1、浅谈利用站前单位测量成果采集腕臂计算数据摘 要:普速铁路一般为有砟轨道线路，而对于时速 350km/h 的客运专线，有砟轨道一般仅在特殊区段采用。对于以线路为基准的接触网专业来说，无论是腕臂的安装还是后序接触线高度的调整，线路的标高及限界，都是安装最基本的依据。为了在工期紧、有砟轨道未完成，线路调整周期长的情况下，采集高精度、高质量的腕臂计算数据，保证接触网上部安装顺利进行，提出利用站前单位 CP成果间接采集腕臂计算数据的方法。 关键词: 客运专线 有砟轨道 接触网 腕臂数据采集 中图分类号：U213.2 文献标识码：A 文章编号： 1 特殊区段腕臂数据采集的制约因素 客运专线腕臂数据计算一般
2、采用 Candrop 软件来实现，Candrop 软件需要现场收集线路上的一些数据来支持计算，例如：支柱限界、支柱斜率、腕臂上底座对轨面高度、上下腕臂底座间距、线路曲线要素、支柱间跨距、支柱类型。只有数据收集齐全，Candrop 软件才能根据提供的数据进行一系列模拟计算，最终确定每根支柱上腕臂的尺寸，再根据计算数据加工腕臂。这一过程中，数据采集越准确，计算结果越精密，腕臂结构越合理。 但在受前期各种因素制约，土建施工滞后的情况下，面对施工环节多且复杂的有砟轨道，接触网需和线路工程同时开通，很难依靠钢轨来测量。 另外，有砟轨道线路调整慢，需多次捣固才能达到设计轨面高程，周期较长，即使钢轨铺设后，
3、因误差较大，也不能作为基准，收集数据；若等到钢轨成型，再开始采集数据，考虑到腕臂计算、加工、安装，再加上后续上部施工作业，在有限的工期内，接触网施工压力很大，甚至可能导致工程延期。 2 利用站前单位测量成果进行腕臂数据采集的可行性分析 2.1 站前单位的 CP控制点纵向布置 CP路基段一般为 48m，桥上一般为 60m，且不大于 80 m。而接触网支柱的跨距一般为 50m 左右，保证了接触网支柱基础附近至少有一个CP控制点可以参考。 2.2 站前单位 CP控制点位置 （1）路基段：在接触网杆基础施工的同时，设立一标准永久性混凝土桩，桩上设置 CP标志。 （2）桥梁段：设置在已浇注好的桥上防撞墙
4、顶面，靠近箱梁固定端的端部，打孔锚固 CP控制点。 上述 CP控制点很容易找到，为下一步测量提供了前提条件。 2.3 CP控制点编号及误差分析 按照公里标递增进行编号，其编号反映线路里程数，所有处于线路下行线轨道左侧的标记点，编号为奇数，处于上行线轨道左侧的标记点编号为偶数，在有长短链地段编号不重复。 每个 CP控制点都有一个固定的编号，而每个编号又各自有它单独的一个数据记录，这些数据记录都是前期站前单位通过精密仪器测量并反复验证的，实际最大误差 0.58mm，不足 1mm，完全满足腕臂数据测量允许最大误差 5mm 的要求。 2.4 设计轨面数据获取 CP控制点水准成果中的高程减去测量杆件端部
5、圆球 1/2 高度（1cm）后，即代表轨道的内轨顶标高（即最低轨的海平面高度） 。将接触网支柱里程表交给站前单位，根据曲线要素用公式计算每一个接触网支柱里程处的内轨标高（即支柱处轨面的海平面高度） ，再由接触网施工单位计算出 CP控制点中心与最低轨面之间的高差。通过水准仪或是经纬仪将这个高差反映到接触网支柱上，在支柱上标注轨面红线。 2.5 支柱限界数据获取 支柱限界数据可间接通过 CP获取。在有砟段，因铺设道砟的区段需要长时间进行线路调整，站前单位一般在防撞墙上标出大致的线路中心桩参考点，用于后期调整轨道限界。在与站前单位沟通并详细了解参考点位置及放点原则后，就可以利用该点测量出接触网支柱限
6、界。 3 具体操作方法 3.1 准备水准仪（或是带角度测量的经纬仪）一台，5 米塔尺一把、10 米钢卷尺一把，计算器一台，记号笔一支。 3.2 准备 CP水准成果表 该表由站前单位提供，由于 CP控制点站前单位要反复测量多次，要确定使用最终确版本。 3.3 准备接触网支柱处轨面高程表 考虑线路长短链，准确统计接触网支柱里程，根据线路纵断面图要素表计算接触网支柱处轨面高程表。另外，计算时要考虑变坡点的缓和变化，即利用竖曲线半径正确计算，从而得出正确的支柱位置设计高程。3.4 确定需要测量的接触网支柱，在接触网支柱处内轨高程表中找到此支柱号对应的内轨高程，即此支柱处最低轨的海平面高度，假设在表中此
7、值为 a。在线路上找到距此支柱最近的 CP控制点，根据标注的CP控制点编号，可以在 CP水准成果表中找出此编号对应的高程，即此 CP控制点的海平面高度。假设在表中此值为 b。根据这两个数值可以得到 CP控制点和支柱处最低轨面的高差 h，即 h=b-a（当 CP控制点的高程大于支柱处最低轨高程时 h 为正值；当支柱处最低轨高程大于CP控制点的高程时 h 为负值） 。 3.5 在接触网支柱和 CP控制点之间的两线路中间架好水准仪，调好水平，把 5 米塔尺的一端放到 CP控制点中心的位置，保证水准仪能够读出数值，在这一过程中应保证塔尺竖直，在水准仪目镜中读出十字丝处的数值 c，并记录。转动水准仪，在
8、接触网支柱上十字丝的位置划一条临时标记线。 3.6 根据上述测量原理可以推知轨面红线的位置是从临时标记线处往下返长度为 X 的位置。 由 h=b-a，X=c+h， 得出 X=c+b-a； 因 a、b、c 三个数值均为已知，很容易计算得出 X 的值。用尺子从临时标记线处向下量长度为 X 的距离，划线，此线即为轨面红线。 3.7 根据轨面红线位置，用 10 米的钢卷尺可以测量出上下腕臂底座的高度以及它们的间距，至此腕臂数据采集中的难点问题得以解决。 实践证实：腕臂数据采集操作方法合理，数据准确，复核误差达标。而且能极大限度地节约施工工期，为后续工序的施工创造良好的条件。 4 总结 在客运专线的建设过程中，站前施工单位与站后施工单位均有各自的施工方案和工期安排，但每个专业之间又存在着密不可分的联系。在施工过程中，需高度统一的对各专业施工组织设计进行统筹安排，充分借鉴其他专业的施工方法、施工工艺、工期安排、测量数据，加以验证后，应用于施工当中，能够有效的提高接触网施工的工作效率。
