CP轨道控制网测量技术方案20130426.doc
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1、新建吉林至珲春铁路CP轨道控制网测量技术方案中铁工程设计咨询集团测绘资质 甲级 11002031综合勘察 甲级 010654-kj2021年4月 北京文件编写单位:中铁工程设计咨询集团航测遥感研究院编 写: 张银虎复 核: 张 江审 核: 张大春审 批: 张金龙目 录一、概 述11.1 编制依据11.2 工作范围11.3 工程概况11.4 既有精测网概况2二、工作内容4三、执行的技术标准与依据4四、采用的平面坐标系与高程系统54.1 平面坐标系54.2 高程系统6五、测量单位资质及人员要求6六、线上CP加密点测量66.1 线上CP加密点的布设66.2 线上CP加密点的埋设76.3 外业测量96
2、.4 数据处理及网平差12七、线上水准加密点测量147.1 线上水准加密点的布设147.2 线上水准加密点的埋设147.3 外业测量167.4 数据处理及网平差18八、CP控制网测量198.1 CP点的布设198.2 CP点的埋设29测量仪器设备及软件358.4 CP控制网平面测量368.5 CP控制网高程测量428.6 CP控制网成果表46九、CP控制网的复测与维护469.1 CP控制网的复测469.2 CP网的维护47十、成果资料整理与提交4810.1 数据整理归档4810.2 成果资料提交50新建吉林至珲春铁路CP轨道控制网测量技术方案一、概 述1.1 编制依据根据新建吉林至珲春铁路工程
3、施工进展,按照?高速铁路工程测量标准?TB10601-2021、?关于进一步标准铁路工程测量控制网管理工作的通知?铁建立202120号等技术文件要求,对新建吉林至珲春铁路CP轨道控制网测量技术方案进展编制。1.2 工作范围工程工作范围为吉林至珲春,线路全长364.947km。具体分段为:1吉林至威虎岭段DK0+000DK120+000及联络线,线路长度120km;2威虎岭至安图段DK120+000DK240+000,线路长度120km;3安图至珲春段DK240+000终点,线路长度125km。1.3 工程概况新建吉林至珲春铁路简称“吉图珲铁路工程位于吉林省境内,西起吉林市,东至延边朝鲜族自治州
4、珲春市,途经吉林市辖的昌邑区、龙潭区、蛟河市,延边自治州辖的敦化市、安图县、延吉市、图们市、珲春市等。西端通过吉林铁路枢纽与长春图们铁路、吉林舒兰铁路、沈阳吉林铁路以及长吉城际铁路相连,东端与牡丹江图们铁路、图们珲春铁路、图们至朝鲜口岸铁路、珲春至俄罗斯口岸铁路等相连,中部地区有拉法哈尔滨铁路、朝阳川开山屯铁路以及多条林区专用线等。 线路全长360.602km,其中吉林市境内正线建筑长度113.922km,延吉市境内正线建筑长度246.680km。桥梁总长92.717km/118座,占线路总长度的25.71%,最大连续梁为第二松花江特大桥的(55.75+96+96+55.75)m预应力混凝土连
5、续梁;隧道总长度为155.637km/84座,占线路总长度的43.16%,最长隧道为拉法山隧道10.035km;桥隧占线路总长度的68.87%;路基长度为112.248km,占全线总长度的31.13,新建车站8座。季节性冻土:本区处于严寒地区,为重度季节冻土区。沿线季节性冻土层厚度,每年从10月开场冻结,翌年4月开场融化。 吉珲线工程位于东经1261513030,北纬42504400范围内,属六度带的第22带,三度带的第42、43带。 旅客列车设计行车速度:250km/h,根底设施预留提速条件。全线铺设有砟轨道。1.4 既有精测网概况吉图珲铁路工程既有精测网由中铁工程设计咨询集团于2021年7
