站场改造施工中线下工程精密测量方法技术

本发明专利技术公开了一种站场改造施工中线下工程精密测量方法，其特征是在站场施工范围的外侧两端，自一端向另一端依次布设站场外控制点A1、A2、A3和A4，利用GPS技术测定。将各站场外控制点A1、A2、A3和A4附合到已知的基础平面控制网CPI和线路平面控制网CPII内，有效减少后期全站仪引测站场施工控制网起算点带来的精度损失，同时实现所使用的平面控制测量网统一于同一个平面控制网。本发明专利技术用于提高站场线下工程施工测量精度及满足施工要求，解决在站场线下施工测量时，存在导线点通视性较差、测量精度较低、难以满足整体施工测量要求的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
站场改造施工中线下工程精密测量方法本申请是申请号：2013102990336，申请日为2013年7月16日，专利技术名称为一种站场改造施工中线下工程精密测量方法，申请人为中铁四局集团建筑工程有限公司的分案申请。
本专利技术涉及一种站场改造施工中线下工程精密测量方法，更具体地说尤其是一种站场线下改造施工中的精密测量方法。
技术介绍
随着我国国民经济的迅速发展，对铁路的交通运输能力要求也不断提高，新建铁路客运站、对既有铁路站场的改造已经成为现阶段提高铁路运输能力的重要解决方案。在新建站场或既有站场改造线下施工中，由于施工环境的复杂性，对施工测量的精度要求也更加严格，那是因为线下工程施工与轨道工程施工不能同步进行，如果线下施工测量精度较低，那么就会出现线下工程与轨道工程净空界限不足和错开等技术事故。此外，站场线下工程施工时，控制点保持时间较短，需要多次恢复控制网，如果选择布网方式不恰当，就会对控制网点位误差和点位相对误差产生严重影响。从而影响多次放样的数据在几何量上的衔接。因此，采用精密测量方法是顺利完成站场线下工程的必然选择途径。目前，在国内对站场线下工程测量主要采用技术方案如下：首先布设控制网。主要有两种类型：第一种是基于附合导线或闭合导线加密网的布网，第二种是基于GPS加密布网。然后，根据所布设的控制网，利用全站仪放样。放样方法主要有两种：一种是采用全站仪架设一个已知点后视定向一条边的放样，另一种是采用全站仪后方交会自由设站法放样。最后完成对站场的测量工作。在站场线下施工测量中，采用传统的布网方式和放样方法来测量主要存在以下技术不足：在布设控制网方面，传统的附合导线或闭合导线布网主要存在的问题是导线网几何条件少，结构强度低，多次恢复控制网使得网形变化较大；采用GPS测量技术，主要存在的问题是受站场环境影响GPS信号质量较差及短基线GPS控制点精度较低。在放样方面，传统的放样方法存在的缺点是放样时定向边长较少，校核条件较少，后方交会容易产生危险圆。由于站场施工中存在施工范围小、障碍物多、交叉作业多等不利因素的干扰，容易造成站场内控制点被破坏、控制点间通视性较差。因此，采用传统的布网方式和放样方法很难满足站场线下施工的测量精度要求，进而影响站场整体施工的顺利进行。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种用于提高站场线下工程施工测量精度及满足施工要求的站场改造施工中线下工程精密测量方法，以解决在站场线下施工测量时，存在导线点通视性较差、测量精度较低、难以满足整体施工测量要求的技术问题。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术站场改造施工中线下工程精密测量方法的特点是按如下步骤进行：a、布设线下工程站场施工控制网布设各控制点，选择离线路中心50-100米范围内，冻土以下30cm无空洞和流沙的持力层上，采用现浇混凝土包不锈钢十字丝桩布设包括：在站场施工范围的外侧两端，自一端向另一端依次布设站场外控制点A1、A2、A3和A4，构成站场外施工控制网；在站场施工范围内选择覆盖站场区域的站场内控制点P1、P2、P3、P4和P5；保持相邻控制点和相间控制点之间为通视，构成站场内施工控制网；b、测定各站场外控制点A1、A2、A3、A4的坐标将各站场外控制点A1、A2、A3和A4附合到已知的基础平面控制网CPI和线路平面控制网CPII内；按照三等GPS测量规范对各站指场外控制点进行静态观测及数据处理，测定得到各站场外控制点A1、A2、A3和A4的坐标分别为A1(XA1,YA1)、A2(XA2,YA2)、A3(XA3,YA3)和A4(XA4,YA4)，使其达到线路平面控制网点的精度要求；c、利用高精度全站仪对站场施工控制网进行外业观测全站仪使用标称精度测角不大于2″，测距不大于2mm+2ppm的精密测量仪器，用单导线将站场内施工控制网与站场外施工控制网相连接，按照四等导线规范，采用全站仪往返观测得到：边长：A2P1、P1P2、P1P3、P2P3、P2P4、P3P4、P3P5、P4P5和P5A3；角度：∠A1A2P1、∠A2P1P2、∠A2P1P3、∠P1P2P3、∠P1P2P4、∠P1P3P2、∠P1P3P4、∠P1P3P5、∠P3P4P2、∠P3P4P5和∠P4P5A3；其中角度为沿观测前进方向左角。