CN111622032A - 无砟轨道测量方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道检测领域，公开了一种无砟轨道测量方法及其装置。该方法包括：在基于无砟板道放样施工后的待测量钢轨上安装轨检小车，以及在距离轨检小车后方的钢轨中轴线的位置上安装全站仪；根据全站仪的参数设置手册以及当前测量的环境设置全站仪的参数；控制轨检小车依次移动至无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集轨距数据；控制全站仪采集轨检小车移动至CPIII控制点对位置时的棱镜坐标数据；将轨距数据与棱镜坐标数据输入预置处理软件中，得到轨道误差；判断轨道误差是否超过预置误差阈值；若超过，则调整螺旋杆修正钢轨的轨道误差，直至误差达标。本发明使得无砟轨道的测量更加完善与高效减少了无砟轨道测量事故。

Description

无砟轨道测量方法及其装置

技术领域

本发明涉及轨道检测领域，尤其涉及一种无砟轨道测量方法及其装置。

背景技术

近年来，随着高铁建设里程的不断增加，高铁的建设技术也在不断的提升。在不断升级的轨道建设技术中，无砟轨道作为新的轨道技术，稳定性、连续性和平顺性要求非常高，轨道测量精度达到毫米级。

在现有的技术中，必须有一套完整、高效且非常精确的测量系统，否则无砟轨道的建设将会因为巨大偏差而产生测量事故。因此需要建立一套完善、高效的测量系统，以提高无砟轨道测量的精度。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有的无砟轨道测量，对于无砟轨道放样施工测量精度较低的技术问题。

本发明第一方面提供了一种无砟轨道测量方法，其特征在于，所述无砟轨道测量方法包括：

在基于无砟板道放样施工后的待测量钢轨上安装轨检小车，以及在距离所述轨检小车后方的N米的待测量钢轨中轴线的位置上设置观察站点，并在所述观察点上安装全站仪，其中，N为自然数；

根据所述全站仪的参数设置手册以及当前测量的环境设置所述全站仪的参数，其中，所述参数包括：温度、气压、温度；

控制所述轨检小车依次移动至所述无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集所述钢轨的轨距数据，其中，所述无砟板道上每对CPIII控制点之间的间隔距离范围为5m至10m；

控制所述全站仪采集所述轨检小车移动至CPIII控制点对位置时的棱镜坐标数据；

将所述轨距数据与所述棱镜坐标数据输入预置处理软件中，得到所述钢轨的轨道误差；

判断所述轨道误差是否超过预置误差阈值；

若超过预置误差阈值，则使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值，其中，所述预置螺旋杆用于调整所述钢轨下支架的空间结构。

可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述在基于无砟板道放样施工后的待测量钢轨上安装轨检小车，以及在距离所述轨检小车后方的N米的待测量钢轨中轴线的位置上设置观察站点，并在所述观察点上安装全站仪包括：

将待测量钢轨清洁干净，并将轨检小车放置在所述钢轨上；

在距离所述轨检小车后方的N米的所述钢轨中轴线上，选择所述全站仪观测到所有CPIII控制点的观察点；

将所述全站仪通过三角架固定在所述观察点上，且所述全站仪镜头的垂向高度大于所有所述CPIII控制点的垂向高度。

可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，在所述将所述全站仪通过三角架固定在所述观察点上，且所述全站仪镜头的垂向高度大于所有所述CPIII控制点的垂向高度之后，还包括：

判断所述全站仪的可观察范围内的所述CPIII控制点是否超过4对；

若所有所述CPIII控制点没有超过4对，则在所述钢轨两侧的所述全站仪可观察范围内放样增加CPIII控制点；

使用冲击钻枪在增加的CPIII控制点位置打出凹槽；

使用风枪对所述凹槽中的杂物清除；

将防水胶水注入到所述凹槽排除空气，使用扭矩扳手将L型钢筋旋入所述凹槽中；

待防水胶水凝固后，将CPIII控制点安装在所述L型钢筋上。

可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述控制所述轨检小车依次移动至所述无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集所述钢轨的轨距数据包括：

控制所述轨检小车逐一移动到所述全站仪的镜头拍摄范围的每个CPIII控制点对的连线位置上，并在每对CPIII控制点对的连线位置上停留一段时间；

利用所述轨检小车上的电子轨距尺测量所述钢轨的轨距数据。

可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述判断所述轨道误差是否超过预置误差阈值包括：

判断所述轨道误差中的横向轨道误差是否超过预置横向阈值，以及判断所述轨道误差中的垂向轨道误差是否超过预置垂向阈值。

可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述若超过预置误差阈值，则使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值包括：

