龙厦深铁精测网复测技术设计书打印.docx
- 文档编号:10782704
- 上传时间:2023-05-27
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:41.57KB
龙厦深铁精测网复测技术设计书打印.docx
《龙厦深铁精测网复测技术设计书打印.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《龙厦深铁精测网复测技术设计书打印.docx(18页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
龙厦深铁精测网复测技术设计书打印
新建铁路
龙岩至厦门铁路
精测网复测技术设计书
中铁第四勘察设计院集团有限公司
2010年11月
文件编制单位:
中铁四院工勘院
编写:
复核:
审核:
目录
1概述2
1.1线路概况2
1.2修建意义3
1.3主要技术标准4
1.4主要工程概况4
1.5既有精测网资料4
2技术依据5
3测量范围及内容6
4坐标和高程系统6
4.1平面坐标系6
4.2高程基准6
5仪器和软件6
5.1仪器设备6
5.2软件7
6精测网升级测量7
6.1主要精度指标7
6.2标石检查与布设8
6.3CPⅠ、CPⅡ测量8
6.3.1主要GPS作业技术指标8
6.3.2导线测量主要技术指标9
6.3.3CPⅠ、CPⅡ观测方案11
6.3.4基线处理12
6.3.5外业成果验算12
6.3.6坐标系统和坐标约束点的确定13
6.3.7内业平差计算14
6.4高程控制网测量15
6.4.1使用仪器15
6.4.2技术要求15
6.4.3二等水准观测要求16
6.4.4计算处理17
7提交资料清单17
龙岩至厦门铁路
精测网复测技术设计书
概述
线路概况
龙厦铁路从龙岩站向南出发,经南靖县东南,越过九龙江,经漳州市,漳州南至厦门利用龙厦铁路。
龙岩(含)至漳州南(不含),线路长度111.267km,设计时速超过200千米/小时,定位为城际客运兼货运铁路功能,按一次复线电气化铁路设计建设,与福厦铁路、厦深铁路相匹配。
龙厦铁路总投资约62亿元。
龙厦铁路经审查后采用自龙岩站经马坑、龙山至漳州南站的中线方案,全线设龙岩、和溪、龙山、南靖、漳州南等5个车站。
新建的龙厦铁路将龙岩至厦门间铁路运距缩短61公里,旅客列车运行速度将由65公里/小时提高到200公里/小时,旅行时间可由4小时缩短至1小时左右。
龙厦铁路属于《国家中长期铁路网规划》中“完善路网布局和西部开发性新线”之一。
铁道部和福建省合资建设的龙厦、向莆、温福、福厦、厦深等5条沿海铁路,把东南沿海港口群与内陆腹地接通,有利于形成服务中西部发展的东南沿海新的对外开放综合通道,促进厦门海铁联运的发展。
龙厦铁路是福建省构筑“一纵两横”快速铁路网之南部一横(赣龙厦铁路)的重要组成部分,龙厦铁路开工建设标志着福建快速铁路建设从沿海拓展转入山海协作,是海峡西岸经济区第一条直接连接厦门国际航运枢纽港与内陆纵深腹地的快速铁路。
修建意义
龙厦铁路修建有利于进一步完善路网布局,促进海峡西岸经济区的快速均衡发展,有效拓展厦门等港口的经济腹地,缓解闽西南地区铁路运输紧张状况,从根本上解决厦门港口群的运输“瓶颈”制约,开发沿海旅游资源和港口资源,发挥赣龙厦铁路通道整体效益。
根据规划,龙厦铁路将与赣(州)龙(岩)铁路和韶(关)赣(州)铁路相连,使福建西部、江西南部地区,更加紧密地与长三角、珠三角和海峡西岸联系在一起。
赣龙厦铁路进一步规划延伸后,将形成昆明——厦门铁路,服务于赣南、湘南、云南等中西部省份,中远期形成泛亚铁路南线国内段,成为我国南方的铁路运输大动脉,对进一步促进中部崛起和西部大开发,具有长远的战略意义。
龙厦铁路是规划中我国南方地区东西走向大干线贵(州)福(建)铁路的最东端,建成后与赣(州)龙(岩)铁路相连接,沟通大京九,远期可延伸至湘、桂、黔、滇等省,形成东起厦门、泉州,西至昆明、成都,横连闽、赣、粤、桂、黔、滇等省的大干线,成为华东南与西南地区直接相联系的新通道。
通过龙厦铁路和赣龙铁路,厦门可一举搭上大京九快车道。
届时,厦门将破解鹰厦铁路运力“瓶颈”的制约,大大扩展经济腹地,并辐射到西北、西南、中原等地。
