CN109515252A - 一种地铁接触网无轨测量施工方法 - Google Patents

Abstract

一种地铁接触网无轨测量施工方法。本发明主要运用于地铁供电专业，为了有效克服地铁接触网施工中工期紧张、施工交叉干扰大影响施工效率等问题，提出一种在路基和轨道成型前即可进行施工的接触网柔性与刚性的测量施工方法。本发明在地铁柔性与刚性接触网施工中，相比较于有轨施工，能大大减少施工周期，降低各个专业交叉施工干扰，使接触网架设与铺轨铺设同步推进，能够满足施工精度要求高等要求，具有很大的推广价值。

Description

一种地铁接触网无轨测量施工方法

技术领域

本发明涉及地铁供电接触网领域，尤其涉及一种地铁接触网无轨测量施工方法。

背景技术

接触网作为地铁供电专业的关键及重难点专业，承担着为机车供电的重任。地铁接触网施工普遍具有工期紧，任务重，精度高等特点。一般情况下，接触网专业需在路基和轨道成型调整完成后，才开始进行测量及施工。而在地铁施工中，由于工期以及交叉施工等因素影响，特别是刚性接触网施工，假如要等到铺轨单位精调完成后再施工，那么施工工期就大大减少了，而且会涉及到各个专业都要施工的交叉施工情况，干扰大且施工效率低。而且在柔性施工中，由于基础开挖及浇筑费时费力，如果在路基成型之后再进行基坑测量定位施工，将会很大可能满足不了工期要求；另外相比于有轨施工，柔性无轨施工具有使路基封闭土不受破坏、有效减少道砟污染、提高基础开挖浇筑作业场地及工作效率、有效避免管线接口交叉时的返工以及施工进度大大加快等方面的优势。综合各种因素，在路基和轨道成型之前即可进行施工的地铁接触网柔性与刚性无轨测量施工方法是很值得使用及推广的。

发明内容

本发明为了针对地铁接触网施工工期紧、交叉施工多、任务重精度高的特点，为了圆满完成地铁接触网施工，提出了一种地铁接触网无轨测量施工的方法，包括以下步骤：

通过设计图纸获取地铁接触网的建造数据；所述建造数据至少包括每个悬挂点的里程、相邻悬挂点间的跨距、直线区段及曲线区段的分布里程；

选锚段起点或道岔设定为起算点，悬挂点作为计算点，计算每一悬挂点的线路中心坐标及高程，并分别计算每一悬挂点的偏移；

根据设计图纸和现场情况，利用全站仪获取悬挂点所在处位于路基面上的定位点的位置；其中，定位点是悬挂点在路基面上的投影点；

标记定位点在隧道顶端的垂直对应位置，作为悬挂点的实际位置，并通过塔尺测量悬挂点实际位置的净空高度；其中，悬挂点的高度值减去悬挂点的设计轨面高程，即为悬挂点的净空高度。

其中，在计算悬挂点线路中心坐标及高程的步骤中，包括步骤：

对于直线区段的悬挂点：

确定起始测量点，一般选锚段起点或道岔为起测点，通过接触网平面布置图，按悬挂点编号顺序统计悬挂点跨距，确保悬挂点距起测点的距离数据准确；

在已知起测点坐标，计算悬挂点距离起测点的距离情况下，通过坐标正算程序计算可得悬挂点坐标；

通过线路平纵断面图以及铺轨单位的综合铺轨图，已知悬挂点线路参数，可以得出悬挂点所在位置的设计轨面高程；

对于曲线区段的悬挂点：

获取曲线线路的平曲线要素以及纵曲线要素；所述平曲线要素和纵曲线要素至少包括：直线-缓和曲线、缓和曲线-圆曲线、圆曲线中点、圆曲线-缓和曲线及缓和曲线-直线的的里程及坐标数据；

