《高速铁路精密工程测量技术》围绕高速铁路工程测量技术相关问题进行研究:第1章绪论,主要介绍了国外高速铁路的发展及国内高速铁路的发展和规划、我国高速铁路精密测量技术体系的形成及特点等;第2章高速铁路框架控制网(CPO)测量技术,主要介绍了CPO控制网的目的和作用、技术方法、技术设计、外业实施和数据处理等;第3章高速铁路基础平面控制网测量技术,主要介绍了CPI控制网的目的和作用、测量方法、技术设计、外业实施和数据处理等;第4章高速铁路线路平面控制网测量技术,主要介绍了CPⅡ控制网的目的和作用、技术方法、技术设计、外业实施和数据处理等;第5章高速铁路轨道控制网测量技术,主要介绍了CPⅢ控制网的目的和作用、技术方法、技术设计、外业施测和数据处理等;第6章高速铁路线路水准基点控制网测量技术,主要介绍了线路水准基点控制网的目的和作业、技术方法、技术设计、外业施测和数据处理等;第7章双块式无砟轨道精调测量技术,主要介绍了双块式无砟轨道及其安装与精调方法;第8章板式无砟轨道精调测量技术,主要介绍了板式无砟轨道及其安装和精调测量、板式无砟轨道精调系统、数据处理和精调作业等;第9章长钢轨精密测量与精调技术,主要介绍了轨道平顺性、钢轨与扣件系统、钢轨精密测量与精调的基本原理、钢轨精调测量系统、钢轨精调作业、钢轨精调数据处理等。
随着我国经济的快速发展,时速大于200km的高速铁路工程正在紧锣密鼓地建设中。高速铁路具有行车速度高、安全性和舒适性要求高等特点,因此,高速铁路不仅对线下工程的设计、施工提出了更严格的精度要求,还对线上工程的设计和施工提出了前所未有的高精度要求,即要求轨道必须具有很高的中长波平顺性。而我国既有的铁路工程测量技术方法对轨道工程的精度考虑较少,不适用于高速铁路的建设和维护,因此需要建立适用于高速铁路建设和运营维护的高速铁路精密工程测量体系。为此,原铁道部组织开展了一系列关于高速铁路工程测量技术的研究工作,包括工程控制网的设计、精度评定等,为我国高速铁路工程测量技术标准的形成奠定了基础。
作者及所在单位长期耕耘在我国高速铁路勘测设计一线,主持了国内多条高速铁路客运专线的工程测量工作,积累了丰富的实践经验和第一手资料。此外,作者还坚持思考、不断创新,主持或参与了多个重大科研项目。经过30多年的铁路工程测量经验积累,尤其是近10多年在高速铁路工程测量实践和科研工作中的思考和总结,作者对高速铁路工程测量问题有了更深刻的认识和理解。2015年至今,作者主持了“高速铁路线路空间几何条件及状态的测量保证体系研究”项目的研究工作,通过该科研项目,我们课题组对高速铁路测量保证体系进行了再研究、再创新,取得了一些成果。
经过各铁路设计院、高校和科研院所等的共同努力,高速铁路工程测量技术正日趋完善和成熟,但仍存在一些问题,尤其是高速铁路运营期的工程测量工作,例如,运营期天窗时间短,如何高效地完成线上控制网的复测和轨道检测工作等。目前,我国高速铁路工程测量市场正逐步壮大,从业人员数量日趋庞大,但技术人员能力参差不齐。为保障我国高速铁路工程测量成果质量,提高我国高速铁路工程测量技术水平,故写作此书,一方面希望本书对各位同行的工作有所帮助,另一方面希望本书能激发各位同行的研究热情,助力解决我国高速铁路工程测量中存在的不足。
本书围绕高速铁路工程测量技术相关问题进行研究:第1章绪论,主要介绍了国外高速铁路的发展及国内高速铁路的发展和规划、我国高速铁路精密测量技术体系的形成及特点等;第2章高速铁路框架控制网(CPO)测量技术,主要介绍了CPO控制网的目的和作用、技术方法、技术设计、外业实施和数据处理等;第3章高速铁路基础平面控制网测量技术,主要介绍了CPI控制网的目的和作用、测量方法、技术设计、外业实施和数据处理等;第4章高速铁路线路平面控制网测量技术,主要介绍了CPⅡ控制网的目的和作用、技术方法、技术设计、外业实施和数据处理等;第5章高速铁路轨道控制网测量技术,主要介绍了CPⅢ控制网的目的和作用、技术方法、技术设计、外业施测和数据处理等;第6章高速铁路线路水准基点控制网测量技术,主要介绍了线路水准基点控制网的目的和作业、技术方法、技术设计、外业施测和数据处理等;第7章双块式无砟轨道精调测量技术,主要介绍了双块式无砟轨道及其安装与精调方法;第8章板式无砟轨道精调测量技术,主要介绍了板式无砟轨道及其安装和精调测量、板式无砟轨道精调系统、数据处理和精调作业等;第9章长钢轨精密测量与精调技术,主要介绍了轨道平顺性、钢轨与扣件系统、钢轨精密测量与精调的基本原理、钢轨精调测量系统、钢轨精调作业、钢轨精调数据处理等。
本书由任晓春著,全面负责全书的规划和统稿,参与本书编写工作的还有武瑞宏、周东卫、马洪磊、夏朝龙、徐小左、何金学、张齐勇、朱郭勤、许双安、邓川等同志。本书在编写过程中得到了中铁第一勘察设计院集团有限公司领导等的大力支持,在此表示诚挚的感谢!
