轨道板精调测量系统SPPS
CRTSⅡ型无砟轨道板精调系统设计与实现_许双安
PC 无线遥控测量机器人。 采用基于． NET 的 GeoCOM 在线程序开发技术进
行全站仪二次开发，常规测量程序步骤包括串口初始 化、测量参数设置、目标学习、自动测量［7］。根据精调 业务需求，设计了精调系统测量机器人自动化观测程 序，图 5 为轨道板精调测量机器人自动化观测程序流 程图。
4． 2 精调系统数据通信
对称于轨道中心点。采用专业工业设计精密加工，保 Microsoft Windows CE 5． 0 嵌入式 系 统 上 实 现 Pocket
证各部位尺寸精度。 标架框体内集成了多种传感器，包括气象传感器、
倾角传感器、数据显示器，采用单片机作为数据采集处 理系统。气象传感器用于采集精调作业时现场环境温 度、湿度及气压，用于智能型全站仪观测值气象改正。 倾角传感器可以测量同一标架两端棱镜的相对高差， 在全站仪只观测一端棱镜的情况下，可快速获取另一 端高程调节量，提高作业效率。
摘 要： 在消化、吸收国内外无砟轨道板定位测量技术的基础上，研制了基于轨道基准网的 CＲTSⅡ型无砟轨
道板精调系统，系统包含硬件装置、精调软件及技术流程。设计加工了以轨道板大钳口斜面为参考的精密标
架，以轨道基准网为定位基准，采用测量机器人进行自动化观测数据采集。采用蓝牙、数传电台、有线多种通
信方式相结合实现标架系统、测量机器人系统及测量控制终端之间的数据通讯。研制了一套适合CＲTSⅡ型
定、测量目标多、测量次数频繁及距离短、精度高等特 点，具有伺服马达驱动、自动搜索照准目标、短距离测 角测距精度高等优点的测量机器人，满足 CＲTSⅡ型板 精作业数据采集的要求。本系统主要以 Leica 生产的
4． 4 轨道板精调软件 CＲTSⅡ型无砟轨道板精调系统由标架系统、测量
机器人系统、测量控制终端（ PDA） 3 部分构成。基于 PDA 的 CＲTSⅡ型无砟轨道板精调软件必须能集成和 协调控制上述 3 部分功能，实现各部分之间的无线通 信和数据交互，制定合理精调作业流程，才能实现精调 整体功能。根据精调系统功能和各部分组成特点，研 制的精调软件具备以下功能：
浅谈津秦客专轨道板精调中相关技术问题
浅谈津秦客专轨道板精调中相关技术问题结合津秦客运专线CRTSⅡ型轨道板精调，介绍该型轨道板精调技术，针对现场提出了一些有效改进精调操作流程的措施和方法，并对精调过程中一些常见问题提出了相应解决办法。
标签：津秦客专CRTSⅡ型轨道板精调津秦客运专线从天津到秦皇岛，全长261.3km，设计最高时速350km，全线轨道板采用CRTSⅡ型轨道板，规范要求调整到位后的轨道板实际空间位置的高程和横向偏差都在±0.3mm范围内。
轨道板精调是保证线路平顺性的重要工序，直接影响高速列车的运行速度及行车安全。
本文简要介绍CRTSⅡ型轨道板精调原理及精调系统的组成，并结合津秦客运专线二标段精调作业步骤及常见的技术问题，提出了快速、满足规范精度要求的精调方法和措施。
1 精调原理及精调系统的组成1.1 精调原理轨道板精调系统简称SPPS，采用德国博格精调技术，是针对高速铁路的CRTSⅡ型轨道板施工时安装轨道板而专门研制的精确测量系统。
它主要工作原理为：通过后方交会获得全站仪的坐标和定向；根据单元轨道板精调测量软件测量两个标架上的四个棱镜的空间三维坐标，计算单元轨道板实际空间位置以及单元轨道板横行和高程的调整量，指导现场进行精调作业。
1.2 轨道板精调系统的组成CRTSⅡ型轨道板精调系统需要的硬件包括莱卡TCA2003或TCA1201全站仪一台、军用笔记本一台，两套可以调解螺旋的三角架及配套的后视棱镜一只，外接电源及连接线，板场检校的标准标架一只，普通标架四个。
调板软件系统是针对CRTSⅡ型轨道板而开发出来的，全中文界面，操作起来简单易上手。
2 精调方法和措施2.1 精调作业步骤流程包括以下几个步骤：标架的校核；设站及定向；标架摆放；调板及数据保存。
校核标架。
每班开始工作前对标架进行校核，标准标架需要测量两个测回，普通标架一个测回。
全站仪手动照准左棱镜后点击开始测量，测完后软件提示手动照准右棱镜，将标准标架旋转180度后照准右棱镜开始测量，标准标架测量完成之后按照软件提示依次放入各个标架。
轨道板精调说明书
适合于野外探测和勘探
满足军方使用要求
供电方式：直流12V或交流220V两用
CF-19整机重约5磅(2.27kg)
内置锂电池可以提供7小时左右的续航时间
工作时间: 4.6-8 小时
电源 100~240V 自适应，50~60 赫兹
充电时间: 关机4.5小时，开机7小时
工作温度(℃) 0-40℃
板纵向偏差：指平行于铺板方向的偏差；
板纵高程偏差：指垂直于板的偏差；
比较上块板横向偏差：以上一块板为基准而获得的横向偏差；
比较上块板高程偏差：以上一块板为基准而获得的纵向偏差。
2.2.5
棱镜高: 0.175m，指轨道板面到棱镜中心的距离；
棱镜常数：我们提供的棱镜常数为0.0175；
横向偏差：根据校准标架后自动保存的数据会自动计入此栏；
在“新建行”中可以输入新的平曲线设计数据，如图所示。
平面参数的输入
平面参数的输入根据我们下面的图形来介绍:
