關(guān)于軌道測(cè)控網(wǎng)下的絕對(duì)測(cè)量在道床大修設(shè)計(jì)中應(yīng)用的探討

陳浩

中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司工電檢測(cè)所 上海 200040

鐵路線路設(shè)備大修是為全面恢復(fù)和提高線路設(shè)備固有可靠度而對(duì)線路進(jìn)行的大規(guī)模修理。道床大修是線路大修的重要項(xiàng)目之一，主要工作內(nèi)容為成段道床全斷面清篩，補(bǔ)充道砟，改善道床斷面，改善線路的縱斷面和平面，更換失效枕和失效聯(lián)結(jié)零件以及其他與道床大修相關(guān)的工作。由于道床大修設(shè)計(jì)外業(yè)調(diào)查的特殊性，需上道作業(yè)人員多、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)壓力增大，無(wú)形中存在安全隱患。目前軌道測(cè)控網(wǎng)下的絕對(duì)測(cè)量已在我局的普鐵廣泛使用，對(duì)提高線路運(yùn)行品質(zhì)，降低軌道TQI值起到明顯的作用。如何將軌道測(cè)控網(wǎng)下的絕對(duì)測(cè)量應(yīng)用于道床大修設(shè)計(jì)，降低現(xiàn)場(chǎng)安全隱患，提高大修設(shè)計(jì)質(zhì)量，值得進(jìn)一步探索思考。

1 目前道床大修設(shè)計(jì)外業(yè)調(diào)查模式

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和施工輪廓計(jì)劃，按照“輕重緩急”的原則編制設(shè)計(jì)計(jì)劃，按件名負(fù)責(zé)制分解設(shè)計(jì)任務(wù)，組織相關(guān)配合單位進(jìn)行線路大修勘測(cè)，及時(shí)進(jìn)行線路大修設(shè)計(jì)。道床大修外業(yè)調(diào)查一般分為三個(gè)作業(yè)小組同步進(jìn)行。

1.1 拉鏈組

拉鏈一般有前鏈1人，后鏈1人，鋼軌油漆標(biāo)記1人，路肩油漆標(biāo)記1人，卡鏈記錄現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備1人，不含防護(hù)員現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員共計(jì)5人。

1.2 測(cè)量組（縱斷面測(cè)量）

測(cè)量組一般有司鏡1人，記錄1人，跑尺3人。不含現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員現(xiàn)場(chǎng)共計(jì)5人。測(cè)量時(shí)，需選取合理置鏡點(diǎn)，由于電氣化線路均有接觸網(wǎng)立柱，若置鏡于本線路肩側(cè)，則接觸網(wǎng)立柱往往會(huì)遮擋視線，因此雙線地段一般置鏡于鄰線路肩側(cè)。以下圖為例，A、B、C三人負(fù)責(zé)跑尺，A負(fù)責(zé)15#、16#點(diǎn)，B負(fù)責(zé)17#、18#點(diǎn)，C負(fù)責(zé)19#、20#點(diǎn)，20#點(diǎn)為轉(zhuǎn)點(diǎn)，依此往下測(cè)量[1]。

圖1

1.3 道床調(diào)查組

道床調(diào)查配合人員3人，現(xiàn)場(chǎng)記錄人員1人。不含現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員現(xiàn)場(chǎng)共計(jì)4人。

以上3個(gè)作業(yè)組，每個(gè)小組需設(shè)1位現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員，加上前后各1位遠(yuǎn)端防護(hù)，共計(jì)需現(xiàn)場(chǎng)5位防護(hù)員。一般情況拉鏈及測(cè)量作業(yè)配合人員由大機(jī)段負(fù)責(zé)，道床調(diào)查配合人員由工務(wù)段負(fù)責(zé)，現(xiàn)場(chǎng)記錄由工務(wù)部工電檢測(cè)所設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)?，F(xiàn)場(chǎng)防護(hù)體系由工務(wù)段負(fù)責(zé)建立，現(xiàn)場(chǎng)所有作業(yè)人員上下道應(yīng)聽(tīng)從防護(hù)員指揮。

2 目前道床大修設(shè)計(jì)存在的不足

2.1 防護(hù)壓力大

道床大修外業(yè)調(diào)查分為3個(gè)作業(yè)小組，涉及作業(yè)人員多，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，所需防護(hù)人員較多，無(wú)形中增加安全隱患。

2.2 人工拉鏈存在的不足

（1）人工拉鏈時(shí)需將每個(gè)點(diǎn)號(hào)按順序進(jìn)行標(biāo)記，一旦出現(xiàn)某一處點(diǎn)號(hào)標(biāo)記錯(cuò)誤，其相應(yīng)的后續(xù)已標(biāo)記點(diǎn)號(hào)均為錯(cuò)誤點(diǎn)號(hào)，所涉及的記錄、測(cè)量工作需返工進(jìn)行。

（2）人工拉鏈因存在誤差，拉鏈里程與實(shí)際里程不可避免地存在差值，其差異隨著連續(xù)拉鏈會(huì)不斷累積。

2.3 道床大修縱斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)