在已知交点桩号、曲线交点转向角、曲线半径、缓和曲线长以及交点坐标时，确定所有偏移值及偏移方向，通过曲线坐标计算程序得到曲线段悬挂点的所在位置的线路中心线的坐标；

按平面布置图的跨距叠加计算出悬挂点里程，结合综合铺轨图或调线调坡报告，得到曲线区段悬挂点的设计轨面高程。

其中，在计算每一悬挂点的偏移的步骤中，

偏移量计算公式为Δ=H*h/l；其中H为现场测量净空，l为轨距，h为超高；

其中，直线区段的悬挂点位置固定，偏移量固定；

曲线区段的悬挂点，位于曲内时，偏移值为：

ΔCX=L*COS(a-Δα)-L*cos(a)

Δh=L*sin(a)-L*sin(a-Δα)

其中，ΔCX为悬挂点横向位置变化值，Δh为悬挂点竖向位置变化值，

位于曲外时，偏移值为：

ΔCX=L*COS(a)-L*cos(a+Δα)

Δh=L*sin(a+Δα)-L*sin(a)

其中，a指腕臂旋转销钉孔与接触线底面联系与水平线的夹角；Δα为外轨超高引起的倾角；

悬挂点总的偏移为：Δ+ΔCX+拉出值较大时往拉出方向的偏移。

其中，在利用全站仪获取悬挂点所在处位于路基面上的定位点的位置的步骤中，包括步骤：

架设全站仪，并进行仪器调整，使全站仪精确对准第一基标点，使气泡居中；

将棱镜架设于第二基标点，调整全站仪目镜及物镜，对准棱镜镜片中心；

向全站仪输入其中一个悬挂点的坐标，调整角度为0，锁死全站仪的左右旋转螺旋，移动棱镜位置，当棱镜位置处于全站仪目镜十字架中心时测距；

在棱镜和全站仪连线的直线方向上移动棱镜，当全站仪角度和距离为0时确定当前为悬挂点对应的定位点，使用油漆或记号笔进行标记。

其中，标记定位点在隧道顶端的垂直对应位置的步骤包括：

将激光投影仪架设于路基面上确定的定位点，对中整平；

激光投影仪在隧道顶部产生激光投影，即为定位点在隧道顶端的垂直对应位置，使用油漆或记号笔进行标记。

其中，在通过塔尺测量悬挂点实际位置的净空高度的步骤中，包括步骤：

将塔尺放置在基标控制点上，整平水准仪，读数并记录；

将塔尺上部置于隧道顶的悬挂点标记处，水准仪对准塔尺，读数并记录；

已知基标点高度和前视后视高差，计算得到悬挂点的高度；

将悬挂点的高度值减去悬挂点处的设计轨面高程，即为悬挂点的净空高度。

区别于现有技术，本发明地铁接触网无轨测量施工的方法运用于地铁供电专业，为了有效克服地铁接触网施工中工期紧张、施工交叉干扰大影响施工效率等问题，提出一种在路基和轨道成型前即可进行施工的接触网柔性与刚性的测量施工方法。本发明在地铁柔性与刚性接触网施工中，相比较于有轨施工，能大大减少施工周期，降低各个专业交叉施工干扰，使接触网架设与铺轨铺设同步推进，能够满足施工精度要求高等要求，具有很大的推广价值。

附图说明

图1是本发明提供的一种地铁接触网无轨测量施工方法的流程示意图。

图2为本发明提供的一种地铁接触网无轨测量施工方法中刚性接触网支撑装置曲内安装模拟偏移示意图。

图3为本发明提供的一种地铁接触网无轨测量施工方法中刚性接触网支撑装置曲外安装模拟偏移示意图。

图4为本发明提供的一种地铁接触网无轨测量施工方法中刚性无轨测量施工简易示意图。

图5为本发明提供的一种地铁接触网无轨测量施工方法中刚性无轨测量施工地面定位点往隧道顶返点示意图。

图6为本发明提供的一种地铁接触网无轨测量施工方法中隧道内高程测量示意图。

图7为本发明提供的一种地铁接触网无轨测量施工方法中柔性无轨测量施工简易示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

