專利名稱：一種高速鐵路大跨度連續(xù)梁上cpⅲ點(diǎn)位移動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速鐵路測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種高速鐵路大跨度連續(xù)梁上CPIII 點(diǎn)位移動(dòng)控制方法。
背景技術(shù)：
高速鐵路部分CPIII控制點(diǎn)設(shè)置在橋梁上，但橋梁會(huì)隨著氣溫的變化產(chǎn)生熱脹冷 縮，橋上的CPIII點(diǎn)均布設(shè)在軌道兩側(cè)防撞墻上，防撞墻會(huì)隨橋梁一起發(fā)生變形，因此帶動(dòng) CPIII點(diǎn)點(diǎn)位移動(dòng)，遠(yuǎn)離橋梁固定支座端的大梁伸縮縫處CPIII點(diǎn)坐標(biāo)變化最大，采用自由 設(shè)站交匯法進(jìn)行軌道精調(diào)時(shí)設(shè)站誤差精度達(dá)厘米級(jí)，遠(yuǎn)大于2mm的限差要求，測(cè)量精度不 能得到有效的保證，致使無(wú)法采用其成果進(jìn)行軌道精調(diào)作業(yè)。并且由于連續(xù)梁在晝夜不停 的發(fā)生伸縮變形，重測(cè)該段CPIII平面控制網(wǎng)后設(shè)站誤差仍難以滿足技術(shù)要求，因此簡(jiǎn)單 的重測(cè)難以徹底解決該段出現(xiàn)的問(wèn)題。目前尚沒有有效解決大跨度連續(xù)梁上CPIII點(diǎn)位移 動(dòng)問(wèn)題的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種解決高速鐵路大跨度連續(xù)梁上CPIII點(diǎn)位 移動(dòng)問(wèn)題的方法，利用橋梁伸縮變形的線性特征，通過(guò)量測(cè)梁體伸縮變形量來(lái)修正CPIII 點(diǎn)位坐標(biāo)以保證CPIII控制點(diǎn)的絕對(duì)及相對(duì)精度。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為上述的解決高速鐵路大跨度連續(xù)梁上CPIII點(diǎn)位移動(dòng)問(wèn)題的方法，包括如下步 驟1、CPIII平面網(wǎng)測(cè)量時(shí)，量測(cè)大梁縫長(zhǎng)度為；2、CPIII點(diǎn)軌道精調(diào)時(shí)，再次測(cè)量大梁縫的長(zhǎng)度為Sg，則大梁縫長(zhǎng)度變化量A S =
S 后；3、大梁縫左右兩端梁長(zhǎng)伸縮量分別為 上式中s+Sg、分別為大梁縫兩側(cè)活動(dòng)支座端至固定支座端的距離；左右兩 端橋梁向相反的方向伸縮。4、橋梁段線路走向的坐標(biāo)方位角為a，則大梁縫兩側(cè)的CPIII點(diǎn)相應(yīng)的坐標(biāo)改正 數(shù)為AX小里程=AS小里程Xcosa A X大里程=A S大里程X cosa
AY小里程=AS小里程Xsina ； AY大里程=AS大里程Xsina ；其中，AX小里程、A Y小里程為大梁縫S小里程上CPIII點(diǎn)坐標(biāo)改正數(shù)，AX大里程、A Y大里程 為大梁縫上CPIII點(diǎn)坐標(biāo)改正數(shù)。本發(fā)明通過(guò)此種方法，在進(jìn)行軌道精調(diào)等作業(yè)時(shí)，只需量測(cè)觀測(cè)時(shí)刻的梁縫長(zhǎng)度 值即可進(jìn)行坐標(biāo)改化以指導(dǎo)軌道精調(diào)等作業(yè)；同時(shí)，該方法能夠有效的消除或減弱伴隨著 晝夜及季節(jié)變化而發(fā)生的橋梁伸縮變形引起的CPIII點(diǎn)位坐標(biāo)變化問(wèn)題，適用于任何跨度 的橋梁，解決了施工期間這一疑難問(wèn)題。


