轨道板精测与精调方法及其过程

轨道板精测与精调方法及其过程

基于测设完成的CPⅣ轨道基准网，CRTSⅡ型板式无砟轨道板的精调，采用智能型全站仪、精调基座、4个特制精调标架、6个精调爪进行和一个后视棱镜进行。

全站仪及其精调基座架设在一个轨道基准点上，后视棱镜直接安置在轨道基准点上；4个精调标架中，Ⅰ号标架位于待调轨道板沿精调方向的最后一对承轨槽上，Ⅱ号标架位于待调轨道板中间一对承轨槽上，Ⅲ号标架位于待调轨道板沿精调方向的第一对承轨槽上，Ⅳ号标架位于已精调完成轨道板沿精调方向的最后一对承轨槽上；6个精调爪分别位于待调轨道板前、中、后位置的左右两侧。新布点方式下具体轨道板精测和精调作业过程，如图5-11所示。

a）第一块轨道板精测与精调过程示意图

b）第二块轨道板精测与精调过程示意图

c）第三块轨道板精测与精调过程示意图

d）第四块轨道板精测与精调过程示意图

e）第五块轨道板精测与精调过程示意图

图5-11 隔板布点时轨道板精调过程示意图

如图5-11所示，除第一次设站精调一块轨道板外，以后每次设站均精调两块轨道板，板与板之间需要进行搭接检核，全站仪采用左盘位对CPⅣ点上和轨道板精调标架上各棱镜进行单次测量。其具体测量和精调步骤如下：

（1）第一块轨道板精调时，将精调基座和全站仪架设在B点（CPⅣ点），棱镜架设在A点（CPⅣ点），AB两点的间距为两块轨道板长度，保证全站仪和精调基座水平，将Ⅰ号标架、Ⅱ号标架和Ⅲ号标架安置在待调轨道板相应承轨槽上，如图5-11a）所示；

（2）由设站点B观测A点，结合事先输入在精调软件中的各轨道基准点的坐标，完成轨道板精调前全站仪的定向工作；

（3）由全站仪分别观测Ⅰ号标架上的1#和8#棱镜，得到1#和8#棱镜的实测平面坐标和高程值；根据标架的设计参数、轨道板参数文件和线路设计参数，可以计算出标架上棱镜位置的平面坐标和高程的理论值；计算实测值与理论值在线路和高程方向上的差值并显示在对应手簿上，该差值即为Ⅰ号标架对应的两个精调爪应有的调整量，作业人员据此旋转Ⅰ号标架下方两个精调爪，对轨道板前后、左右和高低位置进行调整；

（4）由全站仪分别观测Ⅲ号标架上的3#和6#棱镜，计算出标架上棱镜位置的平面坐标和高程实测值与其理论值在线路方向上的差值，作业人员据此旋转Ⅲ号标架下方两个精调爪，对轨道板前后、左右和高低位置进行调整；

（5）由全站仪分别观测Ⅱ号标架上的2#和7#棱镜，计算出标架上棱镜位置高程实测值与其理论值的差值，作业人员据此旋转Ⅱ号标架下方两个精调爪，对轨道板中部位置的高低进行调整；

（6）由全站仪分别观测1#、3#、6#和8#棱镜，计算轨道板四角处平

面坐标和高程与其理论值在线路方向上的差值，作业人员据此对轨道板进行调整，直到其差值小于0.3mm为止；

（7）由全站仪观测待调轨道板标架上的所有棱镜，即1#、2#、3#、6#、7#和8#棱镜，检查实测值与其理论值的差值，若差值大于0.3 mm，应继续对轨道板空间位置进行相应调整，直到满足要求为止。之后保存该轨道板最后的精调测量数据，其中的部分数据将作为下一块轨道板精调时的搭接测量数据。

第二块轨道板精调时，首先将Ⅳ号标架放在第一块已精调完成的轨道板的最后一对承轨槽上，用于板与板之间的搭接定向。为避免视线遮挡，Ⅳ号标架上的4#和5#棱镜位置往中线内移10cm。将精调基座和全站仪架设在C点（CPⅣ点），棱镜仍架设在A点（CPⅣ点），AC两点的间距为四块轨道板的长度，如图5-11b）所示。保证全站仪和精调基座水平；将Ⅰ号标架、Ⅱ号标架和Ⅲ号标架安置在第二块轨道板的相应承轨槽上（具体位置与第一块轨道板相同）；全站仪定向时，除了观测后视棱镜A点外，还需要观测Ⅳ号标架上的4#和5#棱镜，待全站仪定向满足“检测的横向和竖向偏差均不应大于2mm，纵向不应大于10mm”的要求后，按精调第一块轨道板的步骤，即上述（3）～（7）步，进行第二块轨道板的精测和精调工作。

第三块轨道板精调时，全站仪设站点与定向点位置保持不变，将Ⅰ号标架、Ⅱ号标架和Ⅲ号标架分别移至第三块轨道板相应承轨槽上，Ⅳ号标架移至已精调完成的第二块轨道板沿精调方向最后一对承轨槽上，之后进行第三块轨道板的精测与精调。其精测和精调过程与第二块轨道板精调过程相同，如图5-11c）所示。

第四、五块及以后每连续两块轨道板的精测和精调方法，与第二、三块轨道板精测和精调方法相同，其过程如图5-11d）、e）所示，在此不再赘述。

轨道板精调后的允许偏差

轨道板精调过程中，工作人员只能在沿线路方向、垂直线路方向和竖向上对轨道板的空间位置进行调整，所以全站仪实测棱镜坐标和该点理论坐标需转换到沿线路方向的轨道板独立坐标系中再进行比较，从而方便指导现场工作人员对轨道板的空间位置进行实时的调整。《高速铁路工程测量规范》中，轨道板精调后的允许偏差应满足下表3-1的规定[40]。

表3-1 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0.3

板内各支点实测与设计值的竖向偏差0.3

轨道板竖向弯曲0.5

相邻轨道板间横向偏差0.4

相邻轨道板间竖向偏差0.4

CRTSⅡ型无砟轨道板精调系统简介

目前国内CRTSⅡ型轨道板精调系统主要有四种：广州南方高速铁路测量技术有限公司开发的CRTSⅡ型轨道板精调系统，北京天拓科技开发的CRPAⅡ型板精调系统，成都普罗米新科技有限公司开发的CRTSⅡ型板精调系统和武汉天宝耐特科技有限公司开发的Ⅱ型板精调系统[7]。

广州南方高铁Ⅱ型板精调系统配置的标架带国产倾斜传感器，固定端有触点开关，包括4个精调标架和1个标准标架。精调标架Ⅰ、精调标架Ⅱ和精调标架Ⅲ分别安装有倾斜传感器，配置2个棱镜；精调标架Ⅳ配置2个棱镜，其棱镜相对其它精调标架内偏10cm；精调标架Ⅴ作为标准标架，配置1个棱镜和校准用指示灯，该系统兼容徕卡和天宝全站仪，其标架结构如图1-3、图1-4所示。

图1-3 南方精调标架结构示意图