高速铁路路基道岔板精调测量研究

任冠羽

（中铁十九局集团第二工程有限公司，辽宁辽阳 111000）

1 精调测量的概述

1.1 精调测量的含义

精调测量是工程测量的一个分支，是在大型工程中精密工程建设中的应用，也是测绘学的应用。精调测量是工程测量的延伸与发展，是指对测量精度要求较高，测量精度达到毫米甚至亚毫米级别的先进的测量水平和仪器在特殊的测量条件下进行工作[1]。

1.2 精调测量的种类

工程测量种类繁多，按照工程测量队测量精度的要求，会分为普通测量、精调测量、特种精调测量，包括各种大型测量、变项测量、大型设备的安装监测以及三维工业的测量，甚至在军事领域中都有所应用[2]。

1.3 精调测量的特点

精调测量主要表现在3 个方面：

（1）工程测量的精度的选择。一定要根据工程的需求进行选择，由于作业环境的特殊性，在工作中对测量的精调度要求很高。

（2）精调测量对仪器设备的高要求性。在一些特殊情况下，需要对测量数据进行处理。

（3）在整个控制过程中，相对于普通工程测量来说，与工程测量无所不同，他只选择一个控制点作为参考，这样可以极大程度上保证测量的精准性[3-4]。

2 精调测量在铁路中的应用

现在科技的进步及工程和国防建设的需求，精调测量不断应用在各个领域上，其在铁路中的应用主要内容如下：

2.1 设计控制网

测量工作之前的准备工作是要建立测量控制网，只有在完善的控制网下才能测量出精准的数据。前期的侦察测量中，控制网主要是在平面控制网和高程控制网的设计中应用，其中平面控制设计要求精准。考虑建在高斯投影核查变形基础上的平面坐标系统的选择，而高程控制网的设计，主要是以国家高程度基准设计为基点，如果没有水准点的地方进行高程基准点的建立，就要将全程测量完后换成1985 年国家标准高程基准。

2.2 建立框架控制网与基础控制网

高铁测量控制网的基础是框架控制网，后续的其他几类控制网的建立都是在框架控制网的基础之上，而基础控制网是为了铁路测量的施工以及运行维护的坐标基准，这两类控制网的建立，都被称作为前期侦探测量的前期工作，或者称之为初测[5]。

2.3 建立线路控制网

在基础控制网的基础上进行控制网的建立，其主要作用是为后续的侦探工作做控制基准，在建立线性控制网的同时，根据水准基点引高程控制网。而在完成前期的正常工作后可以根据基础控制网及施工的要求进行加密建立。在施工阶段还需要建立重点控制网，也就是轨道控制网，轨道控制网建立在框架控制网基础上，是作为第3 类控制网。

3 高速铁路测量精度指标

选择平面控制测量基准的目的在于，提供初始数据的准确性，考虑到高速公路的工程测量精度指标的要求甚高，因此在实施工程中基本尺寸的统一性是十分必要的，因此要注意以下两个方面的问题：

（1）高斯投影边长变形指标。高斯投影编程背景指标，地球曲面的椭圆形态为基础，曲面几何投影至平面的过程中，发生变形是不可避免的，因此在测量学研究的视角下，高斯投影边长变形指标具有计算公式[6]。

（2）高程投影边长变形指标。将高层投射面作为参考面的状态下，仓库员所接收到的地面测量编程会发生变形，这就是所谓的投影边长变形，该指标的计算公式，通过计算，可以将计算得出的数据，对高速铁路实施后的运行不产生影响。因此在工程测量中，针对边长投影变形构建一个适宜的数据坐标系统是必要的。综合指标计算方式，为了充分保障铁路在运行中的安全性与稳定性，要求有如下指标控制及编程投影变形值小于10 mm/km。

4 高速铁路路基道岔板精调测量技术

4.1 测量准备工作

在开展路基道岔板测量工作之前，需要确保准备工作的质量，主要准备的测量设备有全站仪、棱镜、适配器、三脚架、电源、测量仪等。为了保障各个设备可以达到测量的工作要求，需要对相关的设备进行很好的校准。测量使用的全站仪精度不能小于1 mm+2 ppm，水准测量器的精度需要达到0.5 mm/km，同时需要对相关的设备的气压、温度、湿度、参数进行有效的校准，确保每一个测量设备可以达到设计的要求。在路基道岔板采取轨道基准点（GRP）技术进行测量的时候，为了充分发挥GRP 技术的优势，精准的测量出道岔板的敷设数据参数[7]。在使用该技术测量的时候，首先利用CP 三轨道对控制网进行系统的评估，然后在平面坐标的基础上进行高程的测量，为了保障高程测量数据的准确性，需要对平面精度进行很好的控制。一般情况下，在采取GRP测量时，平面的精度需要达到0.2 mm，而高程的测量精度需要达到0.1 mm，这样可以有效的保障高程测量的数据质量。

