新建客运专线铁路接触网腕臂参数无轨测量技术的应用

摘要：新建客运专线铁路通过应用接触网腕臂参数无轨测量技术，接触网腕臂计算可在轨道尚未铺设的前提下完成，腕臂安装施工摆脱了对轨道的依赖性，减少了施工中的相互制约，实现了接触网施工与站前施工的同步进行，全面加快了施工进度，确保工程节点目标的顺利实现。

关键词：定测；腕臂参数；无轨测量；同步进行

中图分类号：TU74 文献标识码： A

0 引言

新建客运专线铁路接触网工程上部施工，待接触网支柱组立与轨道铺设精调结束后，参照成型轨道进行接触网腕臂参数测量，根据测量结果展开腕臂计算与预配安装、承导线架设、悬挂调整等后续施工。实际生产过程中常因站前专业轨道铺设进度影响腕臂参数测量，造成施工进度严重滞后，工程末期经常出现抢工现象，施工质量、施工工期均无法有效保证。

1 接触网腕臂参数无轨测量技术的应用

为全面推进新建客运专线铁路接触网工程的施工进展，使接触网腕臂参数测量摆脱对轨道的依赖性，积极做到接触网施工与站前施工的同步进行。通过分析新建客运专线铁路工程各个专业工程的施工特点，巧妙处理各专业间的接口衔接。依据设计单位提供的永久性水准基点及线路控制导线点，根据站前单位提供的CPⅢ控制网，实现接触网腕臂参数无轨测量。通过与站前单位沟通、配合，充分利用站前单位路基级配碎石碾压完成至上砟前的施工间隙，对接触网工程进行腕臂计算与安装，待轨道铺设前完成腕臂安装、附加线架设、承力索架设等相关工作，为接触网腕臂安装、承力索架设等施工争取宝贵时间，确保接触网专业的施工工期，实现各项施工一次性到位。

2 接触网腕臂参数无轨测量准备

表1 接触网区间交桩定测资料

表2 接触网站场交桩定测资料

3接触网腕臂参数无轨测量技术的具体实施

接触网腕臂计算所需相关腕臂参数有：支柱侧面限界、轨道超高、支柱斜率、底座安装高度、接触网零部件尺寸、绝缘子尺寸等相关数据。通过现场对所需参数进行测量整理，利用软件完成腕臂计算，克服了站前轨道铺设带来的施工制约，在轨道铺设前顺利完成了腕臂安装等相关施工，确保节点工期的顺利实现。

3.1支柱侧面限界参数无轨测量

待线路路基区段级配碎石碾压完成后，通过与站前单位沟通配合，依据永久性水准基点、线路控制导线点、CPⅢ控制网，按照接触网交桩定测台账的详细里程，利用全站仪逐一定测出接触网支柱中心顺线路方向的精确里程并增加对应的线路中心桩，通过测量线路中心桩至支柱的距离确定支柱的侧面限界。

通过利用CPⅢ控制网进行测量，保证了接触网支柱纵、横向的精确定位，实现了接触网支柱侧面限界参数的无轨测量，测量数据的精确度完全满足设计要求。

在站场岔区测量过程中，根据道岔定位柱距离轨缝WA的设计距离，通过参照厂家道岔安装图，确定道岔定位柱处对应轨道线间距，根据道岔定位柱处曲股方向，准确计算支柱的侧面限界。

3.2轨面红线参数无轨测量

支柱侧面限界测量完成后，根据设计提供的永久性水准基点和增设的临时水准点，通过水准仪测量支柱基础顶面的高程，并标注在支柱基础上。利用水准仪测量高程时，需保证任意相邻两个临时水准点的测量数据形成有效闭合，确保测量数据的准确性。

通过结合支柱处实测基础高程与设计轨面高程，在支柱上准确标画出轨面红线（轨面红线用来表示两钢轨连线中心的高程）。支柱轨面红线的标画需会同监理、站前单位共同办理，为后续腕臂底座安装、腕臂计算提供参考，确保腕臂安装后承力索高度符合设计要求。

