浅谈“绝对+相对”复合测量模式在哈大客专轨道精调中的应用

2007年8月23日,连接黑龙江省哈尔滨市和辽宁省大连市的哈大高速铁路正式开工。由铁道部和辽宁、吉林、黑龙江三省政府共同出资修建的哈大客运专线是国家“ 十一五”计划的重点工程,是《中长期铁路网规划》“ 四纵四横”客运专线网中京哈客运专线的重要组成部分。哈大客运专线纵贯东北三省,南起大连,经营口、鞍山、辽阳、沈阳、铁岭、四平、长春、松原,终至哈尔滨,该工程全长904公里,最高时速可达350公里以上,全线初步设计投资概算总额980.39亿元,平均建设每公里需要1.08亿元。

 哈大高速铁路建成后,将成为连接辽、吉、黑三省安全、快速、便捷、高效的大能力旅客运输通道;是东北乃至全国最先进的客运专线。届时,由哈尔滨前往大连在4个小时内可到达,比现在火车运行时间缩短了5个小时。沈阳至长春仅需1小时,沈阳至大连1小时20分钟即可到达。

2010年6月,哈大铁路客运专线公司在辽宁海城西柳铺轨基地举行隆重而简短的铺轨仪式,辽宁省副省长赵国红下达铺轨命令,并和建设者们锁定了第一根500米长的钢轨。2010年11月,哈大客运专线沈阳至大连段铺轨工作全面完成。

为确保轨道的高平顺性,满足高速行车安全性和舒适性的要求,需要对轨道进行精细调整。基于长期以来对高铁(客专)轨道精调的调研和现场实践,并结合其他线路的经验,在沈阳至大连先导段轨道精调作业中,麦格集团与哈大公司、中铁一局、中铁三局、中铁八局、日月明公司等单位人员共同尝试采用了“绝对+相对”复合测量方式,从而形成了成熟的高标准、高质量、高效率的精调工艺。

复合测量模式可简要概括为:以坐标控制为主线,以相对不平顺检查为重点,绝对测量与相对测量相结合。

主要特点是:

1、绝对测量可以分段的将线路铺设实际位置调整至其理论位置处,解决线路横偏和垂偏,控制线路坐标;

2、相对测量用于快速定位病害区间,解决线路平顺性测量的问题;

3、相对测量与绝对测量的完美结合,可将作业效率提高至单独使用绝对测量的3倍以上;

4、相对测量与动检车、轨检车相对应,直接与线路验收及运营维护相承接。

复合测量与传统测量方法优势比较

轨道精调方案对比

步骤一

步骤二

特点

备注

传统绝对测量方案

绝对小车对每根轨枕进行测量,全站仪每站测量范围是50-70米,约半小时,排除意外干扰因素,每天按9小时测量时间计算,一天约测量1km左右,20km线路的需20多天才能了解整体平顺性,计算调整量进行轨道粗调。

粗调过后,还是用绝对小车按步骤一的方法测量,进行第二次调整,如还有超限点需进行多次精调。

效率低、绝对测量周期长。

轨道绝对位置受众多因素影响,单纯绝对测量难以满足验收标准。

 “绝对+相对”复合测量

相对小车(不需要全站仪)以4km/h的速度匀速推行,5小时即可掌握20km线路的整体平顺性,快速定位病害区间,为下一步轨道精调的设备配置、人员安排提供可靠基础。

用绝对小车重点对超限段线路进行测量,计算调整量,进行调整。然后再用相对小车对整条线路做一次快速检查,如此反复直到合格为止

以绝对坐标控制为主线,以相对不平顺检查为重点

方便、快捷、提高工作效率,第一时间掌握轨道平顺性。

为了提高整个轨道精调阶段的作业效率,哈大客运专线项目采用绝对坐标测量和相对测量相结合的方法实现连续检测。轨道的整体线型依靠CPⅢ坐标测量控制。

轨道精调作业流程如下图:

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这样可以实现多点同时作业,大大提高了作业效率,为施工单位减小施工成本,缩短工期。

在具体操作中应注意以下事项:

1、模拟调整应坚持“先整体、后局部”、“先轨向、后轨距”、“先高低、后水平”的基本原则。

“先整体、后局部”即根据采集的数据生成的波形,以“削峰填谷”的方式确定总体调整方案,控制调整量。

“先轨向、后轨距”即先调整基准轨轨向,后调整非基准轨轨距。

“先高低、后水平”即先调整基准轨高低,后调整非基准轨水平。

2、根据采集的数据对轨道线形进行综合分析和评价,生成各参数波形图,确定需要调整的区段;

3、制定模拟轨道调整方案,将轨道几何参数调整到允许范围之内,再对模拟调整后波形图进一步检查和优化,确保直线顺直,曲线圆顺,过渡顺畅;

4、在制定模拟调整方案时,轨距偏差宜按照-1mm~ 0.5mm进行控制;

5、在缓直、直缓点处不得出现反超高,相邻精调作业单元之间重叠区的模拟调整方案应保持一致;

6、根据模拟调整方案,确定调整部位和扣件规格,形成调整量表,对轨道进行调整;

7、轨道粗调以后,结合相对测量小结报表以及超限报表,快速定位病害区间,绝对测量对病害区间进行重点测量与调整。