厦门现代物流业的发展由此有了更优越的条件。
该线北端经龙赣线接通大京九,南端直达厦门港。
该线建成后,无论从完善路网规划,缓解浙赣、鹰厦线的运输压力、提高京九铁路的运输效益,还是从迎接对台三通、实现祖国和平统一都具有重要的现实意义和深远的历史意义。
目前,龙岩至厦门的列车运行时间需要5个多小时,至福州需11个小时。
若龙厦铁路建成,龙岩至厦门仅需1个多小时;龙岩至福州(经由龙厦、福厦线)仅需3个多小时。
主要技术标准
龙厦铁路的设计标准是国家一级高速铁路,正线数目双线,速度目标值为200公里/小时,限制坡度13‰,最小曲线半径一般地段3500米,困难地段2800米,牵引动力为电力。
预留客车250km/h。
主要工程概况
新建车站4个(和溪、龙山、南靖和草坂);新建桥梁60座,24936.485延长米;新建隧道25座,延长50741米。
桥隧占线路总长的68.1%。
全线除长度大于6km以上的隧道铺设CRTSⅠ双块式无碴轨道外,其余地段均铺设有碴轨道。
具体位置在DK19+690~DK35+578象山左线隧道及YDK19+690~YDK35+578象山右线隧道,长度均为15.898km。
既有精测网资料
2008年精测网建网时,执行规范《时速200~250公里有砟轨道铁路工程测量指南(试行)》(铁建设函〔2007〕76号)规定的技术标准建网,其平面坐标系统采用北京54椭球高斯投影工程独立坐标系,整网平差后,根据各段的实际情况再换算至满足变形精度的中央子午线和大地投影高;该工程独立坐标系统的投影变形及高程改化之和在有砟轨道段满足《时速200~250公里有碴轨道铁路工程测量指南(试行)》对变形控制值不大于25mm/km的要求,在无砟轨道段满足《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》对变形控制值不大于10mm/km的要求;高程系统采用1985国家高程基准,铺设无砟轨道地段按照二等水准进行布设,其他地段按照三等水准进行布设。
2009年12月1日,《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)颁布实施,同时《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》(铁建设〔2006〕189号)和《时速200~250公里有砟轨道铁路工程测量指南(试行)》(铁建设函〔2007〕76号)规范废止。
根据《高速铁路工程测量规范》总则第1.0.2条及《高速铁路工程测量规范条文说明》总则第1.0.2条文说明以及高速铁路高平顺性、舒适性的要求,龙厦铁路精测网原先按照时速《时速200~250公里有砟轨道铁路工程测量指南(试行)》要求建网的精度和CPⅢ布网测量方法不能满足高速铁路(时速大于等于250km/h)轨道静态铺设标准的要求,宜按照《高速铁路工程测量规范》要求进行精测网(CPⅠ、CPⅡ、高程控制网)的重新测设、线路拟合调整和轨道控制网的测设。
根据《高速铁路工程测量规范》以及相关文件,在轨道控制网测设前须对精测网进行复测,并根据复测结果,更新精测网成果,指导轨道控制网测设。
技术依据
1、《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009);
2、《时速200公里及以上铁路工程基桩控制网(CPⅢ)测量管理办法》(铁建设[2008]80号);
3、《关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知》(铁建设[2009]20号)。
测量范围及内容
本次测量范围为龙厦铁路约112公里的精测网复测,具体内容如下:
1、基础平面控制网(CPⅠ)复测;
2、线路平面控制网(CPⅡ)复测;
3、高程控制网复测。
坐标和高程系统
平面坐标系
根据《高速铁路工程测量规范》第1.0.3条“高速铁路工程平面坐标系应采用工程独立坐标系统,在对应的线路轨面设计高程面上坐标系统的投影长度变形值不宜大于10mm/km。
”的要求,需进行精测网升级,本次精测网复测坐标系统采用升级后的坐标系统。
高程基准
高程系统采用1985国家高程基准。
仪器和软件
