專利名稱：軌道板精調(diào)方法和基于該方法的軌道鋪設(shè)工法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軌道板精調(diào)方法，尤其涉及用于CTRS I型無砟軌道的鋪設(shè)的軌道板精調(diào)方法。本發(fā)明還涉及基于該軌道板精調(diào)方法的無砟軌道鋪設(shè)工法，尤其是CTRS I型無砟軌道鋪設(shè)工法。
背景技術(shù)：
隨著中國高速鐵路的發(fā)展，無砟軌道得到了越來越廣泛的運(yùn)用。相比于有砟軌道， 無砟軌道的特點(diǎn)是采用軌道板替代了水泥或木制枕木。中國的無砟軌道板主要包括三種， 即 CTRS(China Railway Track System，即中國鐵路軌道系統(tǒng))I、II、III 型。其中 CTRS I 型無砟軌道(軌道板)的運(yùn)用相當(dāng)廣泛，包括滬寧高鐵在內(nèi)的眾多高速鐵路都是采用I型無砟軌道。在無砟軌道尤其是CRTS I型無砟軌道鋪設(shè)的過程中需要對所鋪設(shè)的軌道板進(jìn)行精調(diào)。在現(xiàn)有的軌道板精調(diào)方法中，有采用對中三角架和帶棱鏡的測量標(biāo)架相結(jié)合來精調(diào)軌道板的方案，如中國專利ZL200710049257.6中所描述的方案。中國專利申請公開號 CN101851884A提出了另一種軌道板精調(diào)方案，其基于CP I點(diǎn)和CP II點(diǎn)建立CP III點(diǎn)控制網(wǎng)；然后通過全站儀任意設(shè)站且后視多個(gè)CP III點(diǎn)，以及在軌道板上(通常是安置扣件的螺栓孔處)放置具有棱鏡的測量標(biāo)架，通過測量所述棱鏡的實(shí)際位置并將其與理論位置相對比來精調(diào)軌道板。上述的調(diào)節(jié)軌道板的方案具有較為明顯的缺點(diǎn)，首先，在軌道板精調(diào)測量時(shí)，需要全站儀隨意設(shè)站并換站測量，容易形成站與站間難以消除的架站誤差(Imm以上的)，造成各次架站完成的精調(diào)板段間存在短波不平順性誤差；其次，此測量精調(diào)工法難以進(jìn)行板間搭接測量控制，精調(diào)完成后的每塊軌道板均有各自的獨(dú)立空間座標(biāo)，不利于無砟軌道整體微波平順性控制；第三，該精調(diào)方法會造成鋪軌后軌道幾何狀態(tài)精調(diào)工作量會相對較大。

發(fā)明內(nèi)容
因此，希望能夠提供一種能至少部分解決上述技術(shù)問題的精調(diào)方法和精調(diào)系統(tǒng)。該目的是通過提供根據(jù)本發(fā)明的用于CTRS I型無砟軌道鋪設(shè)的軌道板精調(diào)方法來實(shí)現(xiàn)。其中，所述CTRS I型無砟軌道包括從下到上依次層疊的底座、水泥乳化浙青砂漿層、軌道板和鋼軌，該無砟軌道還包括固定在軌道板上用于扣壓所述鋼軌的扣件和位于相鄰軌道板的縱向端部之間的凸形擋臺。所述方法包括根據(jù)給定的CP I點(diǎn)和CP II點(diǎn)建立 CP III點(diǎn)控制網(wǎng)；根據(jù)所述CP III點(diǎn)在所述凸形擋臺中心位置設(shè)置具有給定三維坐標(biāo)(包括平面坐標(biāo)和高程)的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)；將具有棱鏡的測量標(biāo)架定位在被測軌道板上； 在所述軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)處設(shè)全站儀測站；通過全站儀測量棱鏡的位置數(shù)據(jù)并基于所測得數(shù)據(jù)精調(diào)該軌道板直至其符合精度要求。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述測量和精調(diào)步驟包括全站儀測量出所述棱鏡的實(shí)測三維坐標(biāo)，并根據(jù)該實(shí)測三維坐標(biāo)確定所述棱鏡在所述軌道中的里程，根據(jù)該里程得出該棱鏡的理論三維坐標(biāo)，和根據(jù)所述實(shí)測和理論三維坐標(biāo)的偏差精調(diào)所述軌道板。優(yōu)選地，在所述測量和精調(diào)步驟之前，還包括通過設(shè)置在所述全站儀上游的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)上的定向測量機(jī)構(gòu)來進(jìn)行對中校核。其中，在每個(gè)凸形擋臺中心位置均設(shè)置所述軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)，且相鄰軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)間平面精度在0. 2mm內(nèi)，高程精度在0. Imm內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例，所述設(shè)置軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)步驟包括計(jì)算出各軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)；全站儀在任意點(diǎn)或給定點(diǎn)設(shè)測站，并基于所述設(shè)計(jì)坐標(biāo)觀測多個(gè)CP III點(diǎn)以對軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)放樣；在放樣位置埋設(shè)軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)；全站儀在任意點(diǎn)或給定點(diǎn)設(shè)測站并觀測多個(gè)CP III點(diǎn)來測定埋設(shè)好的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)的平面坐標(biāo)和測定高程坐標(biāo)。