（1）在线型里选择“直线”，输入HZ点坐标，也可以是直线上任意一点，任意一点必须对应相应的里程，坐标，缓和曲线长。
（3 ）在线型里选择“圆”输入HY点坐标，圆半径。
端口：在设备管理器里查看，选择对应的端口；
波特率：与全站仪里的波特率需对应；
数据位：8；
停止位: 1；
奇偶 ： N；
仪器类型： 选择你所使用的仪器型号。
2.2.4
根据工程所要求的精度设定限差，限差单位为m，如图所示。
定向横向偏差：指在3、4号棱镜参与定向时设置的偏差；
板横向偏差：指垂直于铺板方向的偏差；
里程与超高：表示各个里程对应的设计超高值。
在新建行中可以输入新的超高设计数据，如图所示。
轨道板精调技术总结
京沪高铁CRTSⅡ型轨道板精调一.引言随着国内高速铁路的飞速发展，对板式轨道的精调测量系统的需求将与日俱增，无论是何种形式，何种规格的板式无砟轨道，只有具体的测量标架形状，性能的差异，而轨道板的精密测量，调整定位原理却基本相同。
下面就针对我项目部所参加的CRTSⅡ型板精调系统做介绍与总结。
CRTSⅡ板型又称“博格板”，轨道板精调测量系统是针对高速铁路的CRTSⅡ型板式无砟轨道施工时辅设轨道板而专门研制的精调测量定位系统。
利用本系统可精确测量出待调轨道板与设计位置间的横向和高差偏差，并将调整量发送至与调整工位对应的显示器上，指导工人将轨道板调整至设计位置处。
京沪高速铁路主要采用CRTSII型板式无砟轨道，设计最高运行时速380km，初期运营时速300km。
为达到这一要求要求调整到位以后的轨道板实际空间位置的高程和横向偏差须在±0.3mm范围内。
要实现轨道板如此精确的定位，传统的测量设备，测量方法和手段无法满足要求，需要借助轨道板精调系统。
轨道板精调施工质量是整个无砟轨道系统的关键点。
在京沪高速铁路施工前期和施工过程中，进行了多次模拟实验，对布板数据计算，设标网的建立，精调技术，人员操作培训，仪器设备选择等方面做了大量的工作。
二.精调系统简介轨道板精调测量系统简称SPPS,是针对高速铁路的CRTSII型板式无砟轨道施工时安装轨道板而专门研制的精确测量定位系统。
一般由测量机器人、测量标架，强制对中三角架、控制计算中心、无线信息显示器等共同组成，其中测量机器人由全自动全站仪与数传电台组成。
其主要工作原理为：通过后方交会获得全站仪坐标和定向；根据单元轨道板精调软件测量２个Ｔ形标架上或螺孔器适配器上的４个棱镜的空间三维坐标，计算单元轨道板的空间实际位置以及单元轨道板的横向和高程的调整量，指导现场进行轨道测量调整作业。
测量仪器架设在GRP已知点上，经过精密定向后再利用测量仪器对滑架上的精密棱镜进行测量，得出测量值，测量值与理论的设计值进行对比得到调整差值，并将这些差值通过蓝牙，无线网卡发送到3个滑架的显示器上，以便调整人员进行调整，直至达到误差范围之内。
轨道板精调测量系统SPPS
全 自 动 全 站 仪
测 量 标 架
精 密 球 棱 镜
PDA
电 源
电 台
气 象 传 感 器
电 台
SPPS 软件
硬件介绍
1、测量机器人
由全自动全站仪、数传电台组成。 全自动全站仪： 要求：测角精度1秒，测距精度1mm+2ppm， 伺服马达驱动、具有自动搜索目标、自动瞄准 目标、自动跟踪目标等功能。
3-5 精调作业
精调调整模式： 测量1和8； 测量2和7；测量3和6；四角测 量；完全测量和单点测量。
符号定义： H表示高程调整值，R横向调整值。如：H1 表示1号棱镜对应轨道板的高程调整值，正 值表示向上调整，负向下；R1表示1号标架 对应轨道板位置的横向调整值。正值表示向 左调整，负表示向右 颜色定义： 金黄色表示已经测量完的棱镜。
6、无线显示器
作用：显示轨道板横向和高度调整值。 数量：每套精调系统由6个显示器组成，分别安 置在轨道板6个调整工位。 功能：显示器正面靠左位置有一个按钮，用于 设置地址和开/关背景光。持续按下显示器上的 按钮8秒，将出现显示器地址设置和通讯信道设 置模式。
7 气象传感器 能及时获得环境温度、湿度和气压。
操作步骤： 步骤1：使左侧接触支点，测量左侧定向点。
步骤2：标架掉头，测量右侧定向点。
校验标架顺序: 标准标架->1—4号标架
3-4 定向
在精测开始之前，要进行定向测量。如 果仪器已经定向完成，仪器也没有搬动，则 可以继续测量下块板，不需要重新定向。
是否参考上块板: 上块板的板号和上块板参考的坐标数据， 如：现在调板号为L11000，调板方向为 “+”，则上块板号为：L10999。选择“定 向”测量。仪器将按照GRP点、标架4上左 棱镜、右棱镜和其它GRP点顺序测量。测量 前仪器必须人工瞄准需要观测的第一个GRP 点。
组固单
移交单位：（公章） 主管：
技术： 财务： 经办：
技术：
经财务： 办 ：
录
（财固7） 第11-08-03
号
是
组成
金额 229,000.00
附属技术资料 资款源： 位：（公章）
预计 使用年限
预计清理 时净残值
本 登记对象由下列固定资产组成
资产名称
无砟轨道板精调测 量定位系统
规格型号 SPPS
建造单位及年月
计量 数 单位 量
单价
上海天腾测绘科技有限公司 套 1 229,000.00