d、整体网平差以站场外控制点A1、A2、A3和A4的坐标为起算点数据，检查站场施工控制网内各导线方位角闭合差及导线全长闭合差均满足限差要求后，对由各控制点A1、A2、P1、P2、P3、P4、P5、A3、A4构成的站场施工控制网进行整体平差；平差后所得的站场内控制点P1、P2、P3、P4、P5等点位中误差均应满足横向点位中误差Mx不大于±15mm和纵向点位中误差My不大于±15mm；所得站场内控制点坐标分别为：P1(X1，Y1)、P2(X2，Y2)、P3(X3，Y3)、P4(X4，Y4)和P5(X5，Y5)。e、利用全站仪对放样点进行放样全站仪使用标称精度测角不大于2″，测距不大于2mm+2ppm的精密测量仪器。当全站仪架设在站场内控制点P1位置处时，计算P1P与P1A1、P1P2、P1P3三条定向边的边长关系，最多可能有三条定向边小于P1P边。当全站仪架设在站场内控制点P2位置处时，计算P2P与P2P1、P2P4、P2P3三条定向边的边长关系，最多可能有三条定向边小于P2P边。当全站仪架设在站场内控制点P3位置处时，计算P3P与P3P1、P3P4、P3P2、P3P5四条定向边的边长关系，最多可能为四条定向边小于P2P边。总计最多有十条定向边，满足定向边长大于放样边长时进行定向放样；根据放样点精度要求，及现场通视情况，全站仪分别架设在站场内控制点P1、P2、P3定向与其通视的点，放样出站场内控制点最多有十个成果点，取十个成果点的几何中心点为最终成果点。设置在站场外控制点A1与A2之间，以及在A3与A4的间距为250-350米，保证GPS测量的精度和导线测量时的通视性能；设置在站场外控制点A2与站场内控制点P1之间，以及在P5与A3的间距为200-300米并通视；在各站场内控制点P1、P2、P3、P4和P5之间，相邻和相间为通视，构成站内三角网；相邻各站场内控制点之间距离为100-200米。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：1、本专利技术在站场施工范围的外侧两端，自一端向另一端依次布设站场外控制点A1、A2、A3和A4，利用GPS技术测定。将各站场外控制点A1、A2、A3和A4附合到已知的基础平面控制网CPI和线路平面控制网CPII内，有效减少了后期全站仪引测站场施工控制网起算点带来的精度损失，同时实现所使用的平面控制测量网统一于同一个平面控制网。2、相对已有技术中导线网校核条件少，几何结构差；本专利技术采用了站场施工范围内相邻控制点和相间控制点之间为通视，构成的站场内施工控制网，用单导线将站场内施工控制网与站场外施工控制网相连接。其目的是全站仪对站场施工控制网进行外业观测时，针对站场内施工控制网增加多余观测，提高了控制网整体精度和控制点的通视性。同时也减少了总体外业观测强度，降低了控制网进行整体严密平差的技术难度。3、本专利技术方法采用多次换站、多次定向相关的站场内控制点对同一待放点进行多次放样取几何中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种站场改造施工中线下工程精密测量方法，其特征是按如下步骤进行：a、布设线下工程站场施工控制网布设各控制点，选择离线路中心50‑100米范围内，冻土以下30cm无空洞和流沙的持力层上，采用现浇混凝土包不锈钢十字丝桩布设包括：在站场施工范围的外侧两端，自一端向另一端依次布设站场外控制点A1、A2、A3和A4，构成站场外施工控制网；在站场施工范围内选择覆盖站场区域的站场内控制点P1、P2、P3、P4和P5；保持相邻控制点和相间控制点之间为通视，构成站场内施工控制网；b、测定各站场外控制点A1、A2、A3、A4的坐标将各站场外控制点A1、A2、A3和A4附合到已知的基础平面控制网CPI和线路平面控制网CPII内；按照三等GPS测量规范对各站指场外控制点进行静态观测及数据处理，测定得到各站场外控制点A1、A2、A3和A4的坐标分别为A1(XA1,YA1)、A2(XA2,YA2)、A3(XA3,YA3)和A4(XA4,YA4)，使其达到线路平面控制网点的精度要求；c、利用高精度全站仪对站场