（1.广州南方测绘仪器有限公司；2.河北通昊路桥工程有限公司）
【摘 要】轨道几何状态测量仪具有检测精度高、速度快、对环境要求低、操作简单方便等多项优点，被广泛应用于高速铁路轨道精调中。本文主要介绍了轨道集合状态测量仪在进行中线坐标及轨面高程、轨距以及水平超高等检测中的测试原理及测试注意事项，为轨道几何状态测量仪的推广应用提供依据。
【关键字】轨道几何状态测量仪；无砟轨道；几何形状
1．引言
随着轨道测量方式的智能化程度的提高，测量精度与操作时间及使用方便变成相互制约的因素，实际上是效率、成本、性能的相互平衡的现实要求。轨检仪设备中应用了惯性器件(加速度计)为基础的倾斜仪部件，在水平(超高)检测、轨向/高低等方面的检测精度已经达到很高的性能指标，同时也提出了更高的要求。日益引起研究者的关注。王国祥等[1]论述了钢轨精调、轨道检测控制指标及检测技术中存在的问题，论述了轨道几何状态质量的评判标准。陈强等[2]提出了一种基于双向近景摄影测量检测轨道几何状态的方法。该方法以严密的光束法区域网平差理论为基础，提出近景摄影测量检测轨道中线偏差和轨面高程的计算模型与精度评估方法。刘毅[3]在南方无砟轨道几何状态测量仪的基础上，提出了一种新的测量方法，有效提高了有砟轨道几何状态的控制。魏晖[4]分析了无砟轨道整道技术在工务施工中的要领。付恒友，刘成龙[5]提出在轨道基准网(CPIV)点上利用强制对中装置设站、后视，配合轨检仪进行轨道几何状态静态检测的新方法。郑健[6]。研制出基于三维精密控制网的智能轨道检测系统。高春雷，王发灯[7]介绍了利用激光准直技术开发的激光长弦检测仪直接测量轨道的长波不平顺的方法。杨成宽[8]依据轨道设计参数和CPⅢ控制点，通过精调测量的方法，实现轨道几何尺寸准确。郑健[9]对SGJ-T-SRI1型智能轨道检测仪的检测功能进行了现场检测应用分析。可以看出研发的新型轻便、受现场欢迎的新型轨检小车，使用方便、工作稳定、数据准确、功能齐全有着极为重要的价值。
2．检测原理及方法
2.1中线坐标及轨面高程
轨道中线坐标和轨面高程的检测，是对线路轨道工程质量状况的最基本的评价。通过检测轨道实测坐标和高程值与线路设计值进行比较得出的差值，可以全面直观的反映轨道工程质量。
在进行轨道中线坐标和轨面高程检测时，使用高精度全站仪实测出轨检小车上棱镜中心的三维坐标，然后结合事先严格标定的轨检小车的几何参数、小车的定向参数、水平传感器所测横向倾角及实测轨距，即可换算出对应里程处的中线位置和低轨的轨面高程。进而与该里程处的设计中线坐标和设计轨面高程进行比较，得到实测的线路绝对位置与理论设计之间的差值，根据技术指标对轨道的绝对位置精度进行评价。
坐标换算中所用到的轨检小车独立坐标系示意图如图1。
图1 轨检小车独立坐标系示意图 图2 轨距示意图
2.2轨距检测
轨距指两股钢轨头部内侧轨顶面下 16mm 处两作用边之间的最小距离。轨距不合格将使车辆运行时产生剧烈的振动。我国标准轨距的标称值为1435mm。在轨距检测时，通过轨检小车上的轨距传感器进行轨距测量。轨检小车的横梁长度须事先严格标定，则轨距可由横梁的固定长度加上轨距传感器测量的可变长度而得到，进而进行实测轨距与设计轨距的比较。轨距示意图如图2。
3.3水平（超高）检测
列车通过曲线时，将产生向外的离心作用，该作用使曲线外轨受到很大的挤压力，不仅加速外轨磨耗，严重时还会挤翻外轨导致列车倾覆。为平衡离心作用，在曲线轨道上设置外轨超高。检测时，由轨检小车上搭载的水平传感器测出小车的横向倾角，再结合两股钢轨顶面中心间的距离，即可求出线路超高，进而进行实测超高与设计超高的比较。在每次作业前，水平传感器必须校准。超高示意图如图3。
图3 超高示意图
3．轨道精调测量注意事项
