專利名稱：控制基樁網測設方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無砟軌道鐵路，尤其涉及到一種無砟軌道控制基樁網的測設方法。
背景技術：
客運專線軌道的高平順性是實現(xiàn)列車高速運行的最基本條件，實現(xiàn)和保持高精度 的軌道幾何狀態(tài)是客運專線建設的關鍵技術。為了保證軌道的高平順性，線路必須滿足軌 道內、外部幾何尺寸精度的要求。無砟軌道控制基樁網的測設直接關系著線下工程施工精 度和上部軌道施工精度，合格完善的控制網是無砟軌道各環(huán)節(jié)施工精度的前提，為此，研發(fā) 了 一種測設無砟軌道控制基樁網的方法。

發(fā)明內容
基于上述實踐的需要，本發(fā)明提供了一種控制基樁網測設方法，能保證客運專線 無砟軌道的高平順性。 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種控制基樁網測設方法，包括以 下步驟 第一步，CPIII控制基樁導線測量 在線下工程基本完工后，將CPIII導線附合于CPI或CPII控制點上，并滿足附合 長度《lkm，邊長為150 200m，測距中誤差《3mm，測角中誤差《4〃 ，相鄰點位坐標中誤
差《5mm，導線全長相對閉合差限差《1/20000，方位角閉合差限差《(±8V^)"，其中n
表示測回數，對應導線等級為五等；CPIII導線控制點的定位精度應滿足可重復性測量精 度為6mm，相對點位精度為5mm ; 采用標稱精度不大于1 〃 、測距精度不大于2mm+2卯m的全站儀施測；按如下要求 進行水平角測量測量水平方向4測回；測站至CPIII標記點間的距離4測回；方向觀測
各項限差滿足等級為DJ1級的全站儀測回數^2，半測回歸零差《6" ，2C較差《9"，同 一方向各測回間較差《6";等級為DJ2級的全站儀測回數^4，半測回歸零差《8" ，2C較
差《13"，同一方向各測回間較差《9";觀測最后結果按等權進行測站平差；每個方向點
觀測4個全測回，距離的觀測可與水平角觀測同步進行，并由全站儀自動進行，讀數至0. 1
毫米，距離測量各項限差滿足等級為I級的電磁波測距儀測距中誤差應< 5mm，同一測回
各次讀數互差《5mm，測回間讀數較差《7mm，往返測平距較差《2mD ;等級為II級的電磁
波測距儀測距中誤差《10mm，同一測回各次讀數互差《10mm，測回間讀數較差《15mm，往
返測平距較差《2mD ;儀器標稱精度<formula>formula see original document page 4</formula>式中a為儀器標稱精度中的固定誤
差，單位mm， b為比例誤差系數，單位mm/km， D為測距邊長度，單位km ; 在方位角閉合差及導線全長相對閉合差滿足要求后，采用嚴密平差法進行計算，
求出CPIII導線點最接近真值的坐標； 第二步，CPIII控制基樁后方交會測量 CPIII控制基樁導線測量完畢后，在導線測設的控制基樁基礎上，采用后方交會的方法進行加密測量每個測站以2X6個CPIII點和2個設站點為測量目標，除起始端外，每 個CPIII點應保證測量2次，每次測量前后記錄每個測站的溫度、氣壓以及CPin目標點的 棱鏡高；測量成果采用獨立自由網平差，然后在CP I或CP II中置平；CPIII控制點的定位 精度應滿足可重復性測量精度為5mm，相對點位精度為1mm ; 與CPI和CP II聯(lián)測平面測量根據需要分段進行，并與測量范圍內的CP II點 聯(lián)測；在與CPI點聯(lián)測時，須確保與其它控制點的兼容性；每個測站均記錄溫度、氣壓以及 CPI、CP II目標點的棱鏡高；當線路有長短鏈時，應注意區(qū)分重復里程及標記的編號；具體 