毕业设计（论文）-石武高铁无砟轨道精调测量--静态调整.doc

黄河水利职业技术学院毕业设计报告 石武高铁无砟轨道精调测量 静态调整学生姓名： 。 学号： 2008020528 指导教师： ，职称： ，、 专 业： 工程测量技术 系（部）： 测绘工程系 二零一一年六月一日石武高铁无砟轨道精调测量 静态调整，（黄河水利职业技术学院，河南 开封 475003）摘要高速铁路作为现代社会的一种新的运输方式，具有极为明显的优势，高铁中的无砟轨道是当今世界先进的轨道技术。无砟轨道精调贯穿了无砟轨道施工及联调联试全过程，从无砟轨道施工开始直至无缝线路铺设后轨道具备高速行车条件为止，其中在精调测量中静态调整占有很大意义。在钢轨铺设完毕、侧向挡板施工完毕后将要进行精调测量（静态调整），根据轨道静态测量数据对轨道进行全面、系统地分析调整，将轨道几何尺寸调整到允许范围内，对轨道线型进行优化调整，合理控制轨距、水平、轨向、高低等变化率，使轨道静态精度满足高速行车条件。本文将主要介绍在进行静态调整过程中grp1000数据采集(grpwin)、数据处理(grp slabrep和dts)等先进技术的应用研究，使其达到能够理解如何获取调整轨道数据、如何利用数据进行静态调整轨道的目的，以其为进行动态调整提供基础。关键词：精调测量； 静态调整； grp1000数据采集； 数据处理； 调整轨道目 录第1章 绪 论（1）第2章 无砟轨道精调测量（2）2.1 无砟轨道测量的主要程序和内容（2）2.1.1 勘测设计阶段（2）2.1.2 施工阶段（2）2.1.3 竣工验收阶段（3）2.2 无砟轨道精调测量的简介（3）第3章无砟轨道精调测量（静态调整）（5）3.1石武高铁无砟轨道（漯河、驻马店段）精调测量（5）3.1.1无砟轨道精调测量（静态调整）主要设计内容（6）3.1.2无砟轨道精调测量（静态调整）的时机（6）3.2 无砟轨道精调测量（cp控制网复测测量）（6）3.2.1 cp控制网复测平面测量（6）3.2.2 cp控制网复测高程测量（8）3.3 无砟轨道精调测量（静态调整）驻马店段 （9）3.3.1无砟轨道精调测量（静态调整）工程属性（9）3.3.2 grp1000数据采集(grpwin)（10）3.3.2.1 准备阶段 （10）3.3.2.2 外业数据采集前的流程 （12）3.3.2.3 外业数据采集 （19）3.3.3 grp slabrep报表输出步骤（传出数据软件）（26）3.3.4 轨道精调（内业处理） （29）3.3.5外业调整轨道 （32）结 论 （38）参考文献 （39）致 谢 （40）附录 （41第1章 绪 论高速铁路精密工程测量是相对于传统的铁路工程测量而言，为了保证高速铁路非常高的平顺性，轨道测量精度要达到毫米级。其测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。我们把适合于高速铁路工程测量的技术体系称为高速铁路精密工程测量。我国现代铁路技术已相当的成熟，无砟轨道列车是世界上相当先进的铁路技术。石武客运专线北起石家庄、南到武汉，是北京广州深圳香港客运专线的一部分，石武铁路客运专线线路基础轨道工程除少部分路段采用有砟轨道外，均采用有自主知识产权的无砟轨道；牵引供电、通信信号、调度集中和安全检测等系统均采用国产化设备，能满足高速列车的高平顺性要求，保证列车安全正点运行。石武高铁客运专线北接京石、石太客运专线，中连郑西和规划中的郑徐客运专线，南接石武客运专线和沪汉蓉快速通道，在我国铁路网中具有重要地位。本文主要介绍我国正在建设的石武高铁中无砟轨道精调测量（静态调整）。轨道精调是根据轨道测量数据对轨道进行精确调整，使轨道精度达到规范标准，满足高速行车条件。无砟轨道精调贯穿了无砟轨道施工及联调联试全过程，从无砟轨道施工开始直至无缝线路铺设后轨道具备高速行车条件为止。总体上可以分为施工阶段轨道精调和无缝线路铺设后轨道精调两个阶段。无缝线路铺设后的轨道精调在无缝线路铺设完成，长钢轨应力放散、锁定后即可开展。此阶段轨道精调又可分为静态调整和动态调整。本课题想要解决的问题是高速铁路中利用轨检小车测量、精确调整轨道方面的一些常见问题，软件（grp slabrep和dts）内业处理里的相对数据调整，还有就是如何利用道尺进行道尺测量校准。 第2章 无砟轨道精调测量2.1 无砟轨道测量的主要程序和内容无砟轨道测量分为勘测设计阶段、施工阶段、轨道精调测量阶段、竣工验收测量阶段等。2.1.1勘测设计阶段初测建立平面基础控制网（cp1控制网），主要为设计、施工、运营维护提供坐标基准，采用双频gps接收机，按b级gps网精度施测，全线一次布网、统一测量、整体平差。沿线路每隔4km布设一对gps点，点间距不小于1000m，采用大地四边形以边连接方式构成整个gps网。