本发明分柔性接触网和刚性接触网无轨测量施工两个大的方面，具体技术方案如下：

一、柔性接触网无轨测量施工

柔性接触网无轨测量施工包含以下步骤：

步骤一、收集基标点数据，解读图纸

仔细解读设计所给的接触网平面布置图，以及站前单位所给的站场平面图、线路平纵断面图。通过图纸需要得出的主要是测量准备阶段所需要的数据，主要有：道岔的分布及里程，接触网钢柱的里程和限界数据，曲线区域的半径和弧长等数据。另外，需要注意比对平面布置图、站场平面图及平纵断面图三图的线路参数是否能对上，如有对不上的及时与设计联系解决。

步骤二、接触网定位点数据计算

A、结合现场实际，确定测量区域。一般把道岔作为起算点，根据平面布置图中的跨距数据，把每个钢柱距离起算点的距离、里程统计好；B、已知起算点坐标、计算点距起算点的距离，通过坐标正算程序，就可以得到接触网钢柱所在位置的坐标；C、已知每个计算点的里程，结合站场平面图和平纵断面图，确定每个钢柱所在位置（计算点）的设计轨面高程。

接触网定位点数据计算（曲线段）：

在计算曲线段定位点数据的时候，与直线段相比，唯一不同的就是计算定位点坐标的方法。计算曲线段定位点坐标时，是已知交点桩号、曲线转向角、曲线半径、缓和曲线长以及交点坐标这几个数据，通过曲线坐标计算程序，得到曲线段定位点的坐标。

步骤三、全站仪点位放样得到定位点位置

根据站前或者第三方检测机构所给的基标控制点以及计算所得计算点坐标，通过全站仪放样找到计算点的位置。具体步骤如下：

A、仪器架设；B、仪器粗整平；C、仪器精整平，使全站仪精确对准基标点，气泡居中，输入坐标，这样测站点设置完成；D、将棱镜架设在另外一个基标点，将气泡整平；E、调整全站仪的目镜及物镜等，全站仪对准棱镜片的中心，清晰且准确；F、测距，校核测距及坐标误差；G、输入定位点坐标，将角度转为零后锁死左右旋转螺旋；H、指挥棱镜移动位置，当处在全站仪目镜十字架中时测距；I、指挥棱镜在棱镜和全站仪两点方向，往前或往后移动，当角度和距离为零时确定此点为所需定位点。

步骤四、确定基础面高程

A、通过平面布置图得出定位点里程，结合站场平面图，得到定位点位置的设计轨面高程；B、使用水准仪，在水准仪整平之后，前视架在基标点位置的塔尺，记录数据；C、再将塔尺置于定位点，后视定位点位置塔尺，记录数据；D、已知基标点高程、前视点与后视点高差，即可得出定位点的高程，记录数据；E、已知基础面距轨面的设计高差，即可知此定位点处的基础需要达到什么高度方能满足设计要求。

步骤五、将测量数据引申固定化保护

由于柔性施工现场，路基还未成型，很多专业都在施工，交叉干扰大，受制于路基沉降、施工干扰破坏等因素，需要将通过全站仪放样得到的定位点桩位以及通过水准仪测量得到的定位点所在处基础面的高程引申保护起来，要不然会造成很多的重复施工，费时费力。

在定位点周围有站前施工的固定建筑物或混凝土块上，测量定位点距固定物的距离及角度关系，记录数据，方便以后点位破坏了还能及时找到；在测量高程时，将塔尺放置在距离定位点较近的固定物上（一般不超过十米），已知前后视高差及前视点高程，即可知道放置塔尺处高程，再与此定位点的设计轨面高程相比，抬升或者下降多少，记录数据，施工时，拿水平管即可准确确定基础面高程。

