浅谈高精度测量在普速铁路维修中的运用

浅谈高精度测量在普速铁路维修中的运用

高书昆

北京西工务段 ，北京， 102300

摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进交通建设项目的增多。铁路运输在我国的国民经济中占据着非常重要的地位，铁路的安全稳定对社会经济的发展具有重要的促进意义。对铁路线路的维护和养护进行优化是确保列车平稳运行的重要内容，对提高铁路使用寿命和维护人们安全具有重要作用。在各种测量技术不断发展的今天，普速铁路测量控制网的优化需要提到日程当中，只有这样的才能提升测量的精度，提高铁路维修的质量和效率。本文就高精度测量在普速铁路维修中的运用展开探讨。

关键词：高精度测量；普速铁路；维修

引言

在铁路工程中，测量是一个关键环节，工程测量的精度直接影响施工的质量。铁路工程施工以前，针对于测量结果而言，应该重新进行核实，测量技术若有问题，铁路工程在质量上就会有问题出现。铁路工程项目不但复杂，而且很系统，若想列车能够稳定且安全地运行，铁路轨道的平顺性必须要保证。所以，铁路工程必须要具备先进高效的测量技术。

1普速铁路维修中采用高精度测量的意义

普速铁路的运营维护对于维护我国铁路稳定和健康发展具有重要的意义，尤其是在社会经济快速发展的今天，人们日常和生活和工作都与铁路交通之间有着极为密切的联系是在我国交通运输事业不断的发展的今天，人们对于铁路稳定的要求也越来越高。普速铁路的建成时间比较久，并且已经经过了长期的自然条件的影响，这使得铁路的线路容易出现路基变形和沉降以及零件磨损等等问题，容易对列车的正常运行的和正常技术操作造成不利的影响，因此为了更好的保证铁路的稳定运行，需要加强对普速铁路的维护力度。普速铁路的维护主要集中在几个方面的内容，重点来说就是轨道、钢轨接头和道岔。轨道对于铁路运输来说是最为基础性的内容，也是对铁路质量进行承载的关键性内容。普速铁路的铁轨因为经过长时间的使用，轨道非常容易出现变形和损坏等等问题。钢轨结构也是比较容易出现损害的部位，一旦出现巨大的冲击力就会出现损坏现象。道岔是铁轮线路中数量较多的内容，但是其寿命较短，想要对铁路线路的正常运行进行保证也必须要重视其质量。虽然现代铁路网中的先进化控制测量主要集中在高速铁路网中，但是普速铁路作为我国铁路系统中的重要组成部分，也必须要对其控制和测量进行重视，尤其是在当下铁路系统整合的关键时期。在对普速铁路进行运营和维护的过程中，通过对控制网进行借助可以对线路的实际线形进行更为精确的测量，这样就可以得到很基础性的数据和信息，能够更好的满足普速铁路养护作业的需求。

2铁路工程测量测量内容

在铁路建设上，工程施工和勘测设计，以及完成项目以后的验收和维护，都需要精密测量工程工作。在整个铁路建设过程中，贯穿着测量工程工作，对于高速铁路工程的建设，具有至关重要的现实意义。铁路工程测量既包括测量轨道施工和铁路运行维护，以又包括测量铁路平面高程的控制等。若想保证建设高速铁路质量，这些精确的测量就是重要的依据，因此，铁路工程的工作人员，对于工程测量问题必须要重视起来。

