GEDO CE轨道精调系统在高铁测量中的应用.doc

1、1GEDO CE 轨道精调系统在高铁测量中的应用摘要：对于传统的散粒体道砟式轨道，在以往的轨道精调工作中通常采用三角规和轨检尺等常规仪器和测量方法进行轨道调整，其工作原理简单、操作方法简便且造价低廉，但同时也存在着很多问题，比如数据计算繁琐，精度质量较差，工作效率不高等。随着高速铁路无砟轨道技术的进步和测绘技术的飞速发展，高铁领域的测绘仪器和设备已日新月异，发展到今天集成全能化、高精度于一身的智能型全站仪，以及高尖端的轨道精调系统（GEDO CE）和相应的施测方法已被广泛应用于高铁线上测量工程并逐渐推广和普及。本设计通过具体的工程实例及获取的精调数据对 GEDO CE 的精调方法作出了分析和评

2、价，说明其应用过程中存在的优缺点，并针对不同的工程实践给予有效的建议和指导方案。 关键词：无砟；GEDO CE；轨道精调；应用 中图分类号：U213.2 文献标识码： A 文章编号： 0 前 言 所谓无砟轨道，就是以钢筋混凝土或沥青混凝土道床取代散粒体道砟道床的整体式轨道结构。与传统的有砟轨道相比，具有良好的结构稳定性、连续性、平顺性和耐久性。主要的结构形式有板式和双块式两种。进入二十一世纪初期，为适应世界高速铁路事业的飞速发展，并提高国内客运专线无砟轨道的铺设精度，自此引进了针对无砟轨道精确调整的2高精度几何状态测量系统GEDO CE。 1 传统轨道精调方法 轨道板调整三角规精调技术的工作原

3、理就是利用高低量具、轨距卡尺、超高水准器、调整三角规和正矢测量仪器等非标准化测量工具以及水准仪和经纬仪等。 1.1 精调流程 1）标注凸形挡台中心线和测点位置； 2）安放基准器； 3）测量基准点之间的距离并作调整； 4）进行基准点的纵断测量并作调整，使用设定高低的量具和超高水准器； 5）进行基准点的平顺测量并作调整； （a） 直线部分主要使用经纬仪和拉线测量； （b） 曲线部分主要使用正矢测量仪器、量尺、经纬仪和拉线测量；6）填充防护砂浆固定基准器； 7）将获取的数据整编后进行内业整理； 8）根据每个凸形挡台的基准器三维坐标计算出对应三脚规的调整参数并打印临时参数标识卡片； 9）将参数标识卡片

4、粘贴在对应凸台上； 10）根据参数标识通过调整游标设定调整三角规； 11）按照要求安放轨道板调整三角规，根据水泡指示刻度进行轨道3板调整； 12）轨道板调整完成后利用相应测量仪器进行轨道平面坐标与高程的采集； 13）通过轨距卡尺量测轨距。 1.2 方法缺陷 1）工序繁杂，尤其是按平顺要求精确设定预埋基准器，费力费工费时； 2）测量基准多次传递，增大了传递误差； 3）测量工具杂乱，使用过多非标准测量工具（设定高低量具、超高水准器、调整三 角规和正矢测量仪器等） ； 4）较多测量工具对环境因素敏感，所使用水泡测量工具对温度敏感（设定高低量具、超高水准器、调整三角规和正矢测量仪器） ，拉线测量受风力

5、影响严重； 5）人为误差环节众多，手工调节游标、人眼观测水泡和游标刻度精确度因人而异； 6）人工参与环节太多，大部分为手工操作，极易出现错误； 7）无法对实际施行的调整量和剩余偏差作出真实记录， 无法实施信息化管理和评价。 2 GEDO CE 轨道精调系统的应用 2.1 DEDO CE 轨检系统原理 GEDO CE 轨道精调系统是一套具备高精度与智能化的大地测量系统，4它集成轨道几何状态测量仪、高精度驱动型全站仪和数据终端控制器于一体，通过控制器向全站仪下达观测指令，配合系统自身传感装置实时解算轨道实测参数，再将轨道调整量信息及时反馈给控制器，从而形成了采集、测量与控制三单元合一的循环作业流程

