控制网测量技术在轨道测量中的应用探讨

发表时间:2021/5/28   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:李晓龙
[导读] 摘要:控制测量 是指在测区内,按测量任务所要求的精度,测定一系列控制点的平面位置和高程,建立起测量控制网,作为各种测量的基础。
        中铁十一局集团第三工程有限公司  湖北省武汉市  430000
        摘要:控制测量 是指在测区内,按测量任务所要求的精度,测定一系列控制点的平面位置和高程,建立起测量控制网,作为各种测量的基础。控制网具有控制全局,限制测量误差累积的作用,是各项测量工作的依据。对于地形测图,等级控制是扩展图根控制的基础,以保证所测地形图能互相拼接成为一个整体。对于工程测量,常需布设专用控制网,作为施工放样和变形观测的依据。本文根据作者多年工作经验,对控制网测量技术在轨道测量中的应用进行了分析和阐述,供大家学习和借鉴,
        关键词:控制网测量技术;轨道测量;应用
        1、控制测量及其任务
        在工程建设区域内,以必要的精度测定一系列控制点的水平位置和高程,建立起工程控制网,作为地形测量和工程测量的依据,这项测量工作称为控制测量。工程控制网分为平面控制网和高程控制网两部分,前者是测定控制点的平面直角坐标,后者是测定控制点的高程。控制测量在工程建设三个阶段中的具体任务是:在勘测设计阶段建立测图控制网,作为各种大比例尺测图的依据;在施工阶段建立施工控制网,作为施工放样测量的依据;在营运阶段建立变形观测控制网,作为工程建筑物变形观测的依据。
        2、轨道测量中的控制网建立方法
        常用三角测量、导线测量、三边测量和边角测量等方法建立。
        2.1三角测量
        三角测量是建立平面控制网的基本方法之一。但三角网(锁)要求每点与较多的邻点相互通视,在隐蔽地区常需建造较高的觇标。
        2.2导线测量
        导线测量布设简单,每点仅需与前后两点通视,选点方便,特别是在隐蔽地区和建筑物多而通视困难的城市,应用起来方便灵活。随着电磁波测距仪的发展,导线测量的应用日益广泛。
        2.3三边测量
        三边测量要求丈量网中所有的边长。应用电磁波测距仪测定边长后即可进行解算。此法检核条件少,推算方位角的精度较低。
        2.4边角测量法
        边角测量法既观测控制网的角度,又测量边长。测角有利于控制方向误差,测边有利于控制长度误差。边角共测可充分发挥两者的优点,提高点位精度。在工程测量中,不一定观测网中所有的角度和边长,可以在测角网的基础上加测部分边长,或在测边网的基础上加测部分角度,以达到所需要的精度。
        3、控制网测量技术在轨道测量中的应用
        3.1一般规定
        CPIII控制点应沿线路两侧成对分布,纵向间距宜为50m~70m,安装高度宜高于外轨顶面30cm,CPIII点的预埋件宜通用、统一。CPIII目标组件的每个棱镜均需提供各向异性和棱镜加常数的检测报告,重复设置或互换棱镜后坐标分量较差不得大于0.3mm;所有棱镜加常数互差不得大于0.2mm。CPIII观测时应避免在气温变化剧烈、阳光直射、大风或能见度低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;测距应进行气象改正。
        3.2控制网的复测
        CPIII建网测量前应对精测网进行全面复测一次。对竣工的线下工程在铺设轨道前应进行平面线位的复测和高程的复测,以提前处理施放样引起的误差超限,为铺设轨道奠定良好的基础。即铺设轨道前对线下工程进行平纵而贯通测量。
        3.3平面控制测量
        轨道控制网平面控制测量应使用自动跟踪的全站仪,采用自由设站边角交会法进行,仪器水平角测量方向中误差不应大于1″,距离测量中误差不应大于1mm+2ppm。数据采集应在程序控制下全自动完成,数据采集软件应能对观测数据质量进行有效控制。
        控制网的主要技术指标应满足下表的要求。
        CPIII平面网的主要技术指标
       
        自由设站水平角测量应采用全圆方向观测法,并满足下表的要求
        方向测量法水平角测量精度表
       
        自由设站间距宜为120m,每一设站应前后各观测3对CPIII控制点,下一设站应至少重复观测上一测站的3对CPIII控制点,每个CPIII控制点至少应在3个自由设站点上被观测过;当设站间距为60m时,每一设站应前后各观测2对CPIII控制点,下一设站应至少重复观测上一测站的2对CPIII控制点,每个CPIII控制点至少应在4个自由设站点上被观测过;
        测量CPIII的同时,每隔600m时应与CPI或CPII联测,当CPI或CPII密度不能满足要求时,应加密CPII控制点;CPI或CPII点应至少在两个测站上进行联测,联测长度宜在200m以内,最长不应超过300m。当受观测条件限制,只能有一个测站点和CPI或CPII通视时,应设置辅助点;轨道控制网可分区段分别进行观测和平差计算,区段长度不宜低于4km。每一区段两端应起止在上一级控制点上,且应有连续的三个自由测站与上一级控制网点联测。轨道控制网应采用固定数据平差,并附合在CPI或CPII上。分段附合时,相邻段重叠长度应大于300m。CPIII平面网平差后的主要技术要求应符合下表的规定。
        CPIII平面网平差后的主要技术要求
       
        3.4高程控制测量
        轨道控制网高程控制测量的主要精度指标应满足下表的要求。
        CPIII高程网的主要技术指标
       
        水准测量使用的水准仪等级不应低于DS1级,水准尺应为铟瓦水准尺。起闭于线路水准基点。高程测量应分区段进行,区段划分与平面测量一致。每一区段联测的线路水准点不应少于3个。水准测量外业观测的主要技术标准和技术要求应满足下表的规定。
        水准测量的主要技术标准
       
        水准测量外业观测主要技术要求
       
        水准测量应避免阳光直接照射仪器,扶尺时应使用尺撑,使水准尺的气泡居中以确保水准尺竖直。
        4、结束语
        随着我国城市化进程的快速推进,采用控制导线的既有线运营成果显示:轨道安装测量精度误差大和轨道几何尺寸检查手段落后的这些地铁轨道工程的质量通病高频发生,严重影响列车运行的舒适度及轨道配件的使用寿命,因此在城市轨道交通建设过程中引进CPIII控制网测量技术解决线路问题成为一种新的技术尝试。
        参考文献:
        [1]CPIII控制网测量技术在地铁轨道测量中的应用探讨[J].刘永中.现代城市轨道交通.2014(01)
        [2]CPIII控制网测量技术在城市轨道交通中的应用研究[J].孟峰,马全明,陈大勇,李响,高超.测绘通报.2013(01)
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