CN103898816B - 一种城市轨道精密控制网测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市轨道精密控制网测量方法，其特征是将各SCP控制点A埋设在城市轨道交通构筑物的两侧壁上是作为永久基准；利用全站仪采用自由测站边角交会的测量方法，每个SCP控制点有四个自由测站的方向、距离和高差观测数据，每隔300m左右联测一个既有调线调坡高等级控制点，测量数据经过严密平差。本发明可有效提高城市轨道交通工程施工测量精度，其平面控制网和高程控制网合二为一并能永久保存，为后期轨道精调、运营维护和沉降监测提供了永久基准。

Description

一种城市轨道精密控制网测量方法

技术领域

本发明涉及一种城市轨道精密控制网测量方法，更具体地说是应用于城市地铁、有轨电车工程的精密测量，解决轨道相对精度问题。

背景技术

随着现代社会的日益发展，轨道交通已与人们的生活息息相关，这就要求轨道交通具有较高的舒适性、平稳性及安全性，列车的平稳性及安全性也取决于线路轨道状态，这就需要一套优良的测量系统来保证线路的轨道状态。当前，我国地铁采用的是混凝土现浇整体道床，在轨道测量控制上主要是利用铺轨控制基标、加密基标和道岔铺轨基标等方法来控制轨道的几何线形，采用导线测量方法。这类方法由于没有采用逐级控制的方式建立施工控制网，特别是利用铺轨基标控制轨道施工时，采用的是粗糙的外移桩或相当于它的形式来控制轨道，最后轨道形成时，没有精密控制点来精调轨道线性。因此轨道的相对定位与绝对定位精度很低，而且经常出现偏角及距离超限的情况；整体道床施工完毕后，所有的控制基标和铺轨基标全被破坏，不能为轨道精调、运营维护、沉降监测等提供了永久基准。

发明内容

本发明是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种城市轨道精密控制网测量方法，用于提高城市轨道交通工程施工测量精度及满足施工要求，以解决在轨道施工测量时，存在精度低、不能长期保存、运营维护困难，难以满足轨道交通高平顺性的测量要求的技术问题。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明城市轨道精密控制网测量方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、埋设SCP控制点

将各SCP控制点A埋设在城市轨道交通构筑物的两侧壁上是作为永久基准，相邻SCP控制点A之间的纵向距离为30-60m，各SCP控制点A高于轨面0.7m-1.2m，位于所述城市轨道交通构筑物两侧壁上的SCP控制点A为成对布设，所述纵向是指沿轨道走向的方向；

步骤2、采集SCP控制网的平面和高程测量数据

利用具有自动观测功能的全站仪，采用自由测站边角交会的测量方法，每个自由测站B观测与其相临近的四对SCP控制点A，相邻的自由测站B之间重复观测三对SCP控制点A，每个SCP控制点A有四个自由测站B的方向、距离和高差观测数据，每隔300m左右联测一个既有调线调坡高等级控制点C，分区段测量的区段长度不小于2km，区段间重复观测不少于六对SCP控制点A；

步骤3、SCP控制网平差

a、检查观测数据

对于SCP控制网观测数据按各项限差进行检验，在检验合格时进行SCP控制网观测数据存储；在检验不合格时，对于不合格自由测站B重复步骤2；

b、观测数据计算与网平差

对已存储的SCP控制网观测数据进行平面平差，是首先采用独立自由网平差，再采用既有调线调坡高等级控制点C进行固定约束平差，对于不合格平差结果重复步骤2；

对已存储的SCP控制网观测数据进行高程平差，是采用环闭合差和附合路线闭合差的方法，并对每公里高差偶然中误差和每千米高差全中误差进行统计分析，对于不合格平差结果重复步骤2；

c、区段间接边处理

在满足前后区段独立平差重叠点坐标差值不大于2mm、高程差和坐标差值不大于±3mm的条件时，采用余弦平滑方法进行区段接边处理，对于不合格自由测站B重复步骤2和步骤3。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明SCP控制网平面测量采用高精度全站仪自由测站边角交会法测量。每个自由测站观测四对SCP控制点，测站间重复观测三对SCP控制点，每个SCP控制点有四个自由测站的方向和距离观测量。高程测量采用自由测站三角高程测量方法，采用不同测站所测得的相邻点的高差；SCP控制网是采用逐级控制，所测数据经过严密平差，相对精度高，有效避免了导线形式的控制基标多级控制测量造成测量过程中粗差不易检核和误差积累、形成偏角及距离超限的情况。

2、本发明将SCP控制点埋设于构筑物侧壁上，平面控制网和高程控制网合二为一，不会因工程的反复施工被破坏，能永久保存，为后期轨道精调、运营维护、沉降监测等提供了永久基准。

附图说明

图1为本发明中SCP控制网测量方法示意图；

图中标号：A为SCP控制点；B为自由测站；C为既有调线调坡高等级控制点。

具体实施方式：

本发明城市轨道精密控制网测量方法是按如下步骤进行：

步骤1、埋设SCP控制点

将各SCP控制点A埋设在城市轨道交通构筑物的两侧壁上是作为永久基准，相邻SCP控制点A之间的纵向距离为30-60m，各SCP控制点A高于轨面0.7m-1.2m，位于所述城市轨道交通构筑物两侧壁上的SCP控制点A为成对布设，所述纵向是指沿轨道走向的方向；