验收意见：正常可以使用。 验收人员签字：
接收单位：（公章） 主管：
附属技术资料
年 月 日验收
投资款源：
附表一
新建（购置）固定资产验收交接记录
固定资产类别（铁路）：
固定资产 登记对象名称
计量 无砟轨道板精调测量定位系统 单位
套
数 量
壹
管理号码
规格型号或结构 建造单位 登记对象原值
SPPS
上海天腾测绘科技有限 公司
建造年月 内含设备费
2011.8Biblioteka 26 出厂编号是内含安装费
构筑地点或 保管使用单位
中铁四局宁杭客运专线第五分项目部
SPPS
目录前言 (4)软件最终用户许可协议 (5)第一章系统构成和功能 (9)1.1 系统构架9 1.2 电气连接图101.2.1 PDA与蓝牙电台的连接 (10)1.2.2 无线信息显示器的设置 (11)1.3 硬件介绍111.3.1测量机器人 (11)1.3.2 控制计算中心 (13)1.3.3 无线信息显示器 (15)1.3.4 测量标架 (16)1.3.5 强制对中三脚架 (17)1.3.6 球棱镜三角座 (18)第二章精调测量系统的架设 (19)2.1 标架放置19 2.2 全自动全站仪的安装和架设202.2.1安置强制对中三脚架 (20)2.2.2 安装全自动全站仪 (21)2.3 定向棱镜放置22第三章SPPS软件操作 (23)3.1 SPPS概述233.1.1 系统需求 (23)3.1.2 安装与卸载 (23)3.2 软件使用233.2.1 系统参数 (24)3.2.2文件参数 (28)3.2.3 检校标架 (29)3.2.4定向作业 (31)3.2.5 精调作业 (32)第四章数据文件名及举例 (38)第五章保养须知 (41)5.1 工作及保存环境41 5.2 电器部分41 5.3 测量标架和专用对中三脚架41 5.4 全站仪425.4.1 仪器的一般调校 (42)5.4.2 仪器电池的保养 (43)5.4.3 一般保养要求 (43)前言轨道板精调测量系统简称SPPS,是针对高速铁路的CRTSⅡ型板式无碴轨道施工时安装轨道板而专门研制的精确测量定位系统。
传统的有碴轨道的承载能力和平顺度越来越无法满足时速高达300千米左右列车的安全行驶（包括城际轨道交通、客运专线、客货混运线路、货运专线）。
板式无碴轨道是一种少维修的轨道结构，它利用成型的组合材料代替道碴，将轮轨力分布并传递到路基基础上。
板式无碴轨道一般由基础防冻层、支承层、防排水系统、轨道板、轨道扣件系统、轨道，以及其他附属设施共同构成。
浅谈CRTSII轨道板的精调
浅谈CRTSII轨道板的精调摘要：本文探析的是采用成都普罗米新精调系统软件来对CRTSII轨道板的精调。
关键词：CRTSII；精调；轨道板一、引言随着现代化科学的不断发展和进步，各国对铁路工程测量的精度越来越高，尤其是对轨道板精调的精度更是如此，轨道板的种类分为以下几种：1、CRTSI型板式无砟轨道2、CRTSII型板式无咋轨道3、CRTSI型双块式无砟轨道4、CRTSII型双块无咋轨道5、长枕埋入式无砟道岔6、板式无砟道岔下面就CRTSII板式无砟轨道的精调过程和读者们探讨一下.二、CRTSII板式无砟轨道的特点1）、II型板的每块板上的承轨槽都是按照设计线路参数打磨的。
所以II型板在线路上的铺轨位置是固定的，板的编号也是唯一的因而II板对物流，铺设的精度要求较高2）、II型板每块板的铺设到位浇注沥青水泥砂浆后，需要纵联钢筋完成一体3）、因而铺设完成的II型轨道板，板之间的相对精度、平顺性很好已将轨道精调的任务基本在轨道板的精调上完成，最后钢轨是不需要精调三、CRTSII型无砟轨道测量数据其中：1）、支撑层中桩及底座板边模板放样所需的断面点平面坐标及高程数据由PVB施工版软件的『断面点坐标计算模块』计算得到；2）、GRP、定位锥点放样的平面坐标数据由PVP施工版软件的『断面点坐标计算模块』计算得到；3）、实测GRP的平面和高程数据的平差由PVP施工版软件『GRP平差模板』完成，并生成轨道板精调必需的GRP坐标文件DPU4、轨道板精调必需的板轨座支点数据文件FFC、板棱镜配位文件FFD由PVP施工版软件的『板精调数据计算模块』计算得到的5）、轨道板精调成果复测的数据由PVP施工版软件的『精调成果评估模板』处理，对轨道板精调成果进行评估四、II型板无砟轨道精调4.1．II型板无砟轨道精调系统的组成和要求4.1.1． II型板无砟轨道精调系统的组成和作用CRTSII型板无砟轨道精调系统的组成框图4.1．2 .II型板无砟轨道精调系统的详述1）、全自动全站仪：用于测棱镜的三维坐标，从而获得待调轨道板空间位置和姿态如图所示2）、数传电台：通过数传电台实现与全站仪与PDA的无线通讯3）、气象传感器：获得环境温度、湿度和气压测量时通过电台实现气象传感器与PDA间的无线通讯对全站仪测量值进行实时气象改正4）、对中三脚架：安置全站仪和定向棱镜的装置，保证全站仪和后视棱镜搬站后高度固定且能对中5）、测量标架：用于精确反映轨道板空间的姿态。
CRTSⅠ型轨道板(单元板)精调系统-uspps
CRTSⅠ型板又叫单元板，引自日本。