建立二等高程控制网（困难地段按四等），地形较好地段一次布设二等水准控制网，困难地段分两步进行，勘测阶段按四等进行，线下施工按二等水准测量要求建立水准基点控制网，水准基点与高一级水准点联测，采用电子水准仪（dna03或dini12）施测。定测建立线路控制网（cp2控制网），cp2网在cp1网的基础上采用四等导线或c级gps网施测。点间距8001000m，离线路50100m左右，便于施工放样且不易破坏。线路定测是根据cp1或cp2控制点采用全站仪及坐标法进行线路定线。高程控制测量利用初测二等水准点（困难地段四等）进行断面测量、加密等。2.1.2施工阶段线下施工阶段无砟轨道测量施工控制网复测：cp1、cp2及二等水准点全线按设计同精度要求进行复测，cp1必须采用双频gps接收机按b级要求施测，cp2按四等导线或c级gps要求施测。cp1、cp2测量必须考虑施工高程投影变形和坐标分带，边长投影变形影响应小于10mm/km。gps接收机要求：双频机、标称精度：5mm+1ppm。基座对中误差1mm。布网：以边联接方式构网，形成大地四边形组成的带状网，相对静态模式观测。数据处理：采用gps随机软件解算（leica lgo软件）。导线观测数据合格后采用严密平差计算。高程复测按二等水准精度进行，采用仪器电子水准仪配铟钢条码尺。（dna03或dini12）。二等水准观测顺序为：往测：奇数站：后-前-前-后 偶数站：前-后-后-前返测：奇数站：前-后-后-前 偶数站：后-前-前-后施工控制网加密：平面按cp3要求采用五等导线精度要求加密。高程加密按精密水准测量精度要求加密。（精密水准精度介于二等与三等水准之间）。线上施工阶段无砟轨道测量线上施工阶段包括双块式无砟轨道安装，钢轨铺设，侧向挡板施工，电线线路施工等，当钢轨铺设完毕、侧向挡板施工完毕后，即将进行的便是轨道精调测量。2.1.3竣工验收阶段在竣工阶段测量中要进行维护基桩测量，查看变形监测点是否合格，利用轨检车进行精调动态测量查看轨道几何形状是否合格等。使用仪器精密全站仪：测角+1，测距1mm+1ppm。（tcr1200全站仪）精密水准仪：0.3mm/km，（dna03或dini12水准仪）轨道检测系统：轨检车2.2 无砟轨道精调测量的简介在钢轨铺设完毕、侧向挡板施工完毕后将要进行轨道精调测量，无砟轨道精调是指在天砟轨道成形铺设后，利用轨检小车采集轨道数据，根据平顺性标准对超限区域进行分析和调整，使轨道满足高速行车的要求。无砟轨道调整与有砟轨道调整的根本区别是：有砟轨道是轨枕根据平顺性要求整体移动，一般是通过捣固来实现；而无砟轨道必须两股钢轨分别调整，一般通过扣件调整实现。无砟轨道调整时要特别注意轨距与轨向的关系，高低与超高的关系。轨道几何参数可分为绝对参数和相对参数。绝对参数是指轨道实测中线、高程与设计理论值的偏差，偏差越小，精度越高。相对参数是指轨距偏差、轨距变化率、水平偏差、水平变化率（扭曲）、轨向和高低，数值越小轨道越平顺。轨道精调是根据轨道测量数据对轨道进行精确调整，使轨道精度达到规范标准，满足高速行车条件。无砟轨道精调贯穿了无砟轨道施工及联调联试全过程，从无砟轨道施工开始直至无缝线路铺设后轨道具备高速行车条件为止。总体上可以分为施工阶段轨道精调和无缝线路铺设后轨道精调两个阶段。无缝线路铺设后的轨道精调在无缝线路铺设完成，长钢轨应力放散、锁定后即可开展。此阶段轨道精调又可分为静态调整和动态调整。轨道静态调整是在联调联试之前根据轨道静态测量数据对轨道进行全面、系统地分析调整，将轨道几何尺寸调整到允许范围内，对轨道线型进行优化调整，合理控制轨距、水平、轨向、高低等变化率，使轨道静态精度满足高速行车条件。轨道动态调整是在联调联试期间根据轨道动态检测情况对轨道局部缺陷进行修复，对部分区段几何尺寸进行微调，对轨道线型进一步优化，使轮轨关系匹配良好，进一步提高高速行车的安全性、平稳性和乘座舒适度，是对轨道状态和精度进一步完善、提高的过程，使轨道动、静态精度全面达到高速行车条件。为了使轨道平顺性满足高速行车的要求，通过运用轨检小车采集轨道数据，然后经过内业软件（grp slabrep和dts）进行处理提取出测量数据，进而进行轨道精确调整。轨道调整工作流程如图2.1：图2.1第3章 无砟轨道精调测量（静态调整）3.1石武高铁无砟轨道（漯河、驻马店段）精调测量石武客运专线北起石家庄、南到武汉，是北京广州深圳香港客运专线的一部分，总投资1167.6亿元，由铁道部和河北省、河南省、湖北省合资建设，正线全长840.7公里，其中500多公里都在河南境内，占全长的三分之二。“全线以高架线路为主，桥隧比高达81%。”，高架线路是目前客运专线普遍使用的一种人性化的建设方法，在石武客运专线上体现得尤为充分。石武客运专线840.7公里中，642公里都是高架桥，占总长度的七成还多。