高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点研究论文_赵海龙

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摘要:高速铁路作为我国工程基建的重要代表,在工程建设中已经开发出精密工程测量技术,全面提升工程建设的精密性和工程运行的安全性。基于对高速铁路精密工程测量技术的了解和探究,结合对相关精密工程测量技术特点的了解,本文提出了精密工程测量技术体系的建设方法,进一步提升高速铁路建设完整性与精密性。

关键词:高速铁路;精密工程测量技术;体系建设

引言

在高速铁路的建设过程中,涉及大量的精密工程。常见的如铁轨铺设精密度、路线规划的精密度等内容,为了保证高速铁路能够安全稳定运行,在这些工程建设过程中需要保证能够与设计方案全面匹配,从根本上保证系统能够正常稳定运行。另外在高速铁路的运行中,也需要对铁路进行巡检,该过程中也需要应用精密工程测量技术,保证高速铁路能够正常稳定运行。

1 高速铁路精密工程测量技术体系的内容和意义

1.1高速铁路精密工程测量技术体系的内容

在高速铁路的建设过程中,涉及的工作包括环境勘察、铁路设计和铁路正式施工三个过程,在这些工作的推行中,都需要应用精密工程测量技术对设计方案进行讨论,并对整个施工过程进行监测,另外在高速铁路的运行过程中,也需要对铁路的运行情况进行测量,通过对该技术体系的应用能够找到高速铁路中存在的安全隐患。例如在该技术的应用中,能够测量铁轨的高程差等因素,当发现该项参数高于标准误差时,工作人员会将该信息进行及时反馈,从而让技术人员对该故障进行有效排除与解决[1]。

1.2高速铁路精密工程测量技术体系的建设意义

在铁路建设中,已经开发出了一些测量技术,由于高速铁路对各项因素的精密度要求更高,传统的测量技术与高速铁路的适配性较低,可以说传统的测量技术无法满足高速铁路在建设与维护中的精密性要求。在精密工程测量技术体系的应用中,具有的意义包括以下方面:(1)提高铁轨铺设精度。在高速铁路的建设中,对铁轨的铺设精度提出了极高要求,传统的测量技术是面向于低速铁路发展的,由于低速铁路对铁轨的精密度要求较低,所以传统的测量技术误差较大,不能满足高速铁路对铁轨铺设精度的要求。而在精密工程测量技术体系的建立和应用中,能够大幅提升铁轨铺设的精密度,从根本上保证高速铁路能够安全稳定运行[2]。(2)具备测量过程中的可重复性。传统测量技术多采用中线测量方式,在这种方法的应用中以中线控制桩为基准进行铁路建设,当中线控制桩连续缺失后,则系统无法恢复,这种方法由于缺乏统一的平面控制标准,导致这种测量技术的可重复性大幅下降。而应用精密工程测量技术体系能够有效解决这一问题,实现对整个系统的精密测量。

2 高速铁路精密工程测量技术体系的建设

2.1 CPO控制网络建设

在高速铁路精密工程测量技术体系的建设中,已经提出了CPO控制网络建设理念,当前我国的高速铁路已经向网络状方向发展,为了保证铁路能够完全按照设计要求进行建设,需要限制铁路的横向摆动,在CPO网络的建设中,会在相关区域中设置观测点,传统想法为应用CPI控制网络降低产生的误差,但是这种方法在应用中发现实际的平差效果较为一般,这与我国高速铁路的精密度要求不符,所以最终应用的CPO控制网络中,将GPS等观测技术进行全面融合,应用GPS技术实现对高速铁路网络中的观测点确定,并且将这些观测点作为整个铁路的建设基准,从而为铁路建设的复测过程打下基础。

2.2 CPⅢ会网测量

在高速铁路的建设中,涉及大量轨道的建设,为了能够满足轨道建设的精密度要求,在系统的建设中需要推行轨道精调工作,当前已经建设CPⅢ轨道测量体系,在这种技术的应用中,需要以一个区域为轨道建设基准,在当前的轨道建设中,通常轨道测量间距为60m,同时对整个轨道建设进行平差操作,在完成该过程后对构网进行测量,通常自由测站的间距为120m,在该区域中测量轨道的交会情况,在该技术的应用中会应用3个观测点进行测量,保证相关区域中的高速铁路建设能够充分满足精确度方面的要求,这种技术的原理图如下:

  

图1 CPⅢ控制点的分布示意图

在传统的交会网络测量中,应用的方法为导线网测量,而CPⅢ网络测量技术的优势包括以下方面:(1)消除对中误差。控制点应用的方式为强制对中标识,从根本上消除了点位对控制网络精度的影响。(2)提高轨道平顺性。在这种方法的应用中,相邻点的精度更高。(3)测量精度高。在这种方法的应用中,能够控制三个交会方向,并且系统的观测内容大幅提升,故而全面提升测量精度。(4)点位分布均匀度更高。当测量点位的均匀度提升时,能够更好地推行轨道精调工作,保证高速铁路的建设精密度满足相关要求。

2.3 平面控制网分级

在精密测量控制网络的构建过程中,又分为三个控制网络,这些控制网络的内容如下:(1)轨道控制网。轨道控制网的作用是进行高速铁路运营维护与轨道建设提供基准。(2)基础平面控制网。基础平面控制网的作用是保证铁轨的建设精度,该网络的工作内容不但涉及铁轨的建设过程,也包括高速铁路的运营维护过程。(3)线路平面控制网。线路平面控制网的作用是为整个高速铁路的施工过程与测绘过程奠定基础。

在测量技术体系的运行过程中,一方面要保证铁路网络的建设与系统的设计方案完全贴合,另一方面需要保证铁路的建设精度满足相关要求,所以需要对控制网络进一步分级,在不同的施工过程中应用不同的控制网络对高速铁路的建设精度进行控制与测量。在这些控制网的运行中,需要保证铁路建设中的控制点位与设计点位进行有效贴合,从而使高速铁路能够正常稳定运行。

2.4 高程与平面控制网精度控制

在高速铁路的建设过程中,需要保证铁路的高程与平面都能够满足相关的精度要求,而在精密工程测量体系中已经通过对控制网的应用实现对高程与平面的全面控制。对于高程控制网精度控制来说,需要以800m为一个测量段,在该区域中的铁路高程都能够满足相应的精度要求。对于平面控制网来说,通常以60m为一个测量区间,防止在高速铁路的后续建设中,由于初始平面偏差导致整个铁路系统的建设出现大范围偏差。需要注意的是,在整个高速铁路网络的测量过程中,也需要建设多个全面测量区间,通常情况下,控制网络的间距控制在4000m以内。

结论

综上所述,在高速铁路精密工程技术建设过程中,传统的测量技术已经不能满足高速铁路建设与维护中对精密度的要求,所以在当前和今后的测量过程中,需要建设更为有效的精密测量技术。核心思想为建设精度测量网络,将用到CPO控制网络、CPⅢ会网测量网络技术,在具体的应用中还需要对控制网进行进一步分级,保证高速铁路的建设与运营能够满足精度要求。

参考文献

[1]林金标.简述高速铁路精密工程测量技术[J].内蒙古煤炭经济,2017(15):30-32.

[2]孙永磊.高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点[J].建材与装饰,2016(35):239-240.

论文作者:赵海龙

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/21

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