二、刚性接触网无轨测量施工

刚性测量在地下段，与柔性差距较大。主要的不同在于数据计算阶段和测量成果往隧道顶返点两处。首先，刚性坐标计算时，先得出悬挂点所在处的线路中心线坐标，然后再计算悬挂点偏移线路中心线的值和偏移角度，最后方可得到悬挂点的最终坐标。在刚性测量中，需要先放样出悬挂点在路基面上的定位点的位置，然后再将路基面上的定位点通过激光投影仪往上返到隧道顶，并将此点标记号，往后的吊柱打孔的中心点即是所定隧道顶的悬挂点。刚性测量的重难点就在于计算偏移和定位点往隧道顶返点，刚性接触网无轨测量施工包含以下步骤：

步骤一、收集基标点数据，解读图纸

仔细研究接触网平面布置图以及线路平纵断面图。通过图纸得出测量准备阶段所需要的数据，主要有：每个悬挂点的里程、相邻悬挂点间的跨距、直线区域及曲线区域的分布里程等。另外，需要注意比对平面布置图与平纵断面图的线路参数是否能对上，如有对不上的及时与设计联系解决。

步骤二、计算刚性悬挂点线路中心坐标及高程

A、结合站前移交的现场实际，确认测量区域；B、确定起始测量点，一般选锚段起点或道岔为起测点，通过刚性接触网平面布置图，按悬挂点编号顺序统计悬挂点跨距，确保悬挂点距起测点的距离数据准确；C、在已知起测点坐标，计算悬挂点距离起测点的距离情况下，通过坐标正算程序计算可得悬挂点坐标；D、通过线路平纵断面图以及铺轨单位的综合铺轨图，已知悬挂点线路参数，可以得出悬挂点所在位置的设计轨面高程。

刚性悬挂点数据计算（曲线段）：

在曲线区域，悬挂点数据计算与直线有所不同，需要知道曲线线路的平曲线要素以及纵曲线要素。主要包含：ZH点（直线-缓和曲线）、HY点（缓和曲线-圆曲线）、QZ点（圆曲线中点）、YH点（圆曲线-缓和曲线）、HZ点（缓和曲线-直线）五大桩的里程及坐标数据；变坡点及坡度等数据。在已知交点桩号、曲线交点转向角、曲线半径、缓和曲线长以及交点坐标时，可以通过曲线坐标计算程序得到曲线段悬挂点的所在位置的线路中心线的坐标。

计算曲线段悬挂点所在处的设计轨面高程，按平面布置图的跨距叠加计算出悬挂点里程，结合综合铺轨图或调线调坡报告，即可得到曲线段悬挂点的设计轨面高程。

步骤三、计算悬挂点的偏移

刚性悬挂点的偏移分直线和曲线两种分析。

直线段时，结合刚性安装图，首先确定悬挂点距离线路中心的偏移，对直线段所有悬挂点为一固定值；然后再结合平面布置图中的拉出值数据，当拉出值较大时，需要把拉出值方向的偏移加上，一般情况下，视施工经验增加，例如拉出值大于150mm时可以往拉出方向加上50mm的偏移。最后再确定偏移方向，确定是往线路中心线的左边还是右边偏。当悬挂点位于锚段关节时，结合安装图，偏移值于普通悬挂点又有不同。

曲线段时，结合安装图，因为曲线相比较于直线，条件更复杂，需要再计算另外的偏移。首先确定距离线路中心线的偏移值；当拉出值较大时，需要往拉出方向再加上一点偏移；然后再结合安装图对曲线段悬挂点的要求，曲线段吊柱安装分为垂直于水平面安装和垂直于轨面安装两种形式，垂直于轨面安装时需要计算，再加上一定数值的由外轨超高引起的偏移值Δ。

偏移量计算公式：Δ=H*h/l。其中H为现场测量净空，l为轨距，h为超高。

吊柱位于曲线时，因为腕臂旋转引起的腕臂底座安装位置横向尺寸变化：相对于直线，偏移值在曲内是增加的，曲外是减小的。因为腕臂旋转引起的腕臂底座安装位置竖向尺寸变化：相对于直线，在曲内是减小的，曲外是增加的。如附图1、2、3所示：