通过测量轨面红线至支柱法兰的距离，结合H型钢柱预留孔距支柱法兰的距离，确定腕臂上底座的安装高度，通过预留孔的选择确保底座安装高度符合设计要求，为腕臂计算提供相应参数，同时轨面红线高程=低轨轨面高程+0.5*超高。

3.2.1轨道外轨超高确定

式中：h为外轨超高（mm）；R为曲线半径（m）；Vmax为路段设计最高行车速度（km/h）。因同一线路不同区段的设计时速可能存在差异，过超高、欠超高的设置不同对轨道超高造成的影响，h应以具体设计值为准。

3.2.2支柱处轨面高程确定

轨面高程计算公式：

（2）

式中：H为支柱处轨面高程；Hz为变坡点高程；L为支柱点距变坡点距离；i为坡度（‰），升坡段为“+”，降坡段取“-”。

竖曲线计算的目的是确定设计纵坡上指定桩号的设计标高，用以确定支柱在竖曲线范围内对应轨道的高程。

①计算竖曲线的基本要素：

（3）

（4）

（5）

式中：T为切线长；E为外距；△i为相邻坡段坡度代数差的绝对值（）；R为竖曲线半径x为支柱点到竖曲线始或终点的水平距离；y为竖曲线上任意点到切线的纵距，即竖曲线上任意点与坡线的高差（又称竖曲线设计标高修正值）。 施工过程中根据《无缝线路轨道布置图》中竖曲线参数，通过将竖曲线计算公式编辑至EXCEL表中，可自动生成竖曲线范围内对应桩号的轨面高程，形成一套完成的竖曲线轨面高程计算程序，如表3。

表3 EXCEL表中竖曲线轨面高程计算程序界面

3.3支柱斜率参数测量

为避免支柱表面凹凸不平造成支柱斜率的测量误差，改通过变斜率尺测量支柱斜率的传统方式，采用经纬仪测量支柱的总倾斜度后，推算出支柱每米平均倾斜度，使得测量数据更加精准，测量精度满足设计要求。

3.4接触网腕臂零部件尺寸参数测量

根据腕臂计算参数需要，对进场接触网零部件尺寸进行测量，零部件尺寸应满足《电气化铁路接触网零配件》（TB/2075-2010）的规定，计算参数以实物测量结果为准，当零部件尺寸偏差不符合文件规定时，及时与生产厂家进行沟通，确定同一批次材料的具体尺寸，避免影响腕臂计算结果。

3.5接触网腕臂的计算与安装

将现场测量支柱侧面限界、斜率、轨道超高、腕臂底座安装高度、零部件尺寸等相关参数输入计算软件，进行腕臂计算，生成《腕臂预配表》。预配班组根据《腕臂预配表》中详细数据，实施工厂化预配，预配过程中采用专用平台，采取力矩扳手将螺栓力矩紧固就位，腕臂预配完毕后对各项尺寸进行复查，允许偏差±5mm。

施工现场依据标画的轨面红线按照设计高度进行底座安装，相继展开腕臂安装工作，施工现场通过应用接触网腕臂参数无轨测量技术，实现在轨道尚未铺设的前提下全面完成腕臂安装，提高了施工效率，加快了施工进度，避免接触网施工过程中站前专业带来的施工制约，确保了接触网各项施工的有序进行。

4 结束语

新建客运专线铁路接触网腕臂参数无轨测量技术的应用，需熟练掌握测量要点，实施过程中依据永久性水准基点、线路控制导线点、CPⅢ控制网，实现了接触网的纵横向的精确定测和轨面红线的准确标画，为接触网腕臂计算与安装提供了准确的参数，各项施工精度均能满足设计要求。通过现场应用接触网腕臂无轨测量技术，改变了以往待轨道铺设就位后，才进行接触网腕臂安装施工的传统理念。将接触网腕臂参数无轨测量技术与现场施工有机的结合起来，可有效的避免站前单位施工带来的相互制约，全面提高生产效率，保证了工程工期，给企业创造良好的经济效益。