附件6
城市轨道交通预制板式轨道施工
关键技术及装备研究
地铁轨道基础控制网精度
分析报告
中铁一局集团有限公司 中铁一局集团新运工程有限公司
目 录
1 绪论............................................................. 1
1.1 地铁轨道铺设施工概述 ....................................... 1 1.2 轨道铺设施工测量现状 ....................................... 2 1.3 工程概况 ................................................... 3 1.4 研究内容 ................................................... 4 1.5章节分布 .................................................... 4 2 地铁轨道铺设施工控制网布设方案 与数据处理........................ 5
2.1 轨道施工控制网的 建立....................................... 5
2.1.1 传统基标法控制网建立.................................. 5 2.1.2 CPIII控制网的 建立 ................................... 7 2.2控制网平差数据处理程序功能介绍 ............................. 11
2.2.1 程序简介............................................. 11 2.2.2 程序界面与功能....................................... 11
3 平面控制网精度 分析............................................. 13
3.1 数据处理方法............................................... 13
3.1.1 近似坐标计算......................................... 13 3.1.2 误差方程的 建立与定权................................ 14 3.2 CPIII平面精度 分析 ....................................... 15
3.2.1 CPIII精度 指标 ...................................... 15 3.2.2 CPIII平差结果 ....................................... 16 3.3 导线点对CPIII网的 影响分析................................ 18
3.3.1研究背景 ............................................. 18 3.3.2 研究目的 ............................................ 18 3.3.3 计算与分析........................................... 18
4 高程控制网精度 分析............................................. 27
4.1地铁大 气折光分析 .......................................... 27
I
4.1.1 三角高程测量原理..................................... 27 4.1.2 地铁大 气折光系数K的 计算分析....................... 28 4.1.3 分析结论............................................. 29 4.2 数据处理方法 .............................................. 30
4.2.1 网型1 ............................................... 30 4.2.2 网型2: .............................................. 31 4.2.3 改进后的 网型2： .................................... 33 4.2.4 平差模型............................................. 35 4.3 CPIII高程分析 ............................................ 36
4.3.1 测量数据............................................. 36 4.3.2 分析方案 ............................................ 37 4.3.3 精度 指标............................................ 37 4.3.4 平差结果与分析....................................... 38 4.3.5 分析与结论........................................... 60
5 结论............................................................ 61 参考文献........................................................... 62
I
1 绪 论
1.1 地铁轨道铺设施工概述
在地铁铺轨施工方面,隧道贯通后,传统方法是先进行导线网复测和布设工作,测设控制基标,放样加密基标,以控制基标为基准进行轨道铺设.现将高铁CPIII相关技术引入地铁中,以CPIII点代替传统控制基标,作为后期轨道铺设调整的 基准.
根据不同区间地质条件和土建移交情况不同,综合考虑铺轨基地的 实际情况,轨道铺设分为轨排架轨法和散铺架轨法两种.
散铺架轨法首先铺设预制道床板,浇筑道床混凝土,然后直接将钢轨、轨枕、扣件等吊装并运送到作业现场,人工配合小 型机具进行散布、架轨.预制浮置板全部采用预制短板拼接,每块短板采用专用调节装置调节到设计位置,利用轨道中线两旁的 加密基标调好轨道方向、水平、轨距、超高等,使轨道几何尺寸达到设计标准.待浇筑道床的 混凝土凝固以后,利用轨检小 车进行轨道精调.
轨排架轨法是将钢轨、轨枕、扣件等在铺轨基地组装成轨排,然后用轨道车顶送到作业现场,再由铺轨门吊将轨排吊铺到位,采用钢轨支撑架进行轨排架设.由于钢轨已经架设在轨排上,用轨道中线以及中线两旁的 加密基标调好轨道方向、水平、轨距、超高等,是轨道几何尺寸达到设计标准后,浇筑道床混凝土,拆除钢轨支撑架.道床浇筑的 同时,轨道粗调也已经完成.待浇筑道床的 混凝土凝固以后,利用轨检小 车进行轨道精调.
轨道调整完成后,轨道几何形态的 允许偏差如下表:
表1.1 轨道几何形态的 允许偏差[12]
序号 1 2 3 4 5 6 7 检查项目 轨枕间距 ±10米米 轨距 水平 轨向 高低 中线 轨底坡 +2、-1米米,变化率不得大 于1‰ 以一股钢轨为准,按设计高程偏差±1米米以内,两股钢轨相对水平差大 于1米米,在18米范围内,不得有大 于1米米的 三角坑. 以一股钢轨为准(曲线以外股为准),距线路中线偏差±1米米以内. 轨面目视平顺,最大 矢度 不大 于1米米/10米弦 ≯2米米 1/35~1/45 7
允 许 偏 差
1.2 轨道铺设施工测量现状
(1) 地面平面与高程控制网
随着城市建设的 发展,城市轨道交通已逐步形成纵横交错的 网络系统,原先
的 城市地面三角控制网,由于城市建设的 发展,大 部分三角点已经被破坏,现存的 点也存在不能通视的 问题,给地铁建设的 测量工作带来了 很大 困难[8];其次,随着对于地铁测量精度 要求的 不断提高,原先城市控制网精度 已经不能满足地铁控制施工要求.随着GPS测量技术日益发展成熟,而且GPS的 观测不受通视条件的 限制,使得GPS测量成为了 城市地面控制测量更好的 选择,因此城市轨道交通工程地面首级控制测量方法一般是在原城市二等网的 基础上布设GPS控制网[9].GPS控制网布设完成后需要建立城市轨道交通工程精密导线网,为其工程线路区间隧道设计、施工提供平面控制.精密导线网一般沿轨道交通路线布设而成,附和长度 在3~4千米,附和在GPS控制网点上,平均边长控制在350米左右
[10]
.
城市轨道交通工程地面高程控制网为水准网,一般分两级布设：第一级水准网
是与城市二等水准精度 一致的 水准网,第二级是在第一级的 基础上的 加密网;水准网沿线路布设成附和或水准路线,二等水准测量间距为平均800米,联测城市一、二等水准点的 个数不少于3个,水准控制点沿测量线路均匀分布[10].
(2) 地下轨道施工平面和高程控制网
地铁隧道贯通之后,地下轨道施工平面控制测量采用导线测量的 方法,控制
点平均边长150米,曲线段控制点间距不小 于60米;高程控制测量采用二等水准测量方法.通过地面近井点导线测量和近井水准测量,将平面和高程控制点传递至地下,轨道施工平面和高程计算点均位于近井点.
(3) 轨道铺设控制测量
传统方法是首先布设地铁施工控制导线,按照城市一级导线测量标准进行施
测,导线沿地铁线路布设延伸.在导向点的 基础上进行控制基标和加密基标的 测设,并通过二等水准测量确定加密基标高程,以加密基标作为后续轨道铺设和轨道精调的 控制基准.传统基标法在轨道铺设浇筑混凝土之后,导线点和基标都被覆盖在了 混凝土下面,导致后期检核和维护的 不方便.
随着我国改革开放的 不断深化和高速铁路技术的 不断提升,高铁 CP III技
术在地铁铺轨工程中的 应用对于地铁铺轨的 测量数据处理水平的 提高和高速
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地铁轨道基础控制网精度分析报告(全面)
