CN219077211U

CN219077211U - 一种铁路轨道坐标单点约束测量仪

Info

Publication number: CN219077211U
Application number: CN202223406892.4U
Authority: CN
Inventors: 陶捷; 朱洪涛
Original assignee: Jiangxi Everbright Measurement And Control Technology Co ltd
Current assignee: Jiangxi Everbright Measurement And Control Technology Co ltd
Priority date: 2022-12-19
Filing date: 2022-12-19
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2032-12-19

Abstract

本实用新型提供了一种铁路轨道坐标单点约束测量仪，包括轨检小车、设于所述轨检小车上的全站仪和计算机，所述轨检小车用于带动所述全站仪沿轨道行走以及用于测量所述轨道的几何参数；所述全站仪用于测量与所述轨道旁侧的反射棱镜的距离和角度值；所述计算机与所述轨检小车电性连接，且与所述全站仪电性连接；所述轨检小车包括安装板、安装支架以及设于所述安装支架上的水平辅助测量机构和轨距辅助测量机构，所述水平辅助测量机构和所述轨距测量机构分别用于测量所述轨道的水平值和轨距。通过本申请，不仅能够保证测量精度，同时测量简便，工作效率高，能够满足当前实际应用需求。

Description

一种铁路轨道坐标单点约束测量仪

技术领域

本实用新型涉及轨道测量技术领域，特别涉及一种铁路轨道坐标单点约束测量仪。

背景技术

在高速铁路轨道的勘测、施工、运营维护等各阶段，为确保高铁质量，TB10601—2009《高速铁路工程测量规范》规定了高铁测控网和“三网合一”的要求，其中CPIII是轨道控制网，主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。

目前，CPIII平面控制网观测采用带自动照准功能的高精度全站仪，在自由设站点上对CPIII点上的棱镜进行方向、边长观测。CPIII控制网是高铁大范围精密施工、监测的关键基础。其作业模式是全站仪自动跟踪轨检小车上的棱镜，每到一个轨枕，测量对应轨枕的绝对坐标，这样的测量模式，主要的缺点是为了保证全站仪测量的精度，一次设站的有效距离为70m左右，这大大降低了测量的作业效率，特别是铁路的天窗时间很短，对检测的效率要求高，作业效率在80-200m/h，与现场实际应用需求存在较大差距。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种铁路轨道坐标单点约束测量仪，以解决现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种铁路轨道坐标单点约束测量仪，包括轨检小车、设于所述轨检小车上的全站仪和计算机；

所述轨检小车用于带动所述全站仪沿轨道行走以及用于测量所述轨道的几何参数；

所述全站仪用于测量与所述轨道旁侧的反射棱镜的距离和角度值；

所述计算机与所述轨检小车电性连接，且与所述全站仪电性连接；

其中，所述轨检小车包括安装板、安装支架以及设于所述安装支架上的水平辅助测量机构和轨距辅助测量机构，所述水平辅助测量机构和所述轨距测量机构分别用于测量所述轨道的水平值和轨距。

本实用新型的有益效果是：通过在利用轨检小车带动全站仪进行移动，以使全站仪能够测量沿轨道旁侧的反射棱镜的距离和角度值，以及轨检小车同步测量轨道的几何参数，计算机能够根据轨检小车测量的几何参数和全站仪测量的距离和角度值计算出轨道中心的坐标数据，区别于现有技术，不仅能够保证测量精度，同时测量简便，工作效率高，能够满足当前实际应用需求。

优选的，所述水平辅助测量机构包括设于所述安装板及所述安装支架间的第一弹性组件和水平测量组件，所述水平测量组件抵紧所述轨道顶面并沿所述轨道顶面滚动，在所述第一弹性组件的作用下，所述水平测量组件相对于所述安装板运动。

优选的，所述轨距辅助测量机构包括设于所述安装支架上的第二弹性组件和轨距测量组件；所述轨距测量组件抵紧所述轨道侧面并沿所述轨道侧面滚动，在所述第二弹性组件的作用下，所述轨距测量组件相对于所述安装支架运动。

