高速铁路测量平面控制网构建思路论文
高速铁路平面控制测量的探讨
高速铁路平面控制测量的探讨【摘要】改革开放以来,随着我国经济的发展,国家加大了基础建设的投入,在我国已经掀起了铁路建设的热潮,随着人们生活水平的提高高速铁路也逐步的增多。
铁路是我国最重要的交通运输方式之一,对国民经济的发展和人们生活水平的提高有着巨大的推动作用,伴随着我国经济的持续高速增长,对铁路运输的速度和安全有了更高的要求。
由此加强对高度铁路的平面控制测量就成为了行业内的焦点问题,因为高速铁路平面控制测量工作直接影响到铁路的正常运行。
所以本文就主要围绕这个问题作了简单的探讨,文章首先介绍了高速铁路对平面控制测量的一些基本的要求,讨论了测量布设的精度以及等级等一些列的问题,希望对高速铁路平面控制测量工作具有一定的积极意义。
【关键词】高速铁路平面控制控制测量布设等级测量精度一.引言随着我国经济的快速发展,我国的高速铁路已经进入了大规模的建设阶段。
我们所说的高速铁路,就是指那些能够使旅客列车的最高运行速度高于200千米每小时的铁路。
在我国当前主要是依据铁道部在2003年制定颁布的《京沪高速铁路测量暂行规定》来进行高速铁路平面测量工作的。
在我国高速铁路的发展相对较晚,可以说还是一个新的事物。
因为高速铁路使得旅客列车的行车速度大大提高,所以就会给铁路的建设带来一些新的挑战和问题,理所当然对高速铁路平面的工程测量工作也带来了新的挑战。
在我国,高速铁路工程测量的标准和规范还没有正式的制定,其中还有许多的问题要进一步的研究和探讨。
所以本文就针对一些具体的问题作了简单的探讨。
二.高速铁路平面控制测量布设的原则我国《京沪高速铁路测量暂行规定》中的相关条文指出,高速铁路的测量全过程为:通过我国国家三等大地点测量加密GPS点,在GPS点的基础上做铁路五等导线测量,利用导线点测设线路中线控制点和铺设轨道。
当前如果是新建铁路,那么在其勘测中,一些铁路的勘察设计部门也正在努力的寻求一些方法来改进铁路勘测的流程,这个过程中提出了一次布网的方法,这种方法就是把各个阶段的控制点一次性的布设成为同一个等级,与此同时统一其平差测量的控制网,使的初测、航测、定测以及施工各个阶段的测量都可以在同一控制网的控制下,这样可以大大的减少工序,大幅度的提高测量效率。
高铁隧道平面控制网精度的控制方法
高铁隧道平面控制网精度的控制方法摘要:结合国内高铁隧道建设的工程实践,从隧道平面控制网的布测入手,论述网型优化、系统误差控制、数据对比检查三个主要方面的精度控制,以期从源头上控制和提高控制网的精度,为后续进洞、施工、运营测量打下坚实基础。
关键词:高铁隧道平面控制网精度控制1、前言目前,国内高速铁路的速度均在250km/h-350km/h之间,未来速度将进一步提高,对线性、地形的要求比较高。
加之,高铁连接城市,常常穿越山区。
因此,隧道在高铁线路中的比例非常高,且长大隧道较多。
为加快施工进度,长大隧道常采用长隧短打的方法即增加工作面,多开斜井、平导、竖井等,这样各工作面之间的贯通精度直接决定了隧道的贯通质量。
因此,隧道平面控制网的建立非常重要。
测量控制网布设的优劣、精度的高低,直接影响到贯通精度能否达到设计要求。
这对于高铁的施工、后期运营起着至关重要的作用。
本文结合高铁隧道的工程实践,总结了平面控制网精度控制的一些经验,以期对后续建设提供帮助。
2、GPS平面控制网的建立GPS平面控制网建立的总体流程为:GPS网的总体设计—>实地踏勘选点与埋石—>按观测计划野外观测与记录—>数据解算—>成果报告。
隧道平面GPS控制网的布设的目的是保证地下两相向开挖工作面的正确贯通,在实地布网前,首先在小比例尺地形图上进行了控制网设计,对控制网的质量进行了详细的前期分析,制定有效的质量保障措施。
隧道平面GPS控制网的布设首先应考虑控制隧道线路平面和洞口位置的需要,由洞口子控制网和洞口子网间的联系网组成,同时考虑GPS观测对控制点周围环境的要求。
洞口子网由大地四边形、中点多边形等强度较高的网形构成,子网内相互通视的边采用GPS直接观测基线点。
控制点的选择既考虑满足GPS观测的要求,又考虑适合隧道控制测量对控制点的要求。
洞口子网布设的控制点为3~5个,在选点时重点考虑后视进洞方便。
用于向洞内传递方向的洞口投点与后视点的洞外联系边不宜短于500m。
高速铁路CP_平面网控制测量浅析
高速铁路CP Ⅲ平面网控制测量浅析水利水电第四工程局勘测设计研究院王慧鹏摘要:高速铁C P Ⅲ平面控制网的观测量较大且对精度要求极高,对观测量进行粗差探测是十分必要的。
为了提高作业效率和节省费用,无砟轨道控制网采用多级布网的方式。
由于无砟轨道对测量控制点精度要求很高,所以控制网点位误差必须考虑原始数据误差的影响。
根据 CP Ⅲ平面控制网的网形特点,利用误差传播理论,推导出纵横向公共边检核条件和纵向附合图形检核条件,控制网点位误差必须考虑原始数据误差的影响。
基于检核条件可探测观测值中的粗差,可提高C P Ⅲ平面控制网的精度和可靠性。
关键词:CP Ⅲ平面网 CP Ⅲ网测量数据处理新建南京至杭州客运专线精密控制网CP Ⅲ的测量实践,应用新的技术,提出新的方法。
在施工中采用 CP Ⅲ控制网进行平面测设和高程测量,提供精密控制基准,为高速铁路的运营提供高平顺的轨道基础。
CP Ⅲ控制网平面坐标系统与设计单位设计的精测网坐标系统完全一致,采用 WGS84 椭球高斯投影工程独立坐标系统,进行测量。
CP Ⅲ作为科技发展、施工技术进步而产生的一种高精度的测量方法,可以满足无碴轨道测量精度要求。
无碴轨道施工工艺复杂,要求多次对CP Ⅲ平面控制网进行复测。
CP Ⅲ平面控制网的观测量较多,对控制网进行粗差的探测十分必要。
下面就谈谈自己的肤浅看法。
一、CP Ⅲ网测量CPIII 控制网为轨道控制网,分布在线上线路两侧,对称分布,60 米左右一对。
CPIII 轨道控制网有平面网和高程网两部分组成。
CPIII 控制网是高速铁路线上测量最重要的控制网,对高速铁路的轨道板铺设、轨道铺设精度控制极为重要。
控制轨道的精确性和平顺性,对建网人员以及该系统包括的球型棱镜组、CPIII 标志预埋件,CPIII 观测数据采集机载软件及CPIII 后处理软件界要求都很高。
1、CP Ⅲ点布设CP Ⅲ点沿线路走向成对布设,前后相邻两对点之间距离一般约为60m,应在50 ~70m 范围内,每对点之间里程差小于 1m。
论高速铁路精密工程测量“三网合一”
论高速铁路精密工程测量“三网合一”随着科技的发展和国家的重视,我国高速铁路技术取得了骄人的成就,高速铁路精密工程测量作为告诉铁路中的重要组成部分,起着非常重要的作用。
因此,对高速铁路精密工程测量“三网合一”进行探讨是非常有必要的。