（1）吊柱位于曲内

ΔCX：为曲线上因为腕臂旋转引起的腕臂底座安装位置横向尺寸变化；相对于直线，CX值在曲内是增加的，曲外是减小的。

Δh：为曲线上因为腕臂旋转引起的腕臂底座安装位置竖向尺寸变化；相对于直线，CX值在曲内是减小的，曲外是增加的。

ΔCX=L*COS(a-Δα)-L*cos(a)

Δh=L*sin(a)-L*sin(a-Δα)

（2）吊柱位于曲外

ΔCX=L*COS(a)-L*cos(a+Δα)

Δh=L*sin(a+Δα)-L*sin(a)

当曲线段吊柱垂直于轨面安装时，需要再确定吊柱下沿与吊柱底板中心在竖直方向的偏移差值，否则会出现偏移不够的情况。

结合安装图，通常情况下，总的偏移为：Δ+ΔCX+拉出值较大时往拉出方向的偏移。

在已知交点桩号、曲线交点转向角、曲线半径、缓和曲线长以及交点坐标后，并确定所有偏移值及偏移方向后，就可以通过曲线坐标计算程序得到曲线段悬挂点的坐标。

步骤四、全站仪放样定位点

测量前结合现场实际，选定满足测量需求的基标控制点，确定测站点及后视点，已知计算所得定位点坐标，通过全站仪放样即可找到悬挂点所在处位于路基面上的定位点位置。具体步骤如下：

A、仪器架设；B、仪器粗整平；C、仪器精整平，使全站仪精确对准基标点，气泡居中，输入坐标，这样测站点设置完成；D、将棱镜架设在另外一个基标点，将气泡整平；E、调整全站仪的目镜及物镜等，全站仪对准棱镜片的中心，清晰且准确；F、测距，校核测距及坐标误差，在误差处于测量接受范围内后，方可进行往下的步骤；G、输入悬挂点坐标，将角度转为零后锁死左右旋转螺旋；H、指挥棱镜移动位置，当处在全站仪目镜十字架中时测距；I、指挥棱镜在棱镜和全站仪两点方向上，往前或往后移动，当角度和距离为零时确定此点为所需定位点，并用油漆或者记号笔等标记。

步骤五、定位点往隧道顶返点并标记

A、把激光投影仪架在路基面上的定位点，对中整平；B、将准备好的工具组装（长杆、毛笔），将毛笔沾上油漆后，拿长杆毛笔往隧道顶的红心交点画出标记符号，以便往后的吊柱打孔，此点即为悬挂点。

步骤六、测量悬挂点净空高度

A、将塔尺放置在基标控制点上，整平水准仪，找准塔尺，读数并记录；B、抽出塔尺全部部分，将塔尺上部置于隧道顶的悬挂点标记处，水准仪对准塔尺，读数并记录；C、已知基标点高度和前视后视高差，计算即可得到悬挂点的高度；D、将悬挂点的高度值减去悬挂点处的设计轨面高程，即为悬挂点处的净空高度。

以刚性接触网中悬挂点7的无轨测量施工为例，如图4、5、6所示，包含以下步骤：

步骤一、收集基标点数据，解读图纸

仔细研究接触网平面布置图以及线路平纵断面图。通过图纸得出测量准备阶段所需要的数据，主要有：每个悬挂点的里程、相邻悬挂点间的跨距。

步骤二、计算刚性悬挂点7线路中心坐标及高程

A、结合站前移交的现场实际，确认测量区域；B、确定起始测量点，一般选锚段起点或道岔为起测点，通过刚性接触网平面布置图，按悬挂点编号顺序统计悬挂点跨距，确保悬挂点7距起测点的距离数据准确；C、在已知起测点坐标，计算悬挂点7距离起测点的距离情况下，通过坐标正算程序计算可得悬挂点7的坐标；D、通过线路平纵断面图以及铺轨单位的综合铺轨图，已知悬挂点7的里程，可以得出悬挂点7所在位置的设计轨面高程。