高速铁路要求轨道在高度和水平方向具有严格的平顺性，为达到这一要求，目前的高速铁路主要采用板式无砟轨道，要求调整到位后的轨道板实际空间位置的高程和横向的偏差须在（±1mm）毫米范围内。
要实现轨道板如此精确的定位，传统的测量设备、测量方法和手段无法满足要求。
为此，成都普罗米新科技有限责任公司开发出针对CRTSⅠ型板式无砟轨道单元板的高精度定位测量系统－uspps。
系统介绍：
——通过后方交会获得全站仪坐标和定向；
——根据单元轨道板精调软件测量2个T型标架上或螺孔器适配器上的4个棱镜的空间三维坐标，计算单元轨道板的空间实际位置以及单元轨道板的横向和高程的调整量，指导现场进行轨道板测量调整作业；
——对单元轨道板测量调整成果进行复核
全站仪自由设站,后方交会
螺孔器适配器调板示意图
Ｔ形标架调板示意图
单元轨道板精调测量系统(uspps)作业流程:
建立工程文件,输入线路平面,纵坡设计参数，使用CPⅢ自由设站后方交会，顺序测量Ｔ形标架各棱镜或螺孔器适配器上的4个棱镜的空间三维坐标，计算横向和高程调整量，轨道板调整，对调整后的轨道板进行复测．
系统配置。
高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术研究
高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术研究王立东【摘要】高速铁路能够安全运行，高速列车能够既快又稳，关键核心技术之一就是轨道设计。
线下工程的作用都是为了满足轨道结构的要求，并最终反映到轨道结构上。
因此轨道结构是所有基础工程中的关键部分。
由于轨道结构直接跟车轮接触，所以其直接关系到高速列车的安全和平稳运行。
因此轨道结构对各项工作要求很高，任何微小的差错都可能是致命的。
CRTSIII型板式无砟轨道是我国自主研发并具有完全自主知识产权的无砟轨道结构形式。
GRTSⅢ型板式无砟轨道作为一种新型的无砟轨道结构，在郑徐铁路上已经成功铺设，本文主要研究GRTSⅢ型板式无砟轨道从布板、自密实混凝土充填层施工到精调及施工中常见的质量问题进行研究。
%One of the key core technologies, which makes the high speed railway run safely and high-speed trains be fast and stable, is the design of the track. The role of the under line project is to meet the requirements of the track structure, and ultimately reflected in the track structure. So the track structure is the key part of all foundation engineering. Because of the direct contact with the wheel, the track structure is directly related to the safety and stability of high-speed train operation. Therefore, the track structure has a very high requirement for all the works, and any small error can be fatal. CRTSIII ballastless track structure is developed in China and has completely independent intellectual property rights. CRTSIII ballastless track as a new ballastless track structure, has been applied successfully in Zhengxu railway. In this paper, it mainly studies CRTSIII ballastless trackfrom layout and self-compacting concrete concrete filled construction to fine adjustment as well as common quality problems.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2016(035)019【总页数】4页(P155-157,158)【关键词】CRTSⅢ型;高速铁路;质量;研究【作者】王立东【作者单位】中铁十七局集团第三工程有限公司，石家庄050000【正文语种】中文【中图分类】U213.2+44高速铁路的安全运行中，轨道设计是核心技术。
轨道板精调测量所需仪器及精调软件操作方式-图文
轨道板精调测量所需仪器及精调软件操作方式-图文（1）全站仪全站仪是数据测量的主要实施者，为了确保CRTSI型板的安装精度，要求全站仪达到以下精度：测角精度1″；测距精度1mm+2ppm。