圖1為大跨連續(xù)梁示意圖。圖中，1-固定支座端，2-活動(dòng)支座端。
具體實(shí)施例方式參見圖1，一種高速鐵路大跨度連續(xù)梁上CPIII點(diǎn)位移動(dòng)控制方法，是利用橋梁伸 縮變形的線性特征，通過(guò)量測(cè)梁體伸縮變形量來(lái)修正CPIII點(diǎn)位坐標(biāo)以保證CPIII控制點(diǎn) 的絕對(duì)及相對(duì)精度。包括如下操作步驟1、全站儀在大梁縫處設(shè)站進(jìn)行CPIII平面網(wǎng)測(cè)量時(shí)，量測(cè)大梁縫長(zhǎng)度為Sffi。2、在采用該段CPIII點(diǎn)進(jìn)行軌道精調(diào)時(shí)，再次測(cè)量大梁縫的長(zhǎng)度為Sg，則大梁縫 長(zhǎng)度變化量AS根據(jù)式⑴為計(jì)算；ASzSg-S^ (1)3、設(shè)定大梁縫兩側(cè)活動(dòng)支座端2分別至固定支座端1的距離為S+■和S±sg，左 右兩端橋梁向相反的方向伸縮，則左右兩端梁長(zhǎng)伸縮量依據(jù)式(2)、式(3)計(jì)算
；(3)4、測(cè)量橋梁上線路走向(該線路段位直線段)的方位角為a，則該處大梁縫兩側(cè) 的CPIII點(diǎn)相應(yīng)的坐標(biāo)改正數(shù)(該CPIII點(diǎn)相對(duì)于原位的位移量)由式(4)、式(5)得出
A X小里程=A S小里程X cosaA X大里程=A S大里程X cosaAY小里程=AS*agXSina ； (4) AY大里程=AS±agXSina ； (5)其中，AX小里程、AY小里程為大梁縫S小里程上CPIII點(diǎn)坐標(biāo)改正數(shù)，AX大里程、A Y大里程 為大梁縫上CPIII點(diǎn)坐標(biāo)改正數(shù)；5、假設(shè)固定支座端不動(dòng)，則梁長(zhǎng)伸縮量即為固定支座端1至活動(dòng)支座端2 (大梁縫 端)橋梁在線路方向上伸縮引起的，根據(jù)連續(xù)梁上各CPIII點(diǎn)至固定支座段CPIII點(diǎn)的距
離Si、Sj.......，計(jì)算該點(diǎn)位在線路方向上隨梁體伸縮發(fā)生的位移量ASi、ASj........
(S^Sj.......為梁體上連續(xù)各CPIII點(diǎn)端的大梁縫活動(dòng)支座端分別至固定支座端的距離，
ASpASj.......為梁體上連續(xù)個(gè)CPIII點(diǎn)的位移量)。那么，根據(jù)式(4)和式(5)可以得出連續(xù)梁上兩側(cè)CPIII點(diǎn)的坐標(biāo)分量的改正數(shù)(相對(duì)于原位置)為(AXi = △SiXcos、 △Y! = ASiXsirO。實(shí)施例測(cè)量一處橋梁時(shí)CPIII平面網(wǎng)測(cè)量時(shí)，量測(cè)具體點(diǎn)的大梁縫長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，見表一；CPIII點(diǎn)軌道精調(diào)時(shí)，再次量測(cè)該處大梁縫長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，見表二 ；表一 CPIII平面網(wǎng)測(cè)量時(shí)量測(cè)的大梁縫長(zhǎng)度數(shù)據(jù) 表二 CPIII點(diǎn)軌道精調(diào)時(shí)測(cè)量大梁縫的長(zhǎng)度數(shù)據(jù) 則此時(shí)，該大梁縫長(zhǎng)度變化量為A S 左=463. 92-453. 92 = 10mm ；A S 右=360. 22-350. 22 = 10mm。在梁體線性伸縮占絕對(duì)主導(dǎo)地位下，假設(shè)為400米，為300米，則連續(xù) 梁伸縮量根據(jù)式(1)和式(2)計(jì)算約為5. 