要求如下 ①與上一級控制點聯(lián)測，使用盡量多的自由設站點觀測，方向和距離測量4個測 回； ②如果從自由測站上到高等級控制點不能直接通視，須采用C級GPS技術或四等 導線加密CPII控制點； ③為了保證相鄰CPin網段的聯(lián)接精度，相鄰CPIII網段需設置重合區(qū)域，每個重 合區(qū)域至少要有4對CPIII點，后續(xù)CPIII網以先建控制點為已知點，并采用固定數據平 差，每段CPIII網不小于4公里； 在CPIII控制點滿足各項限差要求后應永久固定，控制點標識要清晰、齊全，繪制 布設平面示意圖和控制點表，并書面記錄控制點的位置、里程、外移距；整理和保存所有測 量數據，并將手工校驗的修正參數記錄在案； 采用專業(yè)軟件對CPIII平面控制網的平面數據進行處理，當處理結果不能滿足所
要求的精度指標時，應進行返工測量；
第三步，CPIII控制點高程測量 每一測段至少與3個二等水準點進行聯(lián)測，形成檢核；聯(lián)測時，采用二等水準測量 施測；往返水準路線均觀測軌道2側的CPIII導線網控制點和觀測墩，每一測站設站在觀 測目標的重心附近，采用順時針的觀測順序；CPIII控制點高程測量按《客運專線無碴軌道 鐵路工程測量技術暫行規(guī)定》中的二等水準測量的要求施測，在CPIII平面測量完成后進 行，并起閉于二等水準基點采用滿足精度要求的電子水準儀進行精密水準測量，配套銦瓦 尺；導線網為平面與高程共網設置，在進行CPIII導線網平面測量時，同時進行高程測量， 其測量精度按國家二等水準測量進行，應滿足每千米水準測量偶然中誤差M A《2. 0mm，
每千米水準測量全中誤差麗《4. 0mm，檢測已測段高差之差小于i2在皿，往返測不符值
《8在跳附合路線或環(huán)線閉合差《8在跳左右路線高差不符值、在跳L為往返測段、 附合或環(huán)線的水準路線長度，單位km ; 精密水準測量還應滿足每千米高差全中誤差《4mm，路線長度為2km，與已知點 聯(lián)測、附合或環(huán)線的觀測次數均為往返，往返較差或閉合差《8在皿，結點之間或結點與高 級點之間，其路線的長度，不應大于各項規(guī)定標準的0. 7倍； 采用銦瓦尺進行精密水準觀測，并滿足視距《60m，前后視距差《2. Om，測段的前 后視距累積差《4. Om，視線高度為下絲讀數^ 0. 3m。 在所述附合或置平時相鄰段應有足夠的重疊，重疊長度應大于lkm。 所述電子水準儀每千米水準測量高差中誤差《±0. 3mm，每千米往返測閉合差中
5誤差《±0. 5mm。 各種儀器設備應在鑒定期內，有效期最多為一年，每天使用前，需根據儀器自帶的 軟件對儀器進行檢驗和校準。 本發(fā)明的積極效果是線路滿足軌道內、外部幾何尺寸精度的要求，且有利于滿足 線下工程的施工精度和上部軌道施工精度要求，更好地保證了客運專線軌道的高平順性。
具體實施例方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。 本說明書(包括任附加權利要求、摘要和附圖
)中公開的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只 是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
—種控制基樁網測設方法，包括如下步驟
第一步，CPIII導線測量 CPIII導線測量在線下工程基本完工后進行；將CPIII導線附合于CPI或CPII控 制點上，CPIII導線測量的主要技術要求應滿足附合長度《lkm，邊長以150 200m為宜， 測距中誤差《3mm，測角中誤差《4〃 ，相鄰點位坐標中誤差《5mm，導線全長相對閉合差限
