无砟轨道基桩控制网测量技术研究

摘要

目前我国铁路建设进入跨越式发展阶段，高速铁路和客运专线正加紧建设，测量技术标准必须满足时速160-350km/h铁路勘测设计、施工和运营维护的要求，高速行驶必然会给高速铁路建设带来一些新的问题。与有砟轨道相比，无砟轨道具有相当多的优点，最突出的特点之一就是轨道的高平顺性，它直接限制着列车的运行速度。理论和实践表明，轨道平顺性控制和建设已成为高速铁路建设成败的关键技术之一。因此，为了满足这一要求，必须建立高精度的铺轨基桩控制网。 基桩控制网是无砟轨道铺轨的控制基准，它的精度是无砟轨道铺轨的关键技术。在《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中，基桩控制网按五等导线测量的方法进行布设，本文首先采用顾及原始数据误差的严密精度估算法对基桩控制网的三种网形，即在CP II上加密导线网、边角后方交会网和附合导线再加密边角后方交会网进行了对比研究，得出适合我国高速铁路基桩控制网的最佳布网方法；然后，运用仿真实验，在附合导线上加密边角后方交会网的网形基础上，对自由设站法和三联架法这两种测量方法进行了对比研究，得出最佳精密定轨方法；最后，通过仿真实验分析提炼出了边角后方交会法测量的主要技术指标。 实验结果显示：采用在附合导线上加密边角后方交会法的控制网将得到更高的相对点位精度，具有更好的平顺性指标；采用三联架法增加边角后方交会自由设站间观测，有效提高了控制网的平顺性指标；分析提炼各种实验结果，提出了可以满足德铁规范要求的边角后方交会法的主要测量精度指标。这些结论对我国客运专线无砟轨道施工控制网的建设或许有参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1问题的提出

1.2国内外现状

1.2.1德国高速铁路平面控制网

1.2.2我国无砟轨道平面控制网

1.3轨道平顺性

1.3.1轨道铺设精度要求

1.3.2轨道平顺性与基桩控制网的关系

1.4研究目标和内容

1.5论文结构

第2章基桩控制网的精度计算

2.1导线网模型

2.1.1误差方程

2.1.2 CPⅢ点位坐标协方差阵

2.2在CPⅢ／上加密边角后方交会网模型

2.2.1误差方程

2.2.2 CPⅣ点位坐标协方差阵

2.3在CP Ⅱ上加密边角后方交会网模型

2.4轨道平顺性指标推算

2.5控制网点位精度评定

第3章基桩控制网模型算例

3.1 CP Ⅰ和CP Ⅱ网

3.2 CPⅢ网

3.2.1导线网

3.2.2边角后方交会网

3.3 CPⅣ网

第4章 无砟轨道基桩控制网精度评定系统

4.1软件简介

4.2安装和卸载

4.3功能介绍

第5章基桩控制网精度分析

5.1原始数据误差的影响

5.1.1不考虑原始数据误差的精度

5.1.2考虑原始数据误差后的精度

5.1.3考虑原始数据误差前后的对比

5.2平顺性分析

5.3误差椭圆分析

第6章基桩控制网测量方法比较

6.1两种测量方法比较

6.1.1对比仿真实验模型

6.1.2随机数发生器

6.1.3对比精度分析

6.2边角后方交会精度指标

6.2.1实验目的

6.2.2仿真实验原理

6.2.3实验结果

6.2.4分析与建议

结束语

致 谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文