石武铁路客运专线建成后，与正在建设的北京至石家庄铁路客运专线、武汉至广州铁路客运专线一起，构成一条与既有京广铁路并行的，纵贯我国南北、线路里程最长、辐射范围最广、具有世界一流水平的大能力快速客运通道，能够与既有的京广铁路实现客货分线运输，从根本上缓解京广铁路运输紧张的状况；能够把我国经济最活跃的环渤海地区、珠三角地区和广大中部地区更加紧密地连接在一起，实现人流、物流、资金流、信息流的加速流动，促进区域协调发展；能够与京沪、京哈、陇海、沪昆等快速客运通道相衔接，成为覆盖全国的铁路快速客运网的主骨架之一。石武铁路客运专线线路基础轨道工程除少部分路段采用有砟轨道外，均采用有自主知识产权的无砟轨道；牵引供电、通信信号、调度集中和安全检测等系统均采用国产化设备，能满足高速列车的高平顺性要求，保证列车安全正点运行。全线以高架线路为主，桥隧比达81，与既有铁路线相比，大幅减少了土地使用量。在沿线敏感地段大量采取吸、隔声屏障降噪措施或减振措施，减少了列车运行对环境的影响。石武铁路客运专线北接京石、石太客运专线，中连郑西和规划中的郑徐客运专线，南接武广客运专线和沪汉蓉快速通道，在我国铁路网中具有重要地位。新建石武铁路客运专线路位于太行山东麓的冲洪积平原以及黄河冲积平原，地形平坦开阔。地势总体上由西向东倾斜。石家庄至卫辉地处太行山山前冲积、洪积平原，由西向东倾，地面高程在4080m之间，其中高邑至内丘部分地段为丘陵缓坡，地形稍有起伏。 由中交第一航务局承建的新建石武铁路客运专线标施工起讫里程dk850+281.450dk 914+043.945，线路全长63.762km。标段起自漯河，经驻马店西平县、遂平县、驻马店市区。标段内跨有驻马店红河等多条河流，穿过多个村庄。工程开工至今，目前线下的路基已填筑完毕、桥梁架设全部完成，钢轨已架设完毕，侧向挡板施工已全部完成，计划2011年10月完成标段内无砟轨道精调测量的施工，完成轨道的精确调整，通过竣工验收。无砟轨道精调测量（静态调整）计划2011年3月开工，5月份完成静态调整测量并申请进行评估。无砟轨道精调测量（动态调整）、工程竣工验收计划2011年6月至2011年10月完成。3.1.1无砟轨道精调测量（静态调整）主要设计内容无砟轨道精调测量（静态调整）外业数据采集grp1000数据采集(grpwin)。无砟轨道精调测量（静态调整）内业数据处理（grp slabrep和dts）。无砟轨道精调测量（静态调整）轨道调整。3.1.2无砟轨道精调测量（静态调整）的时机在石武客运专线施工期间布设了精密测量控制网，用于施工放样，无砟轨道铺设钢轨时cp控制网的测量工作则进行了完美布置；由于无砟轨道对线下基础工程的工后沉降要求非常严格，无砟轨道精调测量（静态调整）应待线下工程沉降和变形满足要求，且无砟轨道铺设条件评估通过，cp控制网布设完毕，cp测设完毕并评估通过后进行，对已测设完毕后的cp应及时复测，以提前处理运用全站仪测量时引起的误差超限，为无砟轨道精调测量（静态调整），轨检小车grp1000数据采集(grpwin)测量奠定良好的基础。3.2 无砟轨道精调测量（cp控制网复测测量）在进行无砟轨道精调测量（静态调整）前应该建立精度高的cp控制网，准备好各种有关cp的平面和高程数据，应进行cpiii控制网复测测量。客运专线铁路工程测量平面控制网第一级为基础平面控制网（cp），第二级为线路控制网（cp），第三级为基桩控制网（cp）。3.2.1 cp控制网复测平面测量（1）cp平面控制测量采用后方交会方法施测 cp点位位置说明,如图3.1 图3.1cp点号编制原则 按公里数递增进行编号，即按大里程前进方向编号。为便于测设与无砟轨道测量施工配套并便于输入操作的方法，即所有位于线路左侧的点，使用01，03，05.等单号，位于线路右侧的点，使用02，04，等双号，如874303，874表示dk874+，3表示cp，03表示cp点序号。测量方法及精度要求：仪器精度要求全站仪应尽量使用高精度测量仪，全站仪的基本精确度条件为：角度测量精确度： 1；距离测量精确度： 2mm +2ppm全站仪应带目标自动搜索及照准（atr）功能的全站仪，如：leica （徕卡）系列的：tca1201，tca1800，tca2003，trimble （天宝）s6等，每台仪器宜配12个棱镜。推荐采用的全站仪如下：leica tca 1800 莱卡tca 1800；leica tca 2003 莱卡tca 2003；leica tca 1201 und 莱卡tca 1201；trimble s 6 mit robotic trimble s 6全站仪。（2）cp控制点测量方法及与上一级控制网的关系：自由测站的测量，从每个自由测站，将以2 x 3对 cp点为测量目标，每次测量应保证每个点被测量3次，如图3.2测站（自由站点）cpiii标记点向cpiii点进行的测量（方向、角度和距离）图3.2为保证每次测量时同一个点使用同一个棱镜，建议对测量需要的12个棱镜进行编号112，并对每个cp点使用的棱镜号和连接器进行记录。