4.2 测量技术

4.2.1 道岔板精调系统

为了保障高速铁路路基道岔板敷设工作的时候，需要充分的发挥出精调系统的作用，在进行精调的时候，首先敷设第一板和第二板，并且在两板之间架设相关的三脚架设备，对敷设的质量进行很好的控制。通过对三脚架进行一定的位置修正，确保三脚架安装的质量与安全，然后再安装相关的全站仪，确保全站仪可以发挥出相应的优势。在精调系统的控制下，确保第一板与第二板准确无误的安装到路基位置，并且在轨道面的水平基准面上进行精密三脚架的支架，在三脚架支撑完成之后还需要在三脚架上安装相关的棱镜，并对棱镜安装的角度与位置进行调整，确保测量仪器可以准确无误地测量道岔板的敷设工作。

在进行路基轨道铺装的时候，需要确保各个点棱镜安装的质量，同时还需要对棱镜安装的角度、平整性和安全进行很好的检测，这样才可以充分的发挥出棱镜的工作价值。在棱镜、全站仪和水平测量仪进行测量工作的时候，需要确保所有的棱镜都与全站仪的测量方向进行相对，这样就可以充分的发挥出棱镜的工作优势。在全站仪进行道岔板测量的时候，为了保障可以充分的发挥出全站仪的工作价值，需要在全站仪工作之前，向全站仪输入测量的站点和具体数据，这样为全站仪构建一个标准的施工数据参数表，在实际测量的时候，全站仪则可以根据测量的数据进行对比，从而更好的提高全站仪测量的工作质量。在测量工作时需要调整第一板，确保两板之间达到设定的基准点。在第一板测量调整之后，需要对其他板进行连续性的测量，以保障高速铁路路基项目的施工质量与安全。

4.2.2 道岔板的精调处理

在精调系统准备完成之后，则需要对道岔板进行正式的敷设调整，通过测量数据的研究分析，制定出相应的调整敷设方案。首先就是对板角点进行高程的测量调整，利用全站仪收集棱镜采集的敷设信息数据，并根据测量的数据信息，合理的控制精调爪，对敷设的道岔板进行合理的调整。在调整道岔板的时候，需要将相邻板的衔接精度控制在1 mm 以内，这样才可以保障路基项目的整体施工可靠性。在对道岔板进行精调处理的时候，如果全站仪在测量的时候出现了板孔的测量故障，则需要工作人员对其进行很好的修正处理，确保全站仪可以有效进行测量，以提高路基道岔板敷设的工作质量。在全站仪使用的时候，需要对四角的棱镜进行追踪测量，因为棱镜可以反馈出不同视角的安装数据，通过对数据资料进行分析研究，从而合理的操控精调爪进行很好的处理，在对道岔板进行调整处理的时候，需要确保调整的精度控制在0.3 mm 以下。

在所有的精调设备准备就绪之后，还需要对每一个棱镜进行位置的检查，避免棱镜的安装出现故障。在对棱镜进行检测的时候，需要对其坐标、方向、角度、稳定性进行全面的测量，以确保整体测量工作的质量，提高道岔板施工的质量与可靠性。在进行整体测量的时候，每一个棱镜反射的信息都需要达到全站仪的测量，以保障道岔板安装的质量。在对道岔板进行安装调整的时候，不能对已经安装好的道岔板进行调整，只能对即将安装的道岔板进行一定处理，在对道岔板进行调整处理的时候，需要将调整处理的误差精度控制在0.3 mm 以内，从而提高道岔板的敷设质量与安全。

5 结束语

在对道岔板进行敷设的时候，需要对每一块道岔板的敷设进行严格的测量，并将测量的数据信息记录在相关的资料库当中，通过测量的信息与标准信息进行对比，以便工作人员及时的修正敷设的道岔板，确保每一块道岔板的敷设工作都达到设计的标准。在数据记录的时候，不仅需要记录道岔板的测量数据信息，并且需要记录工作人员施工疏忽的工作信息。为后续的工作留下原始的数据信息，以便于相关工作人员对其进行追溯，更好的提高高速铁路的建设质量与安全。