标签:高速铁路;精密工程;测量;“三网合一”一、前言文章对高速铁路精密工程测量“三网合一”的测量体系进行介绍,对高速铁路精密工程测量的内容和目的进行了阐述,通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对我国高铁精密工程测量“三网合一”的具体应用研究进行探讨,具有一定的借鉴意义。
二、高速铁路精密工程测量“三网合一”的测量体系高速铁路工程测量的平面、高程控制网,按施测阶段、施测目的及功能不同分为了勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。
我们把高速铁路工程测量这三个阶段的控制网,简称“三网”。
其中,勘测控制网包括:CPI控制网、CPII控制网、二等水准基点控制网。
施工控制网包括:CPI控制网、CPⅡ控制网、水准基点控制网、CPII控制网。
运营维护控制网包括:CPⅡ控制网、水准基点控制网、CP11I控制网、加密维护基标。
高速铁路精密工程测量所采用的体系就是将以上三个阶段的控制网合为一体,从而更好的实现铁路的精密工程测量工作。
三、高速铁路精密工程测量的内容和目的1.高速铁路精密工程测量的内容。
就我国目前高速铁路建设的现状来看,无论是铁路勘测的设计、施工,还是最后的验收和维护,都离不开精密工程的测量。
可以说,该项工作贯穿于高速铁路建设的整个过程中,对工程的建设具有重要意义。
其测量的内容也包括了多个方面,比如说对高速铁路平面高程控制的测量、对轨道施工的测量以及对铁路运行维护的测量等。
这些测量内容都是确保高速铁路整体质量的重要依据,因此,相关工作人员必须对其给予高度的重视。
2.高速铁路精密工程测量的目的。
高速铁路建设过程中所涉及的任何工作环节,其目的都是一致的,那就是从根本上提高工程建设的整体质量,确保铁路高速、安全的行驶,高速铁路精密工程测量也不例外,作为高速铁路建设过程中的一项重要工作,其主要是根据工程的实际情况,对各级平面高层控制网进行合理设计,从而在精密测量网的控制下,实现工程建设中各个环节的有效实施,最终将高速铁路建设的目的顺利实现。
高速铁路轨道控制网CP芋平面测量技术探讨
李云 龙 ( 中 铁一 局集团第 五工程有限 公司)
摘要 : 本文通过 C PⅢ轨 道控制 网测量 之前 的工作准备 、 CP I I I 控 基 等地段 进行 C P l l 的控 制 网加 密 的时候 ,可 以采 用 GP S 制 点 的布 设 、 测量 仪 器 的 要 求 、 C P I I I 平面测量精 度、 C P m轨 道 控 制 在原 来 的精 密平 面 控 制 网 的基 础 上按 照 相 同精 度 的扩 展
在 我 国 经济 飞速 发展 的今 天 , 高速 铁路 已经 蔓 延 向全
个 隧 道 贯通 之后 , 采 用导 线 测 量 的 方法进 行 加 密 , 测 量 时
国东 南 西北 , 人们 对 于快 速 出行和 舒 适安 全 的要求 也 十分 道洞内 C P l l 控 制 网平差 成 果是 否会 对 隧道 的建筑 界 限造 关注 。 列 车快 速行 驶 的过程 中旅客 乘坐舒 适 度 以及 安 全性 成侵 限 , 若造 成侵 限 , 则应 对 C P l I 控 制 网误差 进行 调 整 或 的高 低 , 已经是 用来 进行 铁轨 平 顺度衡 量 的~ 个 非常 重要 对隧道 设计 线路 中线进 行调 整。 的指标 ,而轨 道控 制 网 C PⅢ测量 为无砟 轨道 铺设 的 高平 2 C P川控制点 的布 设 顺性 起着 至 关重 要 的作 用。轨 道控 制 网 C PⅢ是一 个 沿着 2 . 1 布设 CPⅢ控 制点 需要 用到 的元器 件 轨道 线路 两 侧布 设 的三维 控制 网 , 起 闭于 基础 平面 控 制 网 这 些 元器 件 主 要就 是 采 用 的 经过 工 厂 精 密加 工 的 元 ( C P I) 或 线 路控 制 网( C P I I ) , 一 般在 线 下 工程 施 工完 成 器件 , 而且 在进 行加 工 的时 候是 需要 采 用数控 机 床来 完 成 后进 行施 测 , 为轨道 施工 和运 营维 护 的基准 。 的。CP l l I 点 的测 量标 志 应 由预埋 套 筒 、 棱镜 杆 、 水 准 测 量 高速 铁 路工 程测 量 的平面 、 高程控 制 网 , 按 施 测 阶段 、 杆 和预 埋 件保护 盖 组成 , 且 应采 用具 有抗 锈蚀 和抗 腐 蚀 不 施 测 目的及 功 能 可 分为 勘 测控 制 网 、 施 工控 制 网、 运 营控 锈钢 的合金 材料 进 行加 工。 所 以在采 购 C PⅢ测 量标 志 的 制 网。为 了保 证勘 测 、 施工、 运营 维护 各阶段 平面 测量 成果 时候 应 该 要达 到 下面 的一 些相 关要 求 才行 , 能够 永 久 保 的一致性 , 应 该做 到三 网合 一。 存、 体积较小、 结 构 简单 、 不会变形、 价格 适中、 可 强 制 对 为 了保 证轨 道控 制 网 C P I I I 测 量 的 可靠 性 和 准确 性 , 中 ,互换 性和 重 复安 装 性误 差 , X 、 Y误 差 要 求 小 于 4 - 在 进行 轨道 控制 网 C PⅢ正 式测 量 之前 ,应 采用水 准 仪和 0 . 4 mm, H误差 要求 小于 4 - 0 . 2 mm。 GP S全 球定 位 系统 对管 段 内二等 水准 网、 CP l 以 及 CP l l 2 . 2 具体 布 设 CPⅢ控 制点 控 制 网进行 全 面复 测 , 并采 用复 测合 格 的精 测 网对破 坏 的 CPⅢ控 制点 应 沿线 路布 置在 路 基 两侧 的 接触 网杆 或 点 重新布 设和 测 量 , 并 上报 设计 院批复 。 按 照 设计 要 求 , 对 基础 、 桥 梁防 撞墙 、 隧 道侧 壁 上 , 当C P川点布 置在 桥 梁 防 于 距离超 过 1 k m 的C P I l 需 按 同精 度 内插 方式进 行加 密。 撞墙 上 时 , 点 位应 设 置在桥 墩 固定端 上 方 的防 撞墙 上。 在 在 进行 轨道 控 制 网 C PⅢ外 业 测量 的 时候 ,测量 的难 大 跨度 连 续 梁上 等 特殊 地 段 , 也 可 设置 在 活 动端 , 但 在 使 度 是 比较 大 的 , 需克 服 各 种 外界观 测 条件 的 阻碍 , 其 测量 用 时要加 强 C PⅢ点位 精度 的复核 , 以确 定 点 的稳定 性 , 并 精 度 为 每个 控 制 点 与相 邻 5个 控制 点 的相 对点 位 中误 差 即测 即用 。C PⅢ点沿 线路 布 置 时纵 向间距 宜 为 5 O一7 0 m 均 要求 小于 1 mm。 轨道 控 制 网 C P l I l 平面 测量 采用 自由设 左 右一 对 点 , 特 殊 情 况下 相邻 点 间距 最 短 不 小于 4 0 m, 最 站 边 角交会 的测量 方 法 ,这是 一种 比较 新 的测 量技 术 , 在 长 不大于 8 0 m。 同一 对 点里 程 差 不大于 1 m, 横 向间距 不