刚性悬挂点数据计算（曲线段）：

在曲线区域，悬挂点7的数据计算与直线有所不同，需要知道曲线线路的平曲线要素以及纵曲线要素。主要包含：ZH点（直线-缓和曲线）、HY点（缓和曲线-圆曲线）、QZ点（圆曲线中点）、YH点（圆曲线-缓和曲线）、HZ点（缓和曲线-直线）五大桩的里程及坐标数据；变坡点及坡度等数据。在已知交点桩号、曲线交点转向角、曲线半径、缓和曲线长以及交点坐标时，可以通过曲线坐标计算程序得到曲线段悬挂点7所在位置的线路中心线的坐标。

计算曲线段悬挂点7所在处的设计轨面高程，按平面布置图的跨距叠加计算出悬挂点里程，结合综合铺轨图或调线调坡报告，即可得到曲线段悬挂点7的设计轨面高程。

步骤三、计算悬挂点7的偏移

刚性悬挂点的偏移分直线和曲线两种分析。

直线段时，结合刚性安装图，首先确定悬挂点7距离线路中心的偏移，；然后再结合平面布置图中的拉出值数据，当拉出值较大时，需要把拉出值方向的偏移加上，一般情况下，视施工经验增加，例如拉出值大于150mm时可以往拉出方向加上50mm的偏移。最后再确定偏移方向，确定是往线路中心线的左边还是右边偏。当悬挂点7位于锚段关节时，结合安装图，偏移值于普通悬挂点又有不同。

曲线段时，结合安装图，曲线段吊柱安装分为垂直于水平面安装和垂直于轨面安装两种形式，垂直于轨面安装时需要计算，再加上一定数值的由外轨超高引起的偏移值Δ。

偏移量计算公式：Δ=H*h/l。其中H为现场测量净空，l为轨距，h为超高。

曲线段时，吊柱位于曲线时，因为腕臂旋转引起的腕臂底座安装位置横向尺寸变化：相对于直线，偏移值在曲内是增加的，曲外是减小的。因为腕臂旋转引起的腕臂底座安装位置竖向尺寸变化：相对于直线，曲内是减小的，曲外是增加的。如附图2、3，吊柱位于曲内时，偏移值为：

ΔCX=L*COS(a-Δα)-L*cos(a)

Δh=L*sin(a)-L*sin(a-Δα)

吊柱位于曲外时，偏移值为：

ΔCX=L*COS(a)-L*cos(a+Δα)

Δh=L*sin(a+Δα)-L*sin(a)

结合安装图，通常情况下，悬挂点7总的偏移为：Δ+ΔCX+拉出值较大时往拉出方向的偏移。

在已知交点桩号、曲线交点转向角、曲线半径、缓和曲线长以及交点坐标后，并确定所有偏移值及偏移方向后，就可以通过曲线坐标计算程序得到曲线段悬挂点7的坐标。

步骤四、全站仪3放样定位点5

测量前结合现场实际，选定满足测量需求的基标控制点，确定测站点及后视点，已知计算所得定位点坐标，通过全站仪放样即可找到悬挂点7所在处位于路基面上的定位点5的位置。具体步骤如下：

A、仪器架设；B、仪器粗整平；C、仪器精整平，使全站仪3精确对准基标点1，气泡居中，输入坐标，这样测站点设置完成；D、将棱镜4架设在另外一个基标点2，将气泡整平；E、调整全站仪3的目镜及物镜等，全站仪3对准棱镜4棱镜片的中心，清晰且准确；F、测距，校核测距及坐标误差，在误差处于测量接受范围内后，方可进行往下的步骤；G、输入悬挂点7的坐标，将角度转为零后锁死左右旋转螺旋；H、指挥棱镜4移动位置，当处在全站仪3的目镜十字架中时测距；I、指挥棱镜4在棱镜和全站仪两点直线方向上，往前或往后移动，当角度和距离为零时确定此点为所需定位点5（悬挂点7在地面上的点），并用油漆或者记号笔等标记。