差《1/20000，方位角閉合差限差《(±87^)',，其中n表示測回數，對應導線等級為五等；
CPIII導線控制點的定位精度要求應滿足可重復性測量精度為6mm，相對點位精度為5mm。
CPIII導線測量應滿足下列要求 (1)導線測量應起閉于CPI、CPII控制點上，采用標稱精度不低于1〃 、2mm+2卯m的 全站儀施測。 (2)導線測量水平角觀測技術要求應滿足等級為DJ1級的全站儀測回數^ 2，半
測回歸零差《6" ，2C較差《9"，同一方向各測回間較差《6";等級為DJ2級的全站儀測
回數^4，半測回歸零差《8" ，2C較差《13〃 ，同一方向各測回間較差《9〃 。 (3)導線邊長測量，讀數至毫米，距離和豎直角往返各觀測2測回。各項限差應滿
足等級為I級的電磁波測距儀測距中誤差應< 5mm，同一測回各次讀數互差《5mm，測回間
讀數較差《7mm，往返測平距較差《2mD ;等級為II級的電磁波測距儀測距中誤差《10mm，
同一測回各次讀數互差《10mm，測回間讀數較差《15mm，往返測平距較差《2mD ; mD = (a+b X D)，為儀器標稱精度，式中 a為儀器標稱精度中的固定誤差(mm)b為比例誤差系數(mm/km) D為測距邊長度(km) 電磁波測距儀的測距精度劃分標準為測距長度為1km時， 等級為I級I mD I《5mm 等級為II級5mm < |mD|《10mm (4)CPIII導線應在方位角閉合差及導線全長相對閉合差滿足要求后，采用嚴密平 差法進行計算，求出CPIII導線點的最似然估值，也就是計算最接近真值的坐標。
第二步，CPIII控制基樁后方交會測量
CPIII控制基樁導線測量完畢后，在導線測設的控制基樁基礎上，采用后方交會的
方法進行加密測量，測量成果采用獨立自由網平差，然后在cp i或cp n中置平。分段附合
或置平時相鄰段應有足夠的重疊，重疊長度應大于lkm。 CPIII控制點的定位精度應滿足 可重復性測量精度為5mm，相對點位精度為lnm。
CPIn控制基樁后方交會測量應滿足 (1) CPIII控制點滿足各項限差要求后應永久固定。控制點標識要清晰、齊全、便于 使用，并繪制布設平面示意圖和控制點表，做好點之記記錄表格中要求記錄的測點的信息， 描述其位置、里程、外移距。 (2)對于測量數據的整理和保存，必須保證數據信息能夠從測量一直到評估驗收 和存檔都完整一致，手工校驗的修正參數，必須記錄在案。 (3)CPIII平面控制網的平面數據采用專業(yè)軟件進行處理，處理結果不能滿足所要
求的精度指標時，應進行返工測量。
第三步，CPIII控制點高程測量 CPIII控制點水準測量應按精密水準測量的要求施測。CPIII控制點高程測量工 作應在CPIII平面測量完成后進行，并起閉于二等水準基點，且一個測段內包含的二等水 準基準點不能少于3個。 精密水準測量采用滿足精度要求的電子水準儀(電子水準儀每千米水準測量高 差中誤差不應大于±0. 3mm，每千米往返測閉合差中誤差不大于±0. 5mm)，配套銦瓦尺。使 用儀器設備應在鑒定期內，有效期最多為一年，每天使用該儀器之前，根據儀器自帶的軟件 對儀器進行檢驗和校準。 (1)精密水準測量精度要求應滿足每千米水準測量偶然中誤差M A《2. 0mm，每 千米水準測量全中誤差麗《4. Omm，檢測已測段高差之差應小于12在，往返測不符值不大
于8#附合路線或環(huán)線閉合差不大于8在，左右路線高差不符值不大于4、/1 L為往返測 段、附合或環(huán)線的水準路線長度，單位km。 (2)精密水準測量的主要技術標準應滿足每千米高差全中誤差不應大于4mm，路 線長度為2km，水準尺為銦瓦尺，與已知點聯(lián)測、附合或環(huán)線的觀測次數均為往返，往返較差
