200 km/h客货共线与增建二线电气化铁路CPⅢ测量方法研究

2018-03-02

铁道勘察 2018年1期

(中铁上海设计院集团有限公司，上海 200333)

既有线增建二线的CPⅢ测量，涉及到单线、双线、并行不等高、既有梁桥等问题，对于运营线路，CPⅢ高程采用自由设站三角高程测量方法已经有成功使用的经验[1-5]，这对于减少既有线线上作业时间、节约成本意义重大；对于单线路段CPⅢ网的研究也有大量案例[6-7]，以下将结合宁启铁路增建二线工程对这些问题进行分析。

2 项目情况

宁启铁路位于江苏省中部，长江北岸，线路基本与长江平行，呈东西走向。线路西起南京铁路枢纽京沪线林场站，途经南京市六合区、仪征、扬州、江都、泰州、姜堰、海安、如皋和南通，正线全长268 km。本项目为增建二线，并对现有铁路进行电气化和提速改造，使其满足开行200 km/h动车组列车的条件。

2.1 技术标准

铁路等级：Ⅰ级；

正线数目：双线；

设计速度目标值：200 km/h；

轨道类型：有砟轨道；

最小曲线半径：3500 m；

限制坡度：6‰；

牵引动力：电力；

到发线有效长：1050 m。

2.2 改造难点

①线路跨越的江河众多，线路纵坡要兼顾江河通航要求、列车开行速度对纵坡的要求及尽量减少抬道或落道的工程量等。

②线路平面改造应在最大程度避开工厂、居民区或者其他构筑物的前提下，尽量维持原线路的线形并对小半径曲线进行改造，使其满足开行动车组的要求。

这些制约因素使得新线和老线并存、新桥和既有老桥并存、线路并行不等高、线路单绕或双绕等情况时有发生。

2.3 运营情况

既有宁启铁路为时速160 km的单线铁路，施工时需要保持线路通畅，测量工作需要在天窗期作业。

3 测量方案

3.1 双线及新建桥梁地段

双线地段每隔30～50 m设一对电气化立柱，可以采用抱箍或钻孔的方式在立柱上布设CPⅢ点(见图1)，如采用钻孔的方式，应做好混凝土电气化立柱布筋的检查并选择体积小的预埋件(见图2)；对于新建桥梁地段，应在固定支座段埋设CPⅢ点。

图1 抱箍式CPⅢ点埋设

图2 混凝土电气化立柱CPⅢ点埋设

3.2 单绕及路基并行不等高地段

单绕地段仅一侧有电气化立柱，考虑到施工和后续运营维护的便利性，需埋设CPⅢ点对。在电气化立柱对侧，设置预埋件式的CPⅢ点(类似防撞墙埋设)，这种方法施工快、不破坏路基本体，可代替单独埋设的CPⅢ专用立柱，节省建设资金(见图3)。专门研制了固定脚架高度、能精确整平的强制对中脚架，可以实现快速、精确的CPⅢ测量(见图4)。

图3 单绕段CPⅢ测量标志

图4 单绕段强制对中脚架

3.3 既有桥梁地段

既有桥无防撞墙，CPⅢ点可埋设于人行通道扶手栏杆的三角钢上(见图5)，测量和使用时应远离CPⅢ点，以减少对点位的影响。

4 测量实施

4.1 CPⅢ平面测量

CPⅢ平面网测量采用自由设站边角交会法施测，主要有60 m设站、120 m设站两种，如图6、图7所示。

图6 60 m设站CPⅢ平面网观测网形示意

图7 120 m设站CPⅢ平面网观测网形示意

本项目采用60 m设站的CPⅢ平面网观测网形，主要基于如下考虑：①60 m设站时，每个CPⅢ点有四个测站的方向和距离观测值，多于规范[1]“3.0.2”条要求的三个测站方向和距离观测值，多余观测量多，数据可靠性高；②根据文献[6]可知，两相邻CPⅢ点间高差中误差的平方与测站至CPⅢ点距离的平方成正比，60 m设站时，测站点至最远处CPⅢ点距离相比120 m设站要短，可提高两相邻CPⅢ点间高差的观测精度；③60 m设站时每测站观测8个CPⅢ点(120 m设站时每测站观测12个CPⅢ点)，相较于120 m设站耗时短。