淺談高精度測(cè)量在普速鐵路維修中的運(yùn)用

崔心怡

（中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司張家口工務(wù)段，河北 張家口075000）

鐵路運(yùn)輸在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著非常重要的地位，鐵路的安全穩(wěn)定對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的促進(jìn)意義。對(duì)鐵路線路的維護(hù)和養(yǎng)護(hù)進(jìn)行優(yōu)化是確保列車平穩(wěn)運(yùn)行的重要內(nèi)容，對(duì)提高鐵路使用壽命和維護(hù)人們安全具有重要作用。在各種測(cè)量技術(shù)不斷發(fā)展的今天，普速鐵路測(cè)量控制網(wǎng)的優(yōu)化需要提到日程當(dāng)中，只有這樣的才能提升測(cè)量的精度，提高鐵路維修的質(zhì)量和效率。

1 傳統(tǒng)鐵路工程測(cè)量的缺陷

傳統(tǒng)的普速鐵路在維修的過(guò)程中主要將中線的控制樁作為是鐵路維修施工的主要坐標(biāo)基準(zhǔn)，基本上就是依靠經(jīng)緯儀、鋼尺進(jìn)行測(cè)量。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和交通運(yùn)輸行業(yè)的進(jìn)步，高精度的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，傳統(tǒng)鐵路工程測(cè)量方法已經(jīng)不能很好的適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)代化的鐵路建設(shè)的發(fā)展需求，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的測(cè)量方法因?yàn)閷?dǎo)線方位角的測(cè)量精度要求比較低，在進(jìn)行復(fù)測(cè)的時(shí)候容易出現(xiàn)曲線偏角的問(wèn)題，容易影響到行車的安全性。我國(guó)高速鐵路已經(jīng)實(shí)行了統(tǒng)一的CPⅢ控制網(wǎng)，高速鐵路運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)階段都擁有了統(tǒng)一的測(cè)量控制網(wǎng)基準(zhǔn)。因此，建立普速鐵路運(yùn)營(yíng)維護(hù)中的高精度測(cè)量控制網(wǎng)對(duì)普速鐵路的后期維護(hù)具有非常重要的影響[1]。

2 普速鐵路維修中采用高精度測(cè)量的意義

普速鐵路的運(yùn)營(yíng)維護(hù)對(duì)于維護(hù)我國(guó)鐵路穩(wěn)定和健康發(fā)展具有重要的意義，尤其是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，人們?nèi)粘：蜕詈凸ぷ鞫寂c鐵路交通之間有著極為密切的聯(lián)系是在我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)不斷的發(fā)展的今天，人們對(duì)于鐵路穩(wěn)定的要求也越來(lái)越高。普速鐵路的建成時(shí)間比較久，并且已經(jīng)經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的自然條件的影響，這使得鐵路的線路容易出現(xiàn)路基變形和沉降以及零件磨損等等問(wèn)題，容易對(duì)列車的正常運(yùn)行的和正常技術(shù)操作造成不利的影響，因此為了更好的保證鐵路的穩(wěn)定運(yùn)行，需要加強(qiáng)對(duì)普速鐵路的維護(hù)力度。

普速鐵路的維護(hù)主要集中在幾個(gè)方面的內(nèi)容，重點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是軌道、鋼軌接頭和道岔。軌道對(duì)于鐵路運(yùn)輸來(lái)說(shuō)是最為基礎(chǔ)性的內(nèi)容，也是對(duì)鐵路質(zhì)量進(jìn)行承載的關(guān)鍵性內(nèi)容。普速鐵路的鐵軌因?yàn)榻?jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，軌道非常容易出現(xiàn)變形和損壞等等問(wèn)題。鋼軌結(jié)構(gòu)也是比較容易出現(xiàn)損害的部位，一旦出現(xiàn)巨大的沖擊力就會(huì)出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。道岔是鐵輪線路中數(shù)量較多的內(nèi)容，但是其壽命較短，想要對(duì)鐵路線路的正常運(yùn)行進(jìn)行保證也必須要重視其質(zhì)量[2]。