或閉合差不大于8在皿。結點之間或結點與高級點之間，其路線的長度，不應大于各項規(guī)定 標準的0. 7倍；L為往返測段、附合或環(huán)線的水準路線長度，單位km。 (3)精密水準觀測應符合以下要求水準尺類型為銦瓦尺，視距《60m，前后視距
差《2. Om，測段的前后視距累積差《4. Om，視線高度為下絲讀數^ 0. 3m。 本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的
新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權利要求
一種控制基樁網測設方法，其特征在于包括以下步驟第一步，CPIII控制基樁導線測量在線下工程基本完工后，將CPIII導線附合于CPI或CPII控制點上，并滿足附合長度≤1km，邊長為150～200m，測距中誤差≤3mm，測角中誤差≤4″，相鄰點位坐標中誤差≤5mm，導線全長相對閉合差限差≤1/20000，方位角閉合差限差≤其中n表示測回數，對應導線等級為五等；CPIII導線控制點的定位精度應滿足可重復性測量精度為6mm，相對點位精度為5mm；采用標稱精度不大于1″、測距精度不大于2mm+2ppm的全站儀施測；按如下要求進行水平角測量測量水平方向4測回；測站至CPIII標記點間的距離4測回；方向觀測各項限差滿足等級為DJ1級的全站儀測回數≥2，半測回歸零差≤6″，2C較差≤9″，同一方向各測回間較差≤6″；等級為DJ2級的全站儀測回數≥4，半測回歸零差≤8″，2C較差≤13″，同一方向各測回間較差≤9″；觀測最后結果按等權進行測站平差；每個方向點觀測4個全測回，距離的觀測可與水平角觀測同步進行，并由全站儀自動進行，讀數至0.1毫米，距離測量各項限差滿足等級為I級的電磁波測距儀測距中誤差應＜5mm，同一測回各次讀數互差≤5mm，測回間讀數較差≤7mm，往返測平距較差≤2mD；等級為II級的電磁波測距儀測距中誤差≤10mm，同一測回各次讀數互差≤10mm，測回間讀數較差≤15mm，往返測平距較差≤2mD；儀器標稱精度mD＝(a+b×D)，式中a為儀器標稱精度中的固定誤差，單位mm，b為比例誤差系數，單位mm/km，D為測距邊長度，單位km；在方位角閉合差及導線全長相對閉合差滿足要求后，采用嚴密平差法進行計算，求出CPIII導線點最接近真值的坐標；第二步，CPIII控制基樁后方交會測量CPIII控制基樁導線測量完畢后，在導線測設的控制基樁基礎上，采用后方交會的方法進行加密測量每個測站以2×6個CPIII點和2個設站點為測量目標，除起始端外，每個CPIII點應保證測量2次，每次測量前后記錄每個測站的溫度、氣壓以及CPIII目標點的棱鏡高；測量成果采用獨立自由網平差，然后在CPI或CPII中置平；CPIII控制點的定位精度應滿足可重復性測量精度為5mm，相對點位精度為1mm；與CPI和CPII聯(lián)測平面測量根據需要分段進行，并與測量范圍內的CPII點聯(lián)測；在與CPI點聯(lián)測時，須確保與其它控制點的兼容性；每個測站均記錄溫度、氣壓以及CPI、CPII目標點的棱鏡高；當線路有長短鏈時，應注意區(qū)分重復里程及標記的編號；具體要求如下①與上一級控制點聯(lián)測，使用盡量多的自由設站點觀測，方向和距離測量4個測回；②如果從自由測站上到高等級控制點不能直接通視，須采用C級GPS技術或四等導線加密CPII控制點；③為了保證相鄰CPIII網段的聯(lián)接精度，相鄰CPIII網段需設置重合區(qū)域，每個重合區(qū)域至少要有4對CPIII點，后續(xù)CPIII網以先建控制點為已知點，并采用固定數據平差，每段CPIII網不小于4公里；在CPIII控制點滿足各項限差要求后應永久固定，控制