若所述垂向轨道误差和/或所述横向轨道误差超过预置误差阈值，则确定所述轨道误差超过预置误差阈值；

使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的垂向螺旋杆和/或水平螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述垂向轨道误差和/或所述横向轨道误差小于预置误差阈值。

可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值包括：

将所述轨道误差输入所述处理软件中采取理论坐标与实际坐标的精准分析，计算出所述螺旋杆的调整量；

根据所述调整量，调整所述螺旋杆；

采集轨距数据和棱镜坐标数据，输入所述处理软件中，得到所述钢轨的调整轨道误差，直至所述调整轨道误差小于预置误差阈值。

可选的，在本发明第一方面的第七种实现方式中，在所述使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值之后，还包括：

读取所述钢轨的类型，获取所述类型对应的预置采集次数阈值；

判断重新采集轨距数据和棱镜坐标数据的次数是否超过所述采集次数阈值；

若超过采集次数阈值，则停止调整无砟板道放样施工现场上的所述螺旋杆，并停止重新采集轨距数据和棱镜坐标数据。

可选的，在本发明第一方面的第八种实现方式中，在所述使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值之后，还包括：

在无砟板底部浇筑混凝土固定所述钢轨的空间位置，其中，浇筑时气温差不能超过15度。

本发明第二方面提供了一种无砟轨道测量装置，其特征在于，所述无砟轨道测量装置包括：全站仪、安装有CPIII处理软件的数据处理设备和轨检小车，所述轨检小车上设置有棱镜测量杆和精密棱镜；

所述全站仪用于观察无砟板道施工现场的两侧边，并在两侧边上进行轨道板的CPIII控制点放样施工，形成待测量钢轨；

所述轨检小车安装于所述待测量钢轨上，控制所述轨检小车依次移动至所述无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集所述钢轨的轨距数据，其中，所述无砟板道上每对CPIII控制点之间的间隔距离范围为5m至10m；

所述全站仪还用于采集所述轨检小车移动至CPIII控制点对位置时所述棱镜测量杆和精密棱镜的棱镜坐标数据，并输入至所述数据处理设备；

所述数据处理设备根据所述轨距数据和所述棱镜坐标数据进行施工误差的分析，得到钢轨误差；判断所述轨道误差是否超过预置误差阈值；若超过预置误差阈值，则使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值，其中，所述预置螺旋杆用于调整所述钢轨下支架的空间结构。

本发明提供的技术方案中，在基于无砟板道放样施工后的待测量钢轨上安装轨检小车，以及在距离所述轨检小车后方的N米的待测量钢轨中轴线的位置上设置观察站点，并在所述观察点上安装全站仪，其中，N为自然数；根据所述全站仪的参数设置手册以及当前测量的环境设置所述全站仪的参数，其中，所述参数包括：温度、气压、温度；控制所述轨检小车依次移动至所述无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集所述钢轨的轨距数据，其中，所述无砟板道上每对CPIII控制点之间的间隔距离范围为5m至10m；控制所述全站仪采集所述轨检小车移动至CPIII控制点对位置时的棱镜坐标数据；将所述轨距数据与所述棱镜坐标数据输入预置处理软件中，得到所述钢轨的轨道误差；判断所述轨道误差是否超过预置误差阈值；若超过预置误差阈值，则使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值，其中，所述预置螺旋杆用于调整所述钢轨下支架的空间结构。本发明实施例中，通过使用轨检小车进行高精度的检测轨道误差，复核调整轨道支架纠正轨道的偏差，提高无砟轨道的测量精度，减少了无砟轨道测量事故，实现了无砟轨道的精细检测，保证了无砟轨道的安装能实现。

附图说明

图1为本发明实施例中无砟轨道测量方法的第一个实施例示意图；

图2为本发明实施例中无砟轨道测量方法的第二个实施例示意图；

图3为本发明实施例中无砟轨道测量方法的第三个实施例示意图；

图4为本发明实施例中无砟轨道测量方法的第四个实施例示意图；

图5为本发明实施例中无砟轨道测量方法的实施场景例示意图；

图6为本发明实施例中无砟轨道测量装置的实施场景例第一个实施数据图；

图7为本发明实施例中无砟轨道测量装置的实施场景例第二个实施数据图；

图8为本发明实施例中无砟轨道测量装置的一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种无砟轨道测量方法及其装置。