3.1 轨道精调是一项非常精细的工作，既是铁路前期建设工程质量的集中反映，又是铁路后期高速、安全运营的基础和保证。因此，必须要求客专建设各方高度重视，在施工组织、技术培训、资源配置、安全质量卡控等制定切实可行的措施，尤其是要配置高精度、工况良好的测量设备和相关工具，更要配置素质高、业务精的管理、测量和施工人员。同时又要合理安排作业面，确保在有限的时间内完成全部精调工作。
3.2 开始测量前对参加测量人员进行技术培训，使用仪器操作技术人员掌握规范各项规定、精度指标等，了解现场测量组织调度程序。
3.3 在计算过程中要注意高程控制，养路机在养路时如果没有起道量将很难调整方向。
3.4 测量一定要仔细，力争保证测量数据和现场实际基本吻合，否则很难准确将轨道调整到理想状态。
3.5 在进行数据采集前必须对轨检小车进行校准，只要轨检小车离开轨道重新组装上道就必须进行校准。在数据采集过程中每站必须进行搭接测量，搭接距离不短于10m(或者2个测量点)，设站误差控制在0.5mm以内，最大不超过1mm。每组之间测量也要进行搭接，搭接距离不短于50m（或者8-10个测量点）.
3.6 在数据采集过程中注意数据的跳动，在采集时必须等小车停稳后再采集数据对于突变点要多采集几次，在设站结束后先用跟踪测量模式看看数据跳动是否符合要求。
3.7 在插棱镜时，一定注意将棱镜对着全站仪方向，注意棱镜是否安插到位。并及时向设站人员报告CPIII点号。
3.8 在数据处理过程中需注意各组之间的数据搭接情况(不大于2mm)。
3.9 针对有砟轨道的特殊性，在七遍捣固结束以后，需对线路进行全线重测，对于长区间不好地段采用人工与捣固机相结合处理，对于短区间，采用人工调整。
3.10 动态调整期间对于线路调整原则：捣固机与人工相结合。对于三角坑，轨道连续性的小方向，小高低，短波不平顺等采用人工调整。对于长波不平顺以及周期性短波不平顺等需采用捣固机调整。轨距调整只动非基准轨。
参考文献：
[1]王国祥,高俊,卢建康.高速铁路轨道几何状态控制指标及检测技术探讨[J].铁道勘察,2012,01:1-4+24.
[2]陈强,刘丽瑶,杨莹辉,李艳娜.基于双向近景摄影测量检测轨道平顺度的计算模型[J].铁道学报,2012,12:83-89.
[3]刘毅.新型轨道几何状态测量仪硬件设计思路[J].铁路技术创新,2012,05:84-85.
[4]魏晖,吴仕凤,朱洪涛.基于相对测量调轨的高速铁路有砟线路整道技术研究[J].铁道标准设计,2013,08:11-15.
[5]付恒友,刘成龙.应用CPⅣ网进行轨道几何状态测量方法研究[J].铁道工程学报,2013,06:43-46+108.
[6]郑健.智能轨道检测仪的研制[J].铁路技术创新,2010,06:14-18.
[7]高春雷,王发灯.利用激光准直技术检测线路的长波不平顺[J].铁道建筑,2009,01:81-85.
[8]杨成宽.GEDOCE轨道检测系统在无砟轨道施工测量中的应用[J].铁道工程学报,2009,03:57-61.
[9]郑健.智能轨道检测仪的应用研究[J].上海铁道科技,2011,01:3-5.
[10]TB 10601-2009 高速铁路工程测量规范
作者简介：
梁世川，1984.8.24，男，河北邢台人，大学本科，广州南方测绘仪器有限公司，轨检小车和惯性导航在铁路轨道检测方向的应用研究，工程师，汉族；
邹勇，1986.12.28，男，湖南沅江，河北通昊路桥工程有限公司，路桥工程技术和精密工程测量技术， ，工程师，汉族；
论文作者:梁世川, 邹勇
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年2月供稿
论文发表时间:2016/5/27
标签：轨道论文; 轨距论文; 测量论文; 几何论文; 测量仪论文; 高程论文; 平顺论文; 《工程建设标准化》2016年2月供稿论文;