优选的，所述全站仪通过第一连接机构与所述轨检小车可拆卸连接，所述计算机通过第二连接机构与所述轨检小车可拆卸连接。

优选的，所述第一连接机构包括支撑柱和设于支撑柱上的承接块，所述承接块与所述全站仪的底部固定连接，所述承接块通过第一螺栓结构与所述支撑柱可拆卸连接。

优选的，所述支撑柱通过第一夹紧组件与所述轨检小车可拆卸连接，所述第一夹紧组件包括底座以及设于底座上的卡块和夹紧驱动件，所述夹紧驱动件与所述卡块连接，所述夹紧驱动件带动所述卡块移动，以夹紧或松开所述支撑柱。

优选的，所述支撑柱上开设有容置槽，所述支撑柱上铰接有盖板，所述盖板通过搭扣结构盖合所述容置槽的槽口。

优选的，所述第二连接机构包括立架、托板和第二夹紧组件，所述托板与所述立架连接，所述计算机通过所述第二夹紧组件固定于所述托板上。

优选的，所述第二夹紧组件包括设于所述托板两端的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板与所述托板固定连接，所述托板上开设有位移槽，一螺栓穿过所述位移槽与所述第二夹板连接，以使所述计算机夹紧于所述第一夹板和所述第二夹板之间。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的铁路轨道坐标单点约束测量仪在应用中的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的铁路轨道坐标单点约束测量仪在第一视角下的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为图2中B处的放大图；

图5为本实用新型实施例提供的铁路轨道坐标单点约束测量仪在第二视角下的结构示意图；

图6为图5中C处的放大图。

主要元件符号说明：

10、轨检小车；111、横梁；112、侧臂；20、全站仪；30、计算机；40、反射棱镜；50、承接块；51、支撑柱；53、定位孔；54、连接销；55、插块；56、第一螺栓；60、底座；61、卡块；62、第三螺栓；63、楔形块；70、立架；71、托板；72、第一夹板；73、第二夹板；74、位移槽；75、连接杆。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图6，所示为本实用新型实施例中的铁路轨道坐标单点约束测量仪，包括轨检小车10、全站仪20和计算机30。

其中：轨检小车10用于带动全站仪20沿轨道同步行走，以使全站仪20可以光学测量到轨道旁侧的CPIII点的反射棱镜40，此时全站仪20探测方向垂直轨道切线方向，且与反射棱镜40处于最短的距离处时，能够测量全站仪20与当前CPIII点棱镜之间的距离和角度值，可以理解的，该全站仪20能够自动寻找反射棱镜40并自动对焦，从而识别到反射棱镜40，以测量反射棱镜40的距离和角度值，轨检小车10在行走的同时也会同步测量轨道的几何参数，在本实施例中，计算机30与轨检小车10电性连接，且和全站仪20电性连接，具体地，计算机30可以通过通信协议或蓝牙与轨检小车10或全站仪20进行通信，使得计算机30能够接收来自轨检小车10测量的几何参数和来自全站仪20测量的反射棱镜40的距离和角度值，以计算轨道中心的坐标数据，需要说明的是，计算30根据轨检小车10测量的几何参数以及全站仪20测量的反射棱镜40的距离和角度值通过软件计算出轨道中心的坐标数据，且相应的软件计算方式为现有技术手段，在此不再赘述。

进一步地，计算机30结合铁路轨道之前的CPIII点测量参数以及全站仪20测量的反射棱镜40的距离和角度值推算出全站仪20的坐标数据，然后根据推算出的全站仪20的坐标位置以及轨检小车10测量的几何参数，并参照全站仪20与轨道单点测量仪间的安装几何尺寸数据，通过相应的软件解算，得到轨道当前处的坐标数据偏差数值，通过连续的测量，将一连串的轨道坐标点值拟合处理，可以获得轨道曲线坐标确定轨道曲线的线路几何形状等相关数据，最终形成轨道测量所需相关的数据。其中，CPIII点测量参数为已知参数，且预先输入至计算机30中。

可以理解的，很多铁路工程建设过程中，都要在轨道沿线建设控制网的永久性基准点——CPIII点，即在铁路沿线敷设一些基桩，插入工程测量的反射棱镜40，再通过测量得到的反射棱镜40的中心点的坐标值，就是此CPIII点的坐标参数值，其中，在线路建设和后续的线路坐标线型测量时以其为基准。本申请中的铁路轨道坐标单点约束测量仪能够检测轨道线路上各点里程处的坐标值、线路形状走向等几何参数形态的变化。