雖然現(xiàn)代鐵路網(wǎng)中的先進(jìn)化控制測(cè)量主要集中在高速鐵路網(wǎng)中，但是普速鐵路作為我國(guó)鐵路系統(tǒng)中的重要組成部分，也必須要對(duì)其控制和測(cè)量進(jìn)行重視，尤其是在當(dāng)下鐵路系統(tǒng)整合的關(guān)鍵時(shí)期。在對(duì)普速鐵路進(jìn)行運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行借助可以對(duì)線路的實(shí)際線形進(jìn)行更為精確的測(cè)量，這樣就可以得到很基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)和信息，能夠更好的滿足普速鐵路養(yǎng)護(hù)作業(yè)的需求。

3 普速鐵路控制網(wǎng)的高精度測(cè)量

3.1 平面控制測(cè)量

平面控制網(wǎng)主要可以布設(shè)為兩級(jí)：第1 級(jí)為衛(wèi)星定位控制網(wǎng)，采用的是衛(wèi)星定位觀測(cè)法進(jìn)行測(cè)量。第2 級(jí)就是控制樁網(wǎng)，如果無(wú)法使用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)法進(jìn)行測(cè)量，也可以使用自由設(shè)站的方法進(jìn)行具體的[3]。

3.1.1 衛(wèi)星定位控制網(wǎng)測(cè)量

使用衛(wèi)星定位測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量主要是將衛(wèi)星定位控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)精度定為四個(gè)等級(jí)，需要按照相關(guān)的規(guī)范和要求來(lái)做好測(cè)量的工作。對(duì)于衛(wèi)星定位的控制測(cè)量來(lái)說(shuō)，需要對(duì)測(cè)量地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境和條件進(jìn)行重視，控制網(wǎng)布設(shè)之前完成控制網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計(jì)。在對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)之前需要對(duì)沿線的大型建筑控制網(wǎng)的施工要求進(jìn)行提前的知曉，然后對(duì)線路控制點(diǎn)進(jìn)行合理的布設(shè)，按照相關(guān)的規(guī)定來(lái)對(duì)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的標(biāo)志石進(jìn)行埋設(shè)。完成埋設(shè)工作之后還要對(duì)控制點(diǎn)點(diǎn)位說(shuō)明進(jìn)行及時(shí)的填寫。想要對(duì)網(wǎng)線形的連續(xù)性和準(zhǔn)確性進(jìn)行保證，衛(wèi)星平面控制網(wǎng)需要在國(guó)家大地坐標(biāo)系中與基站進(jìn)行全線聯(lián)測(cè)。對(duì)于衛(wèi)星控制測(cè)量作業(yè)來(lái)說(shuō)，就要對(duì)其四等精度的規(guī)定進(jìn)行的遵守，在測(cè)量的過(guò)程中需要嚴(yán)格的按照相關(guān)的數(shù)據(jù)來(lái)提交測(cè)量的資料。

3.1.2 控制樁網(wǎng)測(cè)量

控制樁坐標(biāo)的精度與控制樁的布設(shè)方案具有重要的聯(lián)系，一般是要將有砟軌道的幾何精度進(jìn)行作為重要的參考依據(jù)，這對(duì)于控制網(wǎng)的布設(shè)和復(fù)測(cè)來(lái)說(shuō)，都能夠起到非常重要的作用。在對(duì)測(cè)量控制精度指標(biāo)進(jìn)行明確之后，需要對(duì)控制樁的測(cè)量方法進(jìn)行明確，它不僅對(duì)線路的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)具有重要的影響，對(duì)保護(hù)列車的運(yùn)行安全性具有非常重要的作用。對(duì)控制樁網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量，可以直接采用衛(wèi)星定位的方法，也可以利用全站儀設(shè)站的方式，通過(guò)這些方式都可以對(duì)各個(gè)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行良好的測(cè)量。

3.2 高程控制測(cè)量

工程測(cè)量高程控制網(wǎng)一般也是分為2 級(jí)布設(shè)，主要可以分為水準(zhǔn)基點(diǎn)控制網(wǎng)和控制樁高程控制網(wǎng)。