带有自动照准，自动跟踪功能。
（2）棱镜棱镜加工精度0.2mm，棱镜常数17.5mm。
（3）精调标架精调标架是本系统重要的组成部分。
精调标架加工精度为0.2mm，倾斜传感器精度为0.2mm。
标架总共4付。
如下表：（4）工控机（5）精调软件系统概述徕卡无砟轨道板精调系统是采用徕卡专为欧洲铁路建设而开发的成熟软件铁路测设机载软件，配合徕卡高精度、高可靠性全站仪TPS1200+，遥控手簿及徕卡精调测量标架进行测量的完整解决方案。
该套系统性能可靠、操作灵活、高效，完全满足板式无砟轨道施工精调的需要，符合铁路建设规范要求。
工作流程内业数据准备DTM设计数据铁路复杂线路（站场）设计数据内业准备完整，外业轻松调用铁路测设机载软件支持复杂线路数据，包括道岔、站场；完全支持多种数据的输入，可使用LGO在全站仪中建立强大的工程测量数据库，将工程设计数据完全录入到全站仪中。
外业设站定向自由设站机载程序丰富，设站定向快捷徕卡TPS1200+系列全站仪拥有完全符合铁路测量规范的机载自由设站程序——后方交会。
测量标架数据显示全站仪数据显示遥控手簿数据显示数据同步显示，调板直观快速全站仪，遥控手簿，测量标架同步显示精调数据；调整状态实时显示且直观。
日志保存测量日志精调过程完整记录，测量成果真实可靠内业报表输出强大易用的项目数据管理完善的项目数据管理工具LGO后处理软件可以处理所有测量原始数据，并可图形化显示。
成果报表可根据个性化需求，定制格式，并自动生成、输出报表。
特点及优势徕卡LRBAS-I系统成熟可靠，已经在欧洲铁路建设普遍使用采用“定点定位，顺序测量”法，使轨道板快速定位且精度高全站仪，遥控手簿及附件均为通用设备，节省投资且易于管理无线高速数据实时通讯，测量数据同步显示，调板操作更加方便三人一组即可顺利完成作业，便于施工组织且节省人力投入系统配置一览配置包名设备名称称图片配置包数量全站TCRP1201+1\级自动跟踪全站仪仪手柄电台1全站木质脚架仪附件包可充锂电池1快速充电器内置无线电台的遥控手簿遥控手簿可充锂电池1精密精密棱镜棱镜组附件箱测量LRB-I型高强度铝合金调板测量标架，内置0.5标架'，分辨率0.05mm的倾斜传感器及标架终端调板铁路测设机载软件系LGO后处理软件统软件包LRB-I调板测量系统后处理软件11-1。
浅议无砟轨道轨道板精调测量技术
浅议无砟轨道轨道板精调测量技术作者：朱志军来源：《科技资讯》 2014年第16期朱志军(中铁十二局集团第四工程有限公司陕西西安 710021)摘要:文章对无砟轨道轨道板铺设精调做简单的说明,对类似工程提供参考。
关键词:高速铁路无砟轨道CPⅢ 控制网轨道精调中图分类号:U213 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)06(a)-0045-03中铁十二局第四工程有限公司承建的宁安铁路一标第三分项目部,起讫里程为DK178+666～DK192+744,全长13.961 km。
铺设CRTSI型板式无砟轨道板5949块。
轨道的高平顺性是无砟轨道最突出的特点,同时也是高速铁路建设成败的关键。
为了保证轨道的高平顺性,必须建立高精度的CPIII测量控制网,然后按照无砟轨道轨道板精调作业的测量施工流程、操作要点和相应的工艺标准,规范轨道板铺设的精调施工作业。
本文就CRTSI型无砟轨道板精调作一简要介绍,以资参考。
1 轨道板精调施工程序1.1 精调前提条件(1)轨道板已经粗铺完毕,粗铺精度满足规范要求。
(2)CPIII测设完毕并通过评估,精度满足要求。
(3)精调所需线路参数文件数据备齐,并满足要求。
1.2 轨道板精调工艺流程(见图1)2 轨道板精调施工组织2.1 施工准备(1)每工作段配螺孔强制对中器四个、全站仪一台、手持电脑一台、精调定位调整器80套,测量人员8人,调节人员10人(两班全天作业)。
(2)精调作业按项目经理部测量协调人、工区测量协调人、作业班组三级组织管理。
施工班组根据得到的精调数据进行轨道板精调作业并将施工后的纪录文件交给各工区测量协调人;工区测量协调人每天按时将施工纪录文件传给项目经理部测量协调人;项目经理部测量协调人应对每天的施工纪录文件进行检查发现问题及时纠正。
(3)数据准备。
精调所需数据有:CPIII三维坐标、线路平面参数、线路纵面参数。
2.2 安装轨道板定位调整器精调调节装置(定位调整器)使用前应对相关部位进行润滑,在待调板前、后部位左右两侧共安装4个精调定位调整器。
轨道板精调测量系统及其调整测量方法[发明专利]
![轨道板精调测量系统及其调整测量方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/48af8b3fb9f3f90f77c61b9c.png)
专利名称：轨道板精调测量系统及其调整测量方法
专利类型：发明专利
发明人：梁毅,许非,李慧敏,冀聪明,陈心一,袁成忠,周敬勇,陶波,姚云峰,杨娱,彭维国,姜燮荣
申请号：CN200710049257.6
申请日：20070608
公开号：CN101067294A
公开日：
20071107
