CN109000568A - 一种钢轨超高的非接触式测量方法 - Google Patents

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林凤涛
王向阳
万晟阳
沈净如
张德盛
王林
周义涵
李沛泽
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    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0608—Height gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only

Abstract

本发明公开了一种钢轨超高的非接触式测量方法，这个非接触式的测量过程由弯曲钢轨、激光测量仪、三角支架组成。在工作时，将激光测量仪放置在三角支架上，然后将测量仪调节水平后对弯曲轨道进行测量。先调整激光测量仪射出的光束与弯曲轨道垂直，然后根据激光测量仪测量出的轨道顶部的高度差就得到超高值。测量数据显示在激光测量仪的显示屏上，也可以将数据下载并进行分析与处理。该非接触式的测量方法简单，并且测量精度高，特别适用于弯曲轨道的超高测量，大幅度减少作业人员的工作量，提高工作效率。

Description

一种钢轨超高的非接触式测量方法
技术领域
本发明是关于一种钢轨超高的非接触式的新型测量方法——钢轨超高测距法，属测量技术领域。列车在曲线上行驶时会产生较大的离心力，因此会产生较大的侧面磨耗，这样会让乘客感觉到不舒适，严重情况下会产生列车倾覆事故。因此在弯曲轨道上须将外轨抬高设计，也叫做外轨超高，我国也有规定具体超高值。
背景技术
目前建筑限界测量是人工接触式测量，主要测量工具是限界测量尺和数显式的测量仪。这种方式的弊端是测量人员必须下道进行操作，而且占用行车股道。这种测量方式误差大，基本上是由测量人员的人为误差和测量误差组成的。
当前的限界测量方法因为需要占用行车股道，并且测量作业必须在铁路维修天窗作业的时间内完成。天窗时间一般在60分钟至180分钟之间，有限的维修天窗作业时间很难保证测量人员准确完成测量工作。而且建筑限界数据如果不能定期更新，对行车运输安全将会造成较大影响。
为了解决上述测量过程中所存在的困难，研究出一套“钢轨超高的非接触式测量方法”。
发明内容
目前铁路建筑限界的测量方法是接触式的，这就需要测量人员进行下道作业，并且需要在有限的时间内完成，由于作业效率很低，但是这种测量却直接影响着行车安全。为解决这一难题，本发明提出了一种钢轨超高的非接触式测量方法。这个方法的特点和优势在于：这个测量系统采用的是非接触式的测量技术，能够精确计算界限数据，并且设备和作业人员与铁路列车处于安全距离，整个作业过程不会造成列车运行的影响，省时又省力。本发明新型钢轨超高的非接触式测量方法其优势十分明显：
1.采用该方法，设备和测量人员不用下道，测量人员可以在任何地方利用行车间隙时间进行测量作业，并且整个作业过程对行车的运输安全没有影响，工作效率可以大大的提高。
2.采用该方法，测量人员可以在“维修天窗”时间以外开展测量作业，测量时间自由，作业时间充裕。利用该钢轨的非接触式测量方法，可以大大节省测量时间，提高工作效率。尤其在特殊的情况下，比如任务紧急或者时间有限，也能够顺利完成测量任务。
该测量方法一般适用于弯曲轨道上。因为列车在曲线上行驶时对轨道产生离心力，使外轨承受较大的压力，所以须将外轨抬高一定程度，借助于因车体内倾所产生的重力内向分力来平衡这种离心力，因此此非接触式的测量方法适用于弯曲轨道上。
附图说明
下面结合图1和实施方式对本发明进一步说明：
首先，将激光测距仪放在三角支架上，使其处于安全线以外。然后，打开电源使激光测距装置处于工作状态，先转动激光测距仪使光束射在外轨轨顶A处，后转动转轴至CE处，使光束射在内轨轨顶B处。最后根据编程计算导入公式可以计算出与的差值，即超高值。后移动至下一测量点重复上述步骤。
具体实施方式
作业人员在每个测量点需要测量测二组数据：仪器至外轨道顶面的距离和仪器至内轨道顶面的距离。
具体测量步骤如下：
（1）放置测量工具。在安全合适的位置上将激光测距装置放置在三角架上，然后将仪器调节水平，（2）确定垂直位置。激光测距装置进入连续测量的状态，显示屏上连续地显示测量数据，激光对准外轨道侧面，从左往右缓慢地移动激光仪器。当显示屏上显示最小值时即停止移动，此位置即为垂直位置，然后固定其测量位置，（3）测量超高。通过调整激光测距装置与水平方向的夹角，利用激光测距装置发出的光束对准外轨道顶面，测出光束的斜长AD及其与水平方向的夹角，通过编程计算导入公式 ，得到高度；然后调整激光测距装置与水平方向的夹角，使其发出的光束对准内轨道顶面，测出光束的斜长BE及其与水平方向的夹角；通过编程计算导入公式，得到高度；通过编程计算导入公式,得出超高（h值）。（图1）（备注：，为激光发射点至测距装置固定旋转轴线的垂直距离，是一个固定值。）
（4）移动至下一测量点，重复上述步骤。

Claims (3)

1.一种钢轨超高的非接触式测量方法，测量过程中激光与测量点所在弧线的切线垂直，其中弧线在轨道顶面的中心线处（即为轨道的最高点所在的弧线），其测量方法是通过测量外轨和内轨的斜边及其倾角来求出垂直高度，然后把其高度差相减就得到内外轨道的超高值。
2.根据权利要求1所述的一种钢轨超高的非接触式测量方法，是非接触式的，不需要作业人员下轨道进行测量，也不用考虑是否在“维修天窗”时间以外开展测量作业。
3.根据权利要求1所述的一种钢轨超高的非接触式测量方法，是一种相对的测量方法，
先测量出测距装置固定旋转轴线至外轨道顶面的距离AC和此时的光束与水平方向的夹角，可以得到，然后测量出测距装置固定旋转轴线至内轨道顶面的距离BC和此时的光束与水平方向的夹角，可以得到，最后求出相对高度差，即为超高值。
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