6、月至12月完成了测设工作,主要技术依据为?高速铁路工程测量标准?TB10601-2021。1、既有平面控制网情况吉图珲铁路工程既有平面控制网分三级布设,包括框架平面控制网、根底平面控制网CP和线路平面控制网CP。1既有平面坐标系既有精测网的平面坐标系采用2000国家GPS大地控制网大地坐标系,参考椭球为WGS-84椭球,参考框架为ITRF97,参考历元为2000.0。按照投影变形不大于10mm/km精度要求建立了工程独立坐标系,全线共划分9个投影带。2既有平面控制网框架平面控制网点沿线路方向每隔50公里左右布设一座,全线布设点位8座。首级平面控制网采用高铁CP0级GPS网的技术要求施测,以联测
7、的国家A、B级GPS点进展平差计算。既有根底平面控制网CP控制点每隔4公里布设一个,长大桥梁及隧道两端加密布设,全线共布设CPI点200个。CPI控制网按照高铁二等GPS网的技术要求施测,并联测框架平面控制网点进展平差计算。既有线路平面控制网CP在CP网的根底上每600800m布设一点,相邻点一个方向以上通视。全线共布设CP点138个。CP控制网是按照高铁三等GPS控制网的技术要求施测,并联测CPI点进展平差计算。2、既有高程控制网情况既有高程控制网包括基岩水准点和普通线路水准基点。基岩水准点每50km左右布设一座,软土路基段加密布设,全线共布设10座;普通线路水准基点沿线路每隔2km左右布设
8、了一个水准点,全线共布设175个水准基点。既有高程控制网按照国家二等水准测量的技术要求施测,共联测13个国家I、II等水准点。3、既有精测网评价和利用既有平面和高程控制网坐标系统、点位布设、测量等级和成果精度都能够满足?高速铁路工程测量标准?TB10601-2021的相关技术要求,可以作为CP轨道控制网的测量起算控制网。为了满足CP控制网的测设,依据?高速铁路工程测量标准?TB10601-2021,在CP控制网测量前对既有精测网进展复测,并需要在复测合格的平面和高程控制网的根底上进展线上CPII加密点和线上水准加密点测设工作。二、工作内容根据吉图珲铁路工程工作方案安排,CP轨道控制网测量工作主
9、要包括如下几项内容:1线上CPII加密点布设及测量;2线上水准加密点布设及测量;3CP轨道控制网布设;4CP轨道控制网平面测量;5CP轨道控制网高程测量。三、执行的技术标准与依据1、?高速铁路工程测量标准?TB10601-2021;2、?客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南?铁建立2006158号;3、?国家一、二等水准测量标准?GB/T 12897-2006;4、?铁路工程卫星定位测量标准?TB10054-2021;5、?关于进一步标准铁路工程测量控制网管理工作的通知?铁建立202120号;6、?关于进一步加强客运专线建立质量管理的指导意见?铁建立2021246号;7、既有精测网技术资料
10、。四、采用的平面坐标系与高程系统4.1 平面坐标系为保证三网合一,CP控制网平面坐标系统采用与既有精测网一样的工程独立坐标系统。全线采用2000国家GPS大地控制网大地坐标成果作为坐标基准,参考框架为ITRF97,参考历元为2000.0。按照投影变形不大于10mm/km精度要求建立了工程独立坐标系。具体划分如下表4.1-1:表4.1-1 吉图珲铁路工程独立坐标系分段表坐标系名称中央子午线( )投影面大地高m平均高程异常m起讫里程m最大变形值mm/km第一坐标系126.400 23523DK0+000DK52+0009.8 第二坐标系127.483 35723DK52+000DK90+000-9