施工控制网进行外业观测全站仪使用标称精度测角不大于2″，测距不大于2mm+2ppm的精密测量仪器，用单导线将站场内施工控制网与站场外施工控制网相连接，按照四等导线规范，采用全站仪往返观测得到：边长：A2P1、P1P2、P1P3、P2P3、P2P4、P3P4、P3P5、P4P5和P5A3；角度：∠A1A2P1、∠A2P1P2、∠A2P1P3、∠P1P2P3、∠P1P2P4、∠P1P3P2、∠P1P3P4、∠P1P3P5、∠P3P4P2、∠P3P4P5和∠P4P5A3；其中角度为沿观测前进方向左角；d、整体网平差以站场外控制点A1、A2、A3和A4的坐标为起算点数据，检查站场施工控制网内各导线方位角闭合差及导线全长闭合差均满足限差要求后，对由各控制点A1、A2、P1、P2、P3、P4、P5、A3、A4构成的站场施工控制网进行整体平差；平差后所得的站场内控制点P1、P2、P3、P4、P5等点位中误差均应满足横向点位中误差Mx不大于±15mm和纵向点位中误差My不大于±15mm；所得站场内控制点坐标分别为：P1(X1，Y1)、P2(X2，Y2)、P3(X3，Y3)、P4(X4，Y4)和P5(X5，Y5)；e、利用全站仪对放样点进行放样全站仪使用标称精度测角不大于2″，测距不大于2mm+2ppm的精密测量仪器；当全站仪架设在站场内控制点P1位置处时，计算P1P与P1A1、P1P2、P1P3三条定向边的边长关系，最多可能有三条定向边小于P1P边；当全站仪架设在站场内控制点P2位置处时，计算P2P与P2P1、P2P4、P2P3三条定向边的边长关系，最多可能有三条定向边小于P2P边；当全站仪架设在站场内控制点P3位置处时，计算P3P与P3P1、P3P4、P3P2、P3P5四条定向边的边长关系，最多可能为四条定向边小于P2P边；总计最多有十条定向边，满足定向边长大于放样边长时进行定向放样；根据放样点精度要求，及现场通视情况，全站仪分别架设在站场内控制点P1、P2、P3定向与其通视的点，放样出站场内控制点最多有十个成果点，取十个成果点的几何中心点为最终成果点；设置在站场外控制点A1与A2之间，以及在A3与A4的间距为250‑350米，保证GPS测量的精度和导线测量时的通视性能；设置在站场外控制点A2与站场内控制点P1之间，以及在P5与A3的间距为200‑300米并通视；在各站场内控制点P1、P2、P3、P4和P5之间，相邻和相间为通视，构成站内三角网；相邻各站场内控制点之间距离为100‑200米。...

【技术特征摘要】
1.一种站场改造施工中线下工程精密测量方法，其特征是按如下步骤进行：a、布设线下工程站场施工控制网布设各控制点，具体为在离线路中心50-100米范围内、冻土以下30cm无空洞和流沙的持力层上，采用现浇混凝土包不锈钢十字丝桩的方式布设各控制点，各控制点包括：在站场施工范围的外侧两端，自一端向另一端依次布设站场外控制点A1、A2、A3和A4，构成站场外施工控制网；在站场施工范围内选择覆盖站场区域的站场内控制点P1、P2、P3、P4和P5，保持相邻站场内控制点和相间站场内控制点之间为通视，构成站场内施工控制网；b、测定各站场外控制点A1、A2、A3、A4的坐标将各站场外控制点A1、A2、A3和A4附合到已知的基础平面控制网CPI和线路平面控制网CPII内；按照三等GPS测量规范对各站场外控制点进行静态观测及数据处理，测定得到各站场外控制点A1、A2、A3和A4的坐标分别为A1(XA1,YA1)、A2(XA2,YA2)、A3(XA3,YA3)和A4(XA4,YA4)，使其达到线路平面控制网点的精度要求；c、利用全站仪对站场施工控制网进行外业观测全站仪使用标称精度测角不大于2″，测距不大于2mm+2ppm的精密测量仪器，用单导线将站场内施工控制网与站场外施工控制网相连接，按照四等导线规范，采用全站仪往返观测得到：边长：A2P1、P1P2、P1P3、P2P3、P2P4、P3P4、P3P5、P4P5和P5A3；角度：∠A1A2P1、∠A2P1P2、∠A2P1P3、∠P1P2P3、∠P1P2P4、∠P1P3P2、∠P1P3P4、∠P1P3P5、∠P3P4P2、∠P3P4P5和∠P4P5A3；其中角度为沿观测前进方向左角；d、整体网平差以站场外控制点A1、A2、A3和A4的坐标为起...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡劲辉，周菲，李明，张学云，程庆龙，邵磊，杨国应，
申请(专利权)人：中铁四局集团建筑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34