CN102733273B - 一种近似平差调整轨道控制基标点方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道施工工程技术领域，具体是一种近似平差调整轨道控制基标点方法，其特征在于根据已知导线点放样控制基标点的待定点，将待定点两端加入已知导线点构成附和导线，比较附和导线的实测边角关系与理论边角关系，调整各个待定点的位置，使待定点的点位误差落在要求范围之内，即可将待定点确定为控制基标点。本发明将所有的控制基标点关联起来形成新的轨道控制导线，其调整了放样过程中的人为误差，提高了轨道控制点的精度，从而提高了轨道控制基标的精确度和轨道状态的质量，使列车能平稳、快速地运行，操作简单，精确度高，可完全应用于轨道交通工程建设中且工程效率高，安全可靠。

Description

一种近似平差调整轨道控制基标点方法

[技术领域]

本发明涉及轨道施工工程技术领域，具体是一种近似平差调整轨道控制基标点方法。

[背景技术]

众所周知，近年来，我国的轨道交通领域发展迅猛，城市的轨道交通以其便捷、守时，成为多数人们出行的首选，同时人们对列车的安全性以及行程中的舒适性要求也越来越高。铺轨基标是高标准轨道工程铺设控制点，其精确度直接关系到了整个铁轨道施工的精度，也与今后投入使用过程中的安全性密切相关，轨道工程一次定位后很难再进行调整。轨道工程测量的流程主要包括施工控制点复测、控制基标测设、加密基标测设、竣工测量及其他测量工作等。目前国内地铁轨道施工测量的主要方法为根据已知导线点直接放样控制基标点及公开引进高速铁路轨道施工用的CPⅢ基桩网控制测量方法。其中，根据已知导线点直接放样控制基标点的方法其未经过后期的计算及调整，故精确度不高，无法满足工程高精度的要求，在投入使用后可能会带来一些安全隐患且在列车行驶过程中乘客的舒适度不高，不够安全可靠；而另一种引进高速铁路轨道施工用的CPⅢ基桩网控制测量方法其主要测量步骤为：先将CPⅢ导线附和于CPI或CPⅡ控制点上，并满足主要的技术要求，然后在导线测设的控制基桩基础上采用后方交会的方法进行加密测量，测量成果采用独立自由网平差，并在CPⅠ或CPⅡ中置平，最后用CPⅢ控制点高程测量，虽然这种方法能够保证一定的精确度，但是其测量方法步骤较为繁琐，耗费工时，投资大，地铁隧道内效率不高，难度大。

[发明内容]

本发明的目的就是为了解决现有技术中的不足，提供一种精度高，安全可靠，工程效率高的近似平差调整轨道控制基标点方法。

为实现上述目的，提供一种近似平差调整轨道控制基标点方法，其特征在于根据已知导线点放样控制基标点的待定点，将待定点两端加入已知导线点构成附和导线，比较附和导线的实测边角关系与理论边角关系，调整各个待定点的位置，使待定点的点位误差落在要求范围之内，即可将待定点确定为控制基标点。

控制基标点的确定方法为：

a)放样控制基标点的待定点：在两条结构边线的轨道中线周围，设有若干个已知导线点，用全站仪放出控制基标待定点；

b)将控制基标待定点与两端已知导线点构成附和导线；

c)计算控制基标待定点的调整量：首先，计算附和导线角度闭合差、附和导线全长与理论全长之差k，检查各边角实测与理论相差较大的边角，如果较差不满足要求，则重新放样待定点；其次，将导线角度闭合差平均分配到各导线角，得到平差后需要调整的角度，各点间距离不调整，将待定点在导线角平分线上移动以调整角度，向被平分的角一侧移动调整使角度增大，反之角度减小；然后，在导线角度调整完成后，重新测量各新待定点的边角关系，每个角度均在允许误差范围之内后进行距离调整，将累计距离误差k按距离比例分配到各边，各点间角度不调整下，调整各边的移动距离；最后，经过角度和距离调整，导线各边角关系均满足误差要求后，将待定点制作为控制基标点永久标记。

导线角度的单个角度调整方法如下：β＝α+γ，XSinα＝Stanγ-tanγXCosα错误！未找到引用源。，式中：调整角的半角为α，调整量的一半为γ，调整后的新单角的半角为β，待定点需要移动量为X，单位为㎜；所述的导线角度调整方法为：带导线基准边的角只调整导线边，其余角调整时均会影响前后角变大或是减小，根据单角调整原理，导线起始角的调整量直接由单角调整公式计算得出，中间各角调整量计算如下：Xn=x_n-(x_n-1+x_n-2+···x₁)，式中：x_n—第n个角的单角计算调整量，X_n—第n个角的实际调整量。

所述的移动距离计算如下：ΔS_n=ΔL_n+k_n，式中：ΔS_n—第n条边的距离增量，ΔL_n—第n条边的实测距离与理论距离之差，k_n—第n条边的距离调整量。

本发明将所有的控制基标点关联起来形成新的轨道控制导线，其调整了放样过程中的人为误差，提高了轨道控制点的精度，从而提高了轨道控制基标的精确度和轨道状态的质量，使列车能平稳、快速地运行，操作简单，精确度高，可完全应用于轨道交通工程建设中且工程效率高，安全可靠。

[附图说明]

图1是本发明的控制基标点确定方法中用全站仪放出控制基标待定点示意图；

图2是本发明的控制基标点确定方法中的附和导线示意图；

图3是本发明的控制基标点确定方法中导线角度调整示意图；

图4是本发明的控制基标点确定方法中导线角度调整的各个角度调整示意图；

图5是本发明的控制基标点确定方法中导线边长调整示意图；

图6是本发明实施例中的控制基标理论坐标及点位示意图；

如图所示，图中：1.结构边线2.轨道中线3.后视方向4.放样方向5.已知导线点6.控制基标待定点7.调整前导线8.调整后导线；

指定图2为本发明的摘要附图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作进一步说明，这种方法的原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明为一种近似平差调整轨道控制基标点方法，这种方法的主要步骤为：

