轨道限界测量装置及轨道限界测量方法

摘要

本发明提供了一种轨道限界测量装置，其包括基座、立柱、测距装置及移动装置，所述立柱与所述基座活动连接，所述测距装置安装于所述立柱上用以测量轨道限界，所述安装于所述基座上且能带动所述基座沿所述轨道移动。同时，本发明还提供了一种轨道限界测量方法，其采用了所述轨道限界测量装置。与现有技术相比，本发明的轨道限界测量装置及轨道限界测量方法的成本低廉、操作简单，可以有效指导工人现场施工安装作业，满足轨道限界检测控制的需要。

说明书

技术领域

本发明涉及施工测量控制技术领域，尤其涉及一种轨道限界测量装置及轨道限界测量方法。

背景技术

随着国家社会和经济的持续快速发展，信息化、工业化、市场化、城镇化进程的加快，必将带动全社会人员、物资加快流动，运输需求总量持续增长。轨道交通因运距长、运量大、运输快捷舒适、经济便利、运输效率高、安全正点、污染小等特点成为大众化交通运输工具，轨道交通建设的规模、数量、速度飞速扩张，得到快速发展。

为了保证列车高速、智能、安全运行要求，一切服务于轨道的建筑物、设施与机车、车辆有直接互相作用的设备、在任何情况下均不得侵入轨道的安全限界以内，确保安全行车万无一失。这就要求在轨道施工过程中，快速测量、检测混凝土结构、接触网支柱、防护栏或声屏障、疏散平台、轨旁设备、支架、管线位置，控制基于轨道的偏距、高程等参数，保证设备处于安全限界以外，正常运转。

轨道边界、边距，检测根据对象、不同检测阶段，主要分为测量仪器检测和地铁车辆限界检测车。施工阶段主要采用测量仪器检测，通过全站仪或断面检测仪对已完成混凝土结构及相关设备设施进行测量，将测量数据转换为相对于轨道中线的偏差，通过与设计或理论位置、限界值相比判断是否超限或满足标准，由于轨道铺设存在允许施工误差，后期还需再次检测。轨道铺设精调完成后，根据限界坐标制作门式检测模板，安装在轨道车上标定的位置，对最小限界进行检测，根据设备是否报警，判断是否侵入限界，显示超限位置。

上述限界测量、检测方法使用的设备昂贵，操作人员专业技能要求高，测量方法复杂，使用成本高，对施工干扰大，不能及时有效指导施工。特别是在施工过程中，部分的轨旁设施尺寸需根据构造物相对中线的偏差与车辆限界定制或控制，地铁车辆限界检测车不具备此功能；测量仪器检测对工作环境通视条件要求较高，设施线缆极易形成干扰，同时测量数据需通过专业处理，不能达到可见得即可得的效果，不方便安装施工和现场判断。