在自由站上测量cp的同时，应将靠近线路的cpi点及全部cpii点进行联测，纳入网中，cpi/cpii点应至少在两个自由站上进行联测，有可能时应联测3次，联测长度应控制在150米之内。当受观测条件限制，只能有一个自由站点和cpi/cpii通视时，应设置辅助点，如图3.3：图3.3当标记点距离为60 m左右，且不大于80 m时，为了确定cp点允许的最远的目标距离为120 m左右，最大不超过150m。每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并填写自由测站记录表。测量根据2组完整的测回。当复测测量的成果与初始成果满足限差时则合格。3.2.2 cpiii控制网复测高程测量测量方法：每一测段应至少与3个二等水准点进行联测，形成检核。联测时，往测时以轨道一侧的cp水准点为主线贯通水准测量，另一侧的cp水准点在进行贯通水准测量摆站时就近观测。返测时以另一侧的cp水准点为主线贯通水准测量，对侧的水准点在摆站时就近联测。往测、返测示意如图3.4，往测示意如图3.4（a）： 二等水准点 后视 仪器摆站点 前视 cp水准点 联测线图3.4（a）返测水准路线如图3.4（b）所示： 二等水准点 后视 仪器摆站点 前视 cp水准点 联测线图3.4（b）当复测测量的成果与初始成果满足限差时则合格。当cpiii控制网复测后，控制网精度满足无砟轨道精调测量精度时变可以进行无砟轨道精调测量（静态调整）了。石武高铁驻马店段cpii、cpiii埋设表（见附表一）石武高铁驻马店段已复测cpiii成果表（见附表二）3.3 无砟轨道精调测量（静态调整）驻马店段3.3.1无砟轨道精调测量（静态调整）工程属性设计线型设计线型用来计算轨道当前位置与设计位置的偏差，设计线型通常包括平曲线，竖曲线和设计超高（1）平曲线首先输入起点里程，然后，输入每一要素的起点坐标，缓和曲线长度、圆曲线半径（右转曲线半径为正值）（2）竖曲线竖曲线通过切线交点定义，输入交点里程、高程和竖曲线半径。下凹曲线半径为负；上凸半径为正。如果变坡点处设置了竖曲线，则圆类型选择“圆”；如果没有设置竖曲线（坡度代数差不大）则选择“顶点”。但线形起点和终点必须选择“顶点”。（3）设计超高输入主要点（zh、hy、yh、hz）的超高值，与平曲线相一致；左转曲线超高为负，右转曲线超高为正，单位为米。（4）储存形式文件类型：txt文本；导入数据格式；点号 东坐标 北坐标 高程；字段之间用空格隔开3.3.2 grp1000数据采集(grpwin)瑞士安伯格测量技术有限公司研制开发的grp1000测量系统能快速、高效地满足无砟轨道铺轨定位、有砟轨道线路维护和施工以及轨道翻修的所有测量需求，该测量系统能实时显示当前轨道位置与设计坐标的偏差，测量和定位速度快，精度高，是高速铁路无砟轨道铺设中的轨道定位测量的理想测量设备。3.3.2.1 准备阶段cp控制网布设完毕后，cp平面数据和高程数据经过评估验证后合格，则表明cp数据可以运用到以后测量需要中。本着优先保证轨道平顺性、类似既有线施工安全性和节约成本的原则，确保铺设后轨道调整工作快速、高效进行。grp1000轨道测量系统由手推式轨检小车及相应的控制单元、传感器装置（可测量高低，轨向，轨距，里程等）以及测量和分析软件等组成。模块化的系统设计保证使用范围广，灵活方便。其分析软件所含的施工模块，实时显示轨道当前位置及相对于设计轴线的偏差值（水平/垂直），完全可以满足无砟轨道铺轨作业中快速定位的测量要求。 （1）模块化系统结构leica grp1000系统包括：tgs fx 手推轨检车；gbc100棱镜；grpwin 软件模块基本模块和选配的数据输出到捣固机模块； leica全站仪 tps1200。leica grp1000能轻易的通过断面测量设备如：profile 100fx完成限界测量。测量leica grp1000与leica 全站仪完美结合，能实时提供精确的轨道三维坐标。自动的照准轨道目标，全站仪和grp系统之间持续无线电通讯完成高速自动测量。集成的高精度传感器测量所得的轨距和轨道超高数值为全面的轨道几何测量提供了需求的数据。 tgs fs-手推式轨检小车，如图3.5图3.5 gpc 100 棱镜柱，如图3.6 棱镜位置高于轨面约60cm，以尽量降低大气折射的影响 标准的棱镜位置 系统组装不会降低测量精度图3.6索尼工程电脑，如图3.7图3.7用leica全站仪测量绝对坐标 ：leica tps1200，如图3.8图3.8（2） 利用tcps27无线调制解调器进行远程控制操作，如图3.9a轨检小车通讯猫 b全站仪通讯猫图3.93.3.2.2 外业数据采集前的流程外业数据采集前流程：设备组装 校准小车数据采集（1）小车设备进行组装，如图3.10图3.10（2）轨检小车校准流程，如图3.11将轨检小车双轮放在左手：轨距轮对应记号(图3.11a)将轨检小车双轮放在右手：轨距轮对应记号(图3.11b)图3.11轨检小车校准：轨检小车组装完成后连接小车电源，将小车通讯猫与小车电源连接，小车usb接口与电脑相连，打开电脑。