無軌測量技術在接觸網工程中的應用研究

陳偉

摘 要：對于接觸網工程來說，測量的重要性不言而喻。由于鐵路工程對于工期要求相對較緊，因此，有必要采取更為先進的無軌測量技術來確保施工的進度和質量。本文在對測量方法進行簡要介紹的基礎上，結合現實案例論證了該方法的先進性。

關鍵詞：接觸網;全站儀;無軌測量

進入新世紀后，我國大力推進鐵路建設活動，截止2019年底，我國鐵路運營總里程已突破14萬公里。但對于鐵路建設工程來說，因為對工期的要求相對嚴格，站后四電工程與鋪軌、土建等施工活動會存在較多的交叉，尤其對于接觸網工程來說，從基礎開挖到通電運營須耗費較長的時間[1]。所以，必須要采取具有較高可操作性和精確性的測量方法，以便更好的促進接觸網工程施工活動的開展。為此，本文將結合現實案例，對接觸網測量技術進行較為詳細的分析和介紹。

1 無軌測量方案簡介

1.1接觸網基礎定位測量方法

起測點的確定主要是基于道岔的岔心里程，將平面布置圖作為基礎，通過鋼卷尺等工具來開展縱向測量，并于路基之上標注相關支柱的位置，在此基礎上完成基坑開挖前的橫向定位測量活動[2]。就橫向定位測量活動而言，關鍵是要利用輔軌或者是土建單位所交付的線路中心樁，利用崩線繩和經緯儀等工具利用直線來對線路中心進行確定。顯然，該方法存在較為明顯的問題和不足，會受到其他施工單位施工進度的制約，如交樁的精度與時間都會對測量活動造成較為嚴重的影響。需要指出的是，停車場、車輛段和大車站等區域的基礎澆筑活動，會對接觸網工程的施工進度造成顯著的影響，如果沒有能夠在最佳時機完成基礎澆筑活動，那么會大幅的提升企業的施工成本費用支出，使經濟效益和社會效益蒙受巨大的損失。

1.2地線段剛性懸掛點定位測量方法

起測點的確定主要是基于道岔的岔心里程，將平面布置圖作為基礎，通過鋼卷尺等工具來開展縱向測量，并于隧道壁之上標注相關懸掛點的位置，在此基礎上完成打孔前的橫向定位測量活動。由于缺乏軌道來作為橫向測量活動的基礎，所以，加大了確定中心點的位置的難度。當前，通過平分隧道斷面法來完成線路中心線的確定，會導致較為較為嚴重的誤差。究其原因，主要是由于軌道中心和隧道中心有著相應的偏差，同時該偏差未具備相應的規律性，且無法適用在曲線段之上。

2 基于現實工程的全站儀無軌測量方案

與鋪軌單位以及土建單位進行及時的聯系，要求其及時移交相關重要圖紙，并與土建單位一道前往現場完成現場交樁活動。基于圖紙內的曲線要素表所呈現出的相關數據，在全面、客觀的比對后，如無錯誤，則利用交點坐標來進行相關放樣點坐標的計算和分析，并通過縱斷面圖來對軌面高層進行準確的計算。打開全站儀，準確無誤的輸入相關放樣點的坐標和控制點的坐標，然后通過全站儀來完成測量放樣活動，從而較為準確的獲得了剛性懸掛點以及支柱基礎的位置。

全站儀無軌測量方案的流程主要包括內業資源整理以及工程現場測量等環節。就前者而言，需要盡可能的收集到更為準確的資料信息，以便為獲取高精度的測量結果奠定堅實的基礎。本文將結合某軌道工程來說明全站儀無軌測量方案的運用和注意事項。