5.1仪器设备
龙厦铁路精测网复测项目拟采用的设备要求如下表1:
表1主要仪器设备
序号
设备
精度
用途
1
GPS
≤5mm+1ppm
CPI、CPII复测和加密
2
数字水准仪(含配套水准尺)
不低于DS1
水准控制网测量
所采用的仪器设备必须经过国家检定部门检定,且在有效期内。
5.2软件
龙厦铁路精测网复测项目拟采用的软件要求如下表2:
表2主要软件
序号
软件名
用途
备注
1
COSA地面控制测量数据处理系统
水准测量
武汉大学研发
2
COSAGPS平差处理系统
CPI、CPⅡ
武汉大学研发
3
铁路工程精密控制测量数据处理系统
CPI、CPⅡ、水准
中铁四院
精测网升级测量
6.1主要精度指标
精测网复测是依据规范《高速铁路工程测量规范》规定的技术标准执行,而根据龙厦铁路公司安排,对原精测网进行复测测量,其主要精度指标如下表3、4:
表3GPS测量平面控制网精度指标
控制网
精测网复测
等级
基线边方向中误差
最弱边相对中误差
CPⅠ
二等
1.3″
1/180000
CPⅡ
三等
1.7″
1/100000
表4高程控制网精度指标
高程控制网
等级
每千米高差偶然中误差(mm)
每千米高差全中误差(mm)
二等
≤1
≤2
6.2标石检查与布设
龙厦铁路精测网于2008年埋设标石,并于2008年移交各施工单位。
考虑施工等因素,在开始精测网复测前,需对全线精测网控制桩保护、保存情况予以核实,对破坏、丢失桩橛予以恢复和补设,补埋控制桩要求应严格按照《高速铁路工程测量规范》要求执行,并做好点之记。
龙厦铁路精测网埋设标石数量如下表5:
表5控制点数量
控制网
数量(个)
备注
CPⅠ
39
CPⅡ
约170
水准点
约56
与CPI、CPII共桩
6.3CPⅠ、CPⅡ测量
CPⅠ、CPⅡ控制网测量采用GPS测量;CPⅠ控制网按照二等GPS控制网要求施测,CPⅡ控制网按照三等GPS控制网要求施测。
隧道内CPⅡ加密测量采用全站仪进行导线或导线网测量。
6.3.1主要GPS作业技术指标
按《高速铁路工程测量规范》中的CPⅠ(二等)、CPⅡ(三等)GPS测量技术要求,其主要技术指标见表6。
表6GPS测量作业主要技术要求
项目
二等(CPⅠ)
三等(CPⅡ)
卫星截止高度角
≥15°
≥15°
同时观测有效卫星数
≥4颗
≥4颗
有效时段长度
≥90min
≥60min
观测时段数
≥2
1~2
数据采样间隔
15秒
15秒
PDOP或GDOP
≤6
≤8
接收机类型
双频
双频
天线安置应严格整平对中,天线对中误差不应大于1mm。
天线高应在测前(开机之前)和测后(关机之后)各量取一次,每次应在相同的位置从天线三个不同方向(间隔120°)量取,或用接收机天线专用量高器量取。
单次天线量高重复量取的读数互差不大于±2mm时,取平均值作为单次天线高观测值;测前和测后天线高观测值读数互差不大于±3mm时,取平均值作为天线高最终观测值。
在观测时天线定向标志应指向正北方向。
外业记录须包括:
测量员、点名、点号、时段名、数据文件名、观测日期、观测起止时间、天线高、卫星状况等基本要素。
6.3.2导线测量主要技术指标
隧道洞内CPⅡ控制网测量应采用导线测量方式进行测量。
洞内CPⅡ导线测量的主要技术要求应符合表7的要求:
表7洞内CPⅡ导线测量的主要技术要求
控制网级别
符合长度(km)
边长(m)
测距中误差(mm)
测角中误差(″)
相邻点位坐标中误差(mm)
导线全长相对闭合差限差
方位角闭合差限差(″)
对应导线等级
备注
CPⅡ
L≤2
300~600
3
1.8
7.5
1/55000
三等
单导线
CPⅡ
2﹤L≤7
300~600
3
1.8
7.5
1/55000
三等
导线网
CPⅡ
L﹥7
300~600
3
1.3
5.0
1/100000
隧道
二等
导线网
隧道洞内CPⅡ导线观测应满足下列要求:
1)应采用标称精度不低于1″、2mm+2ppm的全站仪施测。
水平角观测的测回数及限差、边长测量等要求按表8~10的要求执行。
表8导线测量的技术要求
等级
测角中误差(″)
测距相对中误差
方位角闭合差
(″)
导线全长相对闭合差
测回数
0.5″级仪器
1″级仪器
隧道
二等
1.3
1/250000