进入grpwin软件。 软件设置打开软件，进入如下界面，如图3.12：图3.12通讯选项设置：全站仪通讯端口设置参考技术文件手柄猫和tcps配对，如图3.13图3.13测量数据选项设置：如图3.14图3.14全站仪选项设置：强力搜索不打勾，如图3.15图3.15断面仪的选项不用进行设置，当导入记事本文件cp3控制点文件时，点击数据导入选项，进入如下界面，如图3.16图3.16数据文件类型选择：控制点（ascii-gsi），然后导入后缀为.txt或者gsi的控制点数据，点击文件图标选择要导入的文件,若后缀为.txt的文件，要选择all files才能看见你的txt文件。加载完文件后点击导入，是否成功会有显示，若未成功请检查你的控制点文件坐标格式是否正确，格式：点号 东坐标 北坐标 高程；分隔符为空格。测量项目设置每个工程项目都有设计的数据，精调机需要的数据有平曲线，竖曲线和设计超高信息。平曲线需要4大桩坐标，当前点的“线型”取决于大里程方向的元素类型；缓和曲线需要输入缓和曲线长度，圆曲线需要输入半径，沿着里程增大的方向右转曲线半径正值，左转曲线半径值为负值。竖曲线需要曲线的半径，变坡点的里程及高程信息，竖曲线上凸的半径为正，下凹半径为负。超高输入时只需输入与平曲线对应点的里程和超高值，超高单位为米。cp3控制点的信息直接导入就可以。建立自己的工程文件步骤如下：点击新建按钮（方框内的）用鼠标点击上面的新建按纽，如图3.17图3.17出现如下界面，如图3.18图3.18例如2011-4-4右线，“2011-4-4”代表当天时间，“右线”代表轨道的右轨（按大里程方向）。点击属性选项弹出如下界面，如图3.19图3.19设计中线和控制点点击使用， 平面高程基准设置，轨向高低设置。校准轨检小车 出现如图3.20界面，首先点击第三个按纽（超高校准），一步步的进行校准，然后点击第一个按纽，数据导入小车内。图3.20校准小车时注意：固定小车后应立即将轨距轮松开，避免因为小车不稳导致小车滑落轨道；点击“校准高程”按纽后将出现采集“轨道信息”的命令，此时点击确定，然后出现“将轨检小车旋转180”，此时将轨距轮松开旋转轨检小车180，轨距轮对准相同位置的t型螺丝帽，然后点击“确定”；然后点击“确定”，此时出现“左右轨的测量误差”，此时默认点击“确定”按纽，然后将校准小车的数据导入到轨检小车内。此时表示文件已建立好，轨检小车已校准完毕。文件建立好后点击采集就可以进入采集的界面，锁定棱镜后就可以工作了。工作是注意精调机的方向。采集界面上右上角还有一个与里程方向相反的选项，当你朝里程增大的方向走，不用管它，当向里程减小的方向走时需要选中，不然你在施工模式下轨道和中线的调整将是错误的。在全站仪换站时要测量一个点并保存，以便检核和软件进行补偿（3）全站仪操作流程作业建立全站仪工作前要建立作业，点击“管理”，点击“作业”出现如下界面，如图3.21点击新建，建立自己的作业。全站仪控制点数据导入建立好控制点的文件（格式： 点号，东坐标，北坐标，高程以逗号分开），将其拷贝到cf卡上的data文件夹里面，然后打开全站仪，点击“转换”，点击“把数据导入作业”，点击“导入ascii/gsi”数据到作业， 选择正确的作业和控制点文件。点击配置， 选择正确的配置参数，点击“继续”。图3.21全站仪设站点击“程序”，点击“设站”， 选择控制点所在的作业，选择正确的反射棱镜类型。点击“配置”， 然后点击“继续”，如图3.22图3.22设站方法选择为后方交会，测站号任意输入，已知点作业选择控制点所在作业名点击继续后，瞄准一后视点，输入点号点击all，再照准第二个后视点，输入点号点击“all”，然后输入待测点点号，全站仪将自行照准，点击“all”，照准8个点后，点击计算，sigma值坐标在1毫米以内，水平定向误差在2秒内。（4）数据采集前的组合形式设置轨检小车和全站仪完毕后，两者的组成形式如图3.23所示，然后进行全站仪上手柄猫和轨检小车tcps配对，使其连接。首先打开全站仪，进入配置接口设置geocom模式（其它的都为关闭模式）点击编辑（f3）选用接口为是，端口为端口1点击设备（f5）选择其它里面的rs232geocom点击编辑波特率19200之后点击保存继续；其次进行轨检小车设置，首先连接好小车，插上好红电池-连接电脑，打开tcps-config软件：端口选为14，下面的选为baudrate115200点击connect按钮，出现一个对话框这个时候插拔小车上的猫，将会去到猫的信息，若无反应将baudrate选为19200再重复上面操作。