步骤五、定位点5往隧道顶返点并标记

A、把激光投影仪6架在路基面上的定位点5（悬挂点7在地面上的点），对中整平；B、将准备好的工具组装（长杆、毛笔、胶布等），将毛笔沾上油漆后，拿长杆毛笔往隧道顶的红心交点画出标记符号，即为悬挂点7，以便往后的吊柱打孔。

步骤六、测量悬挂点7的净空高度

A、将塔尺9放置在基标控制点上，整平水准仪，找准塔尺9，读数并记录；B、抽出塔尺9全部部分，将塔尺9上部置于隧道顶的悬挂点7标记处，水准仪对准塔尺9，读数并记录；C、已知基标点高度和前视后视高差，计算即可得到悬挂点7的高度；D、将悬挂点7的高度值减去悬挂点7处的设计轨面高程，即为悬挂点7处的净空高度。

在本发明的一个具体实施方式中，以在北京轨道交通新机场线一期工程供电系统及综合监控系统设备安装项目为例进行说明，项目要求前期先开通样板段，样板段接触网包含柔性与刚性两种形式，样板段的工程施工受限于工期短，且施工难度大精度要求高等因素，在这个过程中，为了按时圆满完成样板段施工，达到业主的要求，就必须得采取无轨测量施工的方法。

在北京新机场线样板段柔性接触网的施工过程中，由于路基尚未成型，专业涉及面广，交叉施工干扰较大，前期运用无轨测量施工的方法，由于基础开挖及浇筑费时费力，如果在路基成型之后再进行基坑测量定位施工，将会很大可能满足不了工期要求；另外相比于有轨施工，柔性无轨施工具有使路基封闭土不受破坏、有效减少道砟污染、提高基础开挖浇筑作业场地及工作效率、有效避免管线接口交叉时的返工以及施工进度大大加快等方面的优势。将接触网架设与铺轨铺设同步推进，在这方面，有效地解决了柔性接触网施工的主要难题。

普通情况下的接触网隧道施工是等到轨道精调完成后，再通过悬挂点的各种参数（导高、拉出值）与轨面的相对关系确定吊柱悬挂点的位置，在北京新机场线样板段刚性接触网施工中，假如要等到铺轨单位精调完成后再施工，那么施工工期就大大减少了，而且会涉及到各个专业都要施工的交叉施工情况，干扰大且施工效率低。

本发明将继续应用在北京新机场线样板段接触网工程中，在不断的实践中总结经验，将北京新机场线样板段按时保质完成，达到业主的要求，争取为公司创造更大的效益。本技术在地铁柔性与刚性接触网施工中，能有效地克服工期紧张、交叉施工干扰大等难点，使接触网架设与铺轨铺设同步推进，满足施工精度要求高等要求，具有很大的推广价值。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种地铁接触网无轨测量施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过设计图纸获取地铁接触网的建造数据；所述建造数据至少包括每个悬挂点的里程、相邻悬挂点间的跨距、直线区段及曲线区段的分布里程；

选锚段起点或道岔设定为起算点，悬挂点作为计算点，计算每一悬挂点的线路中心坐标及高程，并分别计算每一悬挂点的偏移；

根据设计图纸和现场情况，利用全站仪获取悬挂点所在处位于路基面上的定位点的位置；其中，定位点是悬挂点在路基面上的投影点；

标记定位点在隧道顶端的垂直对应位置，作为悬挂点的实际位置，并通过塔尺测量悬挂点实际位置的净空高度；其中，悬挂点的高度值减去悬挂点的设计轨面高程，即为悬挂点的净空高度。