本发明提供的技术方案中，在基于无砟板道放样施工后的待测量钢轨上安装轨检小车，以及在距离所述轨检小车后方的N米的待测量钢轨中轴线的位置上设置观察站点，并在所述观察点上安装全站仪，其中，N为自然数；根据所述全站仪的参数设置手册以及当前测量的环境设置所述全站仪的参数，其中，所述参数包括：温度、气压、温度；控制所述轨检小车依次移动至所述无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集所述钢轨的轨距数据，其中，所述无砟板道上每对CPIII控制点之间的间隔距离范围为5m至10m；控制所述全站仪采集所述轨检小车移动至CPIII控制点对位置时的棱镜坐标数据；将所述轨距数据与所述棱镜坐标数据输入预置处理软件中，得到所述钢轨的轨道误差；判断所述轨道误差是否超过预置误差阈值；若超过预置误差阈值，则使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值，其中，所述预置螺旋杆用于调整所述钢轨下支架的空间结构。本发明实施例中，通过使用轨检小车进行高精度的检测轨道误差，复核调整轨道支架纠正轨道的偏差，提高无砟轨道的测量精度，减少了无砟轨道测量事故，实现了无砟轨道的精细检测，保证了无砟轨道的安装能实现。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中无砟轨道测量方法的第一个实施例包括：

101、在基于无砟板道放样施工后的待测量钢轨上安装轨检小车，以及在距离轨检小车后方的N米的待测量钢轨中轴线的位置上设置观察站点，并在观察点上安装全站仪，其中，N为自然数；

在本实施例中，将无砟板道安装在活动钢筋架上，然后轨道卡口上安装待测量钢轨。将轨检小车放在测量钢轨上，钢轨在测量之前要先用水湿润然后清理干净，避免因为一些灰尘和杂物影响测量精度。在两个钢轨的中轴处安装全站仪，全站仪的镜头要能拍摄采集到所有的CPIII控制点和待测量的钢轨，而且全站仪的镜头的高度高于所有CPIII控制点的高度，而且在安装全站仪时调整全站仪的镜头，使得镜头测量角度与整个无砟板水平相平。全站仪离轨检小车距离范围是5m至65m，对应的CPIII控制点之间的距离大于10m。

102、根据全站仪的参数设置手册以及当前测量的环境设置全站仪的参数，其中，参数包括：温度、气压、温度；

在本实施例中，使用Psion手册调整全站仪的温度、气压、湿度的参数，使得全站仪能精准的测量出CPIII控制点采集的数据。而且全站仪观测的CPIII控制点数据不小8对，而且对全站仪的检测精度设置在毫米级，并且偏离无砟板的角度测量精度为“″”。设置完成全站仪始对道床板的边线位置、轨道的中线位置以及内轨高程进行放样，并对边线和中线进行现场打点。打点方式为先使用钻孔机转动出凹槽，然后高压气枪将凹槽内的灰尘和异物清除。然后注入防水胶，使用扭矩扳手将L型钢条旋转进入凹槽，在旋转进入了凹槽需要避免空气进入。在防水胶凝固后，使用扭矩扳手确认L钢条的扭矩为100N.m。

103、控制轨检小车依次移动至无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集钢轨的轨距数据，其中，无砟板道上每对CPIII控制点之间的间隔距离范围为5m至10m；

在本实施例中，将轨检小车根据移动距离间隔设置一次为10m，则轨检小车一次移动10m，并使用CPIII控制点采集10m长度的钢轨之间的轨距。轨距数据可以采取每0.1秒采集一次，在通过10m的钢轨时，每隔0.1秒则测量一次。在另一种实施例中，轨距数据采集可以每通过0.1m的钢轨采集一次，通过10m的钢轨就会采集100次。

104、控制全站仪采集轨检小车移动至CPIII控制点对位置时的棱镜坐标数据；

在本实施例中，而全站仪采集轨检小车上的棱镜获得轨检小车的倾斜角度、左右偏差角度棱镜坐标的数据，通过光学采集输入到全站仪中。并且棱镜坐标与轨距数据的采集是同时进行，则会得到钢轨的横向误差数据、纵向误差数据和水平高度误差的数据。

105、将轨距数据与棱镜坐标数据输入预置处理软件中，得到钢轨的轨道误差；

在本实施例中，将轨距数据与坐标数据输入到预置处理软件中，轨距数据会发生变化根据轨距的变化大小，变化在1200.03mm与1200.08mm之间变化，根据变化的范围判断出误差为0.05mm，因此得出钢轨误差的数据为0.05mm。而垂向误差在154.7mm与154.9mm，则说明垂向误差为0.2mm。而横向误差阈值为0.9mm，垂向误差阈值为2mm，则横向误差与垂向误差均没有超过设定阈值。因此在这10m采集的数据距离不存在需要调整的轨道。