获取到信息后若baudrate不为19200将baudrate选为19200，links任意选，但两个猫要相同，mode一个选为base另外一个选为remote之后将为base的拿到全站仪一边使用，另外的一个插在小车上。 图3.23小车软件设置：打开grpwin软件选项通讯全站仪端口设置为14，波特率19200这样就可以进行连接了，如果不行互换猫的base和remote设置。再进行连接，如图3.24，然后便可以进行野外轨道数据采集了。图3.243.3.2.3 外业数据采集leica grp1000的设计综合了量身定做的部件和高精度的测量传感器。快速更新的传感器测量数据和高清晰彩色显示临界数据，无一不表明leica grp1000是轨道铺架施工的理想工具。实时显示轨道轴线与设计中线的偏差，测量结果每秒更新三次,这意味着测量效率完全满足日常施工的需要，即使是使用最先进的工具和方法进行无砟轨道铺设施工也没有问题。leica grp1000提供了轨道几何测量的综合报表系统。用户可自定义报表界面，报表可输出如：轨道位置、轨距、水平、轨向、高低。轨道外业测量作业流程：准备工作检查，安装leica grp1000，确定leica全站仪的位置，瞄准leica grp1000的全站仪的棱镜，开始轨道测量，测量一个平行轨道或曲线轨道，移动全站仪到第二个点（1）准备工作检查内业仔细核对设计数据（平曲线，竖曲线，超高），检核无误输入到计算机中对控制点进行检核，确保控制点（平面坐标和高程）正确无误，检查控制点是否被破坏粗调机精度在5mm以保证将多数点的放样偏差控制在2mm以内全站仪和精调机仪器正常重新测量前，认真核对cp3/4 坐标、轨道设计线型要素数输入正确，确保测量仪器校核无误，设站精度达到要求，钢轨、扣件干净无污染，无缺少和损坏，轨枕无空吊现象，焊缝平顺（0.2mm）,扣件扭矩和扣压力达到设计要求。（2）测量误差控制措施选用高精度全站仪，并定期检定测量时棱镜要对准全站仪采集数据时小车要停稳，全站仪；建议采用精确模式测量时尽量保证工作的连续性恶劣天气条件下禁止作业，测量一般选在阴天或夜间及太阳未出现进行，严禁在高温、雨天、大雾、大风等条件下测量，避免测量误差过大和出现假数小车棱镜应高于轨面一定距离利用小车对轨道进行精调时，需要反复对轨道调整3次或以上目标距离对无碴轨道测量控制在60-80米，测量条件较差时，进行测量或者根据具体环境缩短目标距（建议5060m）。测量数据模拟调整前，必须保证数据的真实、可靠性。调整原则：“先整体、后局部，先轨向、后轨距，先高低、后水平”，优先保证参考轨的平顺性，另外一股钢轨通过轨距和水平控制。一般轨距控制在1mm 以内；水平控制在1mm 以内；轨向和高低控制在2mm 以内，连续两根轨枕各指标的变化率控制在0.50.7mm。特殊情况下，对于调整量突然变化较大的地段，需现场核对或重新测量后再做调整。（3）工器具配备以一个作业班组为例轨道精调小车一套（含棱镜，工程电脑等），道尺1把，全站仪一套测量员3名（一名掌握棱镜，一名小车测量，一名掌握全站仪），（4）外业数据采集由于受到温度和其它环境影响，轨道尺及小车均会产生一定的测量误差，因此，在一个项目开工时应利用轨道尺进行小车的校准。选择相同一块或两块轨道板进行测量并标定和对比。首先应将轨道尺进行校准，利用轨道尺测量数据，然后旋转180，在相同的位置进行测量，将测得的两次数据进行对比看相差多少，相差不大则无需校准；若超出范围则重新测量一组数据，此时点击“记录”，然后旋转180，在相同位置进行测量，点击“记录”按纽，重复一次，按后进行平差取平均数，此时轨道尺校准完毕。首先轨检小车不与全站仪相连，此时小车处于“绝对测量”状态下，进入测量界面进行测量，此时将测得的平面数据，高程数据标定在轨道板上，采集一块或两块轨道板；然后用轨道尺进行相同的位置，同时将测得的平面数据、高程数据标定在轨道板上，两者数据进行对比，然后运用leica grp1000带有的平差软件将两者数据进行平差取平均数，然后倒入到小车内进行轨检小车校准。此时表示一个项目之前的小车校准完毕。一般此项轨检小车校准频率为一月左右时间校准一次。除了项目开始前需要利用轨道尺进行轨检小车进行轨检小车校准，每次工程作业前，均需选择同一块轨道板进行轨检小车的校准，校准的方法已在上面“轨检小车校准”介绍，方法相同。这是每次作业前都要进行的轨检小车校准，校准后方可进行测量。轨检小车校准完毕后，将轨检小车对准全站仪。每个测量区间全站仪自由设站时需要8个控制点，下一区间设站时至少要包括4个上一区间精调中用到的控制点，以保证轨道线形的平顺性。