更優(yōu)選地，還包括在所述放樣步驟和/或測定步驟之前對所觀測的CP III點(diǎn)進(jìn)行照射并剃除不符合精度要求的CP III點(diǎn)。優(yōu)選地，在所述放樣步驟和/或確定平面和高程坐標(biāo)步驟中，還包括對所照射的 CP III點(diǎn)進(jìn)行測量并剃除不符合精度要求的CP III點(diǎn)。更優(yōu)選地，在每次放樣步驟中通常放樣10-14個(gè)軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在每次測量軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)的平面和高程坐標(biāo)過程中，在每個(gè)測站測量10-14個(gè)軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)，并且重復(fù)測量3-8個(gè)上一個(gè)測站已測量過的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)。根據(jù)又一優(yōu)選實(shí)施例，該軌道板精調(diào)方法還包括還包括基于已精調(diào)的軌道板對所述被精調(diào)的軌道板進(jìn)行搭接平順性測量的步驟。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方案，提供了一種CTRS I型無砟軌道的鋪設(shè)工法，該鋪設(shè)工法包括根據(jù)CP I點(diǎn)和CP II點(diǎn)建立CP III點(diǎn)控制網(wǎng)；底座施工；根據(jù)所述CP III點(diǎn)在要施工的凸形擋臺的中心位置設(shè)置具有給定三維坐標(biāo)的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)；鋪設(shè)軌道板；將具有棱鏡的測量標(biāo)架定位在被測軌道板上；在所述軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)處設(shè)全站儀測站；通過全站儀測量棱鏡的位置數(shù)據(jù)并基于所測得的數(shù)據(jù)精調(diào)所述軌道板；在軌道板下灌注水泥乳化浙青砂漿；凸形擋臺施工，且在凸形擋臺周圍灌注樹脂；安裝扣件；和鋪設(shè)鋼軌并對鋼軌進(jìn)行幾何狀態(tài)精調(diào)。根據(jù)本發(fā)明另一方案，提供了一種CTRS I型無砟軌道的鋪設(shè)工法，該鋪設(shè)工法包括根據(jù)CP I點(diǎn)和CP II點(diǎn)建立CP III點(diǎn)控制網(wǎng)；底座施工；凸形擋臺施工；根據(jù)所述CP III點(diǎn)在已筑好的凸形擋臺的中心位置設(shè)置具有給定三維坐標(biāo)的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)；鋪設(shè)軌道板；將具有棱鏡的測量標(biāo)架定位在被測軌道板(3b)上；在所述軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)處設(shè)全站儀測站；通過全站儀測量棱鏡的位置數(shù)據(jù)并基于所測得的數(shù)據(jù)精調(diào)所述軌道板；在軌道板下灌注水泥乳化浙青砂漿；在凸形擋臺周圍灌注樹脂；安裝扣件；和鋪設(shè)鋼軌并對鋼軌進(jìn)行幾何狀態(tài)精調(diào)。根據(jù)本發(fā)明的方法、工法和系統(tǒng)相比于現(xiàn)有技術(shù)至少具有如下一部分的優(yōu)點(diǎn)(1) 全站儀架站操作時(shí)間短，約需要隨意架站時(shí)間的三分之一，精調(diào)操作時(shí)間有較大幅度的減少；( 全站儀通過在軌道基準(zhǔn)點(diǎn)上架站，能夠很容易強(qiáng)制對中，對中誤差可控制在0. 5mm 以內(nèi)，與任意架站方案相比大幅度的減少了架站誤差，極大的保證了各測站之間所精調(diào)軌道板段的平順性；C3)與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠很容易實(shí)現(xiàn)軌道板間的搭接測量，保證了相鄰軌道板間的平順銜接；(4)在用于軌道板精調(diào)前，還可以對軌道基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行平差處理，為軌道板精調(diào)提供一條相對平順性較好的測量基(點(diǎn))線，同時(shí)在軌道基準(zhǔn)點(diǎn)測設(shè)及平差處理過程中，可能夠有效剔除錯(cuò)誤/不當(dāng)?shù)腃PIII點(diǎn)，更加有利于軌道板精調(diào)安裝的平順性；(5) 保證軌道板精調(diào)測量數(shù)據(jù)與鋼軌鋪設(shè)后的軌檢小車測量數(shù)據(jù)基本一致，以此成果開展的軌道幾何狀態(tài)精調(diào)工作具有較高的準(zhǔn)確度，換句話說即軌道板精調(diào)的測量數(shù)據(jù)能有效用于后期開展的軌道集合狀態(tài)精調(diào)工作，而全站儀任意設(shè)站的精調(diào)方案中，當(dāng)軌檢小車測量時(shí)，由于前后兩次測量期間個(gè)別CPIII點(diǎn)可能有所變化、兩次測量中CPIII選點(diǎn)組合不一致等問題，兩次測量成果會有差異存在，并由此可能造成部分軌道線路的誤調(diào)整。


