任务122无砟轨道基准网GRP建立学习指导解析.docx
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任务122无砟轨道基准网GRP建立学习指导解析
任务12-2无砟轨道基准网GRP建立学习指南
一、概述
学习单元
项目12:
高速铁路轨道测量
任务12-2无砟轨道基准网GRP建立
学时
讲课2h,实作(课内2h,课外6h)
学习目标
通过案例教学使学生学会高速铁路轨道GRP控制网测量的程序、内容、技术要求及实施;会编写高速铁路轨道GRP控制网测量技术设计及技术总结。
主要内容描述
高速铁路轨道板精调时,通常设计单位与施工单位要在轨道上设置GRP控制点其实施过程——制定GRP测量方案——实施外业数据获取任务——检核测量结果的正确性——内业成果处理——检查观测结果正确性——GRP测量结果报告的编写等工作。
该项目就是教会学生如何组织实施无砟轨道基准网GRP建立工作。
教学参考资料
①《高速铁路施工测量》西安交通大学出版社周建东编著
②《无砟轨道工程测量技术》中国铁道出版社朱颖主编
③《津秦无砟轨道基准网GRP建立作业指导书》案例
④《工程测量规范》、《GPS测量规范》、《高速铁路设计文件》、GRP后处理软件.
项目保障条件
1、教学条件要求
①多媒体教室;
②任务12-2PPT
③GRP内业处理软件
④高程平差软件(武汉大学科傻控制测量平差软件)
⑤高速铁路施工测量规范
⑥TC1201+或TC2003智能全站仪、电子水准仪使用说明书及操作视频
⑦高速铁路GRP基准网建立技术设计书(案例)
⑧高速铁路GRP基准网建立技术总结(案例)
2、实训条件
①TC1201+或TC2003智能全站仪4台;
②天宝或徕卡电子水准仪4台;
③500米GRP基准网建立实训场;
学习重点与难点
1.学习重点:
①高速铁路GRP基准网建立的测量方案的制定;
②高速铁路GRP基准网建立实施、计算及精度评定;
③编写GRP基准网建立报告。
2.学习难点:
①高速铁路GRP基准网建立测量实施、计算及精度评定;
教学方法建议
头脑风暴法、讨论法、任务驱动教学法
考核标准
成果评定:
根据学生测量成果的精度评定成绩,占50%。
学生自评:
学生根据自己在项目实施过程中的作用及表现进行自评,占10%。
小组互评:
根据工作表现,发挥的作用,协作精神等小组成员互评,占15%。
教师评价:
根据考勤、学习态度、吃苦精神、协作精神,职业道德等进行评定;
根据项目实施过程每个环节及结果经进行评定;
根据实习报告质量进行评定;综合以上评价,占25%。
作业
1.编写GRP基准网建立计划及方案;
二、任务书
任务12-2
无砟轨道基准网GRP建立
任
务
已
有
资
料
1、CPIII平面图
2、GRP计算理论数据
点号
Y
X
H
代码
类型
802905
486039.3645
4409324.2335
32.8158
61
FF_GRP
802906
486044.3079
4409320.0130
32.8093
61
FF_GRP
802907
486049.2512
4409315.7924
32.8028
61
FF_GRP
802908
486054.1946
4409311.5719
32.7963
61
FF_GRP
802909
486059.1380
4409307.3513
32.7898
61
FF_GRP
802910
486064.0814
4409303.1308
32.7833
61
FF_GRP
802911
486069.0247
4409298.9102
32.7768
61
FF_GRP
802912
486073.9681
4409294.6897
32.7703
61
FF_GRP
802913
486078.9115
4409290.4691
32.7638
61
FF_GRP
802914
486083.8548
4409286.2486
32.7573
61
FF_GRP
802915
486088.7982
4409282.0280
32.7508
61
FF_GRP
802916
486093.7416
4409277.8074
32.7443
61
FF_GRP
802917
486098.6850
4409273.5869
32.7378
61
FF_GRP
802918
486103.6283
4409269.3663
32.7313
61
FF_GRP
802919
486108.5717
4409265.1458
