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高速铁路精密工程测量技术体系与特点
高速铁路的测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。 我们把适合于高速铁路工程测量的技术称为高速铁路精密工程测量; 把高速铁路测量中的各级平面高程控制网称为高速铁路精密测量控 制网,简称“精测网”。
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2.建立高铁精密工程测量技术体系的 必要性
主要内容
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2.1 传统的铁路工程测量方法简介 2.2 传统的铁路工程测量方法的缺陷 2.3 建立高铁精密工程测量技术体系的必要性
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2.3建立高铁精密工程测量技术体系的必要性
必要性
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传统铁路测量方法采用定测中线控制桩作为联系铁路勘测设计与施 工的线路平面测量控制基准,中线控制桩在线路竣工后已不复存在, 铁路平面控制基准经失去,因而在竣工和运营阶段的线路复测只能 通过相对测量的方式进行,这种方式只适合测量精度要求低的普速 铁路测量。
而高速铁路轨道必须具有非常精确的几何参数,使轨道的几何参数 与设计的目标位置之间的偏差保持在最小,精度要保持在毫米级范 围以内。从既有线提速发现轨道几何参数与设计值存在着巨大差异, 说明仅仅依靠相对测量方法对线路进行维护是远远不够的,必须引 入绝对测量系统,建立一套完整精密测量系统。
背景-3
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轨道测量技术标准的制订提供理论依据;
(2) 根据客运专线无砟轨道铁路线下工程工后变形监测和无砟轨道平 顺性施工要求,反演推算各级控制测量的精度要求,取得了一系列 的成果。
根据上述科研成果,在吸取遂渝线无砟轨道综合试验段测量的实践 经验,并参考国外有关无砟轨道测量规范和标准的基础上,编制完 成了《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》,由铁道部于 2019年10月16日发布实施。初步形成了我国高速铁路工程测量技术 标准体系。
4 <铺轨测量>
直线以经纬仪穿线法测量;曲线用偏角法或切线支距法进行铺轨控 制。
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2.2 传统的铁路工程测量方法的缺陷
缺陷-1
1、平面坐标系投影差大
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采用1954年北京坐标系3°带投影,投影带边缘边长投影变形值最大 可达340mm /km,不利于GPS、RTK、全站仪等新技术采用坐标定 位法进行勘测和施工放线。
高程控制测量—初测水准:高程系统为1956年黄海高程/1985 年国家 高程基准;测量精度: 五等水准(30 L ) 。
简介-2
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2 <定测>
以初测导线和初测水准点为基准,按初测导线的精度要求放出交点、 直线控制桩、曲线控制桩(五大桩)—中线测量。
3 <线下工程施工测量>
平面测量以定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩(五大桩) 作为 线下工程施工测量的基准;高程测量以初测水准点为基准。
缺陷-2
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3、测量精度低
由于导线方位角测量精度要求较低(25″ n ),施工单位复测时,经常 出现曲线偏角超限问题,施工单位只有以改变曲线要素的方法来进 行施工。在普通速度条件下,不会影响行车安全和舒适度,但在高 速行车条件下,就有可能影响行车安全和舒适度。
4、轨道铺设精度难以满足设计线形和平顺度要求
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2.1 传统的铁路ຫໍສະໝຸດ 程测量方法简介简介-1第12页
传统的铁路工程是以线路中线控制桩作为铁路勘测设计和施工的坐 标基准,其测量作业模式和流程如下。
初测
定测
线下工程施工测量
铺轨测量
1 <初测>
平面控制测量—初测导线:坐标系统为1954年北京坐标系;测角中 误差12.5″(25″ n );导线全长相对闭合差:光电测距1 /6 000,钢尺丈 量1 /2 000。
我国铁路科技工作者先后完成了《无砟轨道测量技术的研究》、 《无砟轨道控制测量理论和方法研究》以及《客运专线无砟轨道铁 路工程测量控制网精度标准的研究》等一批科研成果。主要解决了 如下问题:
(1) 对无砟轨道施工控制网精度设计的有关问题,包括控制网设计的 精度准则、精度阈值以及精度计算方法等进行了研究论证,为无砟
背景-4
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2019年根据铁道部经济规划院《关于委托编制2019年铁路工程建设 标准及标准设计的函》(经规计财函[2019]8号)的要求,在现行《客 运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》基础上,以近年来高速铁 路工程测量成果为支撑,认真总结京津、武广、郑西、哈大、京沪、 广深等高速铁路测量的实践经验,于2009年8月完成了《高速铁路工 程测量规范》(TB10601-2009)的编制,由铁道部于2009年12月1日发 布实施。《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)的发布实施, 形成了一套具有自主知识产权的高速铁路工程测量技术标准。
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2019年随着京津城际、武广、郑西客运专线无砟轨道铁路的全面开 工建设,原有的铁路测量体系和技术标准已不能适应客运专线无砟 轨道建设的要求。
为了适应我国客运专线无砟轨道建设的形势,根据铁建设函[ 2019 ] 1026号《关于编制2019年铁路工程建设标准计划的通知》的要求, 在铁道部建设管理司和铁道部经济规划研究院主持下,我国开始编 制《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》。
2、线路平面测量可重复性较差
以线路中线控制桩作为铁路勘测设计和施工的坐标基准,没有采用 逐级控制的方法建立完整的平面高程控制网,线路施工控制仅靠定 测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩(五大桩)进行控制,当出现 中线控制桩连续丢失后,就很难进行恢复;由于路基地段没有分级 建立平面控制网,没有稳固的平面控制基准,施工后线路中线控制 桩就被破坏,只是在路基工程施工期间根据中线控制桩设置护桩进 行平面控制。无法使用统一的平面控制基准进行线下工程和轨道工 程施工。
轨道的铺设不是以测量控制网为基准按照设计的坐标定位,而是按 照线下工程的施工现状采用相对定位进行铺设,这种铺轨方法由于 测量误差的积累,往往造成轨道的几何参数与设计参数相差甚远。 在既有线提速改造时,采用定位进行铺轨就出现了圆曲线半径与设 计半径相差太大、大半径长曲线变成了很多不同半径圆曲线的组合、 曲线五大桩位置与设计位置相差太大、纵断面整坡变成了很多碎坡 等问题。