具体实施中相应措施也包括：

各SCP控制点应埋设在稳固、可靠、不易破坏和便于测量的地方，并应防冻、防沉降、防震动和抗移动。在进行SCP控制点预埋件的埋设时，首先在选定位置水平钻孔，采用直径为25mm的钻头，钻深为100mm。埋设之前需要清孔、保证预埋件为水平，采用速凝水泥或锚固剂填充孔位，然后安放预埋件，使速凝水泥或锚固剂沿预埋件外壁四周挤出。在速凝水泥或锚固剂凝固后进行检查，预埋件须稳固，标志内及标志顶面须无任何异物，并检查保护盖是否正常；在车站段埋设预埋件时，其外边缘应与车站廊檐侧面齐平，以免影响限界，严禁侵入限界；预埋件埋设完成且不使用时，应加设保护盖，以防止异物进入预埋件内影响预埋件正常使用及安装精度。

在埋设SCP控制点时应使用品质良好的锚固剂，使得预埋件牢固，以确保长期稳定。

步骤2、采集SCP控制网的平面和高程测量数据

利用具有自动观测功能的全站仪，采用自由测站边角交会的测量方法，每个自由测站B观测与其相临近的四对SCP控制点A，相邻的自由测站B之间重复观测三对SCP控制点A，每个SCP控制点A有四个自由测站B的方向、距离和高差观测数据，每隔300m左右联测一个既有调线调坡高等级控制点C，分区段测量的区段长度不小于2km，区段间重复观测不少于六对SCP控制点A；

对于SCP控制网的平面和高程测量，采用高精度全站仪，全站仪的测角精度≤1″，测距精度≤1mm+2ppm，并具有自动观测功能；在SCP控制网测量过程中，对于测量数据进行检查，相关技术要求如表1和表2所示。

表1SCP控制网测量技术要求

表2控制网自由测站三角高程观测技术要求

步骤3、SCP控制网平差

a、检查观测数据

对于SCP控制网观测数据按各项限差进行检验，在检验合格时进行SCP控制网观测数据存储；在检验不合格时，对于不合格自由测站B重复步骤2；

b、观测数据计算与网平差

对已存储的SCP控制网观测数据进行平面平差，是首先采用独立自由网平差，再采用既有调线调坡高等级控制点C进行固定约束平差；

对于独立自由网平差，具体按表3所示平面测量自由网平差的精度要求进行统计分析，检核控制网自由网平差的精度。

表3平面测量自由网平差的精度要求

控制网	方向改正数	距离改正数
			SCP控制网平面测量	±3″	±2mm

在独立自由网平差符合表3要求之后进行平面固定约束平差，并按表4所列技术指标进行统计分析，检核SCP控制网固定约束平差的精度。

表4平面测量约束网平差后的主要技术要求

对已存储的SCP控制网观测数据进行高程平差，是采用环闭合差和附合路线闭合差的方法，并对每公里高差偶然中误差和每千米高差全中误差按表5所示的SCP控制网自由测站三角高程网平差后的精度指标要求进行统计分析；

表5SCP控制网自由测站三角高程网平差后的精度指标

c、区段间接边处理

在满足前后区段独立平差重叠点平面差值不大于2mm、高程差值不大于±3mm的条件时，采用余弦平滑方法进行区段接边处理，对于不合格的自由测站B观测数据重复步骤2和步骤3。

Claims (1)

1.一种城市轨道精密控制网测量方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1、埋设SCP控制点

将各SCP控制点A埋设在城市轨道交通构筑物的两侧壁上是作为永久基准，相邻SCP控制点A之间的纵向距离为30-60m，各SCP控制点A高于轨面0.7m-1.2m，位于所述城市轨道交通构筑物两侧壁上的SCP控制点A为成对布设，所述纵向是指沿轨道走向的方向；

步骤2、采集SCP控制网的平面和高程测量数据

利用具有自动观测功能的全站仪，采用自由测站边角交会的测量方法，每个自由测站B观测与其相临近的四对SCP控制点A，相邻的自由测站B之间重复观测三对SCP控制点A，每个SCP控制点A有四个自由测站B的方向、距离和高差观测数据，每隔300m联测一个既有调线调坡高等级控制点C，分区段测量的区段长度不小于2km，区段间重复观测不少于六对SCP控制点A；

步骤3、SCP控制网平差

a、检查观测数据

对于SCP控制网观测数据按各项限差进行检验，在检验合格时进行SCP控制网观测数据存储；在检验不合格时，对于不合格自由测站B重复步骤2；

b、观测数据计算与网平差

对已存储的SCP控制网观测数据进行平面平差，是首先采用独立自由网平差，再采用既有调线调坡高等级控制点C进行固定约束平差，对于不合格平差结果重复步骤2；

对已存储的SCP控制网观测数据进行高程平差，是采用环闭合差和附合路线闭合差的方法，并对每公里高差偶然中误差和每千米高差全中误差进行统计分析，对于不合格平差结果重复步骤2；

c、区段间接边处理

在满足前后区段独立平差重叠点坐标差值不大于2mm、高程差和坐标差值不大于±3mm的条件时，采用余弦平滑方法进行区段接边处理，对于不合格自由测站B重复步骤2和步骤3。