3.2.1 水準(zhǔn)基點(diǎn)的控制測(cè)量

在進(jìn)行實(shí)際的水準(zhǔn)點(diǎn)基點(diǎn)測(cè)量時(shí)，需要將精確度作為重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行參考，一般是采用四等精度測(cè)量或是三角高程法來(lái)進(jìn)行。對(duì)于水準(zhǔn)基點(diǎn)的控制與測(cè)量來(lái)說(shuō)，需要對(duì)其布設(shè)位置進(jìn)行明確，一般是在沿著線路方向離中線不到200m的距離中布設(shè)。想要對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)的精確性進(jìn)行保證，可以根據(jù)實(shí)際情況增加水準(zhǔn)基點(diǎn)，山區(qū)的水準(zhǔn)測(cè)量是當(dāng)每千米測(cè)站數(shù)S≥25 時(shí)，可以采用測(cè)站數(shù)計(jì)算高差。不管是利用何種儀器來(lái)進(jìn)行水準(zhǔn)基點(diǎn)測(cè)量的時(shí)候，需要對(duì)相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行重視，要保證測(cè)量符合規(guī)定[4]。

3.2.2 控制樁高程控制測(cè)量

對(duì)于控制樁的高程測(cè)量來(lái)說(shuō)，需要將水準(zhǔn)測(cè)量和全站儀測(cè)量的方法進(jìn)行重視，同時(shí)還要將精確度分為五個(gè)等級(jí)。采用水準(zhǔn)測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量可以對(duì)控制樁的制點(diǎn)高程進(jìn)行控制，同時(shí)要保證限差與五等精度的規(guī)定相符。在對(duì)全站儀進(jìn)行利用的時(shí)候，需要將控制樁平面控制測(cè)量的基準(zhǔn)作為基礎(chǔ)對(duì)邊、角值進(jìn)行測(cè)量。想要對(duì)控制樁的高程準(zhǔn)確性進(jìn)行保證，還需要將水準(zhǔn)基點(diǎn)聯(lián)在一起進(jìn)行測(cè)量，完成首次測(cè)量之后還需要參照精度指標(biāo)做好復(fù)測(cè)工作。

3.3 基于相對(duì)測(cè)量原理的矢矩法

如果軌道具有比較好的平順性，就需要對(duì)控制測(cè)量的方式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整或者是優(yōu)化。這種基于相對(duì)測(cè)量原理的矢矩法比衛(wèi)星定位測(cè)量的絕對(duì)坐標(biāo)要更加的快捷和便利，比較適合應(yīng)用在實(shí)際的施工作業(yè)當(dāng)中，具有靈活性。相對(duì)測(cè)量控制樁的位置具有靈活性，不需要將絕對(duì)化的坐標(biāo)作為支持，因此在進(jìn)行具體測(cè)量的時(shí)候需要對(duì)軌道檢查儀的類型進(jìn)行針對(duì)性的選擇，這樣就可以得到更好的測(cè)量效果。在具體的維護(hù)中，一旦檢測(cè)到坐標(biāo)數(shù)據(jù)的相對(duì)變化，需要根據(jù)實(shí)際的情況做好線路調(diào)整的工作。在經(jīng)過(guò)上述的測(cè)量的之后，就可以得到一定的測(cè)量結(jié)果，根據(jù)這個(gè)結(jié)果可以在實(shí)際線路的基礎(chǔ)上擬合出更加優(yōu)化的線路，可以說(shuō)是從實(shí)際運(yùn)營(yíng)效果出發(fā)的較為理想的線路，這條線路可以為鐵路線路的養(yǎng)護(hù)提供平面線形基準(zhǔn)，比較適合在普速鐵路的維護(hù)中進(jìn)行應(yīng)用。

4 結(jié)論

綜上所述，近些年我我國(guó)的鐵路建設(shè)工程已經(jīng)有了比較大的發(fā)展，對(duì)促進(jìn)人們生活水平提升和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的作用。因此對(duì)鐵路線路進(jìn)行維護(hù)和養(yǎng)護(hù)是非常重要的內(nèi)容，需要從測(cè)量上面就加強(qiáng)對(duì)其的重視程度。在高速鐵路CPⅢ控制網(wǎng)的影響下，我國(guó)的普速鐵路控制網(wǎng)的建設(shè)也需要加緊重視，這對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)的優(yōu)化具有重要的影響。在對(duì)普速鐵路進(jìn)行維護(hù)的過(guò)程中，要高精度的測(cè)量飲用到其中，比如說(shuō)衛(wèi)星定位等技術(shù)，這些先進(jìn)的、科學(xué)的技術(shù)能夠?qū)壍鲤B(yǎng)護(hù)的效果進(jìn)行有效的提升，同時(shí)也是促成今后高速鐵路和普速鐵路的整體化運(yùn)營(yíng)。