無(wú)軌測(cè)量技術(shù)在接觸網(wǎng)工程中的應(yīng)用研究

陳偉

摘 要：對(duì)于接觸網(wǎng)工程來(lái)說(shuō)，測(cè)量的重要性不言而喻。由于鐵路工程對(duì)于工期要求相對(duì)較緊，因此，有必要采取更為先進(jìn)的無(wú)軌測(cè)量技術(shù)來(lái)確保施工的進(jìn)度和質(zhì)量。本文在對(duì)測(cè)量方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)實(shí)案例論證了該方法的先進(jìn)性。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng);全站儀;無(wú)軌測(cè)量

進(jìn)入新世紀(jì)后，我國(guó)大力推進(jìn)鐵路建設(shè)活動(dòng)，截止2019年底，我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)總里程已突破14萬(wàn)公里。但對(duì)于鐵路建設(shè)工程來(lái)說(shuō)，因?yàn)閷?duì)工期的要求相對(duì)嚴(yán)格，站后四電工程與鋪軌、土建等施工活動(dòng)會(huì)存在較多的交叉，尤其對(duì)于接觸網(wǎng)工程來(lái)說(shuō)，從基礎(chǔ)開(kāi)挖到通電運(yùn)營(yíng)須耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間[1]。所以，必須要采取具有較高可操作性和精確性的測(cè)量方法，以便更好的促進(jìn)接觸網(wǎng)工程施工活動(dòng)的開(kāi)展。為此，本文將結(jié)合現(xiàn)實(shí)案例，對(duì)接觸網(wǎng)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行較為詳細(xì)的分析和介紹。

1 無(wú)軌測(cè)量方案簡(jiǎn)介

1.1接觸網(wǎng)基礎(chǔ)定位測(cè)量方法

起測(cè)點(diǎn)的確定主要是基于道岔的岔心里程，將平面布置圖作為基礎(chǔ)，通過(guò)鋼卷尺等工具來(lái)開(kāi)展縱向測(cè)量，并于路基之上標(biāo)注相關(guān)支柱的位置，在此基礎(chǔ)上完成基坑開(kāi)挖前的橫向定位測(cè)量活動(dòng)[2]。就橫向定位測(cè)量活動(dòng)而言，關(guān)鍵是要利用輔軌或者是土建單位所交付的線路中心樁，利用崩線繩和經(jīng)緯儀等工具利用直線來(lái)對(duì)線路中心進(jìn)行確定。顯然，該方法存在較為明顯的問(wèn)題和不足，會(huì)受到其他施工單位施工進(jìn)度的制約，如交樁的精度與時(shí)間都會(huì)對(duì)測(cè)量活動(dòng)造成較為嚴(yán)重的影響。需要指出的是，停車場(chǎng)、車輛段和大車站等區(qū)域的基礎(chǔ)澆筑活動(dòng)，會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)工程的施工進(jìn)度造成顯著的影響，如果沒(méi)有能夠在最佳時(shí)機(jī)完成基礎(chǔ)澆筑活動(dòng)，那么會(huì)大幅的提升企業(yè)的施工成本費(fèi)用支出，使經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益蒙受巨大的損失。

1.2地線段剛性懸掛點(diǎn)定位測(cè)量方法

起測(cè)點(diǎn)的確定主要是基于道岔的岔心里程，將平面布置圖作為基礎(chǔ)，通過(guò)鋼卷尺等工具來(lái)開(kāi)展縱向測(cè)量，并于隧道壁之上標(biāo)注相關(guān)懸掛點(diǎn)的位置，在此基礎(chǔ)上完成打孔前的橫向定位測(cè)量活動(dòng)。由于缺乏軌道來(lái)作為橫向測(cè)量活動(dòng)的基礎(chǔ)，所以，加大了確定中心點(diǎn)的位置的難度。當(dāng)前，通過(guò)平分隧道斷面法來(lái)完成線路中心線的確定，會(huì)導(dǎo)致較為較為嚴(yán)重的誤差。究其原因，主要是由于軌道中心和隧道中心有著相應(yīng)的偏差，同時(shí)該偏差未具備相應(yīng)的規(guī)律性，且無(wú)法適用在曲線段之上。

