无砟轨道施工精测技术及其运用

摘要

无砟轨道具有整体性强、稳定性好、坚固耐用、轨道变形小且变形累积缓慢等优点，有利于高速行车和减少养护维修工作量、降低作业强度、改善运营条件，已成为高速铁路轨道结构的主要发展方向。
　　 为保证高速行车对线路平顺性的要求，线路必须具备准确的几何线形参数。无砟轨道铺设工艺复杂，施工完成后基本不再具备调整的可能性，仅能依靠扣件进行微量的调整，若出现问题，将为整个工程的使用留下隐患，必须花费高昂的代价进行弥补。因此，无砟轨道的施工误差及测量精度有着较有砟轨道更为严格的要求，是客运专线建设能否成功的关键，精确测量技术对于保证无砟轨道的平顺性和稳定性具有至关重要的作用，其施工精度必须保持在毫米级的范围内。
　　 无砟轨道测量精度要求高、技术新，测量方法和理念与传统的普通有砟轨道铁路完全不同。本文建立在对国内外测量技术标准进行对比分析、对客运专线无砟轨道工程控制网测量技术及其标准等进行大量研读基础之上，简要介绍了测量学基本知识及测量原理，着重对测量精度的要求进行了详细说明。按照客运专线建设过程顺序，分别介绍了客运专线无砟轨道铁路平面和高程控制网设计原则及建网方法、控制网维护要求、点位埋设及标识等。本文论述了“三网合一”的概念和实现铁路工程测量系统统一的重要意义。根据我国在京津、郑西、武广、遂渝、秦沈等客运专线的施工经验积累，系统总结了我国CRTS-Ⅱ型、CRTS-Ⅰ型板式、CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道及板式道岔的精调作业程序及过程，对施工过程中控制测量的相关问题进行了论述、分析和探讨。所得结论对类似无砟轨道的施工具有一定的参考作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2国内外高速铁路建立精测网的研究现状

1.2.1国外对于无砟轨道铺设及精密测量技术的研究及现状

1.2.2国内对于无砟轨道铺设及精密测量技术的研究及现状

1.3本文的研究工作

1.3.1研究目的及意义

1.3.2研究方法

1.3.3研究的主要内容

第2章精密测量控制网的相关理论知识

2.1全球定位系统(Global Positioning System—GPS)

2.1.1全球定位系统简介

2.1.2全球定位系统测量原理

2.2 GPS布网方法

2.2.1 GPS基线向量网的等级

2.2.2 GPS基线向量网的同步图形扩展式布网形式

2.3坐标系、基准和坐标系统

2.3.1坐标系的分类

2.3.2基准

2.3.3 GPS测量中常用的坐标系统

2.4高斯投影

2.4.1高斯投影方法简介

2.4.2 WGS-84坐标系及其坐标转换

2.5高程系统

2.5.1大地高系统

2.5.2正高系统

2.5.3正常高

2.6 GPS基线解算(平差)

2.6.1 GPS基线解算的基本原理

2.6.2 GPS网平差的分类

第3章无砟轨道三级平面控制网的作用及建立方法

3.1基础平面控制网(CPⅠ)

3.1.1 CPI点位的选取应满足以下要求

3.1.2基础平面控制点(CPI)施测

3.1.3 GPS基线解算

3.1.4 GPS网平差及坐标转换

3.2线路控制网(CP Ⅱ)

3.3基桩控制网(CPⅢ)

3.4高程控制网

3.4.1一般规定

3.4.2高程控制网设计

3.4.3高程控制测量

3.5基桩控制点(CPⅢ)的建立

3.5.1平面位置复测

3.5.2高程复测

3.5.3 CPⅢ控制网的建立

3.5.4 CPⅢ控制网高程测量

3.6“三网合一”

3.6.1三网合一的概念

3.6.2三网合一的重要性和意义

3.7工程测量控制网维护

3.7.1维护类型

3.7.2维护要求

3.8控制点标志及埋石要求

3.8.1各等级平面控制点标志

3.8.2各等级控制点标石的埋设

第4章CRTS Ⅱ型板式无砟轨道精调测量技术

4.1 CRTS Ⅱ型板式无砟轨道简介

4.2轨道板粗铺

4.2.1轨道板粗铺前准备

4.2.2轨道板的支点设置及粗铺

4.3轨道板精调

4.3.1精调测量理论数据的确定

4.3.2无砟轨道测量数据产生流程

4.3.3计算理论坐标数据

4.3.4轨道板精调数据的确定

4.3.5轨道板精调

4.4施工过程中相关问题的探讨

4.4.1精调过程中可能出现的问题及处理办法

4.4.2预制轨道板对精调过程施工精度的影响

4.4.3对目前施工方法改进的设想

第5章CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道精调测量技术

5.1 CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道简介

5.2轨排粗调

5.2.1轨排粗调前的准备工作

5.2.2轨排粗调

5.3轨排精调

5.3.1轨枕编号

5.3.2确定全站仪坐标

5.3.3测量轨道数据

5.3.4反馈信息

5.3.5调整中线及轨道高程

5.4轨道精调

5.4.1工前检查

5.4.2无砟轨道线路第一次测量

5.4.3无砟轨道线路第二次测量

5.4.4精调过程

5.5施工过程中相关问题的探讨

5.5.1精调小车的优缺点

5.5.2怎样保证CP Ⅰ等基础点的相对稳定

第6章CRTS Ⅰ型板式无砟轨道精调测量技术

6.1 CRTS Ⅰ型板式无砟轨道简介

6.2底座及凸形挡台施工

6.2.1施工前准备工作

6.2.2施工方法

6.2.3基准器测设

6.2.4轨道板铺设

6.3无砟轨道CPⅢ网点稳定性检测方法探讨

6.3.1 CPⅢ网点平面及高程稳定性检测原理

第7章板式无砟道岔精调测量技术

7.1道岔简介

7.2板式无砟道岔精调作业

7.2.1 CPⅢ点复测

7.2.2道岔板精调作业

7.2.3道岔板复测

7.2.4道岔精调作业

7.3无砟轨道施工过程中的体会

7.3.1无砟轨道路基工程的主要技术特点及关键施工技术

7.3.2无砟轨道桥梁工程的主要技术特点及关键施工技术

7.3.3无砟轨道隧道工程的主要技术特点及关键施工技术

7.3.4需要进一步研究的施工技术问题

结论与展望

本文的主要研究结论

未来工作与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文