106、判断轨道误差是否超过预置误差阈值；

在本实施例中，轨距变化在1206.00mm与1200.00mm则得出误差为6mm的大小，超过阈值0.9mm的大小，因此显示出每一段的检测轨距，将1200mm作为基准修改轨距，将10m采集的轨道需要修改的路段计算出，且计算出需要修改的数据。在另一种实施例中，横向误差在1200.06mm至1200.09mm，误差为0.03mm的大小没有超过1mm。垂向轨道高度在150.6mm与152.6mm，其中垂向误差为2mm，超过预置1mm的垂向阈值，则说明轨道误差是超过误差阈值。

107、若超过预置误差阈值，则使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至轨道误差小于预置误差阈值，其中，预置螺旋杆用于调整钢轨下支架的空间结构。

在本实施例中，垂向轨道高度在150.6mm与152.6mm，其中垂向误差为2mm，超过预置1mm的垂向阈值，而横向没有超过误差阈值。因此计算出2mm的横向螺旋杆需要逆时针旋转20圈在距离小车采集处5m处的横向螺旋杆进行调整，在调整完成后。将小车重新复位进行重新采集轨道误差数据，然后判断轨道误差是否还存在超过的情况，如果没有存在超过情况，则认为误差符合要求。

本发明实施例中，通过使用轨检小车进行高精度的检测轨道误差，复核调整轨道支架纠正轨道的偏差，提高无砟轨道的测量精度，减少了无砟轨道测量事故，实现了无砟轨道的精细检测，保证了无砟轨道的安装能实现。

请参阅图2，本发明实施例中无砟轨道测量方法的第二个实施例包括：

201、在基于无砟板道放样施工后的待测量钢轨上安装轨检小车，以及在距离轨检小车后方的N米的待测量钢轨中轴线的位置上设置观察站点，并在观察点上安装全站仪，其中，N为自然数；

202、将待测量钢轨清洁干净，并将轨检小车放置在钢轨上；

在本实施例中，可以使用清洁剂先涂抹钢轨，然后用清水冲洗，之后再使用干布擦干钢轨，然后将轨检小车的卡口与钢轨对齐，准确放置轨检小车在钢轨上。

203、在距离轨检小车后方的N米的钢轨中轴线上，选择全站仪观测到所有CPIII控制点的观察点；

在本实施例中，在钢轨的中轴线上，选择一个能观测到轨检小车的全部CPIII控制点的观察点，且在轨检小车前进的方向上。在实际选择中最好能将小车采集间隔中全部的钢轨纳入全站仪镜头中，这样不需要调整全站仪的位置。

204、将全站仪通过三角架固定在观察点上，且全站仪镜头的垂向高度大于所有CPIII控制点的垂向高度；

在本实施例中，使用三角架确定全站仪镜头的垂直方向，并将三脚架的三个位置点确定。在三个位置点处做出标记，然后将三脚架放置在三个地点使得全站仪能在观察点的竖直方向上。调整三脚架的长短使得全站仪的镜头高度与CPIII控制点的高度是一致的，例如：CPIII控制点均离无砟板120cm，则全站仪的镜头高度也要离无砟板120cm。

205、判断全站仪的可观察范围内的CPIII控制点是否超过4对；

在本实施例中，通过全站仪观测从全站仪至轨检小车的所有CPIII控制点的对数是否超过4对，如果为4对，则需要增加CPIII控制点，如果为5对则不需要。

206、若所有CPIII控制点没有超过4对，则在钢轨两侧的全站仪可观察范围内放样增加CPIII控制点；

在本实施例中，CPIII控制点安装在钢轨两侧且成对出现，CPIII控制点成对出现的之间的高度偏差小于2mm，且CPIII控制点成对之间的距离超过10m。

207、使用冲击钻枪在增加的CPIII控制点位置打出凹槽；

在本实施例中，使用冲击钻枪在钢轨两侧打出凹槽，成对出现的凹槽相距要超过10米。

208、使用风枪对凹槽中的杂物清除；

在本实施例中，风枪将凹槽里的灰尘、碎屑、钢丝等物品吹出来，保证胶水注入后粘连的可靠性。

209、将防水胶水注入到凹槽排除空气，使用扭矩扳手将L型钢筋旋入凹槽中；

在本实施例中，将胶水注入到凹槽中并排除其中的空气不能留有气泡，然后将钢筋旋转进入凹槽。

210、待防水胶水凝固后，将CPIII控制点安装在L型钢筋上；

在本实施例中，胶水凝固后用拉力计判断是否胶水稳固，拉力超过60N.m就认为比较稳固，然后再将CPIII控制点安装在L型钢筋上。

211、根据全站仪的参数设置手册以及当前测量的环境设置全站仪的参数，其中，参数包括：温度、气压、温度；

212、控制轨检小车依次移动至无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集钢轨的轨距数据，其中，无砟板道上每对CPIII控制点之间的间隔距离范围为5m至10m；

