（中铁建电气化局集团南方工程有限公司 湖北武汉 430071）
摘要：国内一些高速有砟铁路，由于一些客观原因，在轨道未精调锁定（即处于不定态状况）的情况下，便要进行吊弦的安装及调整。不定态轨状况下，如何确保吊弦测量数据的精度，是施工中必须解决的难题。本文主要就是研究不定态轨状态下接触网吊弦数据的测量及数据转换。
关键词：接触网；接触网吊弦；测量；数据转换
1 前言
银吴客专高速铁路是有砟轨道，采用的是弹性链型悬挂，吊弦是不可调整体吊弦。吊弦测量数据的精度将直接影响接触网悬挂参数精度。为了确保吊弦数据的测量精度，为了吊弦安装的一次成优，为了避免吊弦的返工，主要从两个方面进行着手：其一，采用四等测量法和循环测量闭环平差法等，进行不定态轨状态下的吊弦数据测量，减小误差，确保参数精度符合要求；其二，以设计轨面未基准面，进行不定态轨面和设计轨面的数学模型分析，建立计算软件进行数据转换，将相对不定态轨面的吊弦数据转换成相对设计轨面的吊弦数据，使用转换后的吊弦数据进行测量。
2 吊弦数据测量
接触网吊弦数据测量以往都是采用单点测量的方式进行，即以轨面为基点测量承力索高度，得到的数据可以直接进行吊弦计算。由于轨面的不定态，除了测量承力索的高度，还必须测量轨面超高、不定态轨面与设计轨面的高程差，才能将相对不定态轨面的承力索高度转换成相对设计轨面的承力索高度。承力索高度和轨面超高采用P-8激光测量仪进行测量。
不定态轨高程采用四等水准测量法和循环测量闭环平差法进行测量。设计轨面高程根据坡度表和测量点里程进行计算而获得。
不定态轨高程测量分为两步：
第一步，以沿线CPII点为已知点，进行循环测量
高速铁路沿线每间隔600处设置有CPII点永久标准标桩。高程测量前首先规划好测量径路和每个测量点，每条测量径路的分别以一个已知CPII桩点作为测量路径的起始测量点，并将沿测量路径分布的已知CPII点和接触网支柱对应轨面点分别设置为一个测量点，第一次测站放置在起测量点和第二个测量点中间，第二次测站放置在第二个和第三个测量点中间，依次进行测站放置，直至将所有测量点测量完成。每个测站采用四等水准测量法进行观测。测量方法如下图所示：
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图2-1 CPII桩点加密水准点成果表
四等水准测量时采用高精度电子水准仪，该仪器不仅仅自身测量精度高，而且可以根据环境状况进行水平补偿，减小误差值。
水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。如图3-1所示，A、B 两点间高差 hAB 为：
A点为后视点，A点尺上的读数a称为后视读数；B 点为前视点，B 点尺上的读数 b称为前视读数。因此，高差等于后视读数减去前视读数。
用高差法计算未知点高程。A、B 两点间高差 hAB 后，如果已知A点的高程 HA，则B点的高程 HB 为：
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电子水准仪测量精度高。
采用四等水准测量可对测量结果进行平差计算，减小误差提高测量精度。
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图2-2 水准测量示意图
第二步，利用平差软件进行闭环平差
首先，将测量得到的高程测量数据按照平差软件的要求和格式进行处理，处理后得到软件录入数据表（表格为TXT格式）
然后，打开平差软件《COSAWIN98-控制测量数据处理通用软件》，导入软件录入数据表，进行平差计算。
3 吊弦数据转换
3.1 按照现场实际建立CAD模型
本QC小组集中讨论，根据轨面参数变动情况与承力索、接触线导高拉出值等参数的关系，在CAD中将各参数达到设计值后的模型和现场实际模型结合进行对比分析。
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图3-1 承导线参数换算坐标图
3.2 根据CAD模型图建立各数据间的数学关系
依据计算吊弦所需的数据，即承力索相对设计轨面高度和相对设计轨面拉出值，对计算过程进行推算，得出各数据间的公式关系。
数学计算过程：
①已知条件（设计、测量数据）：
1）支柱号；
2）设计拉出值：a1；
3）悬挂点设计导高：h1；
4）悬挂点设计轨面低轨高程：L1；
5）悬挂点设计轨面超高△h1；
6）实测拉出值：a2；
7）承力索到既有轨面高度：H1；
8）实测轨面低轨高程：L2；
9）实测超高△h2；
②计算值：
1）设计轨面与水平面夹角弧度值β1=ASIN（ABS（△h1）/1435）；
2）实测轨面与水平面夹角弧度值β2= ASIN（ABS（△h2）/1435）；
3）设计低轨与既有低轨高程差△L：
当△h1/△h2＜0时，△L=（L1-L2）*1000-ABS（△h2）；
当△h1/△h2＞0，△h2＞0时，△L=（L1-L2）*1000；
当△h1/△h2＞0，△h2＜0时，△L=（L1-L2）*1000-ABS（△h2）。
4）接触线与设计低轨铅垂距离H2：
当△h1＜0，H2=h1+（1435/2-a1）*TAN（β1）*COS（β1）；
当△h1＞0，H2=h1+（1435/2+a1）*TAN（β1）*COS（β1）；
5）承力索与既有低轨面铅垂距离D1：
当△h1＜0，D1=（H1+（1435/2-a2）*TAN（β2））*COS（β2）；
当△h1＞0，D1=（H1+（1435/2+a2）*TAN（β2））*COS（β2）；
6）承力索距离接触线悬挂点铅垂距离D2=D1-H2-△L；
7）承力索距设计轨面垂直距离H=D1*COS（β1）+h1
8）承力索对设计轨面拉出值A1：
当△h1＜0，A1=（1435*COS（β1）/2-（1435/2-a2-H1*TAN（β2））*COS（β2））/COS（β1）-H*TAN（β1）；
当△h1＞0，A1=H*TAN（β1）-（1435*COS（β1）/2-（1435/2+a2-H1*TAN（β2））*COS（β2））/COS（β1）；
9）实际接触线对设计轨面拉出值A2：
当△h1＜0，A2=A1+D2*SIN（β1）；
当△h1＞0，A2=A1-D2*SIN（β1）；
3.3 根据得出的计算公式与相应的数学关系，本小组技术干部基于C++语言基础MFC窗体开发工具自主开发了有砟常动轨铁路接触网吊弦数据处理及计算软件。
登录后将已知承力索高度及拉出值换算表输入表数据依次输入左侧空白处，点击计算即得出计算和调整所需要的数据（即承力索高度及拉出值换算表）。
4 结论和建议
采用新型的接触网吊弦测量及处理技术，确保了不定态轨状态下的吊弦数据的精度，根接触悬挂参数精度符合相关要求，取得不错的效果，建议在高速铁路不定态轨吊弦测量中进行推广。