71mm、4. 29mm 以向大里程增加的方向的伸縮變形量為正，以向小里程方向的伸縮變形量為負(fù)。 此時(shí)測(cè)的橋梁上線路走向(該線路段位直線段)的方位角a為30°，則該大梁縫兩側(cè)的 CPIII點(diǎn)相應(yīng)的坐標(biāo)改正數(shù)根據(jù)式(4)、式(5)為(-4. 95,-0. 29)mm和(3. 71,0. 21)；即該 兩處CPIII點(diǎn)相對(duì)于原來(lái)位置的位移坐標(biāo)為:(-4.95、-0. 29)mm和(3. 71、0. 21)。
權(quán)利要求
一種高速鐵路大跨度連續(xù)梁上CPIII點(diǎn)位移動(dòng)控制方法，包括如下步驟1)CPIII平面網(wǎng)測(cè)量時(shí)，量測(cè)大梁縫長(zhǎng)度為S前；2)CPIII點(diǎn)軌道精調(diào)時(shí)，再次測(cè)量大梁縫的長(zhǎng)度為S后，則大梁縫長(zhǎng)度變化量ΔS＝S后-S前；3)大梁縫左右兩端梁長(zhǎng)伸縮量分別為S小里程、S大里程分別為大梁縫兩側(cè)活動(dòng)支座端(2)至固定支座端(1)的距離；4)測(cè)量橋梁上線路走向的方位角為α，則大梁縫兩側(cè)的CPIII點(diǎn)相應(yīng)的坐標(biāo)改正數(shù)為ΔX小里程＝ΔS小里程×cosα ΔX大里程＝ΔS大里程×cosαΔY小里程＝ΔS小里程×sinα；ΔY大里程＝ΔS大里程×sinα；其中，ΔX小里程、ΔY小里程為大梁縫S小里程上CPIII點(diǎn)坐標(biāo)改正數(shù)，ΔX大里程、ΔY大里程為大梁縫S大里程上CPIII點(diǎn)坐標(biāo)改正數(shù)。FSA00000066676100011.tif,FSA00000066676100012.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路大跨度連續(xù)梁上CPIII點(diǎn)位移動(dòng)控制方法，其 特征在于所述步驟4)中，線路走向?yàn)樵摱尉€路段位的直線段。
全文摘要
本發(fā)明涉及高速鐵路測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種解決高速鐵路大跨度連續(xù)梁上CPIII點(diǎn)位移動(dòng)問(wèn)題的方法。由于CPIII點(diǎn)均布設(shè)在軌道兩側(cè)防撞墻上，防撞墻會(huì)隨橋梁一起發(fā)生變形，因此帶動(dòng)CPIII點(diǎn)點(diǎn)位移動(dòng)，采用自由設(shè)站交匯法進(jìn)行軌道精調(diào)時(shí)設(shè)站誤差精度達(dá)厘米級(jí)，遠(yuǎn)大于2mm的限差要求，測(cè)量精度不能得到有效的保證，致使無(wú)法采用其成果進(jìn)行軌道精調(diào)作業(yè)。本發(fā)明一種解決高速鐵路大跨度連續(xù)梁上CPIII點(diǎn)位移動(dòng)問(wèn)題的方法，是指通過(guò)確定連續(xù)梁上大梁縫的長(zhǎng)度變化量來(lái)確定CPIII點(diǎn)的平面坐標(biāo)變化量。本發(fā)明利用前后測(cè)量時(shí)大梁縫的伸縮量以及該段位的方位角來(lái)修正CPIII點(diǎn)位坐標(biāo)以保證CPIII控制點(diǎn)精度，適用于任何跨度的橋梁。
文檔編號(hào)E01B35/00GK101864709SQ201010133768
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者任曉春, 武瑞宏, 王世君 申請(qǐng)人:中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司