213、控制全站仪采集轨检小车移动至CPIII控制点对位置时的棱镜坐标数据；

214、将轨距数据与棱镜坐标数据输入预置处理软件中，得到钢轨的轨道误差；

215、判断轨道误差是否超过预置误差阈值；

216、若超过预置误差阈值，则使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至轨道误差小于预置误差阈值，其中，预置螺旋杆用于调整钢轨下支架的空间结构；

217、读取钢轨的类型，获取类型对应的预置采集次数阈值；

在本实施例中，可以在采集钢轨的轨距数据和偏差数据时，可以读取出钢轨是具有弧度的钢轨还是零弧度的钢轨，例如：15度弧度的钢轨采集次数可以是10次，而零弧度的直线钢轨采集次数为5次。

218、判断重新采集轨距数据和棱镜坐标数据的次数是否超过采集次数阈值；

在本实施例中，采集钢轨的数据次数为9次，其中，采集的钢轨为弧度钢轨所以没有超过次数。若要进行第6次钢轨数据的采集，但是钢轨为直线采集次数阈值为5次因此不能被采集。

219、若超过采集次数阈值，则停止调整无砟板道放样施工现场上的螺旋杆，并停止重新采集轨距数据和棱镜坐标数据。

在本实施例中，若采集的钢轨为弧度钢轨，而本次进行第11次钢轨数据采集，但是弧度钢轨的采集次数阈值为10次，则停止调整螺旋杆，并不再采集数据。

本发明实施例中，通过使用轨检小车进行高精度的检测轨道误差，复核调整轨道支架纠正轨道的偏差，提高无砟轨道的测量精度，减少了无砟轨道测量事故，实现了无砟轨道的精细检测，保证了无砟轨道的安装能实现。

请参阅图3，本发明实施例中无砟轨道测量方法的第三个实施例包括：

301、在基于无砟板道放样施工后的待测量钢轨上安装轨检小车，以及在距离轨检小车后方的N米的待测量钢轨中轴线的位置上设置观察站点，并在观察点上安装全站仪，其中，N为自然数；

302、根据全站仪的参数设置手册以及当前测量的环境设置全站仪的参数，其中，参数包括：温度、气压、温度；

303、控制轨检小车逐一移动到全站仪的镜头拍摄范围的每个CPIII控制点对的连线位置上，并在每对CPIII控制点对的连线位置上停留一段时间；

在本实施例中，CPIII控制点不安装在轨检小车上，而是安装在待检验的轨道两旁，设置离待检测的轨道两旁1m的距离，且高度上离无砟板1.2m。待检测的小车与全站仪之间包含所有的CPIII控制点，且CPIII控制点不小于4对。

304、利用轨检小车上的电子轨距尺测量钢轨的轨距数据；

在本实施例中，控制轨检小车沿着钢轨往全站仪移动，设置为移动10m，控制轨检小车的移动就是采集钢轨的偏差数据。全站仪与CPIII控制点采集轨检小车的棱镜坐标数据，根据棱镜坐标数据计算获得轨道的垂向误差大小。使用轨检小车收集移动距离10m范围内的所有轨距数据，其中轨距数据分内轨数据与外轨数据，将轨距大小根据移动范围内比较得出对应的横向误差大小。

305、控制全站仪采集轨检小车移动至CPIII控制点对位置时的棱镜坐标数据；

306、将轨距数据与棱镜坐标数据输入预置处理软件中，得到钢轨的轨道误差；

307、判断轨道误差是否超过预置误差阈值；

308、将轨道误差输入处理软件中采取理论坐标与实际坐标的精准分析，计算出螺旋杆的调整量；

在本实施例中，将获得的横向轨道误差与垂向轨道误差输入到处理软件中，根据理论坐标与实际坐标的之间的差距分析，得到第四个横向螺旋杆顺时针扭动5圈，第八个垂向螺旋杆逆时针扭动15圈。

309、根据调整量，调整螺旋杆；

在本实施例中，调整第四个横向螺旋杆的位置，并且调整第八个垂向螺旋杆。调整的大小是根据顺时针与逆时针的扭动圈数，使用扭矩扳手调整螺旋杆。

310、采集轨距数据和棱镜坐标数据，输入处理软件中，得到钢轨的调整轨道误差，直至调整轨道误差小于预置误差阈值；

在本实施例中，重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，检验是否已经完成修正，如果检测出的数据小于误差阈值则不需要再进行修正，如果没有判断误差数据仍然超过阈值，则需要进一步测量修复。