鉴于作者知识有限,书中难免会有不妥、不足之处,甚至还存在疏漏和错误,欢迎各位读者、同行、专家批评指正!
任晓春,现任中铁一勘察设计院集团有限公司副总工程师,轨道交通工程信息化国家重点实验室常务副主任,陕西省测绘地理信息学会理事会常务理事,教授级高级工程师。长期耕耘在铁道工程测绘与信息化领域,先后主持遥感、地理信息系统、高铁精密工程测量等方面科研开发项目数十项,主持各类工程测绘项目逾百项,带领团队攻克多项高速铁路精密工程测量难题,自主掌握了设计、建造和运维的成套测量技术。取得发明专利24项、实用新型专利43项,获得各类奖励30余项,率先将地理信息系统技术应用于铁路运营管理,致力于铁路勘测设计信息化协同、BIM+GIS的研究。其中主持的“客运专线无砟轨道全几何参数精密检测技术及装备研究”荣获2014年中国测绘学会测绘科技进步二等奖;主持的“基于真实感场景的铁路协同设计平台”科研项目荣获2015陕西省科学技术奖一等奖。任晓春同志是铁道部首批拔尖人才,荣获铁道部“有突出贡献的中青年专家”称号,詹天佑青年奖获得者,享受国务院政府津贴。
第1章 绪论
1.1 高速铁路发展概况
1.1.1 世界高速铁路发展简述
1.1.2 我国高速铁路的发展与规划
1.2 我国高速铁路精密测量技术体系的形成
1.3 我国高速铁路精密工程测量技术体系的特点
1.3.1 “三网合一”的测量体系
1.3.2 建立框架控制网CP0
1.3.3 高速铁路平面控制网的分级布设
1.3.4 高斯投影变形小于1/100 000
1.3.5 高速铁路高程控制网的分级布设
1.3.6 CPⅢ自由测站边角交会网
1.4 我国高速铁路精密工程测量的内容和目的
1.4.1 高速铁路精密工程测量的内容
1.4.2 高速铁路精密工程测量的目的
1.5 我国高速铁路精密工程测量技术的发展趋势
1.5.1 测量机器人的普及应用
1.5.2 三维测量技术的发展应用
1.5.3 传感器的发展和混合应用
1.5.4 自动化变形监测
1.5.5 移动测量技术
1.5.6 精密工程测量的理论与方法
1.6 本书结构
第2章 高速铁路框架控制网( CPO)测量技术
2.1 建立CPO控制网的目的和作用
2.2 建立CPO控制网的技术方法
2.2.1 “三网合
2.2.2 控制网基准
2.2.3 网形布设
2.2.4 测量方法
2.2.5 测量精度
2.2.6 基线解算
2.3 建立CPO控制网的技术设计
2.3.1 技术设计书编写
2.3.2 控制网复测与维护
2.3.3 技术总结与上交材料
2.4 CPO控制网的外业实施
2.4.1 点位选择
2.4.2 点位埋设
2.4.3 外业施测
2.5 CPO控制网的数据处理
2.5.1 数据预处理
2.5.2 框架基准的统一与转换
2.5.3 长基线解算
2.5.4 基线网平差
2.5.5 精度评定
2.6 CPO控制网长大基线解算的若干问题
2.6.1 GAMIT软件常见的错误类型及其分析与处理
2.6.2 基线解算的质量评定与不合格基线的处理
2.7 CPO控制网测量工程实践
2.7.1 工程概况
2.7.2 数据处理
2.7.3 处理结果
第3章 高速铁路基础平面控制网测量技术
3.1 建立CPI控制网的目的和作用
3.2 CPI控制网的测量方法和设计
3.2.1 测量方法
3.2.2 基准设计
3.2.3 精度设计
3.2.4 布网原则与测量网形设计
3.2.5 基线解算
3.2.6 网平差
3.2.7 控制网复测与维护
……
第4章 高速铁路线路平面控制网(CPⅡ)测量技术
第5章 高速铁路轨道控制网(CPⅢ)测量技术
第6章 高速铁路线路水准基点控制网测量技术
第7章 双块式无砟轨道精调测量技术
第8章 板式无砟轨道精调测量技术
第9章 长钢轨精密测量与精调技术
参考文献