3普速铁路控制网的高精度测量

3.1水准高程和GPS高程

GPS技术在高程测量中应用的系统一般有大地高程系统与正高系统两种，水准高程是正高，主要指地面的点沿着垂线的方向至大地的水准线距离；而GPS则是大地高，是地面点至椭球面的实际距离。结合水准测量的资料和GPS测量的资料，对某一区域内大地的水准面高程进行确定是一种十分有效的措施，也是当前测量中经常使用的重要方法。这一方式需要GPS的观测点具备水准测量的相关资料，而且其密度也要适当，分布需要均匀，和测量区域的实际距离也要保持在适当的范围内。借助精度比较高的GPS技术能够对检测点大地的高程差进行精密的确定，然后按照已经建立的与大地的水准面相适应的数学模型，内插计算点高程的异常以及异常差，计算检测点正常高的范围。实践显示，如果GPS的观测点到测量区域的距离在3km范围中，平面测量的结果可以满足相关设计的精度性要求，但是高程却无法得到满足；如果GPS的观测点到测量区域的距离在1km范围中，高程和平面要求都能得到有效满足。根据实验，在观测点和测量区域距离不同时，高程的互差会有很大不同，在距离为3km范围内时，高程互差是0.2～0.3m；如果超过了3km，高程互差就陡然增加了超过1m的距离；如果超过了5km，则可以达到2m。当前的GPS软件计算都是借助一定量水准点和GPS测量点相重合，在这些重合点内找到WGS-84大地高与正高或者正常高之间的差值。按照这一差值使用多项拟合或者几何拟合方式求出大地水准面的差距，或者找出高程出现异常现象大概的变化情况与规律。然后在和没有重合点的GPS测量点平面的位置作为引数，内插求出该点大地水准面的差距或者高程的异常，然后再计算出该点正高或者正常高。因为似大地水准面和大地水准面是非常接近的，而且高程的异常情况能够借助天文重力水准等方法进行严格的推求，借助高程的异常和正常高就能够精确的计算大地高，也可以借助大地高与高程的异常对正常高进行精确的计算。GPS点的正常高误差一般都来自GPS大地高的测量误差与高程异常测量的误差，但是这两样误差对比起来，GPS大地高的测量误差则比较小，几乎可以忽略。因此，按照相关公式把大地高转变成正常高精度，主要是受高程异常精度这一因素的制约。目前，GPS软件都是借助一定量水准点和GPS点相重合，然后在这些重合点内找到WGS-84大地高与正高或者正常高之间的差值，这一差值也就是这一重合点大地水准面的差距或者高程异常，不管是使用哪种方法进行计算，拟合的精度主要是按照测区内重合点的分布密度与均匀程度来确定，重合点密度越高，越均匀，所得精度也就越高。

3.2基于相对测量原理的矢矩法

如果轨道具有比较好的平顺性，就需要对控制测量的方式进行相应的调整或者是优化。这种基于相对测量原理的矢矩法比卫星定位测量的绝对坐标要更加的快捷和便利，比较适合应用在实际的施工作业当中，具有灵活性。相对测量控制桩的位置具有灵活性，不需要将绝对化的坐标作为支持，因此在进行具体测量的时候需要对轨道检查仪的类型进行针对性的选择，这样就可以得到更好的测量效果。在具体的维护中，一旦检测到坐标数据的相对变化，需要根据实际的情况做好线路调整的工作。在经过上述的测量的之后，就可以得到一定的测量结果，根据这个结果可以在实际线路的基础上拟合出更加优化的线路，可以说是从实际运营效果出发的较为理想的线路，这条线路可以为铁路线路的养护提供平面线形基准，比较适合在普速铁路的维护中进行应用。

结语

针对于铁路工程测量技术而言，监控因素和测量仪表因素以及人员因素，都是影响铁路应用测量技术质量的主要因素。为了保证铁路运用测量技术的步骤，不但要结合建设高铁路工程现实的情况，将合理测量技术和测量仪器选择，而且还要加强建设测量团队和测量监督，从而使我国铁路建设能够健康可持续地发展。

参考文献

[1]杨德明.高速铁路线路轨道工务维修养护研究[D].成都：西南交通大学,2019.

[2]高俊先.高速铁路CPIII控制网测量技术[J].江西建材,2019(03):168-169.

[3]曲晋锋.养路机械化在企业铁路维修中的应用和发展[J].山西建筑,2019(20):151-153.

[4]中华人民共和国铁道部.铁路工程卫星定位测量规范:TB10054-2010[S].北京:中国铁道出版社,2020.