311、在无砟板底部浇筑混凝土固定钢轨的空间位置，其中，浇筑时气温差不能超过15度。

在本实施例中，调整完成后使用强度高的水泥浇筑混凝土，为了防止热胀冷缩对轨道形变的影响，要在气温差不超过15度时浇筑。如果在海拔地区温差大且变化快，则可以使用速凝的水泥进行浇筑。

本发明实施例中，通过使用轨检小车进行高精度的检测轨道误差，复核调整轨道支架纠正轨道的偏差，提高无砟轨道的测量精度，减少了无砟轨道测量事故，实现了无砟轨道的精细检测，保证了无砟轨道的安装能实现。

请参阅图4，本发明实施例中无砟轨道测量方法的第四个实施例包括：

401、在基于无砟板道放样施工后的待测量钢轨上安装轨检小车，以及在距离轨检小车后方的N米的待测量钢轨中轴线的位置上设置观察站点，并在观察点上安装全站仪，其中，N为自然数；

402、根据全站仪的参数设置手册以及当前测量的环境设置全站仪的参数，其中，参数包括：温度、气压、温度；

403、控制轨检小车依次移动至无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集钢轨的轨距数据，其中，无砟板道上每对CPIII控制点之间的间隔距离范围为5m至10m；

404、控制全站仪采集轨检小车移动至CPIII控制点对位置时的棱镜坐标数据；

405、将轨距数据与棱镜坐标数据输入预置处理软件中，得到钢轨的轨道误差；

406、判断轨道误差中的横向轨道误差是否超过预置横向阈值，以及判断轨道误差中的垂向轨道误差是否超过预置垂向阈值；

在本实施例中，读取轨道误差中的横向轨道误差为0.5mm，而横向轨道误差阈值为2mm，因此没有超过阈值。而读取轨道误差中垂向轨道误差为9mm，超过垂向误差阈值为5mm。

407、若垂向轨道误差和/或横向轨道误差超过预置误差阈值，则确定轨道误差超过预置误差阈值；

在本实施例中，轨道误差有横向轨道误差与垂向轨道误差两种，两种轨道误差只有一种超过对应的阈值，则确认轨道误差超过阈值。在另一种实施例中，轨道误差在横向轨道误差与垂向轨道误差还要增加一个轨道倾斜度，如果轨道倾斜度为5″，但是预置误差阈值为2″，则认为轨道误差超过预置误差阈值。

408、使用扭力扳手扭转垂向螺旋杆和/或水平螺旋杆修正钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至垂向轨道误差和/或横向轨道误差小于预置误差阈值。

在本实施例中，如果只有垂向轨道误差超过阈值，则只需要调整垂向螺旋杆，如果只有水平轨道误差超过阈值，则只需要调整水平螺旋杆。调整完成后，重新检测轨道数据，如果所有误差小于对应的误差阈值则停止进行修复。

本发明实施例中，通过使用轨检小车进行高精度的检测轨道误差，复核调整轨道支架纠正轨道的偏差，提高无砟轨道的测量精度，减少了无砟轨道测量事故，实现了无砟轨道的精细检测，保证了无砟轨道的安装能实现。

上面对本发明实施例中无砟轨道测量方法进行了描述，下面结合实际测量场景对上述的方法做进一步的详细说明，请参阅图5，本发明实施例中无砟轨道测量方法包括：

501、准备全站仪、轨道小车、数据手册、棱镜测量杆、精密棱镜等设备，其中，全站仪的标称精度测角不低于1″，测距不低于1mm+2ppm；

502、自由设置观察站点，全站仪在观察站点观测的CPIII控制点不小于2对，全站仪架设位在所观测的CPIII控制点中间，其中，设置观察站点的精度如图6所示；

503、对钢轨的两侧打点放样CPIII控制点；

504、现场复核人员对放样的点位进行复核确认；

505、现场复核人员确认无误后，把轨道小车的运行里程提供给施工队进行轨道粗调；

506、把钢轨的设计数据输入到轨道小车中并复核数据；

507、工人清理钢轨，以保证钢轨表面光滑无污染；

508、检查全站仪和轨枕小车的精度，根据数据手册将放样的CPIII数据设置数据输入至全站仪，并根据测量环境的温度、气压、湿度设置全站仪，在钢轨上对轨枕小车进行倾角检校；

509、自由设置观察站点，全站仪在观察站点观测的CPIII不小于4对，全站仪位置与轨检车的棱镜处于同一直线上高度相等；

510、当CPIII控制点与全站仪高度偏差大于阈值，应剔除大于阈值的CPIII控制点，全站仪在观察站点观测的CPIII控制点不得少于8个，其中，CPIII控制点之间的精度如图7所示；