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种轨道板精密调整测量系统，该系统能对高速铁路轨道板进行高精度的安装定位。
轨道板精调测量系统，包括测量机器人，还包括测量控制装置、调整量显示终端、精密微型棱镜、精密测量标架和精密对中三脚架组成，其中，测量控制装置包括工控机、与工控机相连的数传电台、与测量机器人相连的数传电台；调整量显示终端与工控机相连；精密微型棱镜放置在精密测量标架上。
本发明不需要采用人工测量，测量机器人的高度是定值，因此能进行高精度的测量安装定位，特别适用于高速铁路的板式无碴轨道的精调作业，具有极好的市场前景。
申请人：中铁十七局集团有限公司
地址：030006 山西省太原市平阳路84号
国籍：CN
代理机构：成都虹桥专利事务所
代理人：蒲敏
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CRTSIII型轨道板精调测量系统
CRTSIII型轨道板精调测量系统CRTS III型轨道板精调测量系统的组成CRTS III型轨道板精调测量系统由测量机器人、测控终端和测量辅助机构组成。
图1-1.CRTS III型轨道板精调测量系统组成二、运行环境1 硬件环境2、软件环境软件安装：掌上电脑PDA操作系统：Microsoft Windows CE 5.0或Window Mobile （Pocket PC2003）简体中文版。
三、轨道板精调CRTSⅢ型板式无砟轨道在轨道板铺设完成后，直接安装扣件及钢轨，为了保证线路的高平顺性，要求轨道板的定位精度非常高，减少后期扣件的调整量。
根据CRTSⅢ型轨道板的结构尺寸和轨道板按从设计原点向下控制的原则，设计、制造钢轨位置模拟装置，即精调标架（如图3-1）。
该标架上安放精密棱镜，由全站仪测定棱镜三维坐标，计算轨道板上4个棱镜位置与设计位置的横向、竖向和纵向偏差量，根据偏差量调整轨道板的姿态，实现对轨道板亚毫米级的三维精确定位。
图3-1针对盘营客专精调测量系统的整体设计思路：每块CRTS III型轨道板上有8对或9对安放钢轨的承轨台，为反映轨道板空间形态，轨道板精调测量系统专门设计了专用带触及端测量标架，标架横梁两端安装有测量用的球棱镜，球棱镜位于承轨台轨道中线上。
调板时将专用测量标架安放在每块板第2对和第7对或第8对承轨台上，并利用测量标架的触及端与承轨台打磨斜面密贴触及，构成了测量标架与轨道板固定的几何关系，通过测量标架上的球棱镜来准确的反映轨道板的空间位置和状态。
图3-21、精调过程如下1.1标架检校精调系统在上线使用前一定要进行标架检校。
标架四脚平整度要进行检核和调整，再将必要的常数录入到程序中。
在使用过程中，如发现意外也要重复检校。
1.2架设全站仪和安放CPIII定向棱镜每块轨道板上使用测量系统的作业步骤如下：设站和定向的已知坐标需要事先输入全站仪备用。
全站仪的定向除了需要3到4对两侧CPIII控制点进行自由设站后方交会外，还必须参考前一块已铺设好的轨道板上的最后一个支点，以消除搭接误差。
例析CRTSⅡ型无砟轨道板精调测量技术应用
例析CRTSⅡ型无砟轨道板精调测量技术应用1 SPPS概述轨道板精调测量系统简称SPPS （Slab Precise Position System），是针对高速铁路CRTSⅡ型无砟轨道板施工铺设轨道板而专门研制的精确测量定位系统。
2 SPPS组成2.1 系统组成SPPS由测量机器人、测量标架、强制对中三脚架、控制计算中心、无线信息显示器等组成。
2.2 测量机器人的构成测量机器人由全自动全站仪、数传电台等组成。
全自动全站仪：测角精度等于或者优于1秒、测距精度等于或者优于1mm+2ppm，伺服马达驱动、具有自动搜索、瞄准、跟踪目标等功能的全站仪。
数传电台：内置锂电池、通讯电台和协议转换模块等器件，能外接气象传感器。
气象传感器：及时获得环境温度、湿度和气压。
3 SPPS技术要求3.1.1 轨道板粗铺控制指标首先在底座板/支撑层上分别放样出CRTSⅡ型无砟轨道板的铺设边线，粗铺时的位置偏差纵向不大于10mm，横向不大于调节装置横向调程的1/2。
3.1.2 轨道板精调及扣压复测技术要求全站仪距待调轨道板的距离应在6.5～19.5m范围内。
假设从小里程向大里程调整，定向点应架设在待调的第一块轨道板尾端基准点上，全站仪则应架设在待调的第三块轨道板首端基准点上，单点定向完成，进行首块待调板的精调作业，依次测量首块待调板承轨槽上1、2、3号标架的6个球棱镜的三维坐标，根据实测值对应里程的设计值较差，对轨道板进行横向和竖向调整。
更换测站后，应依据待调轨道板末端的基准点，检测以调整合格的上一块轨道板板首承轨槽上的精调标架（Ⅳ号标架），检测的横向和竖向偏差均应不大于2mm，纵向偏差不应大于10mm是方可进行搭接建站。
轨道板精调后的限差应满足下表要求：轨道板精调后的允许偏差项目允许偏差（mm）板内各支点实测与设计值的横向偏差±0.5板内各支点实测与设计值的竖向偏差±0.5轨道板竖向弯曲±0.5相邻轨道板接缝处承轨台顶面相对高差±0.3相邻轨道板接缝处承轨台顶面平面位置±0.34 SPPS作业4.1 准备工作（1）首先应确定轨道板精调技术方案及工作组织方案；其次准备仪器设备、数据解算软件及精调系统；最后则进行布板软件计算、仪器设备及精调系统检测及设置。