以下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1顯示了 CRTS I型無砟軌道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2顯示了一種CRTS I型無砟軌道鋪設(shè)工法的優(yōu)選實(shí)施例的流程圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的精調(diào)方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖4是使用根據(jù)本發(fā)明的精調(diào)方法進(jìn)行精調(diào)的一個(gè)示意圖；圖5是GRP點(diǎn)平面測量的示意圖；圖6是GRP點(diǎn)高程測量的示意圖。圖7顯示了制備CA漿的工藝流程圖；附圖標(biāo)記列表1-鋼軌；2-扣件；3-軌道板；4-水泥乳化浙青砂漿層；5-底座； 6-凸形擋臺；3a-已精調(diào)的軌道板；3b-被精調(diào)的軌道板；3c-未精調(diào)的軌道板；12-全站儀； 14-精調(diào)標(biāo)架；16a-精調(diào)標(biāo)架；16b-精調(diào)標(biāo)架；18-GRP定向校核機(jī)構(gòu)；21-26-棱鏡；30-CP III點(diǎn)；32-全站儀測站；34-水準(zhǔn)儀測站；40-往測方向；42-返測方向；44-約束點(diǎn)；46-轉(zhuǎn)
點(diǎn)ο
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明中所用的術(shù)語CP (Control Point) I、II、III在本領(lǐng)域是已知的，也可稱為一級、二級或三級控制點(diǎn)。其中，CP I (即一級控制點(diǎn))的設(shè)定是基于鐵道部的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)； 而CP II點(diǎn)是在線路施工之前確定。上述的CP I和II點(diǎn)在包括軌道板精調(diào)在內(nèi)的軌道鋪設(shè)過程中是作為已知標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)形式存在的，即其里程和坐標(biāo)均是已知的且無需重新調(diào)整和測量，但是本發(fā)明并不排除在鋪設(shè)工法中對所述CP I和II點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測。在本發(fā)明中所用術(shù)語“后視”在本領(lǐng)域是已知的，其具體指將全站儀設(shè)置在被測量或調(diào)節(jié)的部件或位置(例如被精調(diào)的軌道板或定位于其上的測量標(biāo)架棱鏡)的下游的情況下，從下游位置照射位于其上游的控制點(diǎn)(例如CP III點(diǎn))，從而全站儀能借此測定上述部件或位置的坐標(biāo)等位置數(shù)據(jù)。先參考圖1，其示出了典型的CRTS I型無砟軌道的示意圖。其中，CTRS I型無砟軌道包括從下到上依次層疊的底座5、水泥乳化浙青砂漿層4 (可簡稱為CA砂漿層)、軌道板3和鋼軌1。該無砟軌道還包括固定在軌道板上用于扣壓所述鋼軌的扣件2和位于相鄰軌道板的縱向端部之間的凸形擋臺6。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的無砟軌道是雙線式無砟軌道， 其中該雙線通常分別稱為左線和右線。在本發(fā)明中，將規(guī)定一個(gè)基準(zhǔn)鋼軌延伸方向，該延伸方向例如是在施工中規(guī)定的從軌道起點(diǎn)向終點(diǎn)延伸的方向。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白在本發(fā)明的實(shí)施例的描述中，上述的左線和右線以及下文中提到的“上下游”和“前后”是以該延伸方向?yàn)榛A(chǔ)。鋪設(shè)工法概述圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種CRTS I型無砟軌道鋪設(shè)工法的優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。首先可選地進(jìn)行CP I, CP II點(diǎn)控制網(wǎng)的復(fù)測，但該步驟可以省去。其次，可以根據(jù)CP I點(diǎn)和CP II點(diǎn)建立CP III點(diǎn)控制網(wǎng)。建立CP III控制網(wǎng)的手段和方法在本領(lǐng)域是已知的。優(yōu)選地，CPIII點(diǎn)控制網(wǎng)CPIII網(wǎng)點(diǎn)預(yù)埋件部置位置和設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)方面在軌道全線是統(tǒng)一的。例如CP III點(diǎn)預(yù)埋件在橋梁地段設(shè)于橋梁固定端上方的防撞墻頂部，在隧道內(nèi)設(shè)于第二襯面上(應(yīng)高于軌面30cm)，在路基地段基本上設(shè)于接觸網(wǎng)柱基礎(chǔ)的加高垛(應(yīng)高于軌面30cm，可采用預(yù)埋鋼筋，加套PVC管并灌注砼)。且CPIII點(diǎn)設(shè)置間距優(yōu)選為60 70m。