1.用全站仪放出控制基标待定点，如图1所示。

2.将控制基标待定点与两端已知导线点构成附和导线，如图2所示，其中已知导线点是通过三维放样得出。

3.计算控制基标待定点的调整量

a)计算实测边角与理论边角的差值

计算附合导线角度闭合差、附和导线全长与理论全长之差k。检查各边角实测与理论相差较大的边角，如果较差不满足要求，则重新放样待定点。

b)导线角度调整

将导线角度闭合差平均分配到各导线角，得到平差后需要调整的角度，各点间距离不调整。将待定点在导线角平分线上移动以调整角度，向锐角侧移动调整角度增大，反之角度减小，如图3所示。

单个角度调整：

β＝α+γ；

$\tan \mathrm{\γ}=\frac{\mathrm{XSin\α}}{S-\mathrm{XCos\α}};$

XSinα＝Stanγ-tanγXCosα；

$X=\frac{S\tan \mathrm{\γ}}{\mathrm{Sin\α}+\tan \mathrm{\γCos\α}};$

式中：X——待定点需要移动量，单位：mm；

α——调整角的半角；

γ——调整量的一半；

β——调整后的新单角的半角；

导线角度调整：

带导线基准边的角只调整导线边，其余角调整时均会影响前后角变大或是减小，根据单角调整原理，导线起始角的调整量直接由单角调整公式算得，如所示图4，中间各角调整量计算如下：

X_n=x_n-(x_n-1+x_n-2+···x₁)；

式中：x_n——第n个角的单角计算调整量；

X_n——第n个角的实际调整量。

c)导线边长调整

导线角度调整完成后，重新测量各新待定点的边角关系，每个角度均在允许误差范围之内后进行距离调整，将累计距离误差k按距离比例分配到各边，在各点间角度不调整下，调整各边的移动距离，如图5所示。

移动距离计算如下：

ΔS_n=ΔL_n+k_n；

式中：ΔS_n——第n条边的距离增量；

ΔL_n——第n条边的实测距离与理论距离之差；

K_n——第n条边的距离调整量。

d)确定控制基标点

经过角度和距离调整后，导线各边角关系均满足误差要求后，将待定点制作为控制基标点永久标记。

本发明有一具体实施例如下：

1.控制基标测量要求：

1)控制基标点夹角与理论夹角的误差角度小于6″；

2)点间距误差小于5mm。

2.控制基标理论坐标及点位，如图6所示。

YDK9+315、YDK9+386.092、DBY、DBY3为已知导线点，其余点为待放样控制基标点，计算放样后导线的理论角度及理论距离，见表1和图6。

表1放样后导线的理论角度及理论距离

3.按普通放样方法放样控制基标待定点，并做好标记。

4.连测放样后待定点导线并记录，见表2。

表2连测放样后待定点导线记录表

对比分析表2中的数据可得：有4个角度及5段距离超限。

5.调整角度，见表3。

表3导线角度调整表

6.调整距离，见表4。

表4各边移动距离调整表

7.对新待定点进行导线测量，结果见表5。

表5新待定点导线测量表

8.各基标点满足要求后，完成控制基标放样并做永久标记。

Claims (3)

1.一种近似平差调整轨道控制基标点方法，其特征在于控制基标点的确定方法为：

a)放样控制基标点的待定点：在两条结构边线的轨道中线周围，设有若干个已知导线点，用全站仪放出控制基标待定点；

b)将控制基标待定点与两端已知导线点构成附和导线；

c)计算控制基标待定点的调整量：首先，计算附和导线角度闭合差、附和导线全长与理论全长之差k，检查各边角实测与理论相差较大的边角，如果较差不满足要求，则重新放样待定点；其次，将导线角度闭合差平均分配到各导线角，得到平差后需要调整的角度，各点间距离不调整，将待定点在导线角平分线上移动以调整角度，向被平分的角一侧移动调整使角度增大，反之角度减小；然后，在导线角度调整完成后，重新测量各新待定点的边角关系，每个角度均在允许误差范围之内后进行距离调整，将累计距离误差k按距离比例分配到各边，各点间角度不调整下，调整各边的移动距离；最后，经过角度和距离调整，导线各边角关系均满足误差要求后，将待定点制作为控制基标点永久标记。

2.如权利要求1所述的一种近似平差调整轨道控制基标点方法，其特征在于所述的控制基标点的确定方法中导线角度的单个角度调整方法如下：β＝α+γ，，XSinα＝Stanγ-tanγXCosα，，式中：调整角的半角为α，调整量的一半为γ，调整后的新单角的半角为β，待定点需要移动量为X，单位为㎜；所述的导线角度调整方法为：带导线基准边的角只调整导线边，其余角调整时均会影响前后角变大或是减小，根据单角调整原理，导线起始角的调整量直接由单角调整公式计算得出，中间各角调整量计算如下：Xn＝x_n-(x_n-1+x_n-2+···x₁)，式中：x_n—第n个角的单角计算调整量，X_n—第n个角的实际调整量。

3.如权利要求1所述的一种近似平差调整轨道控制基标点方法，其特征在于所述的控制基标点的确定方法中移动距离计算如下：ΔS_n＝ΔL_n+k_n，式中：ΔS_n—第n条边的距离增量，ΔL_n—第n条边的实测距离与理论距离之差，k_n—第n条边的距离调整量。