32.7248
61
FF_GRP
802920
486111.7829
4409262.4041
32.7206
61
FF_GRP
802921
486114.5377
4409260.0521
32.7169
61
FF_GRP
802922
486119.4811
4409255.8316
32.7104
61
FF_GRP
802930
486124.4245
4409251.6110
32.7039
61
FF_GRP
802931
486132.0296
4409245.1178
32.6939
61
FF_GRP
802932
486139.6348
4409238.6247
32.6839
61
FF_GRP
802933
486147.2400
4409232.1315
32.6739
61
FF_GRP
任务要求
6人一组,每组在高铁GRP测量模拟实训场完成100米GRP测量任务
技术要求
(1)相邻GRP间相对精度要求
平面
0.2mm
高程
0.1mm
(2)GRP测量自由设站精度
X
≤1mm
Y
≤1mm
H
≤1mm
定向精度
≤2秒
(3)CPⅢ控制点坐标不符值限差
X
≤1.5mm
Y
≤1.5mm
H
≤1.5mm
(4)GRP平面测量外业限差要求
控制网等级
横向坐标最大值最小值较差
纵向坐标最大值最小值较差
备注
轨道基准网
0.6mm
0.8mm
测回间
(5)GRP高程测量测站主要技术要求
水准测量等级
前后视距差(m)
视线高度(m)
测量模式
轨道基准网
≤2
≥0.3
后前(BF)
(6)GRP平面测量全站仪精度要求
仪器类型
方向标称精度
测距仪标称精度
备注
全站仪
≤1秒
≤1+2ppm
应能自动搜索目标
(7)GRP平面测量设备精度要求
设备类型
精度指标
精度要求
棱镜组件
重复性和各标志点间互换性安装误差
≤0.3mm
温度计
温度测量误差
≤0.5℃
气压计
气压测量误差
≤50Pa
精密棱镜
至少9个
CPIII棱镜杆
至少8根
精密基座
至少1个
脚架
木质脚架
(8)GRP高程测量设备精度要求
设备类型
精度指标
精度要求
水准仪
MΔ
≤0.3mm/km
水准标尺
整体铟钢水准标尺
对中配件
至少1个
CPIII高程杆
至少1个
脚架
木质脚架
基本工作步骤
①根据点之记统计CPIII控制桩完整性;
②领取仪器设备并检校;
③制定GRP平面及高程点测量方案;
④分组实施GRP平面及高程外业观测;
⑤GRP内业处理;
⑥技术总结
仪器与工具
leica1201+1台;天宝DINI03型号电子水准仪1台
测量结果检核
检核
内容
小组自检
小组互检
合格点数
不合格点数
合格点数
不合格点数
GRP平面
GRP高程
考核评价
成果评定
根据学生测量成果的精度评定成绩,占50%;
得分
学生自评
学生根据自己在项目实施过程中的作用及表现进行自评,占10%;
得分
小组互评
根据工作表现,发挥的作用,协作精神等小组成员互评,占15%;
得分
教师评价
根据考勤、学习态度、吃苦精神、协作精神,职业道德等进行评定;
根据根据项目实施过程每个环节及结果经进行评定;
根据实习报告质量进行评定;综合以上评价,占25%。
得分
成绩
教师签名
三、教学内容
1GRP控制网简介
GRP控制网又称轨道基准网,为轨道板精调提供控制基准,GRP控制网是在CPIII控制网的基础上加密得到的。
在每一个轨道板的接缝处,各设置一个GRP点和一个定位锥,并使之垂直于超高面,距轨道中心线10cm。
在超高区域,GRP点设置在低侧,定位锥设置在高侧。
GRP点埋设时,要用粘合剂锚固,或用膨胀螺栓固定GRP基标钉,基标钉的测量点设在中心凹槽处。
GRP基标钉如下图所示:
GRP控制网测量包括平面的测量和高程测量。
2GRP网的精度要求
根据《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》,相邻GRP点的相对精度应满足平面位置
、高程
。
3测量仪器及精度要求
GRP测量主要设备表
序号
设备
数量
用途
1
棱镜三角座
1个
用于基准点平面坐标测设
2
全站仪
1台
测量被测点的平面坐标
3
电子水准仪和条码因瓦水准尺
1套
测量被测点的高程
4
水准尺适配器
1个
放置水准尺
5
CPIII目标棱镜
8个
全站仪自由设站边角交会的目标
平面测量需使用高精度智能型全站仪,角度测量的标称精度
,距离测量的标称精度
。
高程测量使用高精度电子水准仪,配备因瓦水准尺且每公里往返测标准偏差不大于0.3mm。