发明内容

针对现有技术中对轨道限界进行测量的设备，成本高、操作人员专业技能要求高、测量方法复杂的技术问题。本发明提供了一种成本低廉、操作简单的轨道限界测量装置。

一种轨道限界测量装置，其包括：

基座；

立柱，与所述基座活动连接；

测距装置，安装于所述立柱上，用以测量轨道限界；

移动装置，安装于所述基座上，且能带动所述基座沿所述轨道移动。

优选的，所述轨道限界测量装置还包括：

中线保持装置，设置于所述基座上，用以限制所述基座两端的相对位置。

优选的，所述移动装置包括：

第一滚轮，设置于所述基座的一端；

第二滚轮，设置于所述基座的另一端；

所述中线保持装置包括：

挡板，设置于靠近所述第一滚轮一侧；

中线保持系统，设置于靠近所述第二滚轮一侧；

当所述基座安装于所述轨道上时，所述挡板与所述中线保持系统分别对应抵接于所述轨道的两股钢轨内侧。

优选的，所述中线保持系统包括：

弹性伸缩件；

连接部，设置于所述弹性伸缩件的一端，并与所述基座固定连接；

限位部，设置于所述弹性伸缩件的另一端，且至少部分延伸出所述基座，用以抵接所述钢轨内侧。

优选的，所述限位部包括：

限位件，设置于所述弹性伸缩件的另一端；

滑轮，位于所述限位件底部，并与所述限位件铰接。

优选的，所述第一滚轮设置有两个，两所述第一滚轮相对间隔设置，且沿所述轨道的延伸方向，所述第二滚轮位于两所述第一滚轮之间。

优选的，所述基座包括：

架体；

连接轴，设置于所述架体上，且设置方向与所述轨道平行；

所述立柱与所述连接轴铰接，且所述立柱与所述连接轴的铰接中心与两所述钢轨的轨顶连接中心重合。

优选的，所述立柱为伸缩杆，所述立柱包括：

固定节；

活动节，设置于所述固定节内，且顶部设置有安装槽；

所述测距装置包括：

激光测距仪本体；

安装件，设置于所述激光测距仪本体上，且与所述安装槽相匹配。

优选的，所述固定节上设置有水平检测装置。

同时本发明还提供了一种轨道限界测量方法，其包括如下步骤：

S1、组装如上述中任一项所述的轨道限界测量装置；

S2、将所述轨道限界测量装置放置于轨道上；

S3、开启所述测距装置，并将所述轨道限界测量装置移动至所需测量区域。

与现有技术相比，本发明提供的轨道限界测量装置包括基座、与所述基座活动连接的立柱、安装于所述立柱上用以测量轨道限界的测距装置以及安装于所述基座上且能带动所述基座沿所述轨道移动的移动装置。所述轨道限界测量装置结构简单、成本低廉，在使用时能通过所述移动装置将所述测距装置移动至所需测量的区域，并且也能通过所述立柱调节所述测距装置的位置，对操作人员专业技能要求低，操作简单。

相对应的，本发明提供的轨道限界测量方法采用了所述轨道限界测量装置，操作更加的简单、便捷，能实现快速对轨道限界的测量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种实施例提供的轨道限界测量装置安装于轨道上的立体结构示意图；

图2为图1所示基座的立体结构示意图；

图3为图1所示立柱的立体结构示意图；

图4为图1所示测距装置的立体结构示意图；

图5为图1所示中线保持系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本发明提供了一种轨道限界测量装置，其包括基座、立柱、测距装置及移动装置，所述立柱与所述基座活动连接，所述测距装置安装于所述立柱上用以测量轨道限界，所述安装于所述基座上且能带动所述基座沿所述轨道移动。所述轨道限界测量装置成本低廉、操作简单，可以有效指导工人现场施工安装作业，满足轨道限界检测控制的需要。

请结合参阅图1至图5。本发明提供了一种轨道限界测量装置100，其应用于轨道200上，用于对轨道限界进行检测控制。所述轨道限界测量装置100包括基座10、立柱20、测距装置30及移动装置40，所述支柱20与所述基座10活动连接，所述测距装置30安装于所述立柱30上用以测量轨道限界，所述移动装置40安装于所述基座10上且能带动所述基座10沿所述轨道200移动。从而所述基座10能通过所述移动装置40安装于所述轨道200上，并在所述轨道200上移动，使得在使用时，能更方便的将所述基座10移动至所需测量的区域。其中，所述支柱20与所述基座10活动连接在本实施例中具体为：所述支柱20与所述基座10可拆卸连接，并且当所述支柱20安装于所述基座10上后与所述基座10铰接。当然，在其他实施例中，所述支柱20可仅与所述基座10可拆卸连接，或所述支柱20可仅与所述基座10铰接，甚至所述支柱20还可固定于所述基座10上。而本实施例中，通过将所述支柱20与所述基座10可拆卸连接，从而方便了所述支柱20与所述基座10的运输，在不需要使用时，可以将所述支柱20拆卸，让所述支柱20运输更便捷。同时将所述支柱20与所述基座10铰接，也能实现微调所述支柱20的位置，进而可以实现微调所述测距装置30的位置，从而可以有效的保障所述轨道限界测量装置100的检测准确性，更好的对轨道限界进行检测控制。所述轨道限界测量装置100结构简单、成本低廉，对操作人员专业技能要求低、操作简单，可以有效指导工人现场施工安装作业，满足轨道限界检测控制的需要。

优选的，所述轨道限界测量装置100还包括中线保持装置50，所述中线保持装置50设置于所述基座10上用以限制所述基座10两端的相对位置。即所述中线保持装置50用以避免所述基座10的两端相对所述轨道200产生横向偏移，从而可以避免所述立柱20所述测距装置30发生偏移，有效的确保了所述测距装置30的位置。减少了所述轨道限界测量装置100测量时的误差，有效的保障了所述轨道限界测量装置100测量结果的准确性。

优选的，所述移动装置40包括第一滚轮41及第二滚轮42，所述中线保持装置50包括挡板51及中线保持系统52。所述第一滚轮41设置于所述基座10的一端，所述第二滚轮42设置于所述基座10的另一端，从而所述第一滚轮41与所述第二滚轮42可分别对应放置于所述轨道200的两钢轨上。所述挡板51设置于靠近所述第一滚轮41一侧，所述中线保持系统52设置于靠近所述第二滚轮42一侧，当所述基座10安装于所述轨道200上时，所述挡板51与所述中线保持系统52分别对应抵接于所述轨道200的两股钢轨内侧。在所述基座10安装后以及移动后，通过所述挡板51、所述中线保持系统52与钢轨抵接，可以对所述基座10两端的相对位置进行限制，使得所述基座10不会在横向上发生偏移影响到测量的准确性。