以縱斷面優(yōu)化為主，平面僅針對(duì)局部線形不良地段進(jìn)行優(yōu)化，難以大修地段平縱斷面同步優(yōu)化[2]。

3 軌道測(cè)控網(wǎng)下的絕對(duì)測(cè)量介紹

3.1 軌道測(cè)控網(wǎng)下的絕對(duì)測(cè)量作業(yè)流程介紹

目前我局鐵路線路主要以CPⅢ點(diǎn)作為軌道空間線形優(yōu)化的控制點(diǎn)，其中CPⅢ點(diǎn)的平面控制來(lái)自CPⅠ和CPⅡ，高程控制來(lái)自水準(zhǔn)基點(diǎn)。軌道測(cè)控網(wǎng)下的絕對(duì)測(cè)量作業(yè)流程以下圖為例，先將全站儀架設(shè)在多功能小車上，多功能小車通過(guò)相關(guān)緊固件固定在鋼軌面上保持靜止。將棱鏡緊固于CPⅢ點(diǎn)，全站儀通過(guò)照準(zhǔn)至少4個(gè)CPⅢ點(diǎn)的棱鏡建站，完成建站后多功能小車靜止不動(dòng)，全站儀采用自動(dòng)追蹤模式，推行測(cè)量小車（小車上有緊固的棱鏡）前進(jìn)，全站儀自動(dòng)照準(zhǔn)測(cè)量小車上的棱鏡獲取數(shù)據(jù)，測(cè)量小車推行120m左右后停止（普速鐵路為120m左右，高鐵為60m左右），多功能小車松開(kāi)緊固件，由A點(diǎn)往前推行至B點(diǎn)重新建站。建站時(shí)，照準(zhǔn)至少4個(gè)CPⅢ點(diǎn)的棱鏡，其中4個(gè)CPⅢ點(diǎn)中應(yīng)有2個(gè)為A點(diǎn)建站時(shí)的CPⅢ點(diǎn)，建站完成后，全站儀采用自動(dòng)追蹤模式自動(dòng)照準(zhǔn)測(cè)量小車上的棱鏡，測(cè)量小車?yán)^續(xù)推行前進(jìn)進(jìn)行測(cè)量，依次進(jìn)行。

圖2

3.2 軌道測(cè)控網(wǎng)下的絕對(duì)測(cè)量相對(duì)于目前道床大修設(shè)計(jì)外業(yè)調(diào)查測(cè)量的優(yōu)勢(shì)

（1）不需人工拉鏈，全站儀獲取數(shù)據(jù)后，可根據(jù)坐標(biāo)值計(jì)算相應(yīng)的里程。

（2）利用全站儀自動(dòng)照準(zhǔn)記錄數(shù)據(jù)，不會(huì)產(chǎn)生人工讀數(shù)錯(cuò)誤。

（3）一次測(cè)量，可同步記錄平、縱斷面坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

（4）測(cè)量過(guò)程均在天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，與點(diǎn)外測(cè)量相比，減小了現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)壓力，更加安全可控。

4 結(jié)合軌道測(cè)控網(wǎng)下的絕對(duì)測(cè)量后道床大修設(shè)計(jì)

4.1 減少作業(yè)組數(shù)，降低防護(hù)壓力

既有的道床大修外業(yè)調(diào)查由于只有在先拉鏈后才能進(jìn)行測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)有3個(gè)作業(yè)組。采用軌道測(cè)控網(wǎng)下絕對(duì)測(cè)量后，其測(cè)量與是否拉鏈無(wú)關(guān)，在下達(dá)大修調(diào)查計(jì)劃后，工務(wù)段安排測(cè)量的彈性時(shí)間較長(zhǎng)，能更加合理的利用天窗進(jìn)行測(cè)量。道床大修設(shè)計(jì)外業(yè)調(diào)查只需要2個(gè)作業(yè)組，即設(shè)備記錄組和道床調(diào)查組，減少作業(yè)組數(shù)，降低防護(hù)壓力。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)拉鏈模式的改變

既有的拉鏈需要從起始點(diǎn)至結(jié)束點(diǎn)需連續(xù)拉鏈，拉鏈人員在每次對(duì)點(diǎn)時(shí)需不斷彎腰，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。采用新測(cè)量模式后，現(xiàn)場(chǎng)記錄人員僅在需要記錄現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或道床狀態(tài)頭尾的里程時(shí)，拉皮尺從鄰近CPⅢ點(diǎn)引出，通過(guò)鄰近CPⅢ點(diǎn)的距離可計(jì)算相應(yīng)里程?？ㄦ滎^尾的作業(yè)人員不需要連續(xù)拉鏈，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，且與既有的拉鏈模式對(duì)比，不需要人工做軌面和路肩油漆標(biāo)記點(diǎn)，減少了人工。

4.3 提高外業(yè)調(diào)查的效率

既有的道床大修設(shè)計(jì)外業(yè)調(diào)查的效率受測(cè)量進(jìn)度的影響較大，不同的司鏡人員其測(cè)量效率也不一樣。采用軌道測(cè)控網(wǎng)下絕對(duì)測(cè)量后，道床大修設(shè)計(jì)外業(yè)調(diào)查僅需道床調(diào)查與設(shè)備記錄2組，間接地提高了每日的外業(yè)調(diào)查進(jìn)度。

5 思考和建議

（1）目前軌道測(cè)控網(wǎng)下的絕對(duì)測(cè)量對(duì)提高線路運(yùn)行品質(zhì)，降低軌道TQI值起到明顯的作用，部分正線線路無(wú)CPⅢ點(diǎn)（或未貫通）地段，應(yīng)積極推進(jìn)做好相關(guān)推進(jìn)工作。

（2）道床大修設(shè)計(jì)采用軌道測(cè)控網(wǎng)下絕對(duì)測(cè)量后，可對(duì)大修地段平、縱斷面整體同步優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（3）對(duì)于已有的CPⅢ點(diǎn)，應(yīng)做好相應(yīng)的維護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)有缺損或失效時(shí)，應(yīng)及時(shí)測(cè)設(shè)補(bǔ)點(diǎn)。