511、操作测量软件控制轨道小车移动，控制全站仪自动测量轨道小车的棱镜坐标，控制轨道小车自动采集轨道小车的轨距数据，控制全站仪策略轨道小车上棱镜的坐标数据，软件自动计算出钢轨的横向轨道偏差和垂向轨道偏差，指导工人调整无砟板道上的螺旋杆以改变钢轨的横向轨道偏差和垂向轨道偏差；

512、选择基准轨，先对基准轨的横向轨道偏差和垂向轨道偏差进行调整，然后对非基准钢轨的的横向轨道偏差和垂向轨道偏差进行调整；

513、测站人员重新计算轨道偏差，判断轨道偏差是否小于预置偏差阈值；

514、若小于预置偏差阈值，在环境温度变化小于15℃时浇筑混凝土固定钢轨的空间位置。

本发明实施例中，通过使用轨检小车进行高精度的检测轨道误差，复核调整轨道支架纠正轨道的偏差，提高无砟轨道的测量精度，减少了无砟轨道测量事故，实现了无砟轨道的精细检测，保证了无砟轨道的安装能实现。

上面对本发明实施例中无砟轨道测量方法进行了描述，下面对本发明实施例中无砟轨道测量装置进行描述，请参阅图8，本发明实施例中无砟轨道测量装置一个实施例包括：

请参阅图8，本发明实施例中无砟轨道测量实体装置的一个实施例包括，其特征在于，所述无砟轨道测量装置包括：全站仪801、安装有CPIII处理软件的数据处理设备802和轨检小车803，所述轨检小车803上设置有棱镜测量杆804和精密棱镜805，用于调节钢轨的位置的垂向螺旋杆807和横向螺旋杆808；

所述全站仪801用于观察无砟板道施工现场的两侧边，并在两侧边上进行轨道板的CPIII控制点806放样施工，形成待测量钢轨；

所述轨检小车803安装于所述待测量钢轨上，控制所述轨检小车803依次移动至所述无砟板道上标记的CPIII控制点806对的位置上，并采集所述钢轨的轨距数据，其中，所述无砟板道上每对CPIII控制点806之间的间隔距离范围为5m至10m；

所述全站仪801还用于采集所述轨检小车803移动至CPIII控制点对位置时所述棱镜测量杆804和精密棱镜805的棱镜坐标数据，并输入至所述数据处理设备802；

所述数据处理设备802根据所述轨距数据和所述棱镜坐标数据进行施工误差的分析，得到钢轨误差；判断所述轨道误差是否超过预置误差阈值；若超过预置误差阈值，则使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值，其中，所述预置螺旋杆用于调整所述钢轨下支架的空间结构。

进一步的，本实施例提供的无砟轨道测量装置对轨道的测量流程与上述任一个实施例的相同，这里不一一赘述了

本发明实施例中，通过使用轨检小车进行高精度的检测轨道误差，复核调整轨道支架纠正轨道的偏差，提高无砟轨道的测量精度，减少了无砟轨道测量事故，实现了无砟轨道的精细检测，保证了无砟轨道的安装能实现。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无砟轨道测量方法，其特征在于，所述无砟轨道测量方法包括：

在基于无砟板道放样施工后的待测量钢轨上安装轨检小车，以及在距离所述轨检小车后方的N米的待测量钢轨中轴线的位置上设置观察站点，并在所述观察点上安装全站仪，其中，N为自然数；

根据所述全站仪的参数设置手册以及当前测量的环境设置所述全站仪的参数，其中，所述参数包括：温度、气压、温度；

控制所述轨检小车依次移动至所述无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集所述钢轨的轨距数据，其中，所述无砟板道上每对CPIII控制点之间的间隔距离范围为5m至10m；

控制所述全站仪采集所述轨检小车移动至CPIII控制点对位置时的棱镜坐标数据；

将所述轨距数据与所述棱镜坐标数据输入预置处理软件中，得到所述钢轨的轨道误差；

判断所述轨道误差是否超过预置误差阈值；

若超过预置误差阈值，则使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值，其中，所述预置螺旋杆用于调整所述钢轨下支架的空间结构。

2.根据权利要求1所述的无砟轨道测量方法，其特征在于，所述在基于无砟板道放样施工后的待测量钢轨上安装轨检小车，以及在距离所述轨检小车后方的N米的待测量钢轨中轴线的位置上设置观察站点，并在所述观察点上安装全站仪包括：