優(yōu)選地，該預(yù)埋件至少應(yīng)適用Leica GRP121或Sinning棱鏡。接下來，進(jìn)行底座施工。在該底座施工之前通常要對橋面接口工程進(jìn)行驗(yàn)收，這在本領(lǐng)域是公知的，在此不做詳述。此外，該工法還包括在要施工(例如灌注)的凸形擋臺的中心位置設(shè)置具有給定高程的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP或GRP點(diǎn))，該設(shè)定過程將在下文詳述。需要說明的是，該工法中，在設(shè)置軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，凸形擋臺尚未澆筑，該基準(zhǔn)點(diǎn)是設(shè)置在以后要形成的凸形擋臺的中心。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白本文所述的“設(shè)置在凸形擋臺的中心”包括設(shè)置在已澆筑好的凸形擋臺的中心位置和尚未澆筑的凸形擋臺的中心位置(即GRP點(diǎn)先預(yù)埋好，待到澆筑出凸形擋臺時(shí)，該GRP點(diǎn)處于該凸形擋臺的中心)這兩種情況。此外，本發(fā)明設(shè)定軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)的過程可以在底座施工之后，或者它們在時(shí)間上或許有重疊，但是就施工手段來說本發(fā)明的底座施工基本可采用現(xiàn)有的底座施工的那些手段，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的。然后進(jìn)行鋪設(shè)軌道板步驟。根據(jù)本發(fā)明的CRTS I型軌道板上要安置16套扣件 (即呈平行的兩行布置，一行布置8套)，且優(yōu)選其中12套扣件在制造軌道板時(shí)即預(yù)裝于其上，剩下的扣件安裝點(diǎn)能用于后續(xù)的精調(diào)作業(yè)時(shí)插放測量標(biāo)架并且在鋪設(shè)鋼軌時(shí)安裝。或者軌道板可以不預(yù)裝扣件，人們可以待到鋪設(shè)鋼軌時(shí)才安裝全部扣件。根據(jù)本發(fā)明的扣件優(yōu)選是WJ-7B扣件。可以采用常規(guī)方法以不關(guān)聯(lián)的形式獨(dú)立預(yù)裝扣件，但也可以采用扣件定位機(jī)構(gòu)將所有相關(guān)聯(lián)地定位安裝，例如在中國實(shí)用新型授權(quán)公告號CN201746749U中所描述的定位工裝機(jī)構(gòu)和方法，該專利通過引用納入本文。此外，本發(fā)明還提供了一種具有改進(jìn)的精度的軌道板，這將在下文詳述。優(yōu)選地，在鋪設(shè)軌道板時(shí)對軌道板進(jìn)行編號，以利于后期的精調(diào)以及其它作業(yè)(例如軌道幾何調(diào)整作業(yè))。接下來將進(jìn)行軌道板的精調(diào)作業(yè)，這是本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的主要改進(jìn)之處 (注本發(fā)明的軌道板精調(diào)方法還包括前述的CPIII點(diǎn)控制網(wǎng)的建立和設(shè)定GRP點(diǎn))，并將在下文詳述。精調(diào)作業(yè)完成后，將在軌道板下灌注水泥乳化浙青砂漿(CA砂漿)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白灌注CA砂漿之前需要用壓緊固定機(jī)構(gòu)將軌道板壓緊固定以防止其在灌注過程中上浮，破壞精調(diào)成果。這中壓緊固定機(jī)構(gòu)相比于現(xiàn)有技術(shù)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)中灌注CA砂漿時(shí)以精調(diào)座螺栓松動為準(zhǔn)，精調(diào)完成的軌道板易發(fā)生變位，破壞前期軌道板精調(diào)成果。參考圖7描述了根據(jù)本發(fā)明的一種制備CA砂漿工藝。該工藝包括CA砂漿原材料的確定、并形成初始配比、砂漿拌合的穩(wěn)定性確認(rèn)。該穩(wěn)定性確認(rèn)例如為每類型(主要設(shè)備完全一致的)砂漿攪拌車及每組砂漿施工配比在正式灌注施工前均應(yīng)進(jìn)行砂漿拌合的穩(wěn)定性試驗(yàn)。此外，該制備工藝還包括砂漿材料的進(jìn)場檢驗(yàn)。以及可選地包括在先導(dǎo)段試運(yùn)行灌注施工。在該鋪設(shè)工法中，在灌注CA砂漿之后需要進(jìn)行凸形擋臺施工并且隨后在凸形擋臺周圍灌注樹脂。在現(xiàn)有技術(shù)中，凸形擋臺施工通常是在鋪設(shè)軌道板之前，而根據(jù)該實(shí)施例的凸形擋臺施工工序是放在灌注CA砂漿之后灌注樹脂之前。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的凸形擋臺澆筑的施工手段可以與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，除了本發(fā)明的凸形擋臺中埋設(shè)有用于標(biāo)識GRP點(diǎn)的部件例如鋼棒。優(yōu)選地，GRP標(biāo)識點(diǎn)在凸形擋臺臺面之下，例如2cm。作為替代，根據(jù)本發(fā)明的鋪設(shè)方法也可以選擇如上所述的類似于現(xiàn)有技術(shù)的次序，即凸形擋臺的施工在鋪設(shè)軌道板之前。接下來將進(jìn)行安裝扣件步驟。如上所述，在該步驟中所安裝的扣件可以僅為軌道板中未預(yù)裝的扣件，也可以是全部扣件。