一种运营高铁线上水准融合测量方法技术

本发明专利技术关于运营高铁线上水准融合测量方法，包括将线上二等水准复测和CPⅢ高程复测工作合并测量，采用四根水准尺，按二等水准观测限差要求，沿相同的方向循环顺序测量CPⅢ矩形环内四段高差，从测量数据中分离出线路左侧、右侧测量高差数据，作为二等水准复测高差数据，同步完成二等水准复测与CPⅢ高程复测工作；在测CPⅢ水准矩形环时，进入沉降监测范围后，先测完CPⅢ矩形环，然后切换中视法观测模式，利用中视法进行沉降监测点的测量，从测量数据中分离出沉降监测数据。本发明专利技术将二等水准复测与CPⅢ网高程复测、沉降监测融合，达到同步观测、简便高效，稳定可靠的效果，大量节省了天窗数量和观测人员、仪器数量，节省了成本，提高了综合作业效率。高了综合作业效率。高了综合作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种运营高铁线上水准融合测量方法


[0001]本专利技术涉及高速铁路线路维护领域，特别是一种运营高铁线上水准融合测量方法。

技术介绍

[0002]高速铁路运营期间线路维护和基础结构变形监测对确保线路安全、平顺性至关重要。线路维护一项最重要的工作就是线上水准复测、CPIII高程复测和线上结构物沉降监测。为了不影响高铁正常营业，线路水准测量、CPIII高程复测和结构物沉降监测只能在有限的天窗时间内、有限的作业地点范围内完成。天窗数量少、时间短，非常宝贵。作业范围不连续，且范围受限。因此在有限的作业范围内的人员、仪器集中在一起，会造成各个作业组交叉作业，相互干扰，造成作业效率低、观测人员和仪器设备严重浪费，大大增加现场成本，增加观测时间。同时投入的现场防护人员增多，且增加现场防护难度，对既有线安全作业也造成很大不利影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的高铁线路维护时采用线上水准复测、CPIII高程复测和线上结构物沉降监测，作业天窗时间短，作业地点范围有限，人员、仪器集中在一起造成交叉作业，相互干扰，作业效率低、观测人员和仪器设备严重浪费，大大增加现场成本和观测时间的问题，提供一种运营高铁线上水准融合测量方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种运营高铁线上水准融合测量方法，包括以下步骤：
[0006]S1、将线上二等水准复测和CPIII高程复测工作合并测量，采用四根水准尺，
[0007]按二等水准观测限差要求，沿相同的方向循环顺序测量CPⅢ矩形环内四段高差，从测量数据中分离出线路左侧、右侧测量高差数据，作为二等水准复测高差数据，同步完成二等水准复测与CPⅢ高程复测工作；
[0008]S2、在测CPⅢ水准矩形环时，进入沉降监测范围后，先测完CPⅢ矩形环，然后切换中视法观测模式，利用中视法进行沉降监测点的测量，从测量数据中分离出沉降监测数据。
[0009]可行性分析：高铁CPⅢ水准精度等级为精密水准，观测方法是单程矩形环；高铁线上水准精度等级为二等水准，观测方法是往返测；各项外业限差也不同。因此用CPⅢ水准矩形环代替二等水准，外业各项指标要提高到二等水准要求。对于大部分指标，提高精度要求对外业效率影响不大，最主要的是二等水准需要往返观测、CPⅢ矩形环没有严格的往返观测，但可以通过线路左右侧的高差代替往返测。往返测主要消除的是水准尺沉降引起的系统误差。由于高铁都是采用无砟轨道，都是硬化表面，发生沉降概率很小。因此没有严格的往返测是能够保证二等精度的。而且高铁天窗作业时间基本都是夜间，气象条件都比较稳定，受温度变化、大气折光等气象条件影响较小；而且水准尺都立在CPⅢ连接杆球顶，路基段位于CPⅢ立柱上，隧道段位于隧道壁上，桥梁段位于防撞墙上，站台段位于站台墙上，都
离开地面较高，受旁折光影响比在线下地面上观测要小得多。天窗时间作业受各种人为干扰也相对较少。这些都是在线上天窗时间观测的有利条件，因此用CPⅢ单程矩形环方法代替传统二等水准观测方法是可行的。
[0010]作为本专利技术优选地，步骤S1中，线上二等水准点，采用往返观测方法联测到邻近的CPⅢ点上，形成线上高程网。
[0011]作为本专利技术优选地，步骤S1中，CPⅢ高程测量对相邻四个CPⅢ点构成的第一闭合环进行环闭合差检核，相邻CPⅢ点的水准环高差闭合差均不大于1mm。
[0012]作为本专利技术进一步优选地，步骤S1中，每个第一闭合环的四个高差均由每个测站按照后
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前
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前
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后、前
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后