客运专线高速铁路测量技术总结
客运专线高速铁路测量技术总结龚喜雄，联系方式:1、传统铁路测量方式其测量作业模式和流程如下：1）初测：平面操纵测量---初测导线：坐标系统：1954北京坐标系；测角中误差″（25″），导线全长相对闭合差：光电测距1/6000，钢尺丈量1/2000。
高程操纵测量---初测水准：高程系统：1956年黄海高程/1985国家高程基准，测量精度：五等水准（30）。
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、直线操纵桩、曲线操纵桩（五大桩）。
3）线下工程施工测量以定测放出交点、直线操纵桩、曲线操纵桩（五大桩）。
作为线下工程施工测量的基准。
4）铺轨测量直线用经纬仪穿线法测量；曲线用弦线矢距法或偏角法进行铺轨操纵。
平面坐标系投影差大，采纳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340㎜/km，无益于采纳采纳GPS 、全站仪等新技术采纳坐标法定位发法进行勘测和施工放线。
没有采纳逐级操纵的方式成立完整的平面高程操纵网，线路施工操纵仅靠定测放出交点、直线操纵桩、曲线操纵桩（五大桩）进行操纵，线路测量可重复性较差，当显现中线操纵桩持续丢失后，就很难进行恢复。
客运专线铁路周密工程测量一、高铁工程测量知足要求为了保证客运专线铁路速度高（200km/h～350km/h）的平顺性，旅客列车的平安性和舒适性，具有超级高的平顺性和精准的几何线性参数，轨道测量精度要达到毫米级。
二、客运专线周密工程测量的内容：一、精测网：CPI 、CPII、CPIII，二等水准，周密水准一、1平面操纵网第一级为基础平面操纵网（CPⅠ）CPⅠ要紧为勘测、施工、运营保护提供坐标基准，采纳GPS B级（无碴）/ GPS C级（有碴）网精度要求施测一、2第二级为线路操纵网（CPⅡ）CPⅡ要紧为勘测和施工提供操纵基准，采纳GPS C级（无碴）/ GPS D（3）一、3第三级为基桩操纵网（CPⅢ）CPⅢ要紧为铺设无碴轨道和运营保护提供操纵基准，采纳五等导线精度要求施测或后方交会网的方式施测，最后就讲CPIII测量进程。
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三 软件操作
软件包括5部分：系统参数、文件参数、校验标架，定向作业、 精调作业。
3-1 系统参数
系统参数包括项目参数、棱镜参数、接口参数， 作业参数和标架参数等
3-1-1项目参数
填写“项目名字“，填写项目路径，填写完整其它 信息，新项目创建成功。软件会在用户选择的目录 下生成一个与用户输入新工程名字相同的文件夹， 该文件夹里面包含SLABS和LOG文件夹。SLABS 放置*.FFC、*.FFD、*.DPU等输入文件，LOG存 放*.FFE，*.log，*.txt等输出文件。
3-1-3棱镜参数
棱镜常数：棱镜的加常数（球棱镜上标示的棱镜常数）。一般为 17.5。
3-1-4 标架参数
标准标架到承轨面距离：标准标架上的棱镜 中心到承轨面的距离。（测量获得）.
3-1-5 通讯参数
3-2、文件参数
导入数据包括2种文件： 控制点文件（*.dpu）、支点文件(*.FFC) 。
CRTSII型轨道板(板式无碴轨道)：博格板引入中
国后取的名字。2007年我国在京津城际轨道交通工程
上引进了该项技术，包括桥梁上和路基上两种类型。实
际使用过程中博格板是一块块长6.5米、高20厘米、重
达9吨左右的混凝土承轨台，每一块的长、宽、高误差
都被严格控制在毫米级规定以内。
二 轨道板特点
1. 板打磨精度高 2. 板放置位置唯一 3. 初铺精度高、调板精度高 4. 不调整轨道。 5. 造价高。
7 气象传感器 能及时获得环境温度、湿度和气压。
精调测量系统的架设
一、全站仪的安装架设 1．安置专用精密对中三脚架 将专用精密对中三脚架的对中杆的尖端，对准
在起始工作的GRP点上的测钉锥窝内，将其余 的两整平调节螺杆的尖端放置在轨道板上，面 向需要精调的轨道板，为了保持对中三脚架的 稳定和平衡，需要把给全站仪供电的电瓶平放 在两整平螺杆之间的横臂上。旋转两整平螺杆 的螺旋，使两臂上的水准气泡居中，概略整平 对中三脚架。
测 量 机 器 人
全
数
自
传
动
电
全
台
站
仪
气电电象传源台
感
器
系统构成图
轨道板精调测量系统
测 量 标 架
对 中 三 脚 架
测 量 标 架
精 密 球 棱 镜
测 控 计 算 中 心
无 线 信 息 显 示 器
PDA
电 SPPS
台
软件
硬件介绍
1、测量机器人
由全自动全站仪、数传电台组成。 全自动全站仪： 要求：测角精度1秒，测距精度1mm+2ppm，
是否参考上块板:
上块板的板号和上块板参考的坐标数据， 如：现在调板号为L11000，调板方向为 “+”，则上块板号为：L10999。选择“定 向”测量。仪器将按照GRP点、标架4上左 棱镜、右棱镜和其它GRP点顺序测量。测量 前仪器必须人工瞄准需要观测的第一个GRP 点。
