[发明专利]双块式无砟轨道精调定位测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速铁路修建时轨道精调快速定位测量设备，特别是涉及双块式无砟轨道精调定位测量系统。

背景技术

能承载列车时速超过每小时300公里的铁路被称为高速铁路，包括城际轨道交通、客运专线等。传统的有砟轨道承载能力和平顺性均无法保证高速列车的行驶安全，无砟轨道结构有钢轨、轨枕、与轨枕现浇成一体的钢筋混泥土道床板、水稳性支撑层等组成。无砟轨道施工具有整体性好、适应性强、工艺原理明确、施工简单、相对经济的特点。无砟轨道采用的结构形式中，由轨枕解决了轨距、轨底坡、轨枕挡肩等线路几何状态的统一问题，无砟轨道精度控制为难点之一，为满足高速列车运行时对轨道几何尺寸的特殊要求，在无砟轨道施工时必须进行精确定位，安装定位的精度与设计的理论值偏差要求在亚毫米级的精度范围内。

传统轨排精调工法特点：使用高效率的粗调测量系统进行轨排框架粗调，然后用检测小车测量工艺进行精调和复测，提高了施工过程中轨道调整速度和控制精度。轨排粗调采用全站仪，测量手簿及轨距尺等工具，依据测量轨排中线、轨距及高程的偏差值，调整轨排横、竖向支撑螺杆使轨排轨向、轨距、高低等满足精调要求。轨排粗调完成后，相邻两排架间采用夹板连接。精调作业采用全站仪、无砟轨道专业精调检测小车，采取定点测量模式对排架的三对支撑点位测量，根据实时显示对应点处的轨向、轨距、水平(高低)偏差，指导现场的调轨作业。精调后支撑点处的轨道位置误差控制在中线±0.5mm，高程-0.5～0mm，水平0.5mm。

目前高速铁路无砟轨道施工粗调、精调工作绝大多部分采用轨道几何测量仪，即国内熟称的轨检小车来施工。这种方法是引进国外的技术及装备。这种方法与工具除了能满足高铁现场施工外，但是也具有一些缺陷和特殊场合下无法解决的实际问题。现有技术与设备主要的缺点如下：

(1)因为这种设备是一种多传感器集成的电子产品，组装在一个大约三十七公斤重的行车架上，长途运输和现场搬运不方便。

(2)因为无砟轨道精调作业对轨检小车电子产品的性能要求非常高，但野外作业环境恶劣，导致小车经常出现各式各样的问题，操作人往往束手无策，而时常因为设备的问题耽误工期。最重要的缺陷是电子产品随温度的影响特别明显，在国内北方严寒地区，这种设备即使不出现电子硬件的毛病下，也会无法正常工作。

(3)电子产品零部件更换不方便，周期长。且必须在专业的技术人员和场地环境下才能更换并测试。

(4)在高速铁路特殊设计的线路施工上，有很大的设备缺陷误差，比如在纵曲线坡率较大的地段，现有装备施工中，仪器测得的一个重要参数一轨道超高值存在很大的误差，这个值是由设备中的倾角传感器获得并通过二次计算得到，倾角值在纵坡较大的环境下，误差增大。

发明内容

本发明的技术方案如下：

本发明要解决的技术问题是提供一种高速铁路、地铁和普通铁路无砟轨道精调快速定位测量系统，该系统对高速铁路、地铁和普通铁路无砟轨道能进行高精度快速定位，对提高施工速度有明显效果。

在高速铁路、地铁和普通铁路轨排施工中快速定位测量标准轨的轨向、水平及高低位置，与设计线路参数比对，显示线路空间位置的正确的调整参数，指导作业人员正确调整工具轨工作，使路线几何状态满足施工验收标准。该技术满足在各种野外环境下工作，不受温度、气压、风力等环境影响；工具操作简单、实用；设备误差产生容易发现并控制；设备校准方便；成本低价格便宜；能满足所有双块式轨排施工线路要求。

本发明所述的双块式无砟轨道精调定位测量系统，其包括全自动全站仪、通讯装置、显示控制终端、专用工装。所述通讯装置包括线缆及电台，所述专用工装包括工装及棱镜。

本专利的特点在于：所述棱镜放在精调工装的两侧，所述棱镜放在精调工装的两侧，棱镜中心位置垂直于轨顶平面内侧，精调工装的下部一侧为固定端，固定端内部设置固定的测头，与钢轨内轨顶住，另外一侧为活动端，活动端内部设置一个可伸缩的测头，与钢轨侧面自由卡住；

所述通讯装置为工业通讯电台，通讯距离长，信号稳定、具有防水、防尘、抗干扰等优点；

显示控制终端是具有三防的工控机，工控机内安装轨道精调测量软件，工控机的COM口相连的无线电台和测量机器人上的无线电台相连接，软件通过无线通讯控制全自动全站仪；

测量机器人是瑞士徕卡生产的高精度测量设备(徕卡全站仪)，工装上固定两个测量机器人专用的棱镜，软件控制测量机器人对专用工装上的两个棱镜进行测量，得出轨向、轨距、水平(超高)调整量，提高测量效率。

附图说明