CRTSⅡ型无砟轨道板精调设站和搭接方式创新技术

郝文洲

( 中铁十五局集团公司 经济管理部，河南 洛阳 471013)

在高速铁路工程中，为保证轨道的高平顺性，轨道板的铺设要求异常严格，必须进行精密调试，单独调整一块轨道板，可以保证板的绝对位置，但由于设站误差存在，板与板之间可能出现微量错动。为了提高线路平顺性，连续精调的轨道板，就需要进行搭接测量，以确保线路平顺。无砟轨道精调是轨道精度控制的关键环节，无砟轨道精调质量决定高速列车运行的安全性、平顺性、舒适性。轨道精调是根据轨道测量数据对轨道进行的精确调整，使轨道精度达到规范标准，满足高速行车条件［1］。轨道精度通常可分为绝对精度和相对精度。绝对精度是指轨道实测中线、高程与设计理论值的偏差，偏差越小，精度越高。相对精度是指轨道各项几何尺寸( 轨距、水平、高低、轨向) 的偏差和变化率［2］。轨道平顺性不仅应包括高低、轨向的长波、短波偏差，还应包含轨距、水平、轨向、高低变化率等［3］。

1 CRTSⅡ型无砟轨道板精调设站和搭接方式

如图1 所示，上一块轨道板调整到位后，利用强制对中三脚架分别将仪器架设于GRP1 点，后视棱镜架设于GRP2 点。

图1 CRTSⅡ型无砟轨道板精调设站和搭接方式

搭接标架放置在已经调好的轨道板的板尾承轨台上，依次测量搭接标架上的4 号和5 号棱镜，以及后视棱镜9。其中后视棱镜9 的坐标和高程由GRP 点推算，4、5 号棱镜的坐标和高程由上一块轨道板精调时测量得到。坐标和高程差值满足要求后，通过对4、5 号棱镜加倍赋权的原则进行误差分配，实现仪器的定向和高程传递。

仪器设站成功后，依次测量欲调整的轨道板的板首、板中和板尾承轨台上3 个测量标架的6 个棱镜，对这块轨道板进行精调。

上述常用的CRTSⅡ型无砟轨道板精调设站和搭接方式的缺陷主要有:①仪器和后视棱镜必须架设在GRP 点上，灵活性差，测量人员操作困难;②仪器和后视棱镜的高程需要根据强制对中三角架传递，增大了设站误差;③重点关注相对精度，搭接误差会逐板传递，出现“沉板”和“浮板”现象;④搭接和精调时用不同的标架，一是两种标架的放置位置不重合，增大了位置变动引起的误差;二是两个标架的制造误差都影响定向和搭接精度。

2 设站和搭接方式创新

图2 精调首块轨道板

2．1 设站方式

根据CPIII 控制网，在方便的位置架设测量仪器，利用边、角后方交会自由设站方式设置测站。设站测量时，可以根据精度要求，测量4 至12 个CPIII 点。

需要注意的是，被测量的CPIII 点最好成对出现，且应尽量相对于测量仪器对称分布。设站位置灵活机动; 仪器三轴交点的三维坐标是直接精密测量得到的，没有中间转换环节;操作方便。

2．2 精调首块轨道板

如图2 所示，仪器自由设站后，通过放置在欲调整轨道板的板首、板中和板尾承轨台上的6 个“自定心钢轨模拟装置”，以线路统一坐标所确定的轨道几何位置为参照基准，对这块轨道板进行调整，通过调整轨道板的空间姿态，使“自定心钢轨模拟装置”实测坐标逐步趋近被模拟的轨道的设计位置，实现轨道精调。

2．3 轨道搭接方式

轨道板生产时，每块轨道板上都有一个测量点。测量点是预制在每块轨道板的首端中线上的倒锥台形锥窝。

一块轨道板( 例如1 号板) 调整到位后，需要进行完整测量，以保存精调数据。进行完整测量时，如图3 所示，在这块轨道板的测量点上放置一个球形棱镜，并同时测量和保存数据。如图2 所示，1、8 号棱镜和测量点1 的测量数据，将作为下一块板调整时的搭接测量数据。

调整下一块轨道板( 比如2 号板) 时，保持1、8 号棱镜和测量点1 上的球棱镜不动。假如搬动了测站，则首先进行自由设站，确定仪器的绝对坐标。然后利用1、8 号棱镜和测量点1 上的球棱镜，进行定向和高程传递，实现仪器的重新定向和设站。

通过这种方式设站和搭接，既保证了设站位置和定向点的绝对精度，又顾及了不同设站位置之间的相对精度，消除轨道对接处的微量错动，实现了轨道的平顺、无缝搭接。同时，由于轨道板上的测量点是强制对中的，并且可以长期保存，即便是在不同时期进行轨道精调，也能保证轨道的平顺搭接。对测量点所测得的坐标，既可用于评估轨道的平顺性，又能为轨道板的返工测量提供测量基准。

另外，GRP 点是一次性使用的，在轨道板灌浆时就被覆盖掉了，不能长期保存，而轨道板上的测量点不仅能长期保存，而且使用方便，只要放置一枚球形棱镜，就能实现强制对中，且重复对中精度很高。利用新的设站和轨道搭接方法来精调轨道，在轨道精调的同时，又为高速铁路的运营维护，提供了一套高精度的控制测量基准。

图3 轨道板完整测量数据结构

3 结语

新的设站和搭接方式使测量设站更加灵活机动，操作方便，既保证了设站位置和定向点的绝对精度，又顾及了不同设站位置之间的相对精度，消除轨道对接处的微量错动，实现了轨道的平顺、无缝搭接。其优点为:自由设站，灵活机动，操作方便;仪器和搭接点的坐标是直接观测量，没有中间环节，减少了误差来源;每一块板都同时顾及绝对精度和相对精度，不会出现“沉板”和“浮板”现象。

［1］王志坚，刘彬．武广铁路客运专线无砟轨道精调关键技术［J］． 铁道建筑，2010(1) :1-6．

［2］中华人民共和国铁道部．铁建设［2007］85 号 客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准［S］．北京:人民铁道出版社，2007．

［3］方筠，张俊生．郑西客运专线无砟轨道铺设施工测量技术［J］．石家庄铁道大学学报:自然科学版，2010，23(1) :88-102．