最終將執(zhí)行鋪設(shè)鋼軌和鋼軌幾何狀態(tài)精調(diào)的步驟。該步驟在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。通常鋼軌幾何狀態(tài)精調(diào)包括軌道幾何狀態(tài)靜態(tài)測量和動態(tài)測量。靜態(tài)的測量儀器例如軌檢小車，軌檢小車進(jìn)場前應(yīng)完成校核標(biāo)定，測量數(shù)據(jù)采集應(yīng)在確認(rèn)鋼軌扣件全部擰緊到位的基礎(chǔ)上進(jìn)行。一次測量數(shù)據(jù)采集及精調(diào)段落不宜少于1.5Km，各段落間測量搭接長度不應(yīng)少于150m。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，測量儀器例如軌檢小車測量以軌道基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)作為測量基點(diǎn)。在根據(jù)鋼軌幾何狀態(tài)精調(diào)中，相比于絕對坐標(biāo)位置，優(yōu)選確保相對平順性。優(yōu)選地，所述幾何狀態(tài)精調(diào)優(yōu)選采取“先軌向、后高低”的方式精調(diào)。軌道板精調(diào)方法和系統(tǒng)下文將參考圖3和4詳細(xì)描述，根據(jù)本發(fā)明的軌道板精調(diào)方法和系統(tǒng)。在根據(jù)本發(fā)明的軌道板精調(diào)系統(tǒng)中，優(yōu)選是提供具有可視界面(例如微軟視窗系統(tǒng)下的)的自動化調(diào)板軟件，并且在進(jìn)行精調(diào)步驟之前進(jìn)行軟件配置、系統(tǒng)連接等必要工作。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以往所述調(diào)板軟件中輸入線路的相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，這些參數(shù)例如包括每次精調(diào)起點(diǎn)處線路中線的三維座標(biāo)、曲線段各要素點(diǎn)處的中線三維座標(biāo)和曲線要素(包括半徑、超高等)、豎曲線起訖點(diǎn)三維座標(biāo)及曲線要素等。盡管不與調(diào)板步驟在時(shí)間上相接續(xù)，但就實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而言，根據(jù)本發(fā)明的精調(diào)方法應(yīng)包括建立CP III點(diǎn)(如上所述)和設(shè)定具有給定高程的GRP點(diǎn)(將在下文詳述)O在執(zhí)行完上述步驟之后，優(yōu)選用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架對測量標(biāo)架進(jìn)行校核。然后全站儀在GRP 點(diǎn)處設(shè)測站，其中該測站的對中精度為在2mm之內(nèi)。優(yōu)選地，全站儀位于被精調(diào)軌道板的下游間隔0-5塊板、優(yōu)選間隔1-2塊板處的GRP處設(shè)測站。圖4即示出了全站儀被精調(diào)軌道板北下游在距離其一個(gè)軌道板3c處的GRP點(diǎn)處設(shè)測站。所述全站儀的選擇是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，優(yōu)選為高精度全站儀。更優(yōu)選，選用測角精度< 1"，測距精度為< lmm+2ppm 的高精度全站儀，例如如徠卡TCA2003、1201等。根據(jù)本發(fā)明的GRP點(diǎn)具有相同的高程，并且位于線路中線處，且彼此之間的間隔相等，例如相隔5m(即在每個(gè)凸形擋臺的中心部位，彼此恰好相隔一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)軌道板)。優(yōu)選地，該精調(diào)系統(tǒng)還具有帶棱鏡的GRP定向校核機(jī)構(gòu)18，其設(shè)在待精調(diào)的軌道板的上游的GRP點(diǎn)處，例如距該被精調(diào)軌道板0-1個(gè)板處。全站儀通過后視該GRP定向校核機(jī)構(gòu)18的棱鏡來定向?qū)χ?，以使得對中誤差不超過2mm，優(yōu)選不超過0. 5mm。例如圖4所示，該精調(diào)系統(tǒng)包括用于定位在被精調(diào)軌道板北的第一測量標(biāo)架16a 和第二測量標(biāo)架16b，該第一和第二測量標(biāo)架各包括傾斜傳感器(未示出)和兩個(gè)棱鏡23， M，25J6。優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括用于定位在已精調(diào)的軌道板3a上的具有兩個(gè)棱鏡21，22 的第三測量標(biāo)架14。盡管圖中未明確示出，但優(yōu)選的是所述第一和第二測量標(biāo)架分別插設(shè)在被精調(diào)板上兩端(分別為距兩個(gè)板端的的第二排螺栓孔處)，其用于軌道板的定位測量。 第三測量標(biāo)架14插設(shè)在已精調(diào)軌道板上靠近被精調(diào)軌道板的一側(cè)，更優(yōu)選為距鄰近被精調(diào)軌道板的板端的第二排螺栓處，用于軌道板搭接測量。優(yōu)選，還提供多個(gè)最好為4個(gè)無線傳輸精調(diào)數(shù)據(jù)工況機(jī)，用于指揮精調(diào)作業(yè)人員精調(diào)操作。該精調(diào)系統(tǒng)優(yōu)選還具有用于校核測量標(biāo)架用的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架。