3-5 精调作业
精调调整模式： 测量1和8； 测量2和7；测量3和6；四角测
1 安装
用户只需要把相应的文件（SPPS.exe）拷贝到使 用的电脑上并注册软件安装成功。
2 卸载
删除SPPS测量控制系统所在的目录可以直接删除软件。
二 软件操作流程
一般流程:
参数设置->标架校验->文件选择->定向->精 调作业
简易流程:
文件选择->定向->精调作业
快速流程:
精调作业
如图2-4，例如：软件会在“\Program Files\1” 目录下下生成2个文件夹SLABS，LOG。
3-1-2作业参数
仪器：可选择“徕卡1000”和“徕卡1200” 系列仪器。徕卡1000包括常用的徕卡 TCA1800和徕卡TCA2003两款仪器。徕卡 1200通常指TCA/TCRA/TCP1201等仪器。
3-3、检校标架
由于标架受运输、气象等影响，在每天工作 前需要对标架进行校验。
操作步骤： 步骤1：使左侧接触支点，测量左侧定向点。
步骤2：标架掉头，测量右侧定向点。
校验标架顺序: 标准标架->1—4号标架
3-4 定向
在精测开始之前，要进行定向测量。如 果仪器已经定向完成，仪器也没有搬动，则 可以继续测量下块板，不需要重新定向。
定位锥点位置
轨道板基准点（GRP）位置
初铺轨道板
3-2 轨道板精确定位系统
中文名：轨道板精调测量系统 英文名：（SPPS） Slab Precise
Position System
组成
SPPS包括2大部分
1 SPPS调板系统 2 全站仪
系统构成和性能
一.系统构成
本系统由测量机器人、测量标架、对中三脚 架、控制计算中心、无线信息显示器等共同组 成。
三 测量施工流程
CPIII基桩测设
铺设砼底
安置点测设与定位圆锥安放
基准点测设
轨道板粗放 轨道板精调定位
水泥沥青砂浆灌注 轨道板纵向连接
轨道板铺设精度检测 安装扣件及钢轨落槽
钢轨铺设精度检测 超限部位钢轨扣件或垫板更换
无砟轨道竣工验收
GRP点测设
1、测量 2、平差 3、生产调精的DPU文件
3-1 轨道板定位锥与基准点测设
轨道板精确定位系统SPPS
成都普罗米新科技有限责任公司 2009年
一 概念
博格板：是博格板式无砟轨道系统的核心部件，
于1979年在德国卡尔斯费尔德—达毫的铁路线上进行
了第一次试验铺设，博格公司在研究分析了各种无砟轨
道形式的优缺点后，经过不断的研发和完善，研发出博
格板，并获得了德国联邦管理局颁发的许可证。
功能是发号施令、接受数据、处理计算、输出结果。 PDA：
SPPS软件:详见后软件操作部分。
4 数传电台：
作用：提供全站仪电源，内置通讯电台和外接气象传感器。
1、天线；2、电源指示灯；3、全站仪插口；4、插座盖；5、 气象传感器插口；6、外接电源、充电插口；
气象传感器：用于体现当时环境的温湿度和气压。
5、强制对中三脚架
作用：安置全站仪或者定向棱镜。 数量：每套SPPS系统需要2套三脚架。
6、无线显示器
作用：显示轨道板横向和高度调整值。 数量：每套精调系统由6个显示器组成，分别安
置在轨道板6个调整工位。 功能：显示器正面靠左位置有一个按钮，用于
设置地址和开/关背景光。持续按下显示器上的 按钮8秒，将出现显示器地址设置和通讯信道设 置模式。
标架四 1.3 米
5
标架三 1.5 米
6
标架二 1.5 米
7
5
标架一 1.5米
6 8
7
8 全站
仪
输入文件- DPU文件
输入文件- FFC文件
输入文件- FFD文件
输出文件-FFE文件
输出文件- TXT 文件
输出文件- LOG 文件
完毕!
全站仪放置
二 定向棱镜放置
数传电台电气连接图
电气连接图
凸台编号
28
29
25
26
22
23
19
20
16
17
13
14
10
11
07
08
04
05
01
02
30 27 24
21 18 15
12 中间凸台编号，无实际承轨台
09
承轨台
06
03
三 标架放置
工作示意图
3-3 SPPS软件
一 安装与卸载
量；完全测量和单点测量。
符号定义：
H表示高程调整值，R横向调整值。如：H1 表示1号棱镜对应轨道板的高程调整值，正 值表示向上调整，负向下；R1表示1号标架 对应轨道板位置的横向调整值。正值表示向 左调整，负表示向右
颜色定义：
金黄色表示已经测量完的棱镜。
顺序定义：
4
3
2
4 3
1
2 1
2．安装全自动全站仪
反时针旋转精密对中三脚架上的基座的锁紧钮，基 座内的三爪孔将全部空位，取下全站仪下的基座， 将全站仪下的三爪小心对准精密对中三脚架上的基 座的三爪孔，并放置其中，顺时针旋转基座的锁紧 钮，直到处于水平位置，全站仪将紧密无间隙地与 对中三脚架连为一体。
用数据线连接数传电台、全站仪。开启全站仪，进 入整平菜单
伺服马达驱动、具有自动搜索目标、自动瞄准 目标、自动跟踪目标等功能。
2、测量标架
测量标架： 作用：工作时获得标架上的球棱镜坐标。 数量：每套SPPS系统内共有五套测量标架，
四套测量标架用于精调日常作业，一套测量 标架用于检核校正。 球棱镜：放置在测量标架上。
(2)测量标架
3、控制计算中心 由PDA、安装在PDA和蓝牙电台和SPPS软件组成。它的基本