CN112697093B - 一种盾构隧道内无轨测量吊柱长度及角度的计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地铁刚性接触网技术领域,具体是一种盾构隧道内无轨测量吊柱长度及角度的计算方法。包括以下步骤,S100~确定悬挂点的位置及净空高度;S200~确定盾构隧道顶悬挂点在隧道底部的对称点;S300~测量吊柱底板角度;S400~吊柱长度计算。本发明在刚性接触网施工中,相比较于传统施工测量计算,可操作性强,能大大减少施工周期,同时保证吊柱的计算精度,能够满足高速刚性接触网运行要求,具有很大的推广价值。
Description
技术领域
本发明属于地铁刚性接触网技术领域,具体是一种盾构隧道内无轨测量吊柱长度及角度的计算方法。
背景技术
刚性接触网作为地铁牵引供电专业的关键及重难点专业,承担着为电力机车供电的重任。吊柱的安装是刚性接触网施工的重要组成部分之一,吊柱的生产周期长,若订货不及时影响到工期节点。若按常规的施工流程,等轨道敷设完毕后,再进场测量订货,无法按工期节点完成施工任务,这就要求土建洞通后就利用无轨测量技术及镜像原理确定位点的位置,总结出科学可行的计算方法,来满足吊柱计算完成提前订货的要求。
发明内容
本发明为了解决地铁刚性接触网施工工期紧,快速精确的完成吊柱订货,提出了一种盾构隧道内无轨测量吊柱长度及角度的计算方法。
本发明采取以下技术方案:一种盾构隧道内无轨测量吊柱长度及角度的计算方法,包括以下步骤,S100~确定悬挂点的位置及净空高度;S200~确定盾构隧道顶悬挂点在隧道底部的对称点;S300~测量吊柱底板角度;S400~吊柱长度计算。
步骤S100包括以下步骤,
S101~根据接触网平面布置图及支持悬挂安装图将悬挂点的坐标计算出来,以及轨道单位的调线调坡图将每个悬挂点的轨面标高算出来;
S102~确定悬挂点在隧道顶的位置,并标记出来;
S103~测出悬挂点的位置后,将悬挂点轨面标高输入全站仪,测量悬挂点净空高度H。
步骤S200包括以下步骤,
S201~将可调三脚架和多线激光仪架设在隧道底部,同时打开多线激光仪的水平激光线按钮和竖直激光线按钮;
S202~调整多线激光仪保持水平,同时使多线激光仪的水平线与垂直线的交点对准悬挂点,多线激光仪底部投影到隧道底的点就是隧道顶悬挂点在隧道底的对称点,并标记出来。
步骤S300包括以下步骤,
S301~将角度测量辅助板底面中心线对准隧道底的对称点;
S302~将电子角度测量仪放在角度测量辅助板上,测量出的角度,就是隧道顶部吊柱的角度。
步骤S400包括以下步骤,
S401~直线段:hx=0;hw=h+hx-h1=h-h1;吊柱长度:DL=H-Dh-h+h1+W;
S402~曲外段:hx=WL*sin(a+Δα)-WL*sin(a);hw=h’-h1;h’=h+hx;吊柱长度:DL=H-Dh-hw+W=H-Dh-h-WL*sin(a+Δα)+WL*sin(a)+h1+W;
S403~曲内段:hx=WL*sin(a)-WL*sin(a-Δα);hw=h’-h1;h’=h-hx;吊柱长度:DL=H-Dh-hw+W=H-Dh-h-WL*sin(a)+WL*sin(a-Δα)+h1+W。
其中,H:为悬挂点净空高度,Dh:为线路接触网导高;
△h:外轨超高;
h:悬挂点位于直线段时,接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A的距离;
h’:悬挂点位于曲线段时,接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A’的距离;
h1:腕臂旋转销钉孔中心A点距离腕臂下抱箍下边沿的距离;
hw:接触线地面距离腕臂抱箍下边沿的距离;
WL:腕臂计算有效长度,即接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A点距离;
α:直线一般中间定位柱腕臂的初始安装角,即腕臂有效长度与水平线的夹角;
Δα:外轨超高引起的角度;
W:吊柱外露长度;