在將測量標(biāo)價(jià)定位之前，可以用該標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架，通過全站儀照射來校核測量標(biāo)架的棱鏡。同樣地，可以通過全站儀照射在測量第一和第二測量標(biāo)架的傾斜傳感器。當(dāng)上述設(shè)置完畢后，可以開始調(diào)板過程。測量并精調(diào)軌道板的步驟大體上包括全站儀測量出所述棱鏡的實(shí)測三維坐標(biāo)，并根據(jù)該實(shí)測三維坐標(biāo)確定所述棱鏡在所述軌道中的里程，根據(jù)該里程得出該棱鏡的理論三維坐標(biāo)，和根據(jù)所述實(shí)測和理論三維坐標(biāo)的偏差精調(diào)所述軌道板。下面描述多個(gè)測量和精調(diào)的具體例子(a)測量棱鏡沈的位置，并通過調(diào)板機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)棱鏡25處或附近的位置，直至棱鏡沈的實(shí)測位置坐標(biāo)落入理論位置坐標(biāo)的誤差范圍內(nèi)或者在可視化的調(diào)板軟件界面下顯示這兩者相同。此測量模式的優(yōu)點(diǎn)是測量及調(diào)整速度快，其缺點(diǎn)是棱鏡25處的定位精度略顯不足，一般可用于軌道板的定位過程調(diào)整。(b)類似地，可以測量棱鏡25的位置，并根據(jù)測得的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)棱鏡沈處或附近的位置。測量模式定義及數(shù)據(jù)顯示同上述。此測量和調(diào)節(jié)模式下，全站儀測量棱鏡25的位置并通過傾斜傳感器傾角數(shù)據(jù)計(jì)算出棱鏡沈處所需的調(diào)整量。(c)在沒有設(shè)置傾斜傳感器或者傾斜傳感器失效的情況下，可以選擇同時(shí)測量棱鏡25和26。這種模式是一種精確測量模式，從而其可以在上述情況下或者對完成精調(diào)后為了校核需要而采用，當(dāng)然正常測量精調(diào)時(shí)也可以采用。類似地，可以對具有棱鏡23、24的第一測量標(biāo)架16a進(jìn)行上述(a)_(c)模式的測量和精調(diào)。還可以采用(d)模式，即對棱鏡23、24、25和沈同時(shí)進(jìn)行測量，以確定這四個(gè)位置的偏差值是否符合要求?？蛇x地，可以基于所測得的偏差值對這四個(gè)位置中的至少一個(gè) (優(yōu)選全部)進(jìn)行調(diào)節(jié)。可選地，還可以用全站儀分別地或同時(shí)地測量棱鏡21和22。在所述測量和精調(diào)步驟中，優(yōu)選至少對第一和第二測量標(biāo)架都進(jìn)行至少一次測量和調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，對第一和/或第二測量標(biāo)架進(jìn)行多次測量和調(diào)節(jié)，并且在調(diào)節(jié)符合誤差要求后采用模式(d)進(jìn)行測量并相應(yīng)地調(diào)節(jié)偏差值(如不符合規(guī)定)。
優(yōu)選的是，在使用以上功能調(diào)整軌道板直至各棱鏡點(diǎn)位空間幾何數(shù)據(jù)(偏差值) 達(dá)到規(guī)定限差，再與相鄰的已調(diào)節(jié)軌道板進(jìn)行搭接平順性的測量(也稱作完整測量)。如果該測量發(fā)現(xiàn)上述測量數(shù)據(jù)有誤或超差時(shí)，可返回上述測量并調(diào)整定位精度的過程中。至此，本塊軌道板板測量和調(diào)整結(jié)束，搬動測量標(biāo)架到下一塊板16c，繼續(xù)進(jìn)行調(diào)板工作。優(yōu)選地根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，精調(diào)精度為中線位置2mm、優(yōu)選小于1mm，承軌面處板頂高程士 1mm、優(yōu)選小于士0. 5mm，縱向位置(高程)士3mm、優(yōu)選小于士 1. 5mm，板間橫向搭接士2mm、優(yōu)選小于士 1mm，板間搭接高程士 1mm、優(yōu)選小于士0. 5mm。更優(yōu)選地被精調(diào)的軌道板內(nèi)4個(gè)棱鏡位置處的平面及高程差0. 3mm以內(nèi)、板間平面及高程差0. 4mm以內(nèi)。優(yōu)選地，在搭接平順性測得的數(shù)據(jù)(基于“已知點(diǎn)”)和在測量定位精度測得的數(shù)據(jù)(基于GRP點(diǎn))采納的分配權(quán)重以“已知點(diǎn)”為主，例如權(quán)重大于50 %、優(yōu)選在55 %-75%, 以保證軌道板精調(diào)的相對平順性。優(yōu)選地，在每個(gè)測站中測量并調(diào)整1-3塊軌道板，例如在測量并調(diào)整軌道板16b之后，全站儀無需搬站繼續(xù)測量和調(diào)整軌道板16c。而且根據(jù)實(shí)際環(huán)境確定，全站儀搬站后必須搭接測量一塊板以消除錯(cuò)臺誤差，例如當(dāng)如上所述地測量和調(diào)整軌道板16c之后，全站儀向下游搬站到另一個(gè)GRP點(diǎn)處設(shè)站，并且在該測站中重復(fù)測量軌道板16c且基于測得的數(shù)據(jù)進(jìn)一步調(diào)整軌道板16c (如果需要)。以上即描述了根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)軌道板的方法和系統(tǒng)。軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置下面將參考圖5和6詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP或GRP點(diǎn))的設(shè)置方法，其總體包括計(jì)算出各軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)；全站儀在任意點(diǎn)或給定點(diǎn)設(shè)測站， 并基于所述設(shè)計(jì)坐標(biāo)照射至少4對CP III點(diǎn)以對軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)放樣；全站儀在任意點(diǎn)或給定點(diǎn)設(shè)測站，。(1)首先，需要計(jì)算出各軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)。GRP點(diǎn)埋設(shè)前，例如可以依據(jù)鐵路線路設(shè)計(jì)參數(shù)和布板方案，計(jì)算軌道線路直線段、圓曲線段和平緩曲線段上將要埋設(shè)的GRP點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，計(jì)算時(shí)考慮圓曲線段和平緩曲線段超高對GRP點(diǎn)設(shè)計(jì)位置的影響，以保證后續(xù)GRP點(diǎn)初放樣和測量工作的順利開展。(2)接下來進(jìn)行GRP布設(shè)點(diǎn)初放樣。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，GRP點(diǎn)的放樣采用全站儀自由設(shè)站坐標(biāo)法放樣的方式進(jìn)行，但也不排除全站儀在給定點(diǎn)設(shè)站。優(yōu)選自由設(shè)站觀測的CPIII控制點(diǎn)不少于4對(在本發(fā)明中，CPIII點(diǎn)是成對布置在線路的兩側(cè)，而且在左右線兩側(cè)均成對布置)。更換測站后，相鄰測站GRP點(diǎn)測量重復(fù)觀測的CPIII點(diǎn)不少于2對 (即搭接測量至少2對CP III點(diǎn))。GRP點(diǎn)初放樣時(shí)，自由設(shè)站點(diǎn)精度優(yōu)選符合下表1的規(guī)定。表1 :GRP點(diǎn)初放樣自由設(shè)站精度要求
權(quán)利要求
1.一種用于CTRS I型無砟軌道鋪設(shè)的軌道板精調(diào)方法，所述CTRS I型無砟軌道包括從下到上依次層疊的底座(5)、水泥乳化浙青砂漿層0)、軌道板(3)和鋼軌(1)，該無砟軌道還包括固定在軌道板上用于扣壓所述鋼軌的扣件( 和位于相鄰軌道板的縱向端部之間的凸形擋臺(6)，其特征是，該方法包括根據(jù)給定的CP I點(diǎn)和CP II點(diǎn)建立CP III點(diǎn)控制網(wǎng)；根據(jù)所述CPIII點(diǎn)在該凸形擋臺(6)中心位置設(shè)置具有給定三維坐標(biāo)的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)；將具有棱鏡的測量標(biāo)架定位在被測軌道板(3b)上；在該軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)處設(shè)全站儀測站；通過全站儀測量棱鏡的位置數(shù)據(jù)并基于所測得數(shù)據(jù)精調(diào)該軌道板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道板精調(diào)方法，其特征是，所述測量和精調(diào)步驟包括通過全站儀測量出所述棱鏡的實(shí)測三維坐標(biāo)，根據(jù)該實(shí)測三維坐標(biāo)確定所述棱鏡在所述軌道中的里程，根據(jù)該里程得出該棱鏡的理論三維坐標(biāo)，和根據(jù)所述實(shí)測和理論三維坐標(biāo)的偏差精調(diào)所述軌道板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道板精調(diào)方法，其特征是，還包括在所述測量和精調(diào)步驟之前通過設(shè)置在所述全站儀上游的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)上的GRP定向校核機(jī)構(gòu)(18)來進(jìn)行所述軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)的對中校核。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道板精調(diào)方法，其特征是，所述設(shè)置軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)步驟包括計(jì)算出各軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)；全站儀在任意點(diǎn)或給定點(diǎn)設(shè)測站，并基于所述設(shè)計(jì)坐標(biāo)觀測多個(gè)CP III點(diǎn)以對軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)放樣；在放樣位置埋設(shè)軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)；全站儀在任意點(diǎn)或給定點(diǎn)設(shè)測站并觀測多個(gè)CP III點(diǎn)來測定埋設(shè)好的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)的平面坐標(biāo)和測定高程坐標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的軌道板精調(diào)方法，其特征是，在每個(gè)凸形擋臺中心位置均設(shè)置所述軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)，相鄰軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)間平面精度在0. 