优选的，所述中线保持系统52包括弹性伸缩件521、连接部522及限位部523，所述连接部522设置于所述弹性伸缩件521的一端并与所述基座10固定连接，所述限位部523设置于所述弹性伸缩件521的另一端且至少部分延伸出所述基座10用以抵接所述钢轨内侧。从而通过所述弹性伸缩件521使得所述限位部523能更好的抵接在所述钢轨上，在安装时可以通过压缩所述弹性伸缩件521方便所述挡板51一侧的安装，安装完成后，所述弹性伸缩件521也会产生回复力让所述限位部523抵接在所述钢轨上，确保了所述中线保持系统52的限位效果。同时，当所述限位部523发生磨损后，所述弹性伸缩件521也能对所述限位部523的磨损位置进行补偿，确保所述限位部523抵接在所述钢轨上，有效的避免所述基座10发生横向偏移。具体的，在本实施例中，所述弹性伸缩件521为高强弹性的伸缩弹簧。

优选的，所述限位部523包括限位件5231及滑轮5232，所述限位件5231设置于所述弹性伸缩件521的另一端，所述滑轮5232位于所述限位件5231底部并与所述限位件5231铰接。从而当推动所述轨道限界测量装置100在所述轨道200上移动时，所述滑轮5232也能在所述钢轨的内侧滑动，降低了工人推动所述轨道限界测量装置100的阻力，方便了使用。并且通过所述限位件5231与所述滑轮5232也能有效的增加与所述钢轨的接触面积，进一步的确保了限位的效果。

优选的，所述第一滚轮41设置有两个，两所述第一滚轮41相对间隔设置，且沿所述轨道200的延伸方向，所述第二滚轮42位于两所述第一滚轮41之间。即两所述第一滚轮41与所述第二滚轮42整体呈三角形结构分布，从而有效的保障了稳定性。

优选的，所述基座10包括架体11及连接轴，所述连接轴设置于所述架体11上，且所述连接轴的设置方向与所述轨道200平行。所述立柱20与所述连接轴铰接，且所述立柱20与所述连接轴的铰接中心与两所述钢轨的轨顶连接中心重合。即所述立柱20的中心线位于两所述钢轨的轨顶连接中心处，从而使得所述测距装置30可以更好、更直观的测量出所述轨道200两侧的限界。

优选的，所述立柱20为伸缩杆，所述立柱20包括固定节21及活动节22，所述活动节22设置于所述固定节21内且顶部设置有安装槽221。所述测距装置30包括激光测距仪本体31及安装件32，所述安装件32设置于所述激光测距仪本体31上且与所述安装槽221相匹配。可以理解的是，通过将所述立柱20设置为可伸缩结构，使得所述激光测距仪本体31的高度能实现调节，让所述激光测距仪本体31能更好的测量所需测量的相关构造物。具体的，在本实施例中，所述激光测距仪本体31包括蓝牙激光测距仪及蓝牙控制器。

优选的，所述固定节21上设置有水平检测装置60，从而通过所述水平检测装置60能够检测所述立柱20的水平状态。在使用时，通过观察所述水平检测装置60可以将所述立柱20调整至铅垂位置，使得通过所述激光测距仪本体31检测得出的数据能更直观的得出结果，避免需要进行多次的计算。可以理解的是，本实施例中，通过将所述立柱20与所述基座10铰接，并通过所述水平检测装置60直观的观察到所述立柱20所处的角度是否为铅垂方向，从而可以更减少测量时的误差。并且当长久使用后，即使所述立柱20发生磨损，依然能通过调节所述立柱20，和观察所述水平检测装置60，有效的保障所述测距装置30的位置，降低测量的误差。

所述轨道限界测量装置100解决了轨道(地铁和铁路)建筑限界、车辆限界、设备限界范围的混凝土结构、接触网支柱、防护栏或声屏障、疏散平台、轨旁设备、支架、管线等附属结构基于轨道不同高度的边距快速测量、检测及控制方法的技术难题。本装置不借助其它断面测量仪器，以轨道两钢轨轨顶中心连线的中点为坐标原点，根据需要以原点引出水平坐标轴或以两轨轨顶连线为X轴，通过原点垂直于X轴的坐标轴为Y轴，在满足精度的情况下，不受曲线超高的影响，可现场直接测量相关附属结构的边距或限界值，具有便捷携带、操作简易、检测快速，安全可靠等特点，有效指导工人现场施工安装作业，满足轨道限界检测控制的需要。所述轨道限界测量装置100可不受曲线半径、线路超高影响，可适应各种等级铁路、地铁的轨道边距或限界检测，极大方便现场作业和检测，填补了施工阶段基于轨道边距或限界检测专业化工器和控制方法。

