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1、西南交通大学硕士学位论文无砟轨道基桩控制网测量技术研究姓名：杭芬申请学位级别：硕士专业：大地测量学与测量工程指导教师：岑敏仪20090601西南交通大学硕士研究生学位论文 第l页摘 要目前我国铁路建设进入跨越式发展阶段，高速铁路和客运专线正加紧建设，测量技术标准必须满足时速160350kmh铁路勘测设计、施工和运营维护的要求，高速行驶必然会给高速铁路建设带来一些新的问题。与有砟轨道相比，无砟轨道具有相当多的优点，最突出的特点之一就是轨道的高平顺性，它直接限制着列车的运行速度。理论和实践表明，轨道平顺性控制和建设已成为高速铁路建设成败的关键技术之一。因此，为了满足这一要求，必须建立高精度的铺轨基
2、桩控制网。基桩控制网是无砟轨道铺轨的控制基准，它的精度是无砟轨道铺轨的关键技术。在客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定中，基桩控制网按五等导线测量的方法进行布设，本文首先采用顾及原始数据误差的严密精度估算法对基桩控制网的三种网形，即在CP II上加密导线网、边角后方交会网和附合导线再加密边角后方交会网进行了对比研究，得出适合我国高速铁路基桩控制网的最佳布网方法；然后，运用仿真实验，在附合导线上加密边角后方交会网的网形基础上，对自由设站法和三联架法这两种测量方法进行了对比研究，得出最佳精密定轨方法；最后，通过仿真实验分析提炼出了边角后方交会法测量的主要技术指标。实验结果显示：采用在附合导线上加密
3、边角后方交会法的控制网将得到更高的相对点位精度，具有更好的平顺性指标；采用三联架法增加边角后方交会自由设站间观测，有效提高了控制网的平顺性指标；分析提炼各种实验结果，提出了可以满足德铁规范要求的边角后方交会法的主要测量精度指标。这些结论对我国客运专线无砟轨道施工控制网的建设或许有参考价值。关键词：轨道平顺性；基桩控制网；原始数据误差；边角后方交会西南交通大学硕士研究生学位论文 第1l页AbstractThe China railroading has run to a leap-forward development stage，thehigh-speed railway and the pa
4、ssenger dedicated line are constructing rapidlyTherefore，the standard of survey technique has to satisfy the request of design，construction and maintenance about the 1 60-350 kmh railwaySome new problemswith the construction of highspeed railway will be brought out by the high speedrunning of a trai
5、nThe ballastless track has quite a number of virtues comparingwith the ballast trackTrack evenness and straightuess with high precision is one ofthe most extrusive points about ballastless track of passenger dedicated railway,which would restrict directly the trainS speedThe theory and practice indi
6、cate thatthe control and construct of track evenness and straightness with high precision havebecome one of some key techniques which decided success or failure about thehighspeed railwayS constructionTherefor,in order to satisfy this request，we mustbuild precise control networks for ballastless tra
7、ckThe control network for ballastless track iS the controls benchmark of thepaving ballastless track，the precise of which is the key techniqueThe controlnetworks of foundation pile are measured by the 5-class traverse according toProvisional Criterion of Ballastless Track Railway Engineering Surveyi
8、ng forPassenger Dedicated LineThere are three forms for control networks of foundationpile，such as the traverse，the sideangle resection depending on traverse and simpleside-angle resectionBy the tests of some measured data and theoretical analysis ofinitial data errors，some comparisons among these s
9、urveying forms about the controlnetworks of foundation pile are studied firstlyAnd then，by some simulation tests，some comparisons between the three unied shelves(TUS)and the free stationingwhich based on the side-angle resection are studied tooSome criterions ofsurveying precisions are obtained also
10、 by some simulation tests finallyThe experimental conclusion shows that sideangle resection depended on西南交通大学硕士研究生学位论文 第1l l页densification of travese would obtain higher relative precision and finer smoothnessthan the restricted traverseThe TUS for the sideangle resection would obtain finersmoothnes
11、s than the free stationingSome criterions of surveying precisions whatcan satisfy the requests of the highspeed railway criterion of Germany are obtainedalso by analyzed and epurated some results of simulation testsThese conclusionsshould be helpfully to build construction contr01 networks for balla
12、st less track ofpassenger dedicated railwayKey words：track evenness and straightness；control networks of foundation pile；initial data errors；side-angle resection西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段
13、保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1保密口，在 年解密后适用本授权书；2不保密d，使用本授权书。(请在以上方框内打“”)学位论文作者签名：日期：J哆反夕枇备 指导掷签名：也醐27一7西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下：(1)通过计算机仿真实验和轨道平顺性检验，对无砟轨道基桩控制网的在CPII上加密导线网、边角后方
14、交会网和附合导线再加密边角后方交会网这三种网形进行了对比研究。实验发现了在CPIII导线的基础上采用边角后方交会法来加密，将得到更高的相对点位精度，具有更好的平顺性指标。(2)无砟轨道基桩控制网采用严密的顾及原始数据误差影响的精度估计方法，更全面、完整和切合实际地反映控制网的建网质量。(3)通过仿真实验，研究分析基桩控制网精密定轨技术及边角后方交会法的测量精度，提出了基桩控制网最佳定轨技术及边角后方交会法测量的主要技术指标。扔掺沁t了西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页11问题的提出第1章绪论无砟轨道是以钢筋混凝土道床取代散粒体道砟道床的整体式轨道结构。与有砟轨道相比，无砟轨道具有相当多的优
15、点，突出的特点之一就是轨道的高平顺性，它直接决定着列车的运行速度【11。理论和实践表明，轨道的平顺性已成为高速铁路建设成败的关键技术之一，特别是建设阶段初始平顺性将直接影响运营速度和养护工作而倍受关注。为了满足轨道的高平顺性，线路必须具备非常准确的几何线性参数，误差必须保持在毫米级的范围内，对测量精度要求很高。同时为了使既有铁路线路的改造维护满足铁道部第六次提速的要求，也迫切需要有基于误差理论研究分析得出的测量技术规范来指导铁路工程测量，使轨道的平顺性达到高速行驶的要求。轨道的高平顺性，对铺设过程中的测量工作提出了全新的要求。不仅对测量精度，同时也对测量方法提出新的要求。高精度的铺轨基桩控制网
16、就是为了满足轨道高平顺性而建立的。如何建立一个高精度的铺轨基桩控制网，是高速铁路无砟轨道应用中的一个重要问题。12国内外现状轨道的高平顺性是无咋轨道最突出的特点，为了保证轨道的高平顺性，线路必须具备非常准确的几何线性参数，测量误差必须保持在毫米级的范围内，对测量精度提出了很高的要求。因此国外对无咋轨道控制测量高度重视，均要求进行高精度的控制测量。控制测量的工作主要是建立工程测量控制网【2】。建立高精度的无砟轨道控制网的目的是为了保证无砟轨道的绝对和相对几何参数达到设计标准，表1-1所示是国外高速铁路轨道铺设精度。在速度_250kmh的线路上，铺设精度几乎达到毫米级；法国和西班牙由于采用有砟轨道，其铺设精度比EN(欧洲标准)要求的要低；日本广泛采用无砟轨道，其铺设精度就比较高。表1-2是我国京沪高速铁路设计暂行规定制定的轨道铺设精度标准【31。西南交通大学硕士研究生学位论文 第2页表1-2国内速度_300kmh线路轨道铺设
