中建八局第一建设有限公司 山东济南 250000
摘要:随着经济的发展,人们对高速铁路数量和质量的需求都在不断增长。这意味着高速铁路建设的技术要求在不断提高,因此对测量技术的要求也在不断提高。随着相关科学研究的不断深入,近年来日益精进的高速铁路测量技术为高速高速铁路测量工作带来了新的生命力。为满足当前的需求,数字化技术和传统方法在高速铁路测量领域的结合是必然的趋势。
关键词:高速铁路工程;施工测量;自动化处理;系统功能
前言:
高速铁路修建过程中要重点关注测量技术数据对测量结果的影响,同时还要对影响测量技术的因素展开分析,并制定措施减少或避免影响因素对测量技术测量效果的影响。从精度指标和控制网布设两方面进行分析,探讨影响高速铁路测量技术应用质量的影响因素,同时对新型测量技术在当前高速铁路修建中的应用进行研究分析,并结合实际情况对高速铁路工程施工测量技术及自动化处理系统进行分析。
1高速铁路工程测量体系的特点
1.1高速铁路工程测量控制网布网原则
高速铁路工程测量控制网采用分级布网,其原则为:1)平面控制网在框架控制网(CP0)的基础上分三级布设,依次为基础平面控制网(CPI)、线路平面控制网(CPI)和轨道平面控制网(CPⅢ)。2)高程控制网分二级布设,依次为线路水准基点控制网和轨道高程控制网(CPⅢ)。
1.2高速铁路控制网精度的确定
1)平面控制网
根据轨道板施工和轨道精调的要求,CPⅢ相邻点相对中误差为1.0mm,而相邻点间距为50~70m,则相邻点相对精度为1/50000~1/70000。按照控制网设计原则,上一级控制网的精度应比下一级精度高槡2倍,则CPⅡ控制网相邻点精度应高于1/70000~1/84000,按照确保精度并留有余地的原则,将CPⅡ控制网相邻点精度定为1/100000。以此类推,CPⅠ控制网相邻点精度应高于1/140000,兼顾大桥首级控制网的精度要求,将CPⅠ控制网相邻点精度定为1/180000。CP0点间距为50km,经实际测量并采用GNSS精密星历计算,其相邻点相对中误差在0~20mm之间。
2)高程控制网
根据轨道平顺性要求,轨道波长为10m时,高低差应小于2mm;左右轨顶面水平差的偏差不大于2mm。由于CPⅢ相邻点间距为50~70m,根据测量误差传播定律,并根据CPⅢ高差测量误差以测站进行估算可知,其测量精度应介于二等水准与三等水准之间,定为精密水准测量精度。线路水准基点作为CPⅢ高程测量的起闭基准,应高于精密水准测量精度,为与国家水准测量精度等级统一,规定线路水准基点测量精度等级为国家二等水准。
2高速铁路工程施工测量技术及自动化处理系统分析
2.1AutoCAD技术的应用
AutoCAD是一种计算机辅助设计技术,主要用于测量高速铁路时的精确位置计算。在当前的高速铁路建设中,通常将项目分为几个部分进行建设,由于在高速铁路建设过程中存在许多结构,从而大大增加道路测量的难度,尤其会增加道路测量的工作量。特别地,在复杂的线路中存在更多的结构和类型,因此在进行高速铁路勘测会产生前所未有的困难,包括如果继续使用传统的手动和机械测量则会延长测量周期,增大测量误差,降低测量精度和延缓测量进度。因此,当前的道路测量变得越来越困难,为了确保道路的安全性,测量任务也越来越繁重,利用AutoCAD技术得出的快速准确的测量结果可以精确计算测量项目中的相关坐标数据,这也是有效测量铁路的关键要素。
通过使用AutoCAD软件,减少了测量误差,使坐标定位更加精确,并且加快了测量进度。与传统技术相比,该软件具有显著优势,例如可以进行精确的计算,从而大大提高了测量工作的效率。最后,获得准确的道路测量数据。AutoCAD软件当前可通过测量快速确定铁路空间结构,大大减少高速铁路测量的工作量,提高测量工作效率,并满足道路规划准确性的需求。AutoCAD软件的另一个好处是计算精确度高,因为它是在计算机平台上运行,可以最大程度地减少人为错误和计算错误的发生次数,因此可以为铁路的建设和测量提供更准确和可靠的数据。