一般是全站仪前面有4个棱镜，后面有4个棱镜，一共八个棱镜；轨检小车的后面经常插放2个棱镜，前面经常插放6个棱镜，使轨检小车和全站仪完全的处于cp控制网内。如图3.25所示：图3.25如图3.26所示：黄色三角表示为全站仪，圆圈表示cpiii点，长方块方向表示轨检小车前进方向。全站仪应架设在轨道的中心，使用8个cpiii后视点进行自由设站。图3.26全站仪设站的位置应靠近线路中心，而不是在两侧控制点的外侧，如图3.27图3.27与轨检小车同向的控制点自由设站计算时弃用要谨慎全站仪进行设站之前要首先适应环境温度，利用温度计、湿度计测量出每天的温度和湿度，对全站仪进行改正。全站仪采用后方交会的方法进行设站。为了确保全站仪得设站精度，建议使用8个后视点，如果现场条件不满足，至少应使用6个控制点。测站中误差限差：东坐标：1mm ； 北坐标：1mm 高程：1mm； 方向：2打开全站仪atr，这样全站仪和轨检小车便可以连接成为一个主体。打开电脑里grpwin5软件，打开采集对话框，如图3.28图3.28打开采集对话框，便会进入测量的主界面，此时点击“全站仪”图标，全站仪激光采集小车棱镜信息，如图3.29所示： 图3.29点击全站仪信息图标变显示出全站仪的信息，如图3.30 图3.30测量之前应检查轨检小车测量环境是否稳定，点击“三角”图标，如图3.31图3.31点击后出现如下界面，蓝色区域内的数据变化很小或者不变时则表示轨检小车环境稳定，这样测量的数据是稳定的，然后再次点击按纽，选择退出此时状态，如图3.32图3.32测量界面如下图所示：下面棱镜图标显示“绿色”表示棱镜处于锁定状态，若是显示空白则表示处于断开状态；界面右边菜单第一个图标为建立新空测量记录并读取所有传感器，一般为测量时点击此按纽；第二个图标为读取所有传感器表示重复测量；第四个图标（三角形图标）表示进入施工模式，如图3.33图3.33表示进入测量界面后的测量信息，测量时必须注意的是轨距轮最好在t型螺母附近，不得超出扣件范围。 对于石武高铁驻马店段，里程差应保持在0.65（两个t型螺母的距离）附近，正常时显示绿色，超出范围时则显示黄色，水平超高的工作形式，如图3.34：图3.34如图3.35所示，进入测量界面，测量时同时注意每块轨道板的板号需要输入到“注释”内，每测完一块轨道板时则需要输入正确的轨道板号，内业处理时则会注释到对应的轨道板上，为以后轨道精调提供参考；测量界面显示此时轨检小车棱镜坐标，相对测量所对应的数据，此时轨检小车所处的位置，实测值与设计值之间的差值；测量时应注意轨道上是否有杂物，以免影响轨检小车的测量精度，并且记下变化较大的位置。图3.35在测量时，一段时间后应检查轨检小车是否稳定，点击“三角”图标，出现如下图界面，若浮动不大则继续测量，若浮动超出范围则应该重新校准小车或者检查全站气泡是否偏移，如图3.36图3.36测量时应注意轨检小车稳定，每次推小车时，当轨检小车停稳后再点击，此时，全站仪将测量小车棱镜的坐标，轨检小车通过轨道论传感器将轨道信息传给全站仪，全站仪然后通过通讯猫传递给轨检小车，然后储存到索尼工程电脑里，此时表示一个数据的采集完成（驻马店段t型螺母的间距为0.65米），然后采集下一个数据，依次的测量。将一个测量区域测量完毕后，此时应该看下全站仪气泡是否偏移，如果未偏移则表示测量无误，此时点击“全站仪”图标，断开全站仪与轨检小车的链接，如图3.37：表示“全站仪”图标的用途和“轨距”图标的用途。图3.37测量区域位于8个后视点的中间（标长方向区段），如下图左侧的为重叠区段。这个区段测量完成后，将进行下个区域段的测量，全站仪向前搬站至距上一测站约80米的地点重新设站。像之前设站一样，设站使用8个控制点，其中6个控制点为在上一测站设站时用到的控制点。这是为了尽量减少不同测站定向的差异；对于轨检小车，断开链接后，轨检小车需要倒后一块轨道板，进行重新测量，俗称为“打结测量（重复测量）”，如图3.38所示:图3.38 开始一个新的区域测量时，应首先像上一测站一样，全站仪进行自由设站，设站完毕后将全站仪镜头对准轨检小车的棱镜，然后轨检小车通过通讯猫链接全站仪（轨检小车不用再校准），轨检小车链接完毕后则进行测量。因为轨检小车倒退了一块轨道板，此时进行测量时属于“重复测量”，对现场测量过程中出现异常的点位，及时备注并通知技术负责人现场核对和解决。每次测量结束后，及时整理导出数据以便分析和调整。下次测量时，与上次测量至少搭接10根枕木，避免测量误差出现错台现象。在测量界面的右下角处会显示出“重复测量”的数据，此时无论平面数据还是高程数据重复测量的差值都不允许超过2mm，若差值超过2mm则表示不合格，此时原因可能是全站仪设站精度没有达到要求，需要对全站仪重新设站，或者因为棱镜没有插好，需检查下棱镜是否完全插入洞口，一直检查原因，直到差值在2mm以下。