浅谈高速铁路精密工程平面控制网复测精度的控制
浅谈高速铁路精密工程平面控制网复测精度的控制【摘要】目前,我国高速铁路(客运专线)的建设已大规模展开,精密工程平面控制网复测精度的控制对高速铁路的建设、保证工程测量精度和施工质量具有十分重要的意义。
我项目部通过几次对精测网的复测,摸索出一些在精测网复测时如何控制好复测的精度问题,并进行了总结。
【关键词】精密工程平面控制网;复测;精度控制由于高速铁路的行车速度快,采用的是双线无碴轨道,而无碴轨道对桥梁、涵洞、路基等线下工程的工程质量、平面线形的要求非常严格,所以施工前及施工过程中应对精密工程控制网进行复测,复测的周期为半年,复测时精密工程控制网能否满足施工精度显得尤为重要。
本文以**高铁**标段精密工程平面控制网复测精度控制为例,谈谈如何做好精密工程控制网复测精度控制问题。
1 仪器的配置及外业数据的采集1.1 测量仪器的配置应符合下列规定(1)GPS接收机:CPⅠ控制测量应采用双频接收机,CPⅡ控制测量可采用单频接收机,其标称精度应不低于5mm+1×10-6×D;同步观测的接收机数量应不少于3台。
(2)全站仪标称精度应不低于2″、2mm+2×10-6×D。
(3)水准仪标称精度应不低于DS05并配备相应的因瓦尺。
1.2 GPS测量外业除应遵照《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》、《新建铁路工程测量规范》的有关规定执行外,还应满足《客运专线无碴轨道铁路工程测暂行规定》中表3.1.2-1、3.1.4及3.2.4的要求。
2 基础平面控制网CPⅠ复测(1)复测CPⅠ时应采用边联结方式构网,并组成三角形或大地四边形相连的带状网。
重复观测时应重新对仪器进行整平对中一次,一般需要在180度方向上。
(2)用于基线解算点的WGS-84绝对坐标精度应不低于15mm,各时段的基线解算应采用同一起算点推算所得WGS-84坐标。
解算的基线向量结果应满足该仪器以及解算软件的质量指标。
(3)完成基线向量解算后,应检查同步环和独立环的闭合差以及重复观测基线的较差,并应符合其限差的相关规定。
浅谈高速铁路CPIII平面控制测量
5 CP I I I 平面控 制 网测量 方法
C P I I I 平面 网采 用 自由测 站边 角 交会 法 施测 ,附合 N c P I 、 C P I I 控制点上, 每6 0 0 m 左右( 4 O 0 ~ 8 0 0 m) 联 测 一 个C P I 或C P I I 控制点 , 自由测 站 至C P I 、 C P I I 控 制 点 的观 测 边 长 不 大 于 3 0 0 m。C P I I I 平 面 网 观 测 的 自由测 站 间距 一 般约 为
差必 须保 持 在毫 米级 的 范 围内 ; 轨道 扣 件调 整量 小 , 一旦 基 础变 形 下沉 , 修 复
0 . 3 m。
C P I I  ̄ 密 点 和C P I I I 点 预埋 件 、 高 程测 量 适 配 器 、 棱 镜 连 接适 配 器 统一 采 比较 困难, 要求有坚实 、 稳定的基础。无砟轨道结构因其高平顺性和少( 免) 维 均 为 抗腐 蚀 不锈 钢 材 料 制 成 , 具 有 变形 小 , 重复性、 互 修 的优 点 , 在 国外 高 速铁路 上 获得 了广 泛应 用 , 德 国、 3本 以及 台湾 二 十世 纪 用 专 用制 式 测量 套 件 , 1 9 0 年代 后期 修 建 的高 速 铁路 无砟 轨 道 比例 已接 近 1 0 0 % ,法 国也 进 行 了大 量 换 性安 装 误差 小 的特 点 。 无 砟轨 道试 验 , 修 建 高速 铁路 无砟 轨 道是 铁路 建设 的趋 势 。
1 0 m m/ k m的要求 。
2 CP I I I 测量 的前 提条件
无砟 轨道 对 线下 基础 工程 的工后 沉 降要求 非 常严 格 , C P I I I  ̄ 量应 在 线下 工程 沉 降和 变形 满 足要求 且通 过 沉降 评估 后 开展 。
浅谈高速铁路施工GPS平面控制网测量技术
浅谈高速铁路施工GPS平面控制网测量技术摘要:高速铁路作为现代社会的一种运输方式,具有运行速度快、运输能力强等特点。
因此,高速铁路必定为我国经济社会又好又快发展提供重要支撑及保障。
我国高速铁路工程测量技术研究是伴随着无砟轨道工程的建设而开展的,以时速大于200km的高速铁路的控制网测量体系。
基于此,本文重点探讨了高速铁路施工GPS平面控制网的测量技术。
关键词:高速铁路;GPS平面控制网;测量技术全球定位系统(GPS)测量技术主要由空间卫星星座、地面监控系统和用户设备三部分组成。
GPS导航定位主要是通过接收卫星发射出来的无线电信号实现的。
由于GPS平面控制测量网具有整体性,信号传输快,数据稳定,点位之间不通视,数据解算精密程度高等优点,因此在高铁的建设中需要用高精密的测量成果做技术保障,如今,在高铁施工中GPS平面控制网测量技术已逐渐取代了传统的测量技术。
一、GPS技术基本工作原理GPS测量的基本工作原理是选用两台或大于两台的设备,将GPS接收机放置在测量基线,要保证一端有一台设备,并让设备同时同步的观察同一台卫星。
要把GPS卫星和用户接收机天线之间距离,也可以是二者之间的距离差观察清楚,并把观察的结果作为定位的基础,确定基线端点的位置,主要就是在协议地球坐标系中的所处位置,还包括和基线间的向量分析。
通过GPS平差软件进行计算,在计算时一定要注意精确度,计算所获得的基线,在WGS84坐标系统下再次计算,根据之前掌握的控制点采取平差计算,从而计算出控制点的具体坐标。
GPS定位的主要方法有载波相位测量法和伪距法。
二、GPS技术在高铁线路控制网中的应用GPS在高铁施工中技术应运主要表现在全线控制网布控,线内的长大隧道,大跨桥梁等特殊及重点结构物的独立网控制布设,全线的施工测量以及有砟轨道和无砟轨道测控。
尤其是无砟轨道对基础要求较高,一旦基础变形下沉,修复比较困难,在铺设轨道时,若各施工环节的连接问题处理不好,可能使轨道平顺性达不到设计要求,最终导致无砟轨道铁路不能按设计时速运营,因此在测量精度方面要求非常高。
高速铁路测量平面控制网构建思路研究