2 基于現(xiàn)實(shí)工程的全站儀無(wú)軌測(cè)量方案

與鋪軌單位以及土建單位進(jìn)行及時(shí)的聯(lián)系，要求其及時(shí)移交相關(guān)重要圖紙，并與土建單位一道前往現(xiàn)場(chǎng)完成現(xiàn)場(chǎng)交樁活動(dòng)?；趫D紙內(nèi)的曲線要素表所呈現(xiàn)出的相關(guān)數(shù)據(jù)，在全面、客觀的比對(duì)后，如無(wú)錯(cuò)誤，則利用交點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)進(jìn)行相關(guān)放樣點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算和分析，并通過(guò)縱斷面圖來(lái)對(duì)軌面高層進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。打開(kāi)全站儀，準(zhǔn)確無(wú)誤的輸入相關(guān)放樣點(diǎn)的坐標(biāo)和控制點(diǎn)的坐標(biāo)，然后通過(guò)全站儀來(lái)完成測(cè)量放樣活動(dòng)，從而較為準(zhǔn)確的獲得了剛性懸掛點(diǎn)以及支柱基礎(chǔ)的位置。

全站儀無(wú)軌測(cè)量方案的流程主要包括內(nèi)業(yè)資源整理以及工程現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量等環(huán)節(jié)。就前者而言，需要盡可能的收集到更為準(zhǔn)確的資料信息，以便為獲取高精度的測(cè)量結(jié)果奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文將結(jié)合某軌道工程來(lái)說(shuō)明全站儀無(wú)軌測(cè)量方案的運(yùn)用和注意事項(xiàng)。

2.1移交資料

開(kāi)展四電工程施工活動(dòng)之前，建設(shè)單位會(huì)同監(jiān)理單位、施工單位共同完成交樁資料的移交，所移交的資料詳見(jiàn)圖1。

2.2現(xiàn)場(chǎng)交樁

大量現(xiàn)實(shí)案例表明，要想理想的完成接觸網(wǎng)勘查和施工活動(dòng)，就必須嚴(yán)格按照要求開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)交樁活動(dòng)?，F(xiàn)場(chǎng)交樁活動(dòng)的主要目的在于對(duì)基樁的合理性以及有無(wú)滿足移交標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行客觀、嚴(yán)格的判定。需要注意的是，現(xiàn)場(chǎng)交樁并非要求一次性完成全部的移交，站前單位完成某一區(qū)段樁點(diǎn)的施工活動(dòng)之后，就組織和會(huì)同站后單位完成該區(qū)段的樁點(diǎn)移交。因此，對(duì)于站前單位來(lái)說(shuō)，在獲取到了相應(yīng)的線路資料信息之后，必須在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行跟進(jìn)，如果存在問(wèn)題要告知線路施工單位，以便及時(shí)進(jìn)行整改并完成移交工作。

對(duì)于土建單位來(lái)說(shuō)，必須要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)坐標(biāo)樁的移交。就大量的施工案例而言，土建單位需要完成交樁的數(shù)量極大，而現(xiàn)場(chǎng)的樁點(diǎn)有可能難以滿足站后單位的需要，該問(wèn)題主要表現(xiàn)為樁點(diǎn)位置在圖紙上和現(xiàn)場(chǎng)存在較為明顯的偏差，或是站后單位無(wú)法開(kāi)展后續(xù)的施工活動(dòng)。因此，交樁活動(dòng)中所移交的必須是現(xiàn)階段完成澆筑的樁，并同時(shí)滿足設(shè)計(jì)院的要求，與圖紙上完全相符。下文為該工程現(xiàn)場(chǎng)所采集的數(shù)據(jù)，詳見(jiàn)表1。

2.3分析和計(jì)算線路參數(shù)