2mm內(nèi)，高程精度在0. Imm內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道板精調(diào)方法，其特征是，還包括在所述放樣步驟和/或測定步驟之前對所觀測的CP III點(diǎn)進(jìn)行照射并剃除不符合精度要求的CP III點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道板精調(diào)方法，其特征是，放樣步驟包括在每個(gè)測站中對 10-14個(gè)軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行放樣。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道板精調(diào)方法，其特征是，測定步驟包括在每個(gè)測站中測量10-14個(gè)軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)，其中該10-14個(gè)軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)包括3-8個(gè)在上一測站已測過的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道板精調(diào)方法，其特征是，該軌道板精調(diào)方法還包括基于已精調(diào)的軌道板對所述被精調(diào)的軌道板進(jìn)行搭接平順性測量的步驟。
10.一種CTRS I型無砟軌道的鋪設(shè)工法，其特征是，包括根據(jù)CP I點(diǎn)和CP II點(diǎn)建立CP III點(diǎn)控制網(wǎng)；底座施工；根據(jù)所述CP III點(diǎn)在要施工的凸形擋臺的中心位置設(shè)置具有給定三維坐標(biāo)的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)；鋪設(shè)軌道板；將具有棱鏡的測量標(biāo)架定位在被測軌道板 (3b)上；在所述軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)處設(shè)全站儀測站；通過全站儀測量棱鏡的位置數(shù)據(jù)并基于所測得的數(shù)據(jù)精調(diào)所述軌道板；在軌道板下灌注水泥乳化浙青砂漿；凸形擋臺施工且在凸形擋臺周圍灌注樹脂；安裝扣件；鋪設(shè)鋼軌并對鋼軌進(jìn)行幾何狀態(tài)精調(diào)。
11.一種CTRS I型無砟軌道的鋪設(shè)工法，其特征是，包括根據(jù)CP I點(diǎn)和CP II點(diǎn)建立CP III點(diǎn)控制網(wǎng)；底座施工；凸形擋臺施工；根據(jù)所述CP III點(diǎn)在已筑好的凸形擋臺的中心位置設(shè)置具有給定三維坐標(biāo)的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)；鋪設(shè)軌道板；將具有棱鏡的測量標(biāo)架定位在被測軌道板(3b)上；在所述軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)處設(shè)全站儀測站；通過全站儀測量棱鏡的位置數(shù)據(jù)并基于所測得的數(shù)據(jù)精調(diào)所述軌道板；在軌道板下灌注水泥乳化浙青砂漿； 在凸形擋臺周圍灌注樹脂；安裝扣件；鋪設(shè)鋼軌并對鋼軌進(jìn)行幾何狀態(tài)精調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于CTRS I型無砟軌道鋪設(shè)的軌道板精調(diào)方法，所述CTRS I型無砟軌道包括從上到下依次層疊的底座(5)、水泥乳化瀝青砂漿(4)，、軌道板(3)和鋼軌，該無砟軌道還包括固定在軌道板上的螺栓孔中用于扣壓所述鋼軌的扣件(2)和位于所述軌道板的縱向端部之間的凸形擋臺(6)。所述方法包括根據(jù)給定的CP I點(diǎn)和CP II點(diǎn)建立CP III點(diǎn)控制網(wǎng)；根據(jù)所述CP III點(diǎn)設(shè)置位于所述凸形擋臺(6)中心位置的軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)；在被測軌道板上放置具有棱鏡的測量標(biāo)架；在所述軌道板基準(zhǔn)點(diǎn)(GRP)處設(shè)全站儀測站；通過全站儀測量所述棱鏡并基于所測得的數(shù)據(jù)精調(diào)所述軌道板。此外本發(fā)明還涉及CTRS I型無砟軌道的鋪設(shè)工法。
文檔編號E01B35/00GK102277802SQ20111011442
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者嚴(yán)赪強(qiáng), 產(chǎn)光杰, 盧杰, 孫繼成, 張新春, 曾若飛, 楊建中, 武鳳遠(yuǎn), 趙新宇, 韋慶冬 申請人:滬寧城際鐵路股份有限公司