高速铁路测量平面控制网构建思路研究【摘要】高速铁路是我国重要的交通运输方式,其在进行应用的过程中可以有效的提升铁路运输的速度与质量,在我国正在进行着积极的推广与普及。
我国大部分地区都在进行高速铁路的修建,为了保障高速铁路修建与使用的质量,做好高速铁路的测量工作是关键。
鉴于此,本文主要就高速铁路测量平面控制网构建思路进行研究,希望通过笔者的努力明确我国高速铁路测量的重要性,促进我国高速铁路测量平面控制网的构建。
【关键词】高速铁路;测量平面;控制网络;注意问题前言:高速铁路与传统的铁路相比较在很多方面都具有着不可比拟的优势,在对高速铁路进行兴建与控制的过程中,高速铁路要比一般铁路更加注重精度与准确性。
因此我国相关部门一直对我国高速铁路测量平面控制网构建十分的重视。
通过调查研究证明,我国高速铁路测量平面控制网的构建仍处于发展阶段,有关工作人员应积极的对构建思路进行研究与发展,通过对高速铁路测量平面控制网构建思路进行完善,保障我国高速铁路的顺利兴建与使用。
1. 勘测设计阶段控制测量工程概况1.1合理选择坐标系坐标的选择是勘测设计阶段的主要工作内容之一,其对于测量工程的顺利进行有着重要的最用。
在进行坐标选择的过程中,有关工作人员应注意以下几个方面。
首先,要对坐标系分界进行把握,明确坐标划定的相关规定。
一般来说坐标应在指定的坐标系中,因此为了明确坐标的具体位置,要对坐标系分界进行明确。
其次,需要进行不同坐标系的划分。
由于高速铁路是一个浩大庞杂的工程,因此在整个高速铁路中针对不同的区域,不同的环境等,需要设定不同的坐标系。
有时为了满足工程测量需要,有关工作人员甚至会在同一范围内进行多个坐标系的设定。
鉴于此,在勘测设计阶段进行控制测量工程,应对坐标系的问题予以重视,尤其针对一些特殊区域应进行有针对性的坐标系设定,以免造成控制测量工程的应用困难。
1.2对测量成果进行分析测量所得数据是进行平面控制,把握建设精度的重要的参考依据。
高速铁路控制网测量技术的探讨 刘敏
高速铁路控制网测量技术的探讨刘敏摘要:为使高速铁路平面高程控制网的精度满足勘测、施工和运营阶段的测量要求,适应无砟轨道铁路工程建设和运营管理需求,须统一高速铁路三个阶段的平面和高程控制测量的基准。
为控制测量误差的积累,高速铁路精密工程测量体系需要从相对测量模式转变为绝对测量模式,绝对测量的基础是测量控制网。
因此为保障我国高速铁路建设工程的规范发展,建立稳定的高速铁路精密控制网的必要性和迫切性越来越突出。
关键词:高速铁路;控制网;测量一、铁路控制网建立流程我国普通铁路建设的速度目标值比较低,轨道平顺性、可靠性等指标的控制基准也比较低,并且勘测和施工时也缺少一套完整的测量控制系统作为保证,主要参照线下工程施工控制指标来整体把控各级控制网的测控精度,并未考虑轨道施工到后续运营对测量控制网的精度要求。
传统铁路工程测量基本包括初测(初测导线、初测水准)、定测(交点、直线、曲线控制桩)、线下工程施工测量(以定测控制作为施工测量居基准)和铺轨测量(穿线法、弦线支距法或偏角法测量)四个方面。
1、传统工程测量方法的主要特点有:①平而坐标系投影误差大;②勘测和施工放线的操作仍以坐标定位法为主,鲜少涉及全站仪、GPS等新型测量技术;③未使用逐级控制法构建基线控制网,线路测量可重复性较差;中线控制桩接连丢失,恢复起来比较困难;④测量精度低:导线测角中误差12.5″、方位角闭合差25″;全长相对闭合差:1/6000;施工单值复测常常面临曲线偏角超限的问题;调整设计偏角要同时变更线形,施工难度大;⑤轨道按照线下工程的施工现状采用相对定位进行敷设,而不是以控制网为基准按照设计的坐标定位敷设,极易出现测量误差。
当测量误差累积到一定程度后会导致轨道的几何参数偏离设计值。
2、高速铁路工程测量流程及特点一是确定了高速铁路工程测量“三网合一”测量体系,勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网坐标高程系统的统一,勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网起算基准的统一,勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网测量精度的协调统一,线下工程施工控制网与轨道施工控制网、运营维护控制网的坐标高程系统和起算基准的统一。
论文:高速铁路无砟轨道控制网(CPIII)平面测量技术
高速铁路无砟轨道控制网(CPIII)平面测量技术谢辉,汪君(中铁大桥局集团一公司,河南郑州,450053)摘要:为适应高速铁路无砟轨道高平顺性、高稳定性的要求,保障高速行车安全,如何做好测量控制工作,为线上工程提供可靠性强、精度高的控制网成为新的课题,轨道控制网(CPIII)的引入是解决这一问题的关键。
关键词:平顺搭接1、CPIII控制网的特点CPIII是高速铁路精测网的第三级控制网,主要为无砟轨道铺设和运营维护提供控制基准。
1.1 全新的作业方式CPIII采用自由测站边角交会这一全新作业方式进行测量,比较普通控制网(有已知边)的测量,CPIII测量没有已知边提供起算数据,它通过作业过程中涵盖CPII或者CPI的自由交会来确定设站坐标,从而解算出各个CPIII的坐标。
其测量距离短,网型繁杂,每个点的测量次数多,工作量十分庞大。
1.2 精度要求高为满足列车高速行驶时的安全性和舒适性,要求客运专线铁路必须具有极高的精确性和平顺性,这就要求CPIII的精度必须满足毫米级的要求,以便为调轨及维护工作提供可靠的依据。
在CPIII平面网中,要求方向观测中误差不大于1.8〞,距离观测中误差以及相邻点相对中误差均不大于1.0mm,可重复测量精度不大于3mm。
其中相邻点相对中误差是保证全网高平顺性最关键的精度指标。
因此必须使用具有马达驱动、自动照准和数据自动记录功能的现代化全站仪进行测量,其标称精度不应大于:1〞,1mm+2ppm。
如莱卡TCA2003,TCA1201,天宝TrimbleS6等。
1.3 施测难度大,工作量大CPIII测量对环境要求很高,光线、气压、温度、粉尘、车辆行驶都能对测量产生影响,使测站数据作废,加之网型紧密,测站数多,每个CPIII点(包括已知的CPII或者CPI点)都要至少测量3次,对一条线路来说任务相当繁重。
1.4 自动化程度高、可靠性强由于采用了具有自动照准、自动记录、自动计算的全站仪进行观测,所以CPIII测量过程的自动化程度较高,操作相对简便。
高速铁路测量平面控制网构建思路研究
本文对 高速铁路 测量平 面控制 网的构建进行 了系统研究 , 旨 在有效提 高高速铁路的精密控制网测量方法和技 术。
关键词 : 高速铁路 ; 平 面控制 网; 测量方法
; 1 . .