6、，实现了轨道参数信息采集的一体化，实时跟踪监测轨道几何形态的平顺性。 GEDO CE 轨道精调系统工作原理如图 2-1 所示： 图 2-1 2.2 轨道设计参数定义 所谓无砟轨道的设计参数，就是轨道在勘测设计阶段用以控制和衡量轨道静态平顺性的技术指标，它是由线路设计方提供的，是列车在高速行驶条件下安全性和舒适性的重要保障，更是确保轨道铺设精度的技术标准。轨道的设计参数包括线路里程、中线、坡度、轨道坐标、轨距、超高。线路坡度如图 2-2 所示： 图 2-2 轨道超高如图 2-3 所示： 图 2-3 轨道中心轴线与轨距如图 2-4 所示： 图 2-4 52.3 轨道实测参数的采集 GEDO CE

7、轨道精调系统是集成化的大地测量系统，所以在获取精调数据之前首先要进行设站。由于高速铁路具有特殊的线路控制基础，即CP轨道控制网，因此在利用驱动型全站仪进行设站时应采用自由设站方式与边角后方交会的定向方法，如图 2-5 所示： 图 2-5 当做好所有的准备工作后即可开始轨道的精调测量。为了正确的测量和计算，必须选择棱镜和测量仪固定端所在的方向以及棱镜和测量仪固定端的参考是按照大里程还是小里程方向。 3 轨道平顺性分析与评价 高速铁路对轨道的平顺性要求主要有两条：一是短波指标，即 30m弦长轨向和高低偏差不大于 2mm；二是长波指标，即两检验点间距 150m的轨向和高低偏差不大于 10mm。这是客

8、运专线无砟轨道线路优化设计的最高技术指标。由于铁路速度越高，不平顺波长越长，因此我国针对设计时速 200v350km/h 的无砟轨道规定 30m 弦检验点和校算点之间的距离为 5m（一般相当于 8 个轨枕间距） ，两个相距 5m 的相邻检验点和校算点的实际矢距高差与理论矢距高差之间的误差应该小于 2mm，同理，300m 弦相邻检验点和校算点的实际矢距高差与理论矢距高差之间的误差应该小于 10mm。根据我国客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准 ，高速铁路轨道铺设精度如表 3-1 所示： 表 3-1 高速铁路轨道铺设精度标准（mm） 6GEDO CE 轨道精调系统调整后的轨道会生产显示轨道

9、平顺性的轨向图。下面以沪宁城际高速铁路联调联试阶段的轨道精调工程为例，节选线路里程为 DK143+测段某一测站的部分轨道精调数据进行轨道平顺性分析与评价，其成果如图 3-1 所示： 图 3-1 4 结论 GEDO CE 轨向图则是对当前轨道平顺状态的图形描述，图中由上而下依次列出了按里程前进方向左右轨调整前后的平顺程度和轨向的剩余平顺偏差值。由调整后的轨向图可知，当前轨道左右轨的中线纵向偏离值均在2mm 以内，已经符合我国客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准中所定义的轨道铺设精度标准，因此当前轨道具备了为列车高速行驶所需的安全性和舒适性提供基础运行环境的轨道平顺性，经工程评估方验收后便可投入使用。 参考文献 1 何华武.无砟轨道技术.北京：中国铁道出版社，2005.04. 2 芮东升，赵陆青.德国高速铁路轨道精调技术简介.北京：，2006.03. 3 朱颖.客运专线无砟轨道铁路工程测量技术.北京： 2008.05. 4 天拓科技.无砟高速铁路测量综合解决方案.2007.04. 75 杨成宽.GEDO CE 轨道检测系统在无砟轨道施工测量中的应用 M.铁道工程学报，2009,(3) :26-27.