hx:为保证腕臂水平腕臂底面与轨面平行,在曲线上安装时旋转腕臂引起的腕臂底座安装位置竖向尺寸变化。
与现有技术相比,本发明主要运用于地铁刚性接触网专业,为了克服工期紧,提出的一种盾构隧道内刚性接触网无轨测量水平悬吊安装形式吊柱计算方法。本发明在刚性接触网施工中,相比较于传统施工测量计算,可操作性强,能大大减少施工周期,同时保证吊柱的计算精度,能够满足高速刚性接触网运行要求,具有很大的推广价值。
附图说明
图1为利用CPIII控制点无轨测量确定悬挂点位置示意图;
图2为悬挂点投影点确定装置;
图3为利用镜像原理确认悬挂点在隧道底部投影点示意图;
图4为角度测量装置;
图5为利用角度测量装置测量悬挂点投影点处角度示意图;
图6为刚性接触网水平悬吊形式安装示意图;
图7为刚性接触网曲内安装时腕臂底座安装位置竖向尺寸变化示意图;
图8为刚性接触网曲外安装时腕臂底座安装位置竖向尺寸变化示意图;
图中1-多功能可调整三角架,2-多线激光仪,3-角度测量辅助板,4-电子角度测量仪,H:为悬挂点净空高度,Dh:为线路接触网导高;Δh:外轨超高;h:悬挂点位于直线段时,接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A的距离;h’:悬挂点位于曲线段时,接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A’的距离;hw:接触线底面最低处O点距离腕臂下抱箍下边沿的距离;h1:腕臂旋转销钉孔中心O’点距离腕臂下抱箍下边沿的距离;WL:腕臂计算有效长度,即接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A点距离;α:直线一般中间定位柱腕臂的初始安装角,即腕臂有效长度与水平线的夹角;Δα:外轨超高引起的角度;W:吊柱外露长度;hx:为保证腕臂水平腕臂底面与轨面平行,在曲线上安装时旋转腕臂引起的腕臂底座安装位置竖向尺寸变化。
具体实施方式
一种盾构隧道内无轨测量吊柱长度及角度的计算方法,包括以下步骤,以北京新机场线悬挂点Z14-20为例。
S100~确定悬挂点的位置及净空高度。
S101~根据接触网平面布置图及支持悬挂安装图将悬挂点的坐标计算出来,Z14-20的坐标为(282635.48,500844.52)根,据以及轨道单位的调线调坡图将每个悬挂点的轨面标高算出来,Z14-20轨面标高为12.045m。
S102~确定悬挂点在隧道顶的位置,并标记出来,在隧道壁标识Z14-20。
S103~测出悬挂点的位置后,将悬挂点轨面标高输入全站仪,测量悬挂点净空高度H,Z12-20悬挂点净空高度H为6.520m。
S200~确定盾构隧道顶悬挂点在隧道底部的对称点。
S201~将可调三脚架1和多线激光仪2架设在隧道底部,同时打开多线激光仪2的水平激光线按钮和竖直激光线按钮。
S202~调整多线激光仪2保持水平,同时使多线激光仪2的水平线与垂直线的交点对准悬挂点,多线激光仪2底部投影到隧道底的点就是隧道顶悬挂点在隧道底的对称点,并标记出来。
S300~测量吊柱底板角度。
S301~将角度测量辅助板3底面中心线对准隧道底的对称点。
S302~将电子角度测量仪4放在角度测量辅助板3上,测量出的角度,就是隧道顶部吊柱的角度,,测得Z14-20悬挂点吊柱角度为22°。
S400~吊柱长度计算。
根据平面图可知Z14-20悬挂点是在曲内安装。
S401~直线段:
hx=0;
hw=h+hx-h1=h-h1;
吊柱长度:DL=H-Dh-h+h1+W。
S402~曲外段:
hx=WL*sin(a+Δα)-WL*sin(a);
hw=h’-h1;
h’=h+hx;
吊柱长度:DL=H-Dh-hw+W=H-Dh-h-WL*sin(a+Δα)+WL*sin(a)+h1+W。
S403~曲内段:
hx=WL*sin(a)-WL*sin(a-Δα)=1163.4*sin(24.8°)-1163.4*sin(24.8°-3.3°)
hx=61.6mm;
h’=h-hx=440-61.6=378.4mm;
hw=h’-h1=378.4-50=328.4.;