此时也应用边连式连接其它异步环 。 为了满足高速铁路客运专线 的无碴 轨道施工运 营 以及后期 的 器进行观测 , 复测和维护 , 有效保证高 速铁 路运 营的高平顺性 , 就必须按 照分 级 2 . 3 C P I 和C P Ⅱ精度分析 布网和逐级控制 的原则 , 全线建立高精度的平面和高程控制 网。可 在 对高 速铁 路进 行 数据 处理 过程 中 , C P I 共取 独 立基 线 9 4 2 而 独立重复基线 共 4 0 7条 , 其 电重复 基线均小 于限差 。C P I 和 以通过严格技术规范来获取高速铁路控制 的测量数据 , 以此来研 究 条 , C P I I 都能形成独立得三或 四边双基线异步环 。 C P I I 取独立基线后独 高速铁路精密控制 网测量的方法 和技术 。 . . 立 闭合 环闭合差 分量及 闭合差 最大 的为 1 6 . 1 m i l l ,为 1 7 . 2 a r m, 为 1勘测设计阶段控制测量工程的概况 l 8 . 2 m m, 为1 5 . 8 m m, 均符合限差要求 。在对 C P I 和C P I 1 分 别建立 1 . 1施工 坐标系的选择 异步闭合环时 , 可 以再在软件 中进行最小 的独立 闭合环 的解算 , 在观测过程中需要进行基准 网的测设 , 施工坐标 系统 中的坐标 同 、 系分界处一般都选择在直线段且不在隧道或站场范 围内。 同一 隧道 可在各级控制 网中所有 同、 异步环 中任意选取构 网相 同的对应 闭合 以此来进行 同、 异步环闭合差分量及 闭合差 的统计分析。 通过计 范围内一般不采用两个不同的施工坐标系 。 在隧道与 曲线连接的段 环 ; 落坐标 系是不能分开设计的, 而采用进行长度改化方式予以解决施 算 闭合环精 度可以得 出 C P I 同步环与异 步环 闭合精度 和闭合差相 工放样 问题也 比较普遍。 当, 而C P I I , 和 D级 网主体上异步环大于同步环闭合精度和闭合差 , 也 就是 说当 同步环满足 限差 的时候 , 异步环不 一定能满足 , 建立异 1 . 2 已有测量成果的评价和利用 本线在原勘测设计 阶段己经对投影变形 的影响进行 了充 分的 步环闭合环在精 度控制方 面优 于同步环闭合环 。由上 可知 , C P I 数 考虑 , 因此可 以将原勘测阶段 的坐标系统参数用在本次精密控制测 据的处理和构建 同、 异步环进行对网闭合差 的检 核才能保证原 始数 量 的坐标系统中。 由于工程控制网的坐标系统设计在精度等级和分 据的可靠性 。 布密度上与无碴 轨道施工 的控制网存在较大差距 , 所 以导致其不能 2 . 4平差计算精度分析 满足无碴轨道的铺设技术要求 , 需要在 全段建立满足无碴轨道铺设 ( 1 ) 无约束平差及精度分析 。在满足 了复测基线及异步环 的要 要求 的精密工程控制网 , 应该重新建立基 准网做 为后续精测 网的起 求后 , 要继续在测量软件 中进行无约束 网的平差计算 。可 以通过观 算 约束点 , 还 要与原有约束点进行有效联测 , 以此确保新 建精测 网 测值标准差 、 后验中误差 、 残差和点位精度来进行统计分 析 , 通过剔 资料 与既有勘测设计 资料 的一致性 。 除粗差和明显的系统误差 , 同时还要考察 网的内符合精度 。从 网平 2 高速铁路测量 平面控制网处理实例分析 差 的报告可知 , C P I 无 约束平差基线向量 的改正数最大为 3 . 6 m m, 为 2 . 1基准 网基线解 算 1 0 . 6 a r m,为 1 4 . 9 am,而点位标准差基本在 2 r . 2 ~ 8 . 8 am的范围内波 r 在 基准网的 G P S 基线 向量上 的平差计算一般采用精 密星历和 动 。大地坐标经纬度 R M S 主要分布在 0 ~ 4 . 5 m m范 围内, 高程 R M S 精密基线解算软件来实现 , 要达严格控制解算精密基线的 同步环的 主要分布在 0 ~ 1 0 a r m范 围内, 而平 面精 度和高程精度也要控制 在一 闭合差 。G P S的基线解算 质量 主要通过重复边 和异步环 闭合 差检 定 范围内。 以上所说的这些指标都要严格符合 限差 的要求才能保证 核 。基准网严格按照技术要求进行观测 , 在 内业数据处理时一般分 基线向量 网内的符合精度 和基线 向量网的质量 可靠性 。 为三种方式进行基线 向量解算 。一是将 2 4小时作为一个时段进行 ( 2 ) 约束平差结果分析 。C P I 起算 点一般选用基准 网控制 的 整体计算 , 二是将 2 4小时分成两个时段 , 每个时段 1 6 个小 时 , 中间 成果, 采用任意带高斯正形投影抵偿坐标系在软件上整体平差, 点 重复 4小时 。最后就是把 2 4小时分成 四个 时段 , 每个 时段 6 小 时。 位的中误差最大为 3 A m m , 最 大为 2 . 9 a r m, 都小于 ±1 0 m m的限差要 般两种约束网的平差坐标成果之间存在的差异性较大 , 点位空间 求才能满足规范 的要求 。基线边 最大为 1 . 0 ” ( C P I 2 0 1 6 一 B 1 2 1 8 ) 的方 的三维坐 标分 量差值 最大 可达 到 9 m m,基线 长度 差值 最大达 到 向误差 , 小于 1 . 3 ” 的限差 , 满 足规范要求 。C P I I 的起算 点选用 C P I 5 a r m。为了实现精密工程控制测量 的 C P O控制网坐标基准 的统一 , 控制点的成果 , 同样 可以分别用两种任意带高斯正形投影抵偿带在 就要采用精测 网评估 验收专家组 的建议 , 将 该段铁路 客运专线工程 WG S 一 8 4坐标 系 应用 软件 上整 体平 差 ,一 般点 位 中误 差最 大为 C P O控制 网坐标采用评估验收专家组计算 的 C P O约束网平差计算 2 : 9 mm, 最 大为 2 . 6 am' r 均小 于 ±1 5 a r m 的限差 , 满足规范要求 。而基 的坐标成果统一平差。 。 线边方 向中误差 最大为 1 . 0 5±, 小于 1 . 7±的限差 , 满 足规范要求 。 2 . 2 C P I 和C P I I 基 线解 算 相邻点相对点位 中误差最大为 4 . 5 0 m m, 小于 1 4 m 的限差 , 其相对 中 高速铁路 的 C P I 和C HI 一般采用 G P S 静态差分技术 , 按 照相 误差数量级均为 l O ~ 7 , 满足规范要求 。 3 结论 关规范进行具体布设。静态差分 G P S是 由两个 以上接 收仪进 行较 长时间的测量 , 其包含 了一组接收仪间基线向量的决 定。限于精度 随着我国社会经济的飞速发展, 传统铁路的运载能力已不能满 要求 , 现 阶段主要选用 双频 G P S 接收机来进行数据的采集 。在数据 足当今的现实需求 而高速铁路的建设能够有效满足人们的这种现 采集完成后还要进行预处理 , 在没有任何 问题后再将所有原始观测 实需求 。 高速铁路在建设及轨道铺设 的过程 中要严格按照设计 进行 文件输入商用软件 , 通过对点号 以及天线量高方式和天线高进行复 施 工, 才能做到高精度 的要求 , 同时还需要 高精度测量 的辅助才 能 核后再进行基线解算 , 从 而实现 以最佳的方式构网 。数据的采集一 实现高精度 的测量。 为了满足线路平面控制测量起闭联测的具体要 般采用 四台 G P S 在各 自的测站上进行 ,同时观测相应 的时间来完 求, 沿线路建立的卫星定位测量控制网来作为全线勘测设计、 施工 成一个时段测量 。在准备进行下一个测段然时要 以边 连的方式 , 选 和运营维护 的坐标基准就成为今后发展的 目 标。
高速铁路测量平面控制网构建思路研究