2.2GPS技术的应用
主要基于卫星网络的GPS技术在高速铁路测量中的应用,可以实时进行全方位定位和三维导航。它具有许多优点,例如精度高、干扰抑制、操作简单、效率高。当前我国的高速铁路建设具有范围大、周期长、技术投入大、范围大的特点。如果事先掌握了施工路线的详细信息,则该项目的施工将顺利进行。与GPS测量技术相比,传统的测量方法精度较低,无法满足现代高速铁路建设的业务需求。随着GPS技术的出现,高速铁路勘测技术已经达到了一个很高的水平,有效地解决了诸如网络部署困难和精度差等问题,道路建设的总体质量也得到了显著改善。GPS技术在高速铁路测量工作中的应用主要分为动态的实时测量和静态的定位测量两大部分。
1)动态的实时测量
在开始进行测量工作之前,必须在控制点上静态观察并持续几分钟,然后以固定间隔执行动态观察。这种定位模式处于实时流程中,卫星必须进行连续观测。当存在特殊条件影响观察效果时,则需要重新初始化。在正常情况下,动态勘测可以在早期勘测阶段自动完成地形图绘制、断面勘测、路线勘测等工作内容,而不用传统的测量工具代替。
2)静态的定位测量
在高速铁路测量中使用GPS技术的现场静态定位测量,是技术测量的重要组成部分。测量点的选择尤其决定了整个测量的精度和精确度。静态测量技术主要使用GPS接收器执行位置测量工作。GPS接收器的位置在测量过程中相对静止,以接收天线的位置并进行量化来执行数据处理,通过分析接收到的数据查找点坐标。相关的测量设备和测量点形成三角形,以确保测量中心点的精度。将GPS设备安装在该三角形上,以确保标记中心和天线基座一致,然后部署GPS网络。在测量高速铁路时,可以使用GPS技术实现全面的网络布局和科学规划。网络布局操作通过点和线连接进行,并且取决于站点的实际情况,对于不同的地区和地理条件的网络布局工作内容是不同的。因此,需要相应地调整布局,以确保静态测量工作的完整性和准确性。
2.3TPS技术的应用
TPS技术被广泛应用于高速铁路测量中,并产生重大影响,是高速铁路测量领域中的一项重要技术。TPS技术是一种由车速表、全站仪和电子经纬仪组成的定位系统,该系统也称为全站仪定位系统。TPS技术作为一种高效的测量技术,将计算机技术和全站仪技术结合在一起,其中全站仪是该系统的核心。全站仪是一种电子测距仪,是一种通过电子计算与光学经纬仪结合制造的设备。全站仪的目的是测量距离、角度和高度,与其他测量设备相比,通过TPS技术可更有效地进行测量。同时,在工作期间可以实现数据的自动测量、存储、转换和计算过程,用户可以直接在显示屏上看到最终测量数据。为了提高工作质量,全站仪电池盒还集成了其内置程序。全站仪除了进行精确的测量外,还可以在TPS系统中实现全站仪与计算机之间的相互转换,这在以后的阶段可以为计算机辅助设计奠定基础。全站仪测量具有多种功能,但是在测量过程中必须使用规定的程序。
结束语
随着中国经济的飞速发展,高速铁路建设正在朝着越来越大的方向发展,涉及越来越多的领域和地区。这也对测量技术提出了更高的要求,尤其是对映射的准确性和效率提出了更高的要求。数字化技术的使用可以促进高速铁路测量的总体发展,并在中国高速铁路建设中发挥重要作用。
参考文献:
[1]席浩.高速铁路工程施工测量技术研究与应用[M].北京:中国水利水电出版社,2012.
[2]曲亚男.GPS定位技术在建筑物变形监测中的应用研究[D].济南:山东大学,2012.