2.根据权利要求1所述的地铁接触网无轨测量施工方法，其特征在于，在计算悬挂点线路中心坐标及高程的步骤中，包括步骤：

对于直线区段的悬挂点：

确定起始测量点，一般选锚段起点或道岔为起测点，通过接触网平面布置图，按悬挂点编号顺序统计悬挂点跨距，确保悬挂点距起测点的距离数据准确；

在已知起测点坐标，计算悬挂点距离起测点的距离情况下，通过坐标正算程序计算可得悬挂点坐标；

通过线路平纵断面图以及铺轨单位的综合铺轨图，已知悬挂点线路参数，可以得出悬挂点所在位置的设计轨面高程；

对于曲线区段的悬挂点：

获取曲线线路的平曲线要素以及纵曲线要素；所述平曲线要素和纵曲线要素至少包括：直线-缓和曲线、缓和曲线-圆曲线、圆曲线中点、圆曲线-缓和曲线及缓和曲线-直线的的里程及坐标数据；

在已知交点桩号、曲线交点转向角、曲线半径、缓和曲线长以及交点坐标时，确定所有偏移值及偏移方向，通过曲线坐标计算程序得到曲线段悬挂点的所在位置的线路中心线的坐标；

按平面布置图的跨距叠加计算出悬挂点里程，结合综合铺轨图或调线调坡报告，得到曲线区段悬挂点的设计轨面高程。

3.根据权利要求2所述的地铁接触网无轨测量施工方法，其特征在于，在计算每一悬挂点的偏移的步骤中，

偏移量计算公式为Δ=H*h/l；其中H为现场测量净空，l为轨距，h为超高；

其中，直线区段的悬挂点位置固定，偏移量固定；

曲线区段的悬挂点，位于曲内时，偏移值为：

ΔCX=L*COS(a-Δα)-L*cos(a)

Δh=L*sin(a)-L*sin(a-Δα)

其中，ΔCX为悬挂点横向位置变化值，Δh为悬挂点竖向位置变化值，

位于曲外时，偏移值为：

ΔCX=L*COS(a)-L*cos(a+Δα)

Δh=L*sin(a+Δα)-L*sin(a)

其中，a指腕臂旋转销钉孔与接触线底面联系与水平线的夹角；Δα为外轨超高引起的倾角；

悬挂点总的偏移为：Δ+ΔCX+拉出值较大时往拉出方向的偏移。

4.根据权利要求2所述的地铁接触网无轨测量施工方法，其特征在于，在利用全站仪获取悬挂点所在处位于路基面上的定位点的位置的步骤中，包括步骤：

架设全站仪，并进行仪器调整，使全站仪精确对准第一基标点，使气泡居中；

将棱镜架设于第二基标点，调整全站仪目镜及物镜，对准棱镜镜片中心；

向全站仪输入其中一个悬挂点的坐标，调整角度为0，锁死全站仪的左右旋转螺旋，移动棱镜位置，当棱镜位置处于全站仪目镜十字架中心时测距；

在棱镜和全站仪连线的直线方向上移动棱镜，当全站仪角度和距离为0时确定当前为悬挂点对应的定位点，使用油漆或记号笔进行标记。

5.根据权利要求2所述的地铁接触网无轨测量施工方法，其特征在于，标记定位点在隧道顶端的垂直对应位置的步骤包括：

将激光投影仪架设于路基面上确定的定位点，对中整平；

激光投影仪在隧道顶部产生激光投影，即为定位点在隧道顶端的垂直对应位置，使用油漆或记号笔进行标记。

6.根据权利要求1所述的地铁接触网无轨测量施工方法，其特征在于，在通过塔尺测量悬挂点实际位置的净空高度的步骤中，包括步骤：

将塔尺放置在基标控制点上，整平水准仪，读数并记录；

将塔尺上部置于隧道顶的悬挂点标记处，水准仪对准塔尺，读数并记录；

已知基标点高度和前视后视高差，计算得到悬挂点的高度；

将悬挂点的高度值减去悬挂点处的设计轨面高程，即为悬挂点的净空高度。