投影换带段CPIII控制网建网测量

摘要：讨论、分析投影换带段CPIII平面控制网测量。

关键字：高铁、轨道控制网、测量

中图分类号：X731 文献标识码： A

前言：

近年来，随着我国高铁的飞速发展，我国已成为世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家，引领着世界高铁发展的新潮流。高铁以其安全可靠、速度快的特点逐步成为大家出行的首选交通工具。轨道的平顺对高铁列车的平稳安全运行起着至关重要的作用，轨道控制网CPIII，作为轨道铺设和运营维护的控制基准，其精度直接决定了轨道的平顺性。本文以合福客专闽赣七标项目投影换带段CPIII建网测量为例，分析投影换带段CPIII平面控制网的投影换带测量。

1.工程概况

由我公司承建的合福铁路（闽赣段）施工里程DK718+365～DK728+251段（共9.886km）位于HFMG-Ⅶ标段，本段于2013年9月线下工程完成沉降评估，进入无砟轨道工程施工阶段。

本测段采用与线路CPⅠ、CPII相同投影带的工程独立坐标系统，即采用基于WGS84椭球高斯投影工程独立坐标系统，具体参数如下表1所示：

表1：

以上投影分带资料由中铁四院工程勘察设计院提供。

2.外业测量

CPIII平面控制网采用Leica TS30全站仪（方向观测中误差±0.5″，测距中误差±1mm +1ppm）按规范要求进行自由测站边角交会法测量。CPIII平面测量使用棱镜为Leica GPR121，其棱镜常数为0mm。仪器均经测绘仪器计量定点单位检定合格，并在有效期内。测量前对棱镜、连接杆和仪器均做了相关检查，满足测量精度要求。

CPIII平面外业数据采集时，每个CPIII点至少有三个测站观测值，（如遇到障碍物遮挡测站无法观测12个方向的CPIII点，需要变为测站观测8个CPIII点时，每个CPIII点至少有四个测站观测值）。加密CPII观测3个测站观测值。

每测站开始前，同时记录气压、温度、湿度，气压读数精确至0.5mbar，温度读数精确至0.2℃，湿度精确至0.1%，并将气压、温度、湿度值输入仪器，然后开始测量，外业的数据采集按照规范要求进行数据质量的控制，合格的数据存入数据观测文件。

观测技术要求严格按照规范要求进行，具体如下：

表2： CPIII平面水平方向观测技术要求

3内业数据处理

3.1独立网平差处理

CPIII点的平面数据处理软件采用中铁二院与西南交通大学联合开发的高速铁路测量数据处理及平差计算软件Survey Adjust进行处理。

首先对测站数据信息进行测站检测，测站数据符合表2、表3的各项技术要求后方可进行下一步自由网平差及约束网平差。

通过数据处理软件对外业观测的限差重新进行检核，检核结果均满足规范要求后生成平差文件。生成平差文件的同时，对观测距离进行两化改正。进行独立网平差，其平差网中各项数据指标满足下表4、表5要求

表4： CPⅢ平面独立网自由平差后的主要技术要求

表5： CPⅢ平面独立网约束平差后的主要技术要求

本次搭接约束平差后的平面成果即为本段CPIII投影面大地高140m测量成果，而DK728+368-DK719+000段投影面大地高为200米，因此要将小里程段0718305-0719318CPIII点成果转换为投影面大地高为200米的坐标成果。

3.2坐标成果转换

在投影面大地高为H，原有坐标X、Y，将该坐标转换到投影面大地高。利用原有坐标X、Y换算成新的投影面上的独立坐标、其关系为：

（公式一）

（公式二）

利用公式一、二将大地投影高140m下0718305-0719318CPIII点坐标成果由大地投影高200m转换到。在后续大小里程段的CPIII建网测量过程中，只需根据CPIII建网搭接测量（小里程端与大地投影高200m成果搭接，大里程端与大地投影高140m成果搭接）的相关要求进行施测及平差工作即可。

4.结语

投影换带段CPIII平面控制网测量主要是通过不同投影面大地高、不同高斯投影带间坐标的转换对CPIII坐标成果完成坐标转换，从而保证了投影换代段后续无砟轨道施工的开展和无砟轨道的平顺性。