4测量前的准备工作
在测设GRP网前应完成如下工作
(1)根据板的编号确定GRP点的编号,GRP点的编号应如下定义:
例:
L00212——左侧轨道板上GRP点,对应板号为00212
(2)利用施工布板软件计算出GRP点的平面放样坐标。
(3)在两对CPII点间设站,观测八个CPIII点,利用后方交会计算出测站点坐标并定向。
观测完成后应及时计算出测站中误差和CPIII点残差,并对残差进行评估,如出现异常偏差,则需分析原因及时处理。
根据计算坐标测设轨道板基准点。
(4)在基准点位置埋设测钉,埋设测钉时,轨道板基准点放样平面位置允许偏差为
。
5GRP控制网的测设
7.1控制流程:
7.2GRP平面测量
7.2.1测量方法
测站应尽量靠近待测点连线,以利用全站仪的测角高精度,所以对左右线的基准网分开测量。
对基准点的测量应按组进行,对各组内的测量,全站仪不用倒镜,视线方向与测量运动方向相反。
每组从64米(10块板)到104米(16块板)不等,视天气情况而定。
也就是说一站至少测设11个基准点,其中5个与上一站重合。
各组至少要3个测回。
7.2.2测量步骤
(1)从靠近全站仪的位置出发,观测至少6个CPIII点观测GRP点(11个到16个点)(以上为一个测回,每站至少测三测回)。
(2)向前搬站观测CPIII点(至少要4个点与上一站的CPIII重合)测GRP点(其中至少5点与上站测量重复),重复以上过程。
7.2.3平差计算
将相关的CPIII点坐标文件、实测平面坐标的原始记录数据(储存在记忆卡上的GSI格式数据,记录模式采用标准模式,只记录测量点的三维坐标数据),纳入II型板施工布板软件的数据库。
利用软件对各点进行总体的平差计算。
计算结果超限将无法通过,需重新测量,直到通过。
在软件进行计算时,搭接区计算使用余弦均值计算以确保线形平顺,均值和单个GRP测量值之间的偏差应小于0.4mm。
7.3GRP高程测量
7.3.1测量方法
高程测量的方法和平面测量类似,在相邻两个CPIII间置镜,以CPIII点作为后视点和前视点,待测的GRP点作为中视点,进行往返测量。
测量时必须采用因瓦水准尺适配座,而在不加适配座的情况下要说明。
水准测量时现场不需要记录CPIII点的实际高程只需要按照规定步骤进行测量并记录好点号及实测数据。
莱卡水准仪选择记录格式为8位GSI格式。
7.3.2测量步骤
(1)在两个CPIII点中间架站后视一个CPIII点(如CPIII1)测量GRP点前视一个CPIII点(如CPIII2)调整测站测CPIII2测量GRP点测CPIII1(测完一组)。
(2)向前搬站后视前一个CPIII点(如CPIII2)先测上一组的基准点(至少3个)再测本组的基准点前视下一个CPIII点如(CPIII3)回测,重复以上过程。
7.3.3平差计算
将电子水准仪对基准网的实测高程原始记录数据纳入II型板施工布板软件的数据库。
利用软件对各点进行总体的平差计算。
计算结果超限将无法通过,需重新测量,直到通过。
6GRP测量的注意事项
(1)平面测量原理就是测出GRP点与CPIII点的相对坐标,然后利用软件将GRP点与CPIII的局部坐标转换成各施工网或区域网,所以测量时不需确定测站的位置(任意设站后分别测量各CPIII点和基准点,只记录测站点和所测点的三维坐标)。
(2)测量前应对仪器的工作状态进行检校,特别是水准仪的i角误差不得大于2秒
(3)测量过程中不易发现测量数据的正确性,所以每组测量都要对一起棱镜的安置仔细检查,防止测量结果偏差超限而返工。
(4)安置于CPIII点上的标准棱镜,每组棱镜常数都比较接近,在施工时只输入一个平均值即可。
为了保证棱镜相对稳定性,棱镜插上后尽量不要插拔,棱镜插入CPIII前先正对准全站仪,之后不要转动棱镜方向。
(5)在平面测量中,同一测站只使用一个基座,确保系统误差不会影响内部精度;注意销钉与GRP基标钉凹槽相匹配,而且基标钉保持清洁;每次安装全站仪时,基座与全站仪的相对位置须保持一致。
(6)在高程测量中,单站视距差须小于2米,水准线路累计视距差小于4m,视线必须高出地面至少30cm。
(7)对于相邻两站的所测的GRP点,平面至少搭接5个点,高程至少搭接3个点。
(8)平面测量只能在铺设轨道板之前测量,注意高程测量必须在轨道板粗铺后进行,以消除荷载的影响。
为了减小外界环境变化对测量结果的影响,夏季测量应在夜间或阴天进行。
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