1/100000
6
9
三等
1.8
1/150000
1/55000
4
6
注:
1、表中n为测站数。
2、当边长短于500m时,二等边长中误差应小于2.5mm,三等边长中误差应小于3.5mm。
表9水平角方向观测法的技术要求
等级
仪器等级
半测回归零差(″)
一测回内2c
互差(″)
同一方向值各测回互差(″)
四等
及以上
0.5″级仪器
4
8
4
1″级仪器
6
9
6
注:
当观测方向的垂直角超过±3°的范围时,该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较,其值应满足表中一测回内2C互差的限值。
表10边长测量技术要求
等级
使用测距仪精度等级
每边测回数
一测回读数较差限值(mm)
测回间较差限值
(mm)
往返观测平距较差限值
往测
返测
二等
Ⅰ
4
4
2
3
2mD
Ⅱ
5
7
三等
Ⅰ
2
2
2
3
2mD
Ⅱ
4
4
5
7
注:
1、一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程
2、测距仪精度等级如下
Ⅰ级∣mD∣≤2mm
Ⅱ级2mm<∣mD∣≤5mm
mD为每千米测距标准偏差。
即按测距仪出厂标称精度的绝对值,归算到1km的测距标准偏差。
2)观测前应先将仪器开箱放置20min左右,让仪器与洞内温度基本一致。
3)洞口测站观测宜在夜晚或阴天进行;隧道洞内观测应充分通风,无施工干扰,避免尘雾。
4)目标棱镜人工观测时应有足够的照明度,受光均匀柔和、目标清晰,避免光线从旁侧照射目标。
采用自动观测时应尽量减少光源干扰。
6.3.3CPⅠ、CPⅡ观测方案
CPⅠ控制网采用GPS技术施测;除洞内CPⅡ控制点采用导线测量外,其它地段CPⅡ控制点采用GPS技术进行施测。
GPS网采用静态定位技术施测,根据原控制网为带状线形布设的特点,为保证取得高精度的观测成果,GPS网观测时应构成很强的网形结构。
同步作业图形之间采用边连接和网连接相结合的方式,在网形设计时做到:
①每个点有3条及以上独立基线相连接;
②GPS独立基线传递必须是边连接,组成大地四边形或多边形连接;
③在选取独立基线构网时,要考虑以邻近点之间的短边传递为佳,每一时段中尽量不选择太长的边。
洞内CPⅡ导线控制网测量宜按照建网测量时一致的网形施测。
6.3.4基线处理
①软件:
GPS网的基线解算采用Leica公司的商用软件
LeicaGeomaticsOfficeV7进行;
②星历:
广播星历;
③观测值:
L1载波相位观测值或L1、L2双差组合观测量。
6.3.5外业成果验算
GPS测量精度指标如表11:
表11GPS测量精度指标
级别
二等
三等
a(mm)
≤5
≤5
b(mm/km)
≤1
≤1
其中:
a为仪器固定误差;b为仪器比例误差。
每天外业观测结束后,随即进行基线解算,并按以下要求进行异步环、重复观测基线的检验。
(1)异步环检验
若干条独立基线构成闭合环时,各坐标差分量闭合差应符合下式:
Wx≤3
σWy≤3
σWz≤3
σ
W≤
σ
其中,n为异步环的边数,σ为相应级别规定的精度,其相应计算公式为:
其中:
a为仪器固定误差,单位mm;
b为仪器比例误差,单位mm/km;
d为基线长度,单位为km;
(2)重复观测基线检核
同一条边重复观测两个时段的成果互差,应满足:
ds≤2
σ
式中:
ds为重复观测的基线较差,σ为相应等级的标准差(计算同前式)。
以上外业检验须利用专用软件进行。
6.3.6坐标系统和坐标约束点的确定
精测网复测应采用与原精测网相同的控制点进行约束平差,当原约束点相对精度不能满足规范要求时,可采用选取稳定、满足精度要求的CPI控制点作为约束点。
在精测网复测时,应充分考虑与厦深铁路等相邻线路的衔接。
6.3.7内业平差计算
平面控制网平差拟采用《COSAGPS数据处理系统》或《铁路工程精密控制测量数据处理系统》进行。
该软件具有功能全面,整体性好,解算容量大,运算速度快,操作简明,使用方便等特点。
对经过外业检验的合格基线,应选取独立基线构成GPS基线向量网,进行网的平差计算。
(1)GPS网三维无约束平差
把参加平差的所有独立基线,在WGS-84坐标系下先进行三维无约束平差。