在本实施例中，轨检小车10包括T形架以及设于所述T形架上的安装板、安装支架、水平辅助测量机构和轨距辅助测量机构，用于通过水平辅助测量机构和轨距测量机构分别测量轨道的水平值和轨距，具体地，安装板固设于轨检小车10的T形架上，用于将水平辅助测量机构和轨距辅助测量机构固定在所述T形架预设位置上；安装支架活动设于安装板上，并在弹簧作用力下相对于安装板上下浮动；水平辅助测量机构固设于所述安装支架上，用于辅助轨道小车测量轨道的水平值；轨距辅助测量机构活动设于安装支架上，用于辅助轨道小车测量所述轨道的轨距。

水平辅助测量机构沿所述轨道顶面滚动，带动安装支架相对于安装板上下浮动，由于轨距辅助测量机构活动设于安装支架上，故轨距辅助测量机构随安装支架相对于安装板上下浮动，即水平辅助测量机构与轨距辅助测量机构是一体浮动测量的，轨距辅助测量机构随着水平辅助测量机构同步随动，以使水平辅助测量机构测量点与轨距辅助测量机构测量点的高度差维持在预设范围内，使轨道小车始终按照铁路轨道测量标准进行测量，确保结构测量原理与铁路轨道测量标准中轨距与水平值两项数值的定义相一致。

具体地，水平辅助测量机构包括设于安装板及安装支架间的第一弹性组件和水平测量组件，水平测量组件抵紧轨道顶面并沿轨道顶面滚动，在第一弹性组件的作用下，水平测量组件相对于安装板运动；轨距辅助测量机构包括设于安装支架上的第二弹性组件和轨距测量组件，轨距测量组件抵紧轨道侧面并沿轨道侧面滚动，在第二弹性组件的作用下，轨距测量组件相对于安装支架运动。需要说明的是，水平测量组件和轨距测量组件皆为现有结构，在此不再赘述。

在本实施例中，全站仪20通过第一连接机构与轨检小车10可拆卸连接，以提升铁路轨道坐标单点约束测量仪的便携性，具体地，第一连接机构包括支撑柱51和设于支撑柱51上的承接块50，承接块50与全站仪20放电底部固定连接，承接块50通过第一螺栓56结构与支撑柱51可拆卸连接。

进一步地，承接块50上开设有定位孔53和插接槽，全站仪20的底部连接有定位柱和连接块，定位柱插接于定位孔53中，以对全站仪20上的连接快进行定位，当定位柱插接于定位孔53中时，连接块能够同步插入插接槽中，然后利用第二螺栓结构将全站仪20与承接块50连接。需要说明的是，支撑柱51上一体连接有三个连接销54，连接销54上开设有第一螺纹孔，连接销54上设置有插块55，相应的，插块55上开设有第一插孔，承接块50上开设有第二插孔，插块55能够插接于第二插孔内，然后通过第一螺栓56结构中的第一螺栓56依次穿过第二插孔和第一插孔后与第一螺纹孔螺纹连接，以此将承接块50与支撑柱51连接。

在本实施例中，支撑柱51通过第一夹紧组件与轨检小车10的T形架可拆卸连接，具体地，第一夹紧组件包括底座60以及设于底座60上的卡块61和夹紧驱动件，夹紧驱动件与卡块61连接，底座60与T形架固定连接，进一步地，夹紧驱动件为第三螺栓62，相应的，在底座60上开设有第三螺栓62孔，第三螺栓62螺纹连接于第三螺纹孔内，当拧紧第三螺栓62朝内移动时，能够同步带动卡块61移动，以对支撑柱51进行抵接。从而提升该铁路轨道坐标单点约束测量仪的便携性。

需要说明的是，卡块61为楔形结构，支撑柱51的底部一体连接有与卡块61相适配的楔形块63，通过卡块61与楔形块63的楔面之间的抵接，以进一步限制支撑柱51，加强支撑柱51的稳定性。在本实施例中，支撑柱51上开设有容置槽，支撑柱51上铰接有盖板，盖板通过搭扣结构盖合容置槽的槽口。

在本实施例中，计算机30通过第二连接机构与轨检小车10可拆卸连接，具体地，第二连接机构包括立架70、托板71和第二夹紧组件，托板71与立架70连接，立架70通过连接杆75与T形架连接，该计算机30能够通过第二夹紧组件固定在托板71上。

