎn)數(shù)據(jù)（擴(kuò)展名為.dpu的文件）；支點(diǎn)文件夾含著軌道板精調(diào)數(shù)據(jù)

5、的文件。每塊軌道板所需的支點(diǎn)編號(hào)和坐標(biāo)（擴(kuò)展名為.ffc的文件），在支點(diǎn)和棱鏡之間進(jìn)行布設(shè)所需的文件（擴(kuò)展名為.ffd）必須包含在內(nèi)。（3） 設(shè)置軌道板精調(diào)方向和增量。（4） 棱鏡的設(shè)置，包括棱鏡的常數(shù)和高度設(shè)置。（5） 基準(zhǔn)-標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架檢校，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架要依靠板場(chǎng)提供的標(biāo)準(zhǔn)軌枕進(jìn)行。4.2 精調(diào)作業(yè)4.2.1 全站儀定向在完成軌道板精調(diào)相關(guān)信息設(shè)定的前提下，如輸入觀測(cè)者、天氣、日期等信息后，進(jìn)行全站儀定向。全站儀的定向在利用軌道基準(zhǔn)點(diǎn)作為定向點(diǎn)觀測(cè)后，必須利用前一塊已精調(diào)好的軌道板上的最后一對(duì)支點(diǎn)聯(lián)合定向，以消除搭接誤差。若精調(diào)為第一塊板，前后無(wú)搭接則無(wú)需參考上一軌道板聯(lián)合定向。4.2.2 傾

6、斜傳感器檢校若在軌道板精調(diào)過(guò)程中要使用到傾斜傳感器，為了使傾斜傳感器正確的表示棱鏡間的高差，需要對(duì)傾斜傳感器進(jìn)行數(shù)值修正。此項(xiàng)工作應(yīng)在每天精調(diào)工作開(kāi)始時(shí)以及與全站儀測(cè)量之間出現(xiàn)較大誤差時(shí)進(jìn)行，因?yàn)橛捎谡饎?dòng)，傳感器會(huì)發(fā)生變動(dòng)。采用的方式是使用全站儀測(cè)量帶傾斜傳感器的標(biāo)架上的兩個(gè)棱鏡高差，和傾斜傳感器的輸出值進(jìn)行比較，得出修正值。4.2.3 軌道板頭尾的精調(diào)步驟（1） 測(cè)量號(hào)標(biāo)架上的1、8號(hào)棱鏡，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)將軌道板頭端在精調(diào)爪上調(diào)到其應(yīng)在的位置。一般先調(diào)高度再調(diào)平面位置，且在調(diào)整時(shí)，軌道板兩側(cè)的精調(diào)爪應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。（2） 測(cè)量號(hào)標(biāo)架上的3、6號(hào)棱鏡，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)將軌道板尾端在精調(diào)爪上調(diào)到其應(yīng)在的位

7、置。（3） 測(cè)量軌道板四角。對(duì)號(hào)和號(hào)測(cè)量標(biāo)架的1、3、6、8號(hào)4個(gè)棱鏡按順序依次測(cè)量，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)超出允許范圍的誤差進(jìn)行單個(gè)復(fù)測(cè)。有時(shí)必須調(diào)整一兩個(gè)棱鏡。也可對(duì)4個(gè)角點(diǎn)全部進(jìn)行復(fù)測(cè)，由于在調(diào)整軌道板角點(diǎn)之前，軌道板中間的精調(diào)爪是懸空的。因此調(diào)整4個(gè)角點(diǎn)滿足精調(diào)要求后，下一步就是消除軌道板中間的彎曲。4.2.4 消除軌道板中間的彎曲測(cè)量號(hào)標(biāo)架上的2、7號(hào)棱鏡，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)將軌道板中間高程在精調(diào)爪上調(diào)到其應(yīng)在的位置。應(yīng)注意軌道板兩側(cè)的精調(diào)爪也同時(shí)進(jìn)行。否則會(huì)出現(xiàn)以下情況：（1） 軌道板被扭曲，導(dǎo)致澆注時(shí)滑落；（2） 軌道板頭尾端移動(dòng)，需要再次調(diào)整角點(diǎn)；（3） 在超高區(qū)，可能導(dǎo)致軌道板從精調(diào)爪上滑

8、落。消除了軌道板的彎曲后，下一步應(yīng)對(duì)位置和高度進(jìn)行整體測(cè)量。4.2.5 整體測(cè)量在所有棱鏡單獨(dú)調(diào)整滿足要求后，必須進(jìn)行一次整體測(cè)量來(lái)確定每個(gè)棱鏡的偏差，從而確認(rèn)軌道板的整體空間位置是否均滿足定位要求。在整體測(cè)量時(shí)所有的棱鏡要通過(guò)全站儀測(cè)量。對(duì)于整體測(cè)量時(shí)出現(xiàn)的超限情況，可重測(cè)單個(gè)棱鏡或重測(cè)完整測(cè)量，當(dāng)有很多處已被調(diào)整時(shí)，重復(fù)進(jìn)行整體測(cè)量，直至滿足軌道板的定位限差要求。5 軌道板精調(diào)及灌注后檢測(cè)要點(diǎn)及應(yīng)用創(chuàng)新（1） 必須加強(qiáng)精調(diào)測(cè)量的全過(guò)程管理，做到 "作業(yè)習(xí)慣要養(yǎng)成規(guī)范，作業(yè)目標(biāo)要高于規(guī)范，作業(yè)結(jié)果才能符合規(guī)范" 的作業(yè)模式。（2） 灌板前必須進(jìn)行兩次平順性檢測(cè)，第一次檢測(cè)完成后重新安放標(biāo)架后再次檢測(cè)，保存第二次的檢測(cè)結(jié)果。對(duì)不滿足要求的軌道板進(jìn)行微調(diào)，然后重新進(jìn)行檢測(cè)。（3） 精調(diào)過(guò)程中防止出現(xiàn)連續(xù)3塊板同向偏差，而引起換站時(shí)搭接建站超限。（4） 對(duì)精調(diào)時(shí)間超過(guò)12小時(shí)為灌注的軌道板必須重新精調(diào)后檢測(cè)。（5） 扣壓鎖緊裝置應(yīng)在砂漿穩(wěn)定成型后再拆除精調(diào)爪，然后進(jìn)行灌注后的檢測(cè)。（6） 精調(diào)及驗(yàn)收測(cè)量過(guò)程中一定要注意周?chē)荒苡写蟮暮奢d影響，尤其注意不能出現(xiàn)大型吊車(chē)處于梁體中部的情況，粗