關于軌道測控網下的絕對測量在道床大修設計中應用的探討

陳浩

中國鐵路上海局集團有限公司工電檢測所 上海 200040

鐵路線路設備大修是為全面恢復和提高線路設備固有可靠度而對線路進行的大規模修理。道床大修是線路大修的重要項目之一，主要工作內容為成段道床全斷面清篩，補充道砟，改善道床斷面，改善線路的縱斷面和平面，更換失效枕和失效聯結零件以及其他與道床大修相關的工作。由于道床大修設計外業調查的特殊性，需上道作業人員多、作業時間長，導致現場防護壓力增大，無形中存在安全隱患。目前軌道測控網下的絕對測量已在我局的普鐵廣泛使用，對提高線路運行品質，降低軌道TQI值起到明顯的作用。如何將軌道測控網下的絕對測量應用于道床大修設計，降低現場安全隱患，提高大修設計質量，值得進一步探索思考。

1 目前道床大修設計外業調查模式

根據設計任務和施工輪廓計劃，按照“輕重緩急”的原則編制設計計劃，按件名負責制分解設計任務，組織相關配合單位進行線路大修勘測，及時進行線路大修設計。道床大修外業調查一般分為三個作業小組同步進行。

1.1 拉鏈組

拉鏈一般有前鏈1人，后鏈1人，鋼軌油漆標記1人，路肩油漆標記1人，卡鏈記錄現場設備1人，不含防護員現場作業人員共計5人。

1.2 測量組（縱斷面測量）

測量組一般有司鏡1人，記錄1人，跑尺3人。不含現場防護員現場共計5人。測量時，需選取合理置鏡點，由于電氣化線路均有接觸網立柱，若置鏡于本線路肩側，則接觸網立柱往往會遮擋視線，因此雙線地段一般置鏡于鄰線路肩側。以下圖為例，A、B、C三人負責跑尺，A負責15#、16#點，B負責17#、18#點，C負責19#、20#點，20#點為轉點，依此往下測量[1]。

圖1

1.3 道床調查組

道床調查配合人員3人，現場記錄人員1人。不含現場防護員現場共計4人。

以上3個作業組，每個小組需設1位現場防護員，加上前后各1位遠端防護，共計需現場5位防護員。一般情況拉鏈及測量作業配合人員由大機段負責，道床調查配合人員由工務段負責，現場記錄由工務部工電檢測所設計人員負責。現場防護體系由工務段負責建立，現場所有作業人員上下道應聽從防護員指揮。

2 目前道床大修設計存在的不足

2.1 防護壓力大

道床大修外業調查分為3個作業小組，涉及作業人員多，作業時間長，所需防護人員較多，無形中增加安全隱患。

2.2 人工拉鏈存在的不足

（1）人工拉鏈時需將每個點號按順序進行標記，一旦出現某一處點號標記錯誤，其相應的后續已標記點號均為錯誤點號，所涉及的記錄、測量工作需返工進行。

（2）人工拉鏈因存在誤差，拉鏈里程與實際里程不可避免地存在差值，其差異隨著連續拉鏈會不斷累積。

2.3 道床大修縱斷面優化設計

以縱斷面優化為主，平面僅針對局部線形不良地段進行優化，難以大修地段平縱斷面同步優化[2]。

3 軌道測控網下的絕對測量介紹

3.1 軌道測控網下的絕對測量作業流程介紹

目前我局鐵路線路主要以CPⅢ點作為軌道空間線形優化的控制點，其中CPⅢ點的平面控制來自CPⅠ和CPⅡ，高程控制來自水準基點。軌道測控網下的絕對測量作業流程以下圖為例，先將全站儀架設在多功能小車上，多功能小車通過相關緊固件固定在鋼軌面上保持靜止。將棱鏡緊固于CPⅢ點，全站儀通過照準至少4個CPⅢ點的棱鏡建站，完成建站后多功能小車靜止不動，全站儀采用自動追蹤模式，推行測量小車（小車上有緊固的棱鏡）前進，全站儀自動照準測量小車上的棱鏡獲取數據，測量小車推行120m左右后停止（普速鐵路為120m左右，高鐵為60m左右），多功能小車松開緊固件，由A點往前推行至B點重新建站。建站時，照準至少4個CPⅢ點的棱鏡，其中4個CPⅢ點中應有2個為A點建站時的CPⅢ點，建站完成后，全站儀采用自動追蹤模式自動照準測量小車上的棱鏡，測量小車繼續推行前進進行測量，依次進行。

圖2

3.2 軌道測控網下的絕對測量相對于目前道床大修設計外業調查測量的優勢

（1）不需人工拉鏈，全站儀獲取數據后，可根據坐標值計算相應的里程。

（2）利用全站儀自動照準記錄數據，不會產生人工讀數錯誤。

（3）一次測量，可同步記錄平、縱斷面坐標數據。

（4）測量過程均在天窗點內進行，與點外測量相比，減小了現場防護壓力，更加安全可控。

4 結合軌道測控網下的絕對測量后道床大修設計

4.1 減少作業組數，降低防護壓力

既有的道床大修外業調查由于只有在先拉鏈后才能進行測量，現場有3個作業組。采用軌道測控網下絕對測量后，其測量與是否拉鏈無關，在下達大修調查計劃后，工務段安排測量的彈性時間較長，能更加合理的利用天窗進行測量。道床大修設計外業調查只需要2個作業組，即設備記錄組和道床調查組，減少作業組數，降低防護壓力。

4.2 現場拉鏈模式的改變

既有的拉鏈需要從起始點至結束點需連續拉鏈，拉鏈人員在每次對點時需不斷彎腰，勞動強度較大。采用新測量模式后，現場記錄人員僅在需要記錄現場設備或道床狀態頭尾的里程時，拉皮尺從鄰近CPⅢ點引出，通過鄰近CPⅢ點的距離可計算相應里程。卡鏈頭尾的作業人員不需要連續拉鏈，降低了勞動強度，且與既有的拉鏈模式對比，不需要人工做軌面和路肩油漆標記點，減少了人工。

4.3 提高外業調查的效率

既有的道床大修設計外業調查的效率受測量進度的影響較大，不同的司鏡人員其測量效率也不一樣。采用軌道測控網下絕對測量后，道床大修設計外業調查僅需道床調查與設備記錄2組，間接地提高了每日的外業調查進度。

5 思考和建議

（1）目前軌道測控網下的絕對測量對提高線路運行品質，降低軌道TQI值起到明顯的作用，部分正線線路無CPⅢ點（或未貫通）地段，應積極推進做好相關推進工作。

（2）道床大修設計采用軌道測控網下絕對測量后，可對大修地段平、縱斷面整體同步優化設計。

（3）對于已有的CPⅢ點，應做好相應的維護工作，發現有缺損或失效時，應及時測設補點。