高速铁路测量平面控制网构建思路研究发布时间:2021-08-07T16:14:31.702Z 来源:《基层建设》2021年第13期作者:黄传东[导读] 摘要:为了满足高速铁路客运专线的无碴轨道施工运营以及后期的复测和维护,有效保证高速铁路运营的高平顺性,就必须按照分级布网和逐级控制的原则,全线建立高精度的平面和高程控制网。
广东华隧建设集团股份有限公司摘要:为了满足高速铁路客运专线的无碴轨道施工运营以及后期的复测和维护,有效保证高速铁路运营的高平顺性,就必须按照分级布网和逐级控制的原则,全线建立高精度的平面和高程控制网。
可以通过严格技术规范来获取高速铁路控制的测量数据,以此来研究高速铁路测量平面控制网构建思路。
关键词:高速铁路;测量平面;控制网络一、高速铁路测量平面控制网构建的必要性1.完善测量质量,提升测量效率随着我国科技经济等方面的不断进步,我国交通业发生了巨大的变化,高速铁路的出现使得我国铁路运输产生了质的飞跃。
在对我国高速铁路的建设与应用进行研究的过程中,我们可以发现,高速铁路测量平面控制网是保障我国高速铁路顺利建设与应用的关键。
高速铁路测量平面控制网其贯穿于高速铁路的兴建阶段与使用阶段。
在兴建阶段其对高速铁路的建设提供数据,在应用阶段其对高速铁路的运行进行把握。
同时,高速铁路测量平面控制网,还对传统的测量方式进行了完善与升级,使得高速铁路的测量更加的精确,更加便于相关工作人员对高速铁路进行控制与管理。
由此可见,高速铁路测量平面控制网络可以有效的完善测量质量,提升测量效率。
2.保障铁路建设,提高铺设精度高铁得以高效运行,需要高速铁路予以支持,因此高速铁路的兴建是高铁运行的关键。
高速铁路在进行兴建的过程中,为了保证适应高铁运行中的速度,避免安全事故的发生,其需要对建设过程中的精度问题进行严格的把握。
高速铁路测量平面控制网,其在进行应用的过程中,通过建立坐标,全面测量等方式,为高速铁路设计与兴建提供了详细的参考依据,有效的提高了高速铁路铺设的质量,保障了高速铁路的建设。
论高速铁路测量网布设技术
论高速铁路测量网布设技术摘要:近年来,由于高速铁路建设水平的不断提升,使得高速铁路的测量网也在进一步深化,在原有的铁路检测设计网以及施工控制网的基本前提下,高速公路精密测量网也处于持续更新状态。
本文将从高速铁路测量网着手,就高速铁路测量网布设技术进行深入探讨,并就布设技术的未来发展进行有效解读,以供参考。
关键词:高速铁路;测量网;布设技术1高速铁路测量网纵观整个高速铁路测量网的发展,从铁路施工建设控制网,到运营维护控制网,这些都是人力进行实地勘测以及设备远程监控的相互协作下完成的,为高速铁路的建设及运行作出了巨大贡献。
但是随着高速铁路的快速发展,对于安全性的要求越来越高,而且高速铁路的铺设宽度、深度以及发展运营已经成了社会发展的重要问题,在这个过程中,高速铁路测量网对于高速铁路的安全运营提出了很多的建議和措施,所以在高速铁路测量网的建设过程中,布设技术成了一项重要的技术项目。
合理的布设技术能够实现对于高速铁路整体的安全维护,对于高速铁路沿线发展的紧密控制,实现精确地控制与管理。
在铁路故障和铁路危险发展的时候最及时的进行抢救工作;在铁路发生不安全事故的时候,能够以最快的速度减少损失,将人员伤害和财产损失减少到最少。
2测量网布设技术在高速铁路测量网的布设技术中,最重要的是新技术的创新使用,所以本文主要对于测量网布设的新技术进行分析与研究,从中提炼出高速铁路发展的趋势和方向。
2.1建立平面控制测量在高速铁路的主要路线铺设中建立控制点,高速铁路的平面控制点可以结合高速铁路的长度,道路建设的形状分布以及具体的环境等条件,在控制点的采集过程中有选择性的测量,主要是利用GPS定位系统、三角形网的测量、导线测量的方式来实现对于高速铁路平面控制的测量。
在高速铁路的平面测量过程中,对于控制点的布设要选择容易保存和寻找的显着性标识作为控制点,对于平面整体的控制测量要掌握对于控制点的加密和扩展,以精细化的控制点来实现对于平面的控制,利用明显的控制点实现对于整个控制网的掌握。
GPS建立高速铁路控制网
GPS建立高速铁路控制网摘要面对中国人口众多及大规模流动人口的特殊情况,中国高速铁路客运的大力发展是实现现代化的一个主要方向。
发展高速铁路可以通过较长的产业链,对建材、钢铁、机械制造、电子信息等行业产生积极的拉动作用,对建设提高国家整体自主创新能力和建设创新型国家具有非常重要的意义。
关键词 gps 测量工程gps即全球定位系统,是1973年由美国国防部指示联合工作办公室jpo研制建立的,整个实施计划从1973年开始到1994年,经历了方案论证、工程研制和实测试验后,1995年由美国空军指挥部空间部宣布全球定位系统已具备完全的工作能力,正式投入使用。
gps 可以向用户提供全球、全天候、不间断高精度定位、测速和定时服务。
gps由空间部分、地面监控部分和用户部分三大部分组成。
空间部分由24颗工作卫星组成,均匀分布在6个轨道面上,使得在全球任何地方、任何时间都可以观测到4颗以上卫星,gps卫星可连续向用户播发用于进行导航定位的测距信号和导航电文,并接收来自地面监控系统的各种信息和命令以维持正常运转。
地面监控系统由一个主控站,五个全球监测站和三个注入站及通信和辅助系统组成,主要进行跟踪gps卫星,确定卫星的运行轨道及卫星钟改正数,进行预报后再按规定格式编制导航电文,通过注入站送往卫星。
用户部分由用户和gps接收机组成,用户用gps接收机测定从接收机到gps卫星的距离,并根据接收的数据求出自己的三维位置和钟差等参数。
gps测量的基本原理是通过gps观测值用距离交会的方法进行定位,定位方法主要有单点定位、相对定位和差分gps。
单点定位受误差影响大,精度较差,近年来出现精密单点定位技术,精度得以提高。
相对定位利用若干接收机的同步观测数据定位,可消除卫星星历误差、卫星钟误差、电离层延迟、对流层延迟等相关性强的误差,从而使得定位精度相当高。
同时单一基线的质量、网形和网平差处理方法的选择会影响相对定位测量成果质量。
差分gps精度也很高,将差分技术应用到相对定位中可以进一步提高精度,消除了公共误差,从而提高了定位精度。
高速铁路精密测量技术论文
高速铁路精密测量技术论文高速铁路精密测量技术论文1精密测量原理及研究高速铁路精密工程测量技术标准,旨在按照铁建工程的质量要求设计出平面及高程控制网的精度指标,提高行车的稳定性和舒适度。
铁轨的几何线形参数应该符合平顺、高精度的设计要求。
因此,在测量铁轨几何线性参数时,轨道的内、外部几何尺寸都应该作为被测项目进行严格控制。
内部几何尺寸是轨道的轨向、轨距、水平以及轨道纵向高低和方向的参数,这是铁轨自身的几何尺寸。
外部几何尺寸,顾名思义,是指轨道在空间三维坐标系中的坐标和高程。
铁轨内、外部几何尺寸的测量实际是对轨道的相对定位和绝对定位。
为了达到平顺性的要求,铁轨必须采用高精确度的几何线形,一般控制在±1mm~2mm以内。
测量控制网的精度,在进行线下工程施工放样的`过程中,应该兼顾敷设铁轨时的精度指标,尽量缩小铁轨几何参数和目标位置之间的误差。
这就要借助由各级平面高程控制网构成的测量系统来逐步实施。
另一方面,要严格参照铁轨勘测、施工和运维规范布置精密测量控制网,以确保铁轨的各项技术参数符合线下工程空间位置坐标及高程要求。
2精密测量步骤应用轨检小车的传感器、全站仪、0级轨检尺,配合计算机和无线通讯系统,按精度指标测定轨向、轨距、水平、高低等技术参数,对铁轨的实际位置进行精确定位。
2.1工艺流程2.1.1工前检查观测轨检小车每一次离轨并重新上轨时的运行状态,将轨距测量轮松开,对超高测量传感器进行微调。
2.1.2精测过程①调入与管段相关的测量控制点和线性要素数据文件,备作后用。
②设定全站仪自由设站点的坐标、方位及横轴中心高程。
轨检小车距全站仪10m~70m。