进一步地，第二夹紧组件包括设于托板71两端的第一夹板72和第二夹板73，第一夹板72与托板71固定连接，第二夹板73与托板71活动连接，托板71上开设有位移槽74，一螺栓穿过位移槽74与第二夹板73连接，以使计算机30夹持与第一夹板72和第二夹板73之间，需要说明的是，通过螺栓穿过的位移槽74的位置不同，从而缩小或扩大第一夹板72与第二夹板73之间的间距，以对不同宽度的计算机30进行夹持。

在本实施例中，T形架包括横梁111和侧臂112，横梁111的一端与侧壁的中部一体连接，其中，支撑柱51、承接块50和全站仪20从下到上依次位于侧臂112的上方。

在本实施例中，该轨检小车10还包括第一行走机构和第二行走机构，第一行走机构沿轨道的顶部进行移动，第二行走机构贴靠轨道的侧壁进行移动，可以理解的，该第一行走机构和第二行走机构为现有结构，在此不再赘述。

在具体实施时，在利用轨检小车10带动全站仪20进行移动，以使全站仪20能够测量沿轨道旁侧的反射棱镜40的距离和角度值，以及轨检小车10同步测量轨道的几何参数，计算机30能够根据轨检小车10测量的几何参数和全站仪20测量的距离和角度值计算出轨道中心的坐标数据，区别于现有技术，不仅能够保证测量精度，同时测量简便，工作效率高，能够满足当前实际应用需求。

需要说明的是，上述的实施过程只是为了说明本申请的可实施性，但这并不代表本申请的铁路轨道坐标单点约束测量仪只有上述唯一一种实施流程，相反的，只要能够将本申请的铁路轨道坐标单点约束测量仪实施起来，都可以被纳入本申请的可行实施方案。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种铁路轨道坐标单点约束测量仪，其特征在于，包括轨检小车、设于所述轨检小车上的全站仪和计算机；

2.根据权利要求1所述的铁路轨道坐标单点约束测量仪，其特征在于，所述水平辅助测量机构包括设于所述安装板及所述安装支架间的第一弹性组件和水平测量组件，所述水平测量组件抵紧所述轨道顶面并沿所述轨道顶面滚动，在所述第一弹性组件的作用下，所述水平测量组件相对于所述安装板运动。

3.根据权利要求1所述的铁路轨道坐标单点约束测量仪，其特征在于，所述轨距辅助测量机构包括设于所述安装支架上的第二弹性组件和轨距测量组件；所述轨距测量组件抵紧所述轨道侧面并沿所述轨道侧面滚动，在所述第二弹性组件的作用下，所述轨距测量组件相对于所述安装支架运动。

4.根据权利要求1所述的铁路轨道坐标单点约束测量仪，其特征在于，所述全站仪通过第一连接机构与所述轨检小车可拆卸连接，所述计算机通过第二连接机构与所述轨检小车可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的铁路轨道坐标单点约束测量仪，其特征在于，所述第一连接机构包括支撑柱和设于支撑柱上的承接块，所述承接块与所述全站仪的底部固定连接，所述承接块通过第一螺栓结构与所述支撑柱可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的铁路轨道坐标单点约束测量仪，其特征在于，所述支撑柱通过第一夹紧组件与所述轨检小车可拆卸连接，所述第一夹紧组件包括底座以及设于底座上的卡块和夹紧驱动件，所述夹紧驱动件与所述卡块连接，所述夹紧驱动件带动所述卡块移动，以夹紧或松开所述支撑柱。

7.根据权利要求5所述的铁路轨道坐标单点约束测量仪，其特征在于，所述支撑柱上开设有容置槽，所述支撑柱上铰接有盖板，所述盖板通过搭扣结构盖合所述容置槽的槽口。

8.根据权利要求4所述的铁路轨道坐标单点约束测量仪，其特征在于，所述第二连接机构包括立架、托板和第二夹紧组件，所述托板与所述立架连接，所述计算机通过所述第二夹紧组件固定于所述托板上。

9.根据权利要求8所述的铁路轨道坐标单点约束测量仪，其特征在于，所述第二夹紧组件包括设于所述托板两端的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板与所述托板固定连接，所述托板上开设有位移槽，一螺栓穿过所述位移槽与所述第二夹板连接，以使所述计算机夹紧于所述第一夹板和所述第二夹板之间。