重复测量的目的是因为，轨检小车测量每个区段都是相对独立的，通过“打结测量”，重复的测量一组数据，这样便可以达到相对测量的目的，使各个测量区域段有所联系，从而保证轨道的平顺性，另外重复测量也可以检查全站仪设站是否合格。“打结测量”及重复测量满足精度要求时，则同上一测站进行测量。这样，下一个区段的测量方法同本区段的测量过程一样，一直将本天的测量任务完成。下一次进行测量时，首先要将上一次测量的数据进行重新测量，“打结一站测量”，重新测量一站，有助于将各个绝对测量相互联系在一起，重新测量时注意此区段数据是否数据闭合。然后重复上一次的测量方法，进行本次的测量，直至结束。3.3.3 grp slabrep报表输出步骤（传出数据软件）外业数据采集完毕后，将进行将测量的数据导出及grp slabrep报表输出。（1）把两个软件狗全部插在电脑上，（2）打开grpwin 5.3.2软件，如图3.39所示：图3.39（3）打开属性，测量文件使用控制点，如图3.40图3.40（4）打开平面高程和基准，选择正确的设置，如图3.41图3.41（5）打开轨向，高低轨差，参考控制点选择：从实测中线 （6）设置完毕后点击ok。然后选择要输出的测量文件，点击导出栏下的报表命令，在报告类型栏选择普遍的，点击运行，然后点击ok。注：左上角报告文件下，显示universal110315-1.txt，表示输出报表所处的位置。（7）在桌面上打开进入grp slabrep软件，如图3.42图3.42（8）点击处理下面的图标（设置命令），根据设计要求进行配置。（9）点击报表输出下面的图标（处理命令），会弹出对话框：选择区间轨道/控制点/轨道两侧的控制点，完毕后点击ok，如图3.43图3.43（10）弹出下面的对话框，然后打开正确的文件，例如：d:石武高铁cec检测石武城际石武城际左线exportsreportsuniversal，如图3.44，选择文件后，点击打开，软件会自动处理完毕。图3.44（11）然后点击（打印到pdf（表格）图形，即左边第四个图形，会弹出下面的对话框，填入一些信息后，点击继续，如图3.45图3.45（12）软件自动处理完毕后会弹出对下面的话框，点击start（13）软件自动处理数据，处理完毕后，会自动跳出pdf表格， 点击ok，会弹出下面自动处理数据的对话框：自动处理完毕后，弹出下面对话框：然后选择另存为。，最后，找到文件存的位置，用pdf打开就可以了。处理完毕后，文件保存的图标如图3.46所示：图3.463.3.4 轨道精调（内业处理）打开dts软件，首先“新建”文件，然后导入csv格式数据，或打开之前保存过的dts格式文件，然后便可进行调整。如图3.47所示： 图a 图3.47 图b人工调整时可参照偏差曲线图及基准轨标记，使用快捷键直接轨道调整，曲线图更新的同时，调整量自动添加到相应的四列“模拟调整量”表格中，如图3.48图3.48“工具”菜单中选择“平面调整”，在表格中拾取要调整的行数后（每行代表一个测点），可对平面参数进行调整，“左轨平面”和“右轨平面”调整量会添加到相应表格中；“试图”菜单中选中“平面曲线图”，主界面中从左到右依次显示“左轨平面偏差”、“轨距偏差”以及“右轨平面偏差”曲线图，平面调整的快捷键如下：“ctrl”和“+”：同时按下一次表示将左轨右调1mm；“ctrl”和“-”：同时按下一次表示将左轨左调1mm；“alt”和“+”：同时按下一次表示将右轨右调1mm；“alt”和“-”：同时按下一次表示将右轨左调1mm；如果调整量较大，可多次按下快捷键“工具”菜单中选择“高程调整”，在表格中拾取要调整的行数后（每行代表一个测点），可对高程参数进行调整，“左轨高程”和“右轨高程”调整量会添加到相应表格中；“视图”菜单中选中“高程曲线图”，主界面从左到右依次显示“左轨高程偏差”，“超高偏差”以及“右轨高程偏差”曲线图，高程调整的快捷键如下：“ctrl”和“+”：同时按下一次表示将左轨调高1mm；“ctrl”和“-”：同时按下一次表示将左轨调低1mm；“alt”和“+”：同时按下一次表示将右轨调高1mm；“alt”和“-”：同时按下一次表示将右轨调低1mm；如果调整量较大，可多次按下快捷键。自动调整时可选择“自上而下”或“自下而上”，自动生成的调整量会添加到相应的数据表格中。如果曲线上方满足平顺性指标，下方超限，可将上方平直的区间与待调整的区间一同选择，然后执行“自上而下”的自动调整；如果曲线下方满足平顺性指标，上方超限，可将下方平直区间与待调整的区间一同选中，然后执行“自下而上”的自动调整，如图3.49所示：图3.49自动调整的快捷键如下：“shift”和“f4”：清空全部调整量；“ctrl”和“f4”：左轨选择区间清空调整量；“ctrl”和“f5”：左轨选择区间“自上而下”进行调整；“ctrl”和“f6”：左轨选择区间“自下而上”进行调整；“alt”和“f4”：右轨选择区间清空调整量