[發明專利]鐵路隧道接觸網連接點快速放樣的方法及自動測量系統

有效

• 申請號: 201310003963.2
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103076009A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 楊志強;王超
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 林兵

1.一種鐵路隧道接觸網連接點快速放樣的方法，其特征在于，具體按照如下步驟進行：

步驟1：制作自動化測量系統腳架；

所述自動化測量系統包括腳架和安裝在腳架上的全站儀；所述腳架包括長方形工作臺（1），工作臺（1）長度方向的兩端下方分別安裝支柱（6），其中一個支柱（6）頂端通過旋轉軸與工作臺（1）的一端連接，工作臺（1）能夠繞旋轉軸轉動；另一個支柱（6）上半部分中空，其中安插有伸縮桿（4），伸縮桿（4）上端與工作臺（1）通過旋轉軸連接，伸縮桿（4）能夠繞該旋轉軸轉動；伸縮桿（4）能夠在支柱（6）中空部分上下移動，一個制動螺旋（5）旋入支柱（6）中空部分，通過旋緊制動螺旋（5）能夠使其頂住伸縮桿（4）的下部從而將其固定在支柱（6）內；伸縮桿（4）的上半部分標有第一精密刻度標尺（10），第一精密刻度標尺（10）的刻度值增大方向向下且其零刻度與工作臺（1）下邊沿平齊；

工作臺（1）上設有用于計算出工作臺所在點位的坐標并顯示的坐標定位器（12）；工作臺（1）上表面設有圓水準器（13）；工作臺（1）上表面設置有與工作臺長度方向一致的導軌，導軌上安裝有能夠沿導軌滑動的全站儀安裝底座（11），全站儀安裝底座（11）通過設置在工作臺（1）上的豎向制動螺旋（3）固定；在工作臺（1）長度方向的邊沿上設有第二精密刻度標尺（15），第二精密刻度標尺（15）的零刻度與所述通過旋轉軸連接工作臺（1）的支柱（6）的中心線平齊，第二精密刻度標尺（15）的中間刻度在兩支柱（6）中心線之間的中點；全站儀安裝底座（11）上設有定位線（14）；全站儀安裝底座（11）的初始位置是將定位線（14）對準第二精密刻度標尺（15）的中間刻度；全站儀通過全站儀安裝底座（11）安裝在工作臺（1）上；

步驟2：安裝自動化測量系統并將其移動到測站點；

將腳架架設在某已知點位處的鐵軌上并將全站儀安裝在全站儀安裝底座（11）上，將定位線（14）對準第二精密刻度標尺（15）的中間刻度；伸縮桿（4）所在立柱（6）的頂端接觸工作臺（1）下表面；初始化坐標定位器（12）并輸入腳架架設處的已知點坐標到坐標定位器（12）內，測量人員推動腳架沿軌道向待放樣的接觸網連接點C點的方向滑動至某個與連接點C點通視的點位，將該點作為后視點A點，此時坐標定位器（12）顯示后視點A點的坐標（x_A,y_A,z_A）；測量人員推動腳架繼續滑行，實時觀察坐標定位器（12）上顯示的x坐標和y坐標與連接點C點的x坐標和y坐標對應的差值均出現增大趨勢時停止滑動，將該停止點作為測站點B點，鎖定制動螺旋（2），此時坐標定位器（12）顯示測站點B點坐標（x_B,y_B,z_B）；

步驟3：根據軌道面是否水平，調整腳架使得工作臺(1)水平且全站儀自然位于兩鐵軌的中線上；

步驟4：測量并放樣；

測量人員量取儀器高h，并向全站儀輸入放樣點C點坐標(x_C，y_C，z_C)、儀器高h、工程中所設定的限差M₀；全站儀通過公式2計算得到轉向角α并顯示；測量人員使全站儀瞄準后視點A后轉過轉向角α，此時得到接觸網連接點點位所在的豎直面；測量人員在該豎直面內轉動全站儀鏡頭并使其連續觀測，觀測過程中獲得多組測量數據，全站儀實時將每組測設數據代入公式3，當公式3成立時全站儀報警；此時停止測量并記錄該組測設角β和其對應的測設距離b；全站儀打出激光顯示在隧道壁上的一點即為放樣點，測量人員往隧道壁上標出該點，放樣完畢；α=arctan(yA-yBxA-xB)-arctan(yC-yBxC-xB)]]>(公式2)

m=|cosβ*b+h+sin(arctand/l)*l/2+z_B-z_C|≤M₀???????????(公式3)

其中，(x_A，y_A，z_A)、(x_B，y_B，z_B)、(x_C，y_C，z_C)分別為后視點A、測站點B、放樣點C點的坐標；β為測設角；b為測設距離；h為儀器高；d為超高距，初始值為零即軌道面水平是為零；l為兩鐵軌中線間距離；m為點位誤差；M₀為工程中所設定的限差。