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后
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前的顺序交替独立完成测量。
[0013]作为本专利技术优选地，步骤S2中，以CPⅢ点为后视，依次观测附近的沉降监测点。
[0014]作为本专利技术进一步优选地，步骤S2中，相邻两个测站对每个监测点重复测量2次，通过相邻两个测站的后视CPⅢ点与监测点间形成了第二闭合环。
[0015]利用中视法观测沉降监测点在现有运营铁路沉降监测中是有应用的，但现有技术要么没有采用重复观测方法，要么采用同一测站连续重复观测2次的方法，与本方法强调的是相邻两个不同测站观测2次不同，本方法可靠性相对更好，且兼顾了质量和效率。
[0016]作为本专利技术优选地，利用软件程序将二等水准复测高差数据和沉降监测数据分别从CPⅢ高程数据中分离。
[0017]实现从CPⅢ矩形环水准数据中自动提取线上二等水准复测高差数据、中视法观测的沉降监测高差数据，提高了数据处理效率，降低了人工处理易出错的风险，实现了数据处理自动化。
[0018]作为本专利技术优选地，适用于施工期间的高速铁路。
[0019]作为本专利技术优选地，适用于施工或运营期间的时速160km/h及以上的普速铁路。
[0020]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术所述的一种运营高铁线上水准融合测量方法，适应了运营高铁线上夜间天窗时间内作业气象环境基本相同，采用CPⅢ点作转点水准尺不会下沉、不必进行往返观测的作业特点，将二等水准复测与CPⅢ网高程复测、沉降监测三项水准测量工作进行高度融合，达到同步观测、一测多用、简便高效，稳定可靠的效果，大量节省了天窗数量和观测人员、仪器数量、防护人员数量，节省了成本，大幅提高了综合作业效率，确保了工期和质量，解决了运营高铁天窗时间短、天窗数量有限、工期紧、工作量大等不利条件下如何保质保量高效按期完成上述三项工作的难题，该方法具有广泛的推广应用前景，具有较强的推广应用价值。
附图说明
[0022]图1为运营高铁线上水准融合测量方法的作业流程图；
[0023]图2为矩形环单程CPIII水准网观测形成的第一闭合环的示意图；
[0024]图3为沉降观测示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]实施例1
[0028]如图1所示，本专利技术所述的一种运营高铁线上水准融合测量方法，包括以下步骤：
[0029]S 1、如图2所示，将线上二等水准复测和CPIII高程复测工作合并测量，采用经检校的四根水准尺，按二等水准观测限差要求，沿相同的方向循环顺序测量CPIII矩形环内四段高差，从测量数据中分离出线路左侧、右侧测量高差数据，作为二等水准复测高差数据，同步完成二等水准复测与CPIII高程复测工作；线上二等水准点，采用往返观测方法联测到邻近的CPIII点上，形成线上高程网；CPIII高程测量对相邻四个CPIII点构成的第一闭合环进行环闭合差检核，相邻CPIII点的水准环高差闭合差均不大于1mm；每个第一闭合环的四个高差均由每个测站按照后<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运营高铁线上水准融合测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将线上二等水准复测和CPⅢ高程复测工作合并测量，采用四根水准尺，按二等水准观测限差要求，沿相同的方向循环顺序测量CPⅢ矩形环内四段高差，从测量数据中分离出线路左侧、右侧测量高差数据，作为二等水准复测高差数据，同步完成二等水准复测与CPⅢ高程复测工作；S2、在测CPⅢ水准矩形环时，进入沉降监测范围后，先测完CPⅢ矩形环，然后切换中视法观测模式，利用中视法进行沉降监测点的测量，从测量数据中分离出沉降监测数据。2.根据权利要求1所述的运营高铁线上水准融合测量方法，其特征在于，步骤S1中，线上二等水准点，采用往返观测方法联测到邻近的CPⅢ点上，形成线上高程网。3.根据权利要求1所述的运营高铁线上水准融合测量方法，其特征在于，步骤S1中，CPⅢ高程测量对相邻四个CPⅢ点构成的第一闭合环进行环闭合差检核，相邻CPⅢ点的水准环高差闭合差均不大于1mm。4.根据权利要求3所述的运营高铁线上水准融合测量方法，其特征在于，步骤S1中，每个第一闭合环的四个高差均由每个测站按照后
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前...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦春，王国祥，赖鸿斌，李涛，张月，李学仕，郑子天，梅熙，宋健，代强玲，唐敏，严健，陈海军，赵进，周弥睿，汤超，胥海燕，吴彦格，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：