對(duì)于接觸網(wǎng)的勘測(cè)和施工活動(dòng)而言，坐標(biāo)的分析和計(jì)算的重要性不言而喻?；谙嚓P(guān)圖紙內(nèi)的曲線要素表，通過(guò)對(duì)圖紙中的數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，核實(shí)工程現(xiàn)場(chǎng)是否存在相應(yīng)的問(wèn)題。

本文將重點(diǎn)介紹交點(diǎn)法的坐標(biāo)計(jì)算，涉及的參數(shù)具體包括了樁號(hào)、LS1、LS2、半徑、Y（E）坐標(biāo)、X（N）坐標(biāo)等。仔細(xì)、準(zhǔn)確的錄入相關(guān)交點(diǎn)的參數(shù)值，詳見(jiàn)表2。

圖1中，QD和ZD分別表示起點(diǎn)坐標(biāo)和終點(diǎn)坐標(biāo)。單擊右側(cè)的生成直曲表按鈕，來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和圖紙數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的核對(duì)，詳見(jiàn)表3。

最后通過(guò)軌面高程計(jì)算公式H=HZ+L×i來(lái)進(jìn)行計(jì)算，其中，H表示的是支柱處的軌面高程;i表示的是坡度;L表示的是支柱處距離邊坡處的長(zhǎng)度;HZ表示的是變坡點(diǎn)的高程。

2.4現(xiàn)場(chǎng)定測(cè)

（1）地下段剛性懸掛點(diǎn)測(cè)量定位。打開(kāi)全站儀，全面、準(zhǔn)確的輸入相關(guān)放樣點(diǎn)的坐標(biāo)以及控制點(diǎn)的坐標(biāo)，然后前往施工現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)展測(cè)量放樣活動(dòng)，在完成剛性懸掛點(diǎn)的確定之后，完成相應(yīng)的標(biāo)記活動(dòng)。

（2）基礎(chǔ)測(cè)量定位?；A(chǔ)中心直接決定了基礎(chǔ)位置，距離線路中心的偏移值基于50%支柱寬度+限界，然后聯(lián)同支柱允許限界誤差來(lái)進(jìn)行共同的確定，最終完成了基礎(chǔ)中心位置坐標(biāo)的分析和計(jì)算活動(dòng)。

3 全站儀無(wú)軌測(cè)量方案的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)

3.1能夠全面提升施工質(zhì)量和作業(yè)效率

因?yàn)槲覈?guó)鐵路接觸網(wǎng)工程的施工現(xiàn)場(chǎng)多變且復(fù)雜，加之技術(shù)方面的影響，現(xiàn)階段我國(guó)在接觸網(wǎng)立桿測(cè)量活動(dòng)中通常采取的是人工開(kāi)挖和澆筑，并通過(guò)無(wú)軌定測(cè)來(lái)優(yōu)化和完善下部工程施工工藝，極大的提高了工作效率，同時(shí)，還可以通過(guò)機(jī)械施工來(lái)完成基礎(chǔ)部分的建設(shè)，從而顯著的提升了安全系數(shù)水平。

3.2經(jīng)濟(jì)分析

該接入網(wǎng)工程在采取基于全站儀的定規(guī)測(cè)量方案之后，節(jié)約了人工費(fèi)用175340元、搶工增加費(fèi)49000元，但因?yàn)樵黾恿藱C(jī)械設(shè)備的使用，導(dǎo)致機(jī)械費(fèi)用增加了31000元，但總體上來(lái)說(shuō)，節(jié)約成本費(fèi)用累計(jì)175340+49000-31000=193340元，實(shí)現(xiàn)了較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4 結(jié)論

綜上所述，基于全站儀的無(wú)軌測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該技術(shù)對(duì)于工期要求較為嚴(yán)格的鐵路接觸網(wǎng)工程來(lái)說(shuō)，可以在確保施工進(jìn)度的同時(shí)，確保工程施工質(zhì)量，值得大規(guī)模進(jìn)行推廣。

參考文獻(xiàn)

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