主要目的是检验GPS网的内符合精度情况,剔除粗差等。
(2)GPS网二维约束平差
采用联测的已知点进行二维约束平差,计算CPI控制点平面坐标;采用CPI控制点成果坐标作为约束点,进行二维约束平差,计算CPII控制点成果。
平差计算时,需统计精测网平面控制网的各项精度,以评定精测网精度是否满足规范要求。
(3)洞内CPⅡ导线控制网平差计算
洞内CPⅡ导线控制网平差计算前采用软件《COSA地面控制测量数据处理系统》或《铁路工程精密控制测量数据处理系统》计算各项指标,当各项指标满足规范要求时,采用约束CPⅠ控制点进行平差计算。
6.4高程控制网测量
6.4.1使用仪器
二等水准控制网测量宜采用数字水准仪进行观测。
要求水准仪的等级不低于DS1。
作业前,水准仪及水准尺应按规定进行检验后方可投入作业。
所有仪器均应经过国家鉴定部门鉴定并在有效期内。
6.4.2技术要求
二等水准测量的精度要求、主要技术标准等应符合表12~14的规定。
表12高程控制网的技术要求
水准测量
等级
每千米高差
偶然中误差M△(mm)
每千米高差
全中误差MW(mm)
附合路线或环线周长的长度(km)
附合路线长
环线周长
二等
≤1
≤2
≤400
≤750
精密水准
≤2
≤4
≤3
-
表中,MΔ和Mw应按下式计算:
式中△——测段往返高差不符值(mm);
L——测段长或环线长(km);
n——测段数;
W——附合或环线闭合差(mm);
N——水准路线环数。
表13水准测量主要技术标准
等级
每千米高差全中误差(mm)
路线长度(km)
水准仪等级
水准尺
观测次数
往返较差或闭合差(mm)
与已知点联测
符合或环线
二等
2
≤400
DS1
铟瓦
往返
往返
4
表14水准测量限差要求(mm)
水准测量
等级
测段、路线往返测
高差不符值
测段、路线的左右路线高差不符值
附合路线或环线闭合差
检测已测
测段高差之差
平原
山区
平原
山区
二等
±4
±0.8
-
±4
±6
精密水准
±8
±6
±8
±8
注:
①K为测段水准路线长度,单位为km;L为水准路线长度,单位为km;Ri为检测测段长度,以千米计;n为测段水准测量站数。
②当山区水准测量每公里测站数n≥25站以上时,采用测站数计算高差测量限差。
二等水准测量观测应符合表15规定。
表15水准测量观测要求
等级
水准尺类型
水准仪等级
视距(m)
前后视距差(m)
测段前后视距累积差(m)
视线高度(m)
二等
因瓦
DS1
≤50
≤1.0
≤3.0
下丝读数≥0.5
DS05
≤60
6.4.3二等水准观测要求
二等水准测量按照《国家一、二等水准测量规范》相关要求执行,作业前及作业过程中检查i角均应不超过15″;水准尺须采用辅助支撑进行安置,测量转点应安置尺垫,尺垫选择坚实的地方并踩实以防尺垫的下沉。
水准线路采用往返观测,并沿同一路线进行。
每一测段均采用偶数站结束,往返观测在一日的不同时间段进行。
水准测量的仪器及水准尺类型应按测量等级的要求选择,宜优先采用相应等级的数字水准仪及其自动记录功能采集数据,观测数据采用仪器内置储存器记录,并转换成电子手簿。
6.4.4计算处理
1)高程控制网应按照国家二等水准测量标准施测。
为了尽量保证新高程控制网与原网一致,可采用挑选稳定的线路水准基点、深埋水准点或基岩水准点为起算点,进行整体严密平差计算,采用专业平差软件平差。
高程成果保留到0.1mm。
2)水准测量作业结束后,每条水准路线应按测段往返测高差不符值计算每千米水准测量偶然中误差MΔ;当水准网的环数超过20个时,还应按环线闭合差计算每千米高差全中误差Mw。
MΔ和Mw应符合规范的规定,否则应对较大闭合差的路线进行重测。
提交资料清单
1)技术设计书;
2)仪器检验资料;
3)GPS网联测图;
4)GPS网原始观测数据、手簿;水准测量观测记录和原始文档;
5)GPS网平差计算资料;
6)GPS网成果表;
7)水准测量高差计算表;
8)高程计算表;
9)水准点高程表;
10)技术总结报告;
11)除仪检资料和观测手簿外所有资料的光盘。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 龙厦深铁精测网 复测 技术设计 打印