通过前后各三对连续CPIII(CPIII控制网又名基桩控制网,是高速铁路测量最基本的控制网)基标上的棱镜,自动平差、计算确定位置。
按指定方位调整测站位置,使之能够对后方两对控制点进行交叉观测。
建议布置2台全站仪备用,尽量缩短测量时间。
③根据观测结果设定轨检小车上棱镜的绝对位置X、Y、Z。
基于实例的高速铁路测量控制网构建技术研究
网(pI , c )主要为测 、 工、 施 运营维护提供坐标 基准 ; 三级为 线路控 制网( PⅡ)主要为勘 第 c , 测和施工提供控制基 准} 第四级为基桩控制 网 (pl , C l)为轨道铺 设和运 营维 护供控制 基准 。 1 () 1基准 网和 C 是采 用B P 静态 测 PI 级G S
一
1高速铁路精 密控 制测量技术
1. 高速铁 路测 量技术 要求 ' 高 速 铁 路轨 道分 为有 砟 轨 道 和 无砟 轨 道 无砟 轨道 是 以钢 筋混 凝土 或者 沥青 混凝 土道床 取代 了有 砟轨 道的散粒 体道砟 床的整 体轨 式结 构 。 与有 砟轨 道 相 比无砟轨 道具 有 良好的结 构稳定 性 、 连续 性和平 顺性 , 良好的
除 了依靠 扣减进行 微量调 整外 基本不具备 调 整 的可 能性 , 就要 求为 防 止测 量误 差的 积 这 累 , 高测 量精 度 的高速 铁 路轨 道控 制 网测 提 量 必须具 备 更严 格 的控 制 网标准 。 1. 我国 高速铁 路控 制 网布 设方 案 2 依 据 误 差 分 析 理 论 和 仿 真 试 验 , 鉴 借 德 铁 的技 术 标 准 , 考 虑我 国的技 术 力 , 并 我 国高速 铁 路 轨 道 测量 平 面 控 制 网是 建 立在
I TRF 0 0 2 0 或者I TRF 0 5 框架下选用北京5 20S 4 或者 西安 8 参考 椭球 体 , 0 通过 地 区的具 体情 况, 选择 抵偿 带坐 标 系统任 意 中央子 午线 系 统、 任意 中央子午 线的较窄宽度带横轴 墨卡托 或者斜 轴墨卡 托投影 到平 面上其一 般共分为 四级 : 一级 为 结合 第二 级 的基础 平 面控 制 第
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浅谈高速铁路施工三维精准测控问题论文
浅谈高速铁路施工三维精准测控问题论文浅谈高速铁路施工三维精准测控问题论文1 高速铁路测量的总体特点及基本要求高速铁路测量的主要包括控制测量、线路施工测量、铺轨测量等3大方面工作。
高速铁路控制测量通常分为4个等级(我国铁路部门将其称为CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制网,高速铁路控制网的布设形式(局部)。
CPⅢ控制网是高速铁路轨道施工质量控制的骨干,CPⅢ控制网是建立在CPⅠ、CPⅡ控制点基础上的,为确保轨道施工质量以及确保全线施工线路中线的平顺连接必须对各标段范围内的CPⅠ、CPⅡ控制点进行全面复测,为合理布设CPⅢ控制网、满足现场施工测量需要应在线路两侧按每500m左右间距加密一定数量的CPⅡ平面控制点(相邻标段连接处还应在GPS观测时的两端各延伸2个CPⅠ点以保证与相邻标段的平顺连接),CPⅡ控制点的复测及加密宜采用不少于8台的高精度GPS接收机同步环作业观测模式以提高GPS观测网形的图形强度(网形应以大地四边形和中点多边形为主,各时段均应以边连接方式处理数据并按线路里程顺序将所有的大地四边形、中点多边形和各三角形联成一个整体作为平面控制网复测、加密的主干网形。
外业观测数据应采用高精度的网平差软件整体平差。
控制点数量和精度应满足CPⅢ控制网的布网要求)。
CPⅢ控制网的固定点应沿线路布置在路基两侧的接触网基座辅助立柱、桥梁防撞墙、隧道壁上并根据建筑物的结构情况每隔50m~60m布置一对点【在两对点之间相隔100m~120m布置自由测站点以对前后各三对点(共12个CPⅢ平面控制点)进行边角交会。
这样,每个CPⅢ控制点有三个自由设站点的交会方向】,CPⅢ平面控制网应附合在CPⅠ、CPⅡ或加密的高级控制点上(约相隔500m~800m),在自由设站点上应对附近的高级控制点进行方向、边长联测以传递坐标并控制误差积累(当在自由设站点上不能直接观测高级控制点时可设辅助站点;当布设自由设站点遇特殊情况时可隔60m加设一个测站点以确保在加站点上仍可观测12个方向。
探析高速铁路精测控制网的测量论文
探析高速铁路精测控制网的测量论文高速铁路的平顺度对于列车在运行中的平安性和舒适性有很大的影响,因此必需要保证铁路的平顺度。
它主要有两个重量构成:线路重量和纵向重量。
线路重量指的是钢轨头内侧和钢轨铺设方向在凹凸两方面的平顺性。
相关标准要求线路重量在10m 弦实测正矢和理论正矢差值不超2mm。
平顺度并不能保证铁路整体线路的正确性和精确性,它只是其中的一个标准,是一种局部误差,与精确性有相关性,不是全等性。
因此平顺度只能作为掌握测量的部分标准。
平顺度具有误差累计和扩大的特性,只保证平顺度有可能使得实际线路与理论线路相差甚远。
平顺度包括短波平顺度和长波平顺度。
(一)短波平顺度误差计算以直线性的线路为例来说,10m 的线路假如消失2mm 的不平顺度,那么线路就会产生82.5″的转折角,此时将B 移至B′点。
假设AB 短线路总长为150m,依据平顺度具有偶然性的误差计算得出mβ=127 ㎜。
(二)长波平顺度误差计算假设线路总长AB=900mm,依据平顺度长波要求,每150m 不大于10mm,按最大值10mm 计算线路将会产生27.5″的转折角,则整个线路mβ=147 ㎜。
相比较之下,无砟轨道铺设每150m 最大10mm 的平顺度要求比每20 米弦实测正矢与理论正矢之差为 2 毫米的精度要求高。
尽管如此,铁路平顺度在到达要求的状况下,整体线路在误差累计的状况下有可能会与预报或者理论线路偏差很远。
因此在铁路轨道的.铺设过程中,还需要运用精测掌握网来保证铁路整体线路的正确性和精确性。
(三)CPⅠ和CPⅡ误差计算利用无砟轨道中平顺度的要求,我们可以反求CPⅠ和CPⅡ掌握网的相关精度要求。
根据导线测量方法,我们计算CPⅠ和CPⅡ最弱点的横向中误差。
对于CPⅠ,假定s 取值4000m,通过计算可得km=11.6 ㎜。
对于CPⅡ,假定S 取值4000m,通过计算可得km=11.6 ㎜。
同时我们假设纵向重量误差与横向误差相等,则同样计算可得最弱点的点位中误差约为5mm 和15mm。
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高速铁路测量平面控制网构建思路研究摘要:为了适应高速铁路高速行车的平顺性和舒适性的要求,高速铁路轨道必须具有较高的铺设精度,甚至精度要保持到毫米级范围内。
本文基于笔者多年从事铁路控制测量的相关工作经验,以笔者参与的某高速铁路控制测量为研究对象,探讨了高速铁路测量控制网技术,论文首先分析了测量工程的概况,进而给出了测量平面控制网的实例,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:测量平面控制测量基线解算精度分析
中图分类号:p2 文献标识码:a 文章编号:
1672-3791(2011)10(c)-0000-00
为满足某段高速铁路客运专线无碴轨道施工、运营以及后期复测和维护需要,保证高速铁路运营的高平顺性,按照分级布网、逐级控制的原则,在该段铁路客运专线全线建立高精度的平面和高程控制网。
下面主要针对严格按照技术规范获取的某高速铁路控制测量数据进行处理分析,研究高速铁路精密控制网测量的方法和技术。
1勘测设计阶段控制测量工程概况
1.1己有测量成果
该段勘测设计工作开始,既有工程控制测量数据资料情况如下:国家a、b级gps点12个,间隔为50km左右,各点基本与既有二等水准路线公用,分别为b1215、b1218、b1219、b1233、b1235、