11、.8 第三坐标系127.248 41023DK90+000DK119+8009.9 第四坐标系128.200 57023DK119+800DK176+500-9.6 第五坐标系129.030 45023DK176+500DK216+5009.7 第六坐标系129.050 35523DK216+500DK247+000-8.6 第七坐标系129.600 23623DK247+000DK293+0009.3 第八坐标系130.100 14023DK293+000DK350+500-8.6 第九坐标系130.300 12623DK350+500DK362+2348.7 注:1、2000国家大地坐标系
12、采用的地球椭球参数如下: 长半轴a6378137m ; 扁 率f1/298.257222101 ; 4.2 高程系统高程系统采用既有精测网高程系统,即1985国家高程系统。五、测量单位资质及人员要求CP控制网测量应由专业测量队伍实施。施测单位及作业人员必须具有测绘资质证书,作业人员须有高速铁路CP控制网测量经历或通过专业的CP控制网数据采集及数据处理培训。六、线上CP加密点测量6.1 线上CP加密点的布设为满足CP网测量的要求,应按照“线路两侧200m 范围内CP点具有500650m的点间距要求在既有CP控制网根底上进展线上CP加密点测量。线上CP加密点应至少有一个方向与相邻的CP点CP加密点
13、或CP点通视。CP网分区段测量时,在区段的头尾以及用于接边的六对CP点的头尾应各布设一个CP加密点。1、桥梁段CP加密点布设桥梁段CP加密点应布设在桥上,沿线路前进方向埋设于桥梁的固定支座纵横向均固定顶端的防护墙顶,且不能与CP点共桩。2、路基段CP加密点布设路基段CP加密点应左右交替布设在征地界范围内便于CP网联测的地方,一般布设在CP点专用控制桩顶。3、隧道段CP加密点布设隧道段CP加密点应布设在隧道电缆槽顶面上。对于长度大于2km隧道,CP加密网需按导线网方式进展测设,CP加密点应成对布设,点对间距300500m。6.2 线上CP加密点的埋设1、CP加密点的标志CP加密点采用强制对中标志
14、。强制对中标志包括预埋件、测量仪器连接盘两局部,如图6.2-1所示。预埋件为埋入现场的局部,为不锈钢材料加工而成。测量仪器连接盘底端螺丝可以直接安装到预埋件上,顶端螺丝用于连接测量基座。通过仪器连接盘及测量基座,可以直接安装测量仪器、GPS 天线或棱镜,对中精度优于。预埋件图6.2-1 CP加密点预埋件及测量仪器连接盘2、CP加密点标志的埋设CP加密点标志埋设时,首先在桥梁防护墙顶、路基CPIII专用控制桩顶、隧道电缆槽顶选定位置处打孔,将预埋孔注入1:16水:干料的桥梁支座灌浆料,灌浆料比孔口低12cm,利用铁丝弯折成的埋设临时支架图6.2-2左图将预埋件缓缓吊入预埋孔,将灌浆料挤出。预埋件
15、顶面比孔口高出1mm 左右图6.2-2右图。因悬吊作用,预埋件自然整平,30分钟左右,灌浆料凝固,可撤除临时支架。预埋件整平精度约48分。CP加密点埋设完成后应在点位旁边清晰、明显地设置点号标识。图6.2-2 强制对中标志预埋件埋设左和埋设完成的预埋件右3、CP加密点的编号规那么CP加密点按照公里数递增进展编号,编号统一为七位数,具体规那么为:里程整公里数+P2表示CP加密点+该公里段流水号,从小里程向大里程方向顺次编号。例如0256P21,其中“0256代表里程数,“P2代表CP平面控制点,“1代表1号点。4、CP加密点点之记CP加密点埋设完成后,应按既有CPII网要求绘制点之记。点之记包含
16、点号、概略经纬度现场采集、所在地、交通情况、交通略图、点位通视情况及点位略图、选点情况及埋石情况。绘制时要符合要求,要素齐全,标识点位的距离用皮尺现场实测,交通路线图指向要齐全、清楚。点之记应按照既有精测网控制点点之记的格式在CAD下绘制整理。6.3 外业测量1、采用GPS测量方法进展CP加密点测量时,主要技术要求如 表6.3-1所示。表6.3-1 CP加密点测量主要技术要求等级固定误差amm比例误差系数bmm/km基线方位角中误差约束点间的边长相对中误差约束平差后最弱边边长相对中误差三等GPS网511.71/1800001/100000注:当基线长度短于500m时,三等边长中误差应小于5mm