吊柱长度:DL=H-Dh-hw+W=H-Dh-h-WL*sin(a)+WL*sin(a-Δα)+h1+W
DL=6520-5300-328.4+100=991.6mm。
其中,H:为悬挂点净空高度,Dh:为线路接触网导高;
△h:外轨超高;
h:悬挂点位于直线段时,接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A的距离;
h’:悬挂点位于曲线段时,接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A’的距离;
h1:腕臂旋转销钉孔中心A点距离腕臂下抱箍下边沿的距离;
hw:接触线地面距离腕臂抱箍下边沿的距离;
WL:腕臂计算有效长度,即接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A点距离;
α:直线一般中间定位柱腕臂的初始安装角,即腕臂有效长度与水平线的夹角;
Δα:外轨超高引起的角度;
W:吊柱外露长度;
hx:为保证腕臂水平腕臂底面与轨面平行,在曲线上安装时旋转腕臂引起的腕臂底座安装位置竖向尺寸变化。
Claims (1)
1.一种盾构隧道内无轨测量吊柱长度及角度的计算方法,其特征在于:包括以下步骤,
S100~确定悬挂点的位置及净空高度;
步骤S100包括以下步骤,
S101~根据接触网平面布置图及支持悬挂安装图将悬挂点的坐标计算出来,以及轨道单位的调线调坡图将每个悬挂点的轨面标高算出来;
S102~确定悬挂点在隧道顶的位置,并标记出来;
S103~测出悬挂点的位置后,将悬挂点轨面标高输入全站仪,测量悬挂点净空高度H;
S200~确定盾构隧道顶悬挂点在隧道底部的对称点;
S201~将可调三脚架(1)和多线激光仪(2)架设在隧道底部,同时打开多线激光仪(2)的水平激光线按钮和竖直激光线按钮;
S202~调整多线激光仪(2)保持水平,同时使多线激光仪(2)的水平线与垂直线的交点对准悬挂点,多线激光仪(2)底部投影到隧道底的点就是隧道顶悬挂点在隧道底的对称点,并标记出来;
S300~测量吊柱底板角度;
步骤S300包括以下步骤,
S301~将角度测量辅助板(3)底面中心线对准隧道底的对称点;
S302~将电子角度测量仪(4)放在角度测量辅助板(3)上,测量出的角度,就是隧道顶部吊柱的角度;
S400~吊柱长度计算:
步骤S400包括以下步骤,
S401~直线段:
hx=0;
hw=h+hx-h1=h-h1;
吊柱长度:DL=H-Dh-h+h1+W;
S402~曲外段:
hx=WL*sin(a+Δα)-WL*sin(a);
hw=h’-h1;
h’=h+hx;
吊柱长度:DL=H-Dh-hw+W=H-Dh-h-WL*sin(a+Δα)+WL*sin(a)+h1+W;
S403~曲内段:
hx=WL*sin(a)-WL*sin(a-Δα);
hw=h’-h1;
h’=h-hx;
吊柱长度:DL=H-Dh-hw+W=H-Dh-h-WL*sin(a)+WL*sin(a-Δα)+h1+W;
其中,H:为悬挂点净空高度,Dh:为线路接触网导高;
△h:外轨超高;
h:悬挂点位于直线段时,接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A的距离;
h’:悬挂点位于曲线段时,接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A’的距离;
h1:腕臂旋转销钉孔中心A点距离腕臂下抱箍下边沿的距离;
hw:接触线地面距离腕臂抱箍下边沿的距离;
WL:腕臂计算有效长度,即接触线底面最低处O点距离腕臂旋转销钉孔中心A点距离;
α:直线一般中间定位柱腕臂的初始安装角,即腕臂有效长度与水平线的夹角;
Δα:外轨超高引起的角度;
W:吊柱外露长度;
hx:为保证腕臂水平腕臂底面与轨面平行,在曲线上安装时旋转腕臂引起的腕臂底座安装位置竖向尺寸变化。
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