铁路断面测量浅析

铁路断面测量浅析

摘要:简单介绍了如何确定铁路横断面基点的位置和测量断面的方法和常见错误。

关键词:铁路铁轨断面基点

一、概述

随着社会的进步和科学技术的发展，我国的铁路建设又进入了一个新的建设高潮。铁路的单线变复线，原有铁路的改造，新建铁路，高速铁路的建设，使测绘工作任务更加饱满。铁路断面测量不但数量多，而且测量工作量大。铁路沿线地形复杂，地势高低起伏，有时高架，有时跨河跨沟，有时穿过隧道，使断面测量工作效率不高。既影响了勘测设计与施工进度，又影响了单位和个人的效益。

在铁路建设工程中，无论设计线路的测量，还是既有线路的测量，首先是确定铁路行进的位置和方向，也就是横断面基点的位置。对于设计线路，横断面测量的工作效率主要受地形地势的影响。而对于既有线路， 横断面测量的工作效率不但要受地形地势的影响，还要受行驶火车的干扰。野外测量采集数据量大，断面数多，断面形状各异，导致断面测量是一项长期复杂的工作。

二 、确定横断面基点

确定铁路行进的位置和方向，也就是确定横断面基点的位置，测量时仪器架设在横断面基点上。 对于普通铁路，横断面基点是铁路两条铁轨的剖面中心，而在现场又找不到铁路两条铁轨的剖面中心，因此必须以两条铁轨之间的关系来确定。 众所周知，普通铁路两条铁轨之间距离为1.435米，铁轨一般情况下宽度为0.07米，故铁轨中心到铁路横断面基点的距离为0.7525米，在实际测量过程中，取其距离为0.75米。

在平时补测几个断面时，使用铁路上专用的木制丁字尺， 丁字尺的横端贴着一侧铁轨的外沿， 丁字尺的竖端垂直于另一条铁轨，则丁字尺的中间有刻画，就可以找到这一处的铁路横断面基点， 丁字尺的厚度一定，也可以算出铁路横断面基点中心的高程。但是，测量断面数量较多时，这样做工作效率太低，测量精度也不能保证。

对于直线铁路，铁路的两条铁轨平行，左右轨顶高程相差不大，故测量仪器架设在任何一条铁轨中心都可以，区别仅在于输入的坐标不同而已。按照面向铁路的行进方向，依据左负右正的原则，分别取左侧铁轨中心(-0.75，0，0)、右侧铁轨中心(0.75，0，0)。

对于曲线铁路，由于铁路设计时是以铁路内轨(曲线铁路转向侧的一侧铁轨为内轨)轨顶高程为基准， 故仪器必须架设在内轨轨顶中心上。面向铁路的行进

方向，铁路向左转，则仪器架设在左侧铁轨轨顶中心上(-0.75，0，0)，铁路向右转，则仪器架设在右侧铁轨轨顶中心上(0.75，0，0)。

三 、断面测量

在铁路上进行测量工作是一项比较危险的工作。铁路路基一般较窄，两侧路肩也不宽。 对于高路基与深路堑铁路，测量工作更加复杂。在地方铁路上测量横断面，火车来往少，车速慢。可以架设在铁路一侧铁轨轨顶中心上进行断面测量。在架设站处上行和下行各500米处设置一个观察哨，观察哨带对讲机来进行通话预警。在国家级铁路上，或车站里，火车来往频繁，严禁架设在铁路一侧铁轨轨顶中心上进行断面测量。 应根据实地情况通过架设支点来完成整个断面测量。

对于直线铁路，以铁路左侧为例(以下同)，对于曲线铁路，以铁路左侧铁轨为内轨(以下同)，如图一。

3号点为铁路断面基点，2号点为铁路左侧铁轨轨顶中心，测量仪器应该架设在2号点上。但是由于铁路路基一般较窄， 火车来往频繁， 一般通过架设支点来完成整个断面测量。仪器架设在1号点上，后视2号点。测量的距离为B，高差为H，则1号点坐标为-(B+0.75)，0，-H= -(B+A)，0，-H。利用全站仪内置的程序，输入1号点坐标(-(B+0.75)，0，-H)为测站点坐标，后视点坐标为(-0.75，0，0)。后视完成后依次逐点进行数据采集，完成整个断面测量。

对于车站里的多条铁路， 车站里铁路的直线与曲线测量方法与普通铁路一样，不同之处在于车站需要测出铁路正线与副线、副线与副线间的距离和每条副线的轨顶高程，曲线部分以内轨轨顶高程为准。测量间距时，需要用皮尺(切记勿用钢尺，以免引起短路)量出每条铁路线与线之间的距离。由于每条铁路线的中心无法准确确定，因此，需要以正线一侧的铁轨边为准，测至副线同侧的铁轨边，即得到正确的线间距。

四 、常见错误分析

①测站坐标输入正确，测站方向设置错误。

例如，架设在2号点 (-0.75，0，0) 上，设置方向是左正，如图一。

则1号点的坐标观测值为B－0.75，0，0

2号点的坐标观测值为－0.75，0，0

3号点的坐标观测值为－1.5，0，0

4号点的坐标观测值为-2.25，0，0

5号点的坐标观测值为-(B+2.25)，0，0

则相当于3号点向左移动了1.5米，所以对于所有观测数据转换后距离同时+1.5后改变正负号即可。

例如，架设在1号点(-(B+0.75),0,-H)上，设置方向是左正，如图一。

则1号点的坐标观测值为-(B+0.75)，0，-H

2号点的坐标观测值为－(0.75+B) -B，0，-H

3号点的坐标观测值为－2(0.75+B)，0，-H

4号点的坐标观测值为－2(0.75+B)-0.75，0，-H

5号点的坐标观测值为-3(0.75+B)，0，-H

则相当于3号点向左移动了2(0.75+B)米，所以对于所有观测数据转换后距离同时+2(0.75+B)，后改变正负号即可。

②测站坐标输入错误，测站方向设置正确。

例如，架设在2号点 (0.75，0，0) 上，设置方向是左负，如图一。

则1号点的坐标观测值为-(B－0.75)，0，0

2号点的坐标观测值为0.75，0，0

3号点的坐标观测值为1.5，0，0

4号点的坐标观测值为2.25，0，0

5号点的坐标观测值为 (B+1.5)，0，0

则相当于3号点向左移动了1.5米，所以对于所有观测数据转换后距离同时+1.5后即可。

例如，架设在1号点(B+0.75)上，设置方向是左负，如图一。

则1号点的坐标观测值为B+0.75，0，-H

2号点的坐标观测值为0.75+B+B -B，0，-H

3号点的坐标观测值为2(0.75+B)，0，-H

4号点的坐标观测值为2(0.75+B)+0.75，0，-H

5号点的坐标观测值为3(0.75+B)，0，-H

则相当于3号点向左移动了2(0.75+B)米，所以对于所有观测数据转换后距离同时+2(0.75+B)即可。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。