點標識要清晰、齊全，繪制布設平面示意圖和控制點表，并書面記錄控制點的位置、里程、外移距；整理和保存所有測量數據，并將手工校驗的修正參數記錄在案；采用專業(yè)軟件對CPIII平面控制網的平面數據進行處理，當處理結果不能滿足所要求的精度指標時，應進行返工測量；第三步，CPIII控制點高程測量每一測段至少與3個二等水準點進行聯(lián)測，形成檢核；聯(lián)測時，采用二等水準測量施測；往返水準路線均觀測軌道2側的CPIII導線網控制點和觀測墩，每一測站設站在觀測目標的重心附近，采用順時針的觀測順序；CPIII控制點高程測量按《客運專線無碴軌道鐵路工程測量技術暫行規(guī)定》中的二等水準測量的要求施測，在CPIII平面測量完成后進行，并起閉于二等水準基點采用滿足精度要求的電子水準儀進行精密水準測量，配套銦瓦尺；導線網為平面與高程共網設置，在進行CPIII導線網平面測量時，同時進行高程測量，其測量精度按國家二等水準測量進行，應滿足每千米水準測量偶然中誤差MΔ≤2.0mm，每千米水準測量全中誤差MW≤4.0mm，檢測已測段高差之差小于往返測不符值≤附合路線或環(huán)線閉合差≤左右路線高差不符值≤L為往返測段、附合或環(huán)線的水準路線長度，單位km；精密水準測量還應滿足每千米高差全中誤差4mm，路線長度為2km，與已知點聯(lián)測、附合或環(huán)線的觀測次數均為往返，往返較差或閉合差≤結點之間或結點與高級點之間，其路線的長度，不應大于各項規(guī)定標準的0.7倍；采用銦瓦尺進行精密水準觀測，并滿足視距≤60m，前后視距差≤2.0m，測段的前后視距累積差≤4.0m，視線高度為下絲讀數≥0.3m。F200910312676320091230C000011.tif,F200910312676320091230C000021.tif,F200910312676320091230C000022.tif,F200910312676320091230C000023.tif,F200910312676320091230C000024.tif,F200910312676320091230C000031.tif
2. 根據權利要求1所述的控制基樁網測設方法，其特征在于在所述附合或置平時相鄰段應有足夠的重疊，重疊長度應大于lkm。
3. 根據權利要求1所述的控制基樁網測設方法，其特征在于所述電子水準儀每千米水準測量高差中誤差《±0. 3mm，每千米往返測閉合差中誤差《±0. 5mm。
4. 根據權利要求1所述的控制基樁網測設方法，其特征在于各種儀器設備應在鑒定期內，有效期最多為一年，每天使用前，需根據儀器自帶的軟件對儀器進行檢驗和校準。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控制基樁網測設方法，包括第一步，CPIII控制基樁導線測量將CPIII導線附合于CPI或CPII控制點上，并滿足主要的技術要求；第二步，CPIII控制基樁后方交會測量在導線測設的控制基樁基礎上，采用后方交會的方法進行加密測量，測量成果采用獨立自由網平差，然后在CPI或CPII中置平；第三步，CPIII控制點高程測量。本發(fā)明的積極效果是該測量方法保證了高速鐵路軌道內、外部幾何尺寸施工精度的要求，是客運專線軌道高平順性的有力技術支撐。
文檔編號E01B35/00GK101736662SQ20091031267
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權日2009年12月30日
發(fā)明者萬軼, 宋德佩, 杜建武, 梅紅, 王智勇, 白昆華, 秦瑞謙, 肖肅宇, 謝錄杲, 趙代強, 趙 智, 龔斯昆 申請人:中鐵八局集團有限公司