b1238、b1239、b1256、b1258、b1278、b1280、b1282。
1.2 施工坐标系选择
在观测过程中,联测上述点,进行基准网的测设。
施工坐标系统均采用2000 国家大地坐标系椭球参数:a=6378137m、
f=1/298.257222101,坐标系的分界处一般都选择在直线段且不在隧道或站场范围内;不在曲线上;同一隧道范围内一般不采用两个不同的施工坐标系;隧道与曲线连接的段落,坐标系不能分开设计的,投影变形值超过1/100000 的采用加密cpii控制点和进行长度改化方式予以解决施工放样问题。
1.3己有测量成果的评价和利用
本线在原勘测设计阶段己经充分考虑了投影变形的影响,因此本次精密控制测量的坐标系统可以利用原勘测阶段的坐标系统参数。
既有工程控制网坐标系统设计参照依据为《高速铁路测量暂行规定》相关要求,在精度等级、分布密度、规格和埋深都与无碴轨道施工控制网要求存在较大差距,不能满足无碴轨道铺设技术要求,需在全段建立满足无碴轨道铺设要求的精密工程控制网。
本段原勘测阶段联测的国家三角点兼容性差。
因此应重新建立b级gps 框架网——基准网,以便作为后续精测网的起算约束点。
但是要与原有约束点进行联测,以确保新建精测网资料与既有勘测设计资料保持一致。
2高速铁路测量平面控制网处理实例分析
2.1基准网基线解算
(1)基准网网中的gps基线向量采用精密星历和精密基线解算软件gamit进行平差计算,其解算的精密基线的同步环闭合差严格为0。
(2)gps的基线解算质量主要通过重复边和异步环闭合差检核。
(3)基准网严格按照技术要求进行观测,在内业数据处理时,分三种方式进行基线向量解算。
1)24小时作为一个时段,整体计算;2)将24小时分成两个时段,每个时段16个小时,中间重复4小时;3)24小时分成四个时段,每个时段6小时。
经过对比分析,三种方法计算结果差值均小于10mm,最终成果采用将24小时分成两个时段的计算结果。
由于两种约束网平差坐标成果之间存在较大差异。
点位空间三维坐标分量差值最大达到9 mm,基线长度差值最大达到5 mm。
这一差异主要由双方选用坐标位置基准和约束平差方法的不同而产
生的。
为了保证该段精密工程控制测量的cpo控制网坐标基准的统一,采用精测网评估验收专家组建议该段铁路客运专线工程cpo控制网坐标采用评估验收专家组计算的cpo约束网平差计算的坐标成果统一平差。
2.2 cpi和cpii基线解算
该段高速铁路cpi和cpii是采用gps静态差分技术,按照相关规范布设的。
限于精度要求,它们一般选用leica或者trimble双频gps接收机来采集数据。
数据采集完成后,经预处理没有任何问
题后,将所有原始观测文件(trimble数据需转化为rinex数据)输入商用软件lgo7.0,再对点号、天线量高方式、天线高复核后进行基线解算基线解算前,考虑以最佳的方式构网。
数据采集过程一般采用四台gps在各自的测站上,同时观测相应的时间,便完成一个时段测量;然后,以边连的方式,其中两台不搬站,另外两台仪器翻滚推进或者四台仪器分两组共同推进,准备进行下一个测段。
其中翻滚推进方式的两个处于不搬站的仪器应改变仪器高。
其中a、b、c、d为同步观测的四台接收机。
cpi和cpii在lgo 软件的构网方式一般采用由三条同时段采集的基线和另一时段公
用边基线构成异步环,各异步闭合环采用边连式连接,逐环构网。
在联测基准网时,有可能采用三台仪器观测,此时也应用边连式连接其它异步环。
cpi和cpii构网的唯一不同点只是cpi观测了两个时段,要进行两次异步环的连接。
wgs-84坐标系下基线解算设置一般采用软件系统推荐的系统缺省值,均解算出整周未知数,同时存储基线结果,并将异步环数据导出为asc格式ascⅱ码基线文件。
然后把asc格式文件导入软件依次进行闭合环差计算,无约束平差、建立相应的坐标系,输入已知点坐标进行约束平差。
2.3 cpi和cpⅱ精度分析
l)cpi和cpii重复独立基线和异步闭合环误差统计该段高速铁路数据处理过程中,cpi共取独立基线942条,独立重复基线共407条,其中较差最大的为22.3mm,为19.9 mm,为21.3mm, 为21.2mm;
重复基线均小于限差。
cpi和cpii均形成独立三、四边双基线异步环。
cpi独立环闭合差分量及闭合差最大的为13.1 mm,为19.6 mm,为21.9 mm,为23.2mm;cpii取独立基线后,独立闭合环闭合差分量及闭合差最大的为16.1 mm, 为17.2mm,为18.2 mm,为15.8mm,均符合限差要求。
2)不同等级gps网部分同、异步闭合环限差分析
对cpi、cpii和d级分别建立同、异步闭合环,在软件tgppswin32中进行最小独立闭合环的解算。
然后从各级控制网中所有同、异步环中任意选取构网相同的对应闭合环,进行同、异步环闭合差分量及闭合差统计分析。
计算闭合环精度可以得出,
cpi同步环与异步环闭合精度和闭合差相当,而cpii和d级网主体上异步环大于同步环闭合精度和闭合差,也就是说当同步环满足限差的时候,异步环不一定能满足,建立异步环闭合环在精度控制方面优于同步环闭合环。
建议在cpi数据处理时,同时构建同、异步环进行对网闭合差的检核,以保证原始数据的可靠性。
而对于cpii d级网,在数据处理过程中,可只构建异步环对闭合环的检核。
2.4 平差计算精度分析
(1)无约束平差及精度分析
复测基线及异步环满足要求后,继续在测量软件tgppswin32中进行无约束网平差计算。
对观测值标准差、后验中误差、残差和点位精度进行统计分析。
剔除粗差和明显的系统误差,同时考察网的
内符合精度,从网平差报告和上述分析看,cpi无约束平差基线向量改正数最大为3.6mm,为10.6mm,为14.9 mm,点位标准差基本在2.2~8.8 mm范围内波动,大地坐标经纬度rms主要分布在0~4.5 mm,高程rms主要分布在0~10 mm,平面精度控制在o~6 mm 以内,高程精度控制在0~11 mm以内;而cpii无约束平差基线向量改正数最大为19.7 mm,为13.1 mm,为7.6 mm,点位标准差基本在2.5~10 mm范围内波动,大地坐标经纬度rms主要分布在0~4.9 mm内,高程rms主要分布在o~10 mm平面精度控制在0~6mm 以内,高程精度控制在o~13mm以内。
其上指标均严格符合限差要求,说明基线向量网内符合精度很高,基线向量网的质量十分可靠。
(2)约束平差结果分析
cpi起算点选用基准网控制点的成果,采用任意带高斯正形投影抵偿坐标系在软件上整体平差,点位中误差最大为3.1mm,最大为2.9 mm,均小于±10 mm的限差,满足规范要求。
基线边方向中误差最大为1.0″(cpi2016-b1218),小于1.3″的限差,满足规范要求。
相邻点相对点位中误差最大为3.60mm,小于(8+d*lppm)的限差。
最弱边相对中误差最大为1/195171(cpi2018-cpi2019a)严格小于1/180000的限差,满足规范要求。
cpii起算点选用cpi控制点的成果,同样分别用两种任意带高斯正形投影抵偿带在wgs-84坐标系应用软件上整体平差,点位中误差最大为2.9mm,最大为2.6 mm,均小于±15 mm的限差,满足规范要求。
基线边方向中误差最大为1.05±,小于1.7±的限差,
满足规范要求。
相邻点相对点位中误差最大为4.50mm,小于14m的限差。
其相对中误差数量级均为10-7,满足规范要求。
参考文献
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[2] 李鹏,沈正康,王敏. igs精密星历的误差分析[j]大地测量与地球动力学, 2006, (03) .。