2.1移交資料

開展四電工程施工活動之前，建設單位會同監理單位、施工單位共同完成交樁資料的移交，所移交的資料詳見圖1。

2.2現場交樁

大量現實案例表明，要想理想的完成接觸網勘查和施工活動，就必須嚴格按照要求開展現場交樁活動。現場交樁活動的主要目的在于對基樁的合理性以及有無滿足移交標準進行客觀、嚴格的判定。需要注意的是，現場交樁并非要求一次性完成全部的移交，站前單位完成某一區段樁點的施工活動之后，就組織和會同站后單位完成該區段的樁點移交。因此，對于站前單位來說，在獲取到了相應的線路資料信息之后，必須在第一時間內進行跟進，如果存在問題要告知線路施工單位，以便及時進行整改并完成移交工作。

對于土建單位來說，必須要進行現場坐標樁的移交。就大量的施工案例而言，土建單位需要完成交樁的數量極大，而現場的樁點有可能難以滿足站后單位的需要，該問題主要表現為樁點位置在圖紙上和現場存在較為明顯的偏差，或是站后單位無法開展后續的施工活動。因此，交樁活動中所移交的必須是現階段完成澆筑的樁，并同時滿足設計院的要求，與圖紙上完全相符。下文為該工程現場所采集的數據，詳見表1。

2.3分析和計算線路參數

對于接觸網的勘測和施工活動而言，坐標的分析和計算的重要性不言而喻。基于相關圖紙內的曲線要素表，通過對圖紙中的數據和現場數據的對比分析，核實工程現場是否存在相應的問題。

本文將重點介紹交點法的坐標計算，涉及的參數具體包括了樁號、LS1、LS2、半徑、Y（E）坐標、X（N）坐標等。仔細、準確的錄入相關交點的參數值，詳見表2。

圖1中，QD和ZD分別表示起點坐標和終點坐標。單擊右側的生成直曲表按鈕，來對現場數據和圖紙數據進行全面的核對，詳見表3。

最后通過軌面高程計算公式H=HZ+L×i來進行計算，其中，H表示的是支柱處的軌面高程;i表示的是坡度;L表示的是支柱處距離邊坡處的長度;HZ表示的是變坡點的高程。

2.4現場定測

（1）地下段剛性懸掛點測量定位。打開全站儀，全面、準確的輸入相關放樣點的坐標以及控制點的坐標，然后前往施工現場，開展測量放樣活動，在完成剛性懸掛點的確定之后，完成相應的標記活動。

（2）基礎測量定位。基礎中心直接決定了基礎位置，距離線路中心的偏移值基于50%支柱寬度+限界，然后聯同支柱允許限界誤差來進行共同的確定，最終完成了基礎中心位置坐標的分析和計算活動。

3 全站儀無軌測量方案的經濟性優勢

3.1能夠全面提升施工質量和作業效率

因為我國鐵路接觸網工程的施工現場多變且復雜，加之技術方面的影響，現階段我國在接觸網立桿測量活動中通常采取的是人工開挖和澆筑，并通過無軌定測來優化和完善下部工程施工工藝，極大的提高了工作效率，同時，還可以通過機械施工來完成基礎部分的建設，從而顯著的提升了安全系數水平。

3.2經濟分析

該接入網工程在采取基于全站儀的定規測量方案之后，節約了人工費用175340元、搶工增加費49000元，但因為增加了機械設備的使用，導致機械費用增加了31000元，但總體上來說，節約成本費用累計175340+49000-31000=193340元，實現了較為可觀的經濟效益和社會效益。

4 結論

綜上所述，基于全站儀的無軌測量技術可以實現較為可觀的經濟效益和社會效益。該技術對于工期要求較為嚴格的鐵路接觸網工程來說，可以在確保施工進度的同時，確保工程施工質量，值得大規模進行推廣。

參考文獻

[1] 任曉軍.關于無軌測量在地鐵施工技術發展中的重要性分析[J].中國建筑金屬結構，2013（20）：116.

[2] 姚樣平.上海軌道交通二號線北翟路車輛段接觸網基礎無軌測量技術[J].鐵道建筑技術，2008（S1）：359-361.