将待测量钢轨清洁干净，并将轨检小车放置在所述钢轨上；

在距离所述轨检小车后方的5米的所述钢轨中轴线上，选择所述全站仪观测到所有CPIII控制点的观察点；

将所述全站仪通过三角架固定在所述观察点上，且所述全站仪镜头的垂向高度大于所有所述CPIII控制点的垂向高度。

3.根据权利要求2所述的无砟轨道测量方法，其特征在于，在所述将所述全站仪通过三角架固定在所述观察点上，且所述全站仪镜头的垂向高度大于所有所述CPIII控制点的垂向高度之后，还包括：

判断所述全站仪的可观察范围内的所述CPIII控制点是否超过4对；

若所有所述CPIII控制点没有超过4对，则在所述钢轨两侧的所述全站仪可观察范围内放样增加CPIII控制点；

使用冲击钻枪在增加的CPIII控制点位置打出凹槽；

使用风枪对所述凹槽中的杂物清除；

将防水胶水注入到所述凹槽排除空气，使用扭矩扳手将L型钢筋旋入所述凹槽中；

待防水胶水凝固后，将CPIII控制点安装在所述L型钢筋上。

4.根据权利要求1所述的无砟轨道测量方法，其特征在于，所述控制所述轨检小车依次移动至所述无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集所述钢轨的轨距数据包括：

控制所述轨检小车逐一移动到所述全站仪的镜头拍摄范围的每个CPIII控制点对的连线位置上，并在每对CPIII控制点对的连线位置上停留一段时间；

利用所述轨检小车上的电子轨距尺测量所述钢轨的轨距数据。

5.根据权利要求1所述的无砟轨道测量方法，其特征在于，所述判断所述轨道误差是否超过预置误差阈值包括：

判断所述轨道误差中的横向轨道误差是否超过预置横向阈值，以及判断所述轨道误差中的垂向轨道误差是否超过预置垂向阈值。

6.根据权利要求5所述的无砟轨道测量方法，其特征在于，所述使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值包括：

若所述垂向轨道误差和/或所述横向轨道误差超过预置误差阈值，则确定所述轨道误差超过预置误差阈值；

使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的垂向螺旋杆和/或水平螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述垂向轨道误差和/或所述横向轨道误差小于预置误差阈值。

7.根据权利要求1所述的无砟轨道测量方法，其特征在于，所述使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值包括：

将所述轨道误差输入所述处理软件中采取理论坐标与实际坐标的精准分析，计算出所述螺旋杆的调整量；

根据所述调整量，调整所述螺旋杆；

采集轨距数据和棱镜坐标数据，输入所述处理软件中，得到所述钢轨的调整轨道误差，直至所述调整轨道误差小于预置误差阈值。

8.根据权利要求7所述的无砟轨道测量方法，其特征在于，在所述使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值之后，还包括：

读取所述钢轨的类型，获取所述类型对应的预置采集次数阈值；

判断重新采集轨距数据和棱镜坐标数据的次数是否超过所述采集次数阈值；

若超过采集次数阈值，则停止调整无砟板道放样施工现场上的所述螺旋杆，并停止重新采集轨距数据和棱镜坐标数据。

9.根据权利要求1所述的无砟轨道测量方法，其特征在于，在所述使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值之后，还包括：

在无砟板底部浇筑混凝土固定所述钢轨的空间位置，其中，浇筑时气温差不能超过15度。

10.一种无砟轨道测量装置，其特征在于，所述无砟轨道测量装置包括：全站仪、安装有CPIII处理软件的数据处理设备和轨检小车，所述轨检小车上设置有棱镜测量杆和精密棱镜；

所述全站仪用于观察无砟板道施工现场的两侧边，并在两侧边上进行轨道板的CPIII控制点放样施工，形成待测量钢轨；

所述轨检小车安装于所述待测量钢轨上，控制所述轨检小车依次移动至所述无砟板道上标记的CPIII控制点对的位置上，并采集所述钢轨的轨距数据，其中，所述无砟板道上每对CPIII控制点之间的间隔距离范围为5m至10m；

所述全站仪还用于采集所述轨检小车移动至CPIII控制点对位置时所述棱镜测量杆和精密棱镜的棱镜坐标数据，并输入至所述数据处理设备；

所述数据处理设备根据所述轨距数据和所述棱镜坐标数据进行施工误差的分析，得到钢轨误差；判断所述轨道误差是否超过预置误差阈值；若超过预置误差阈值，则使用扭力扳手扭转无砟板道放样施工现场上的螺旋杆修正所述钢轨的轨道误差，以及重新采集轨距数据和棱镜坐标数据，直至所述轨道误差小于预置误差阈值，其中，所述预置螺旋杆用于调整所述钢轨下支架的空间结构。

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