所述轨道限界测量装置100的工作原理：在轨道几何状态高程、中线、轨距、超高等参数满足要求后，装置放置在轨道上，装置上三点与钢轨顶面接触，构成一个稳定的平面，通过所述水平检测装置60将装置中间的所述立柱20调整铅垂位置，建立以钢轨轨顶连线中心即轨道中心基准点为原点的坐标系，通过原点的水平面为X轴，铅垂线为Y轴，调节对所述立柱20的高度，通过安装在所述立柱20顶端所述激光测距仪本体31测量轨道相关构造物、设施、设备的边距或限界，实现快速测量，得到可见即可得的数据，实现基于轨道的边距及限界测量目的。

具体的，在本实施例中，所述架体11采用铝合金实心框架结构，通过采用框架状结构，可以有效的节省材料，也降低了重量，方便了运输，同时采用实心铝合金也结构强度也能满足需求，确保测量的准确和稳定性。所述基座10整体采用三角形稳定结构，也能有效的保障所述基座10的稳定性，有效的保障测量的精度。所述第一滚轮41与所述第二滚轮42均为陶瓷轮，从而方便了所述轨道限界测量装置100在所述轨道200上的移动。所述挡板51与钢轨的轨顶以下16mm处接触，保障了所述基座10不发生横向偏移，通过所述挡板51与所述中线保持系统52保障所述基座10始终位于所述轨道200的两股钢轨中间。优选的，所述第一滚轮41、所述第二滚轮42处设置有制动装置，在所述轨道限界测量装置100测量或不使用时，可以通过所述制动装置固定位置。所述立柱20采用铝合金材料杆件制成，从而保障了所述立柱20本身的稳定性。优选的，所述立柱20沿高度方向标刻有高度尺，从而使用时能更直观的看出当前调节所述激光测距仪本体31的所在高度。

同时，本实施例还提供了一种轨道限界测量方法，其包括如下步骤：

S1、组装上述轨道限界测量装置100；

具体的，所述步骤S1之前还包括铺设并整理所述轨道200，当所述轨道200几何状态高程、中线、轨距、超高等参数满足要求后再开始所述步骤S1。

优选的，所述步骤S1包括如下步骤：

S11、将所述轨道限界测量装置100的各部件运输到所述轨道200旁安全地段；

S12、将所述中线保持系统52固定于所述基座10上；

S13、将所述立柱20通过铰接安装在所述基座10的中部；

S14、将所述测距装置30固定于所述立柱20顶部，并采用锁紧螺母固定牢靠。

S2、将所述轨道限界测量装置100放置于所述轨道200上；

优选的，所述步骤S2包括如下步骤：

S21、所述第二滚轮42一侧放置于所述轨道200的一股钢轨上，并施加推力压缩所述中线保持系统52；

S22、将所述第一滚轮41一侧放置于所述轨道200的另一股钢轨上，并让所述第一滚轮41、所述第二滚轮42分别与钢轨紧密接触、无间隙。

S3、开启所述测距装置30，并将所述轨道限界测量装置100移动至所需测量区域；

优选的，所述步骤S3包括如下步骤：

S31、开启所述激光测距仪本体31；

S32、推动所述轨道限界测量装置100在所述轨道200上移动，将所述轨道限界测量装置100移动至所需测量位置；

S33、调节所述活动节22高度，将所述激光测距仪本体31调节至所需测量高程；

S34，将所述立柱20角度至铅垂方向；

S35、通过所述激光测距仪本体31得出距所述轨道200中心边距或实测限界值。

具体的，在步骤S34中具体通过将所述水平检测装置60中的水准气泡调节至居中，完成所述立柱20的调节。

与现有技术相比，本发明提供的轨道限界测量装置包括基座、与所述基座活动连接的立柱、安装于所述立柱上用以测量轨道限界的测距装置以及安装于所述基座上且能带动所述基座沿所述轨道移动的移动装置。所述轨道限界测量装置结构简单、成本低廉，在使用时能通过所述移动装置将所述测距装置移动至所需测量的区域，并且也能通过所述立柱调节所述测距装置的位置，对操作人员专业技能要求低，操作简单。

相对应的，本发明提供的轨道限界测量方法采用了所述轨道限界测量装置，操作更加的简单、便捷，能实现快速对轨道限界的测量。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。