17、。2、采用导线测量方法进展隧道段CP加密点测量时,主要技术要求如 表6.3-2所示。表6.3-2 洞内CPII加密点测量的主要技术要求控制网级别附合长度km边长m测距中误差mm测角中误差相邻点位坐标中误差mm导线全长相对闭合差限差方位角闭合差限差对应导线等级备注CPL230060037.5 1/55 000三等单导线CP2L730060037.5 1/55 000三等导线网CPL730060031.351/100 0002.6隧道二等导线网当同一测区内,导线环(段)数超过20个的时候导线测角中误差按下式计算:导线环段的角度闭合差; 导线环段的测角个数;导线环段的个数;6.3.2 作业方法1、采
18、用GPS方法进展CP加密点测量、CP加密点测量应采用双频GPS接收机观测,仪器的标称精度不低于5mm+1ppm。、CP加密点采用GPS测量方法施测,起闭于经复测合格的既有CP、CP控制点,测量等级和精度要求应满足表6.3-3的技术要求。表6.3-3 CP加密点GPS测量的技术要求 级别工程CP加密点GPS测量等级三等GPS卫星截止高度角15同时观察有效观测卫星数4有效时段长度(min)60观测时段数1-2数据采样间隔(s)15接收机类型双频PDOP或GDOP8、CP加密点测量采用边联结方式构网,形成由三角形或大地四边形组成的带状网。每加密1个CP加密点应联测不少于2个CP点及局部CP点,且加密
19、点要位于所联测的CP、CP点所构成的网形中部。观测前要对网形进展设计,保证CP点间的基线长度不小于300m,并尽可能多地联测既有精测网点,以保证与既有精测网系统的统一。、全部仪器、光学对中基座作业前都必须按要求进展检校合格后才能投入使用。2、采用导线测量方法进展CP加密点测量、CP加密点测量按表6.3-2的要求采用导线测量方法进展测设,起闭于既有CPI点、CP点或CP加密点。当采用导线网进展测量时,构网方法如图6.3-1所示。图6.3-1 CP加密点导线网测量示意图、CP导线观测应采用标称精度不低于1、2mm+2ppm的全站仪施测。观测前应先将仪器开箱放置20分钟左右,让仪器与洞内温度根本一致
20、。、洞口测站观测宜在夜晚或阴天进展,隧道洞内观测应充分通风,无施工干扰,防止尘雾。目标棱镜人工观测时应有足够的照明度,受光均匀柔和、目标清晰,防止光线从旁侧照射目标。采用自动观测时应尽量减少光源干扰。、水平角观测要求水平角观测各项技术指标,按表6.3-4、表6.3-5中技术规定执行。表6.3-4 导线网测量的技术指标等级测角中误差测距相对中误差方位角闭合差导线全长相对闭合差测回数0.5级仪器1级仪器2级仪器6级仪器三等1/1500001/550004610-注:1、表中n为测站数。表6.3-5 水平角方向观测法的技术要求等级仪器等级半测回归零差一测回内2c互差同一方向值各测回互差三等0.5级仪
21、器4841级仪器696注:当观测方向的垂直角超过3的范围时,该方向2C互差可按相邻测回同方向进展比拟,其值应满足表中一测回内2C互差的限值。、边长测量技术要求边长测量技术要求按表6.3-6中技术要求执行。测距边的斜距应进展气象改正和仪器常数改正。气象改正应该将观测时记录的气压、气温输入仪器,仪器自动进展气象改正。表6.3-6 边长测量技术要求等级使用测距仪精度等级每边测回数一测回读数较差限值mm测回间较差限值mm往返观测平距较差限值往测返测三等22232mD4457注: 测距仪精度等级划分如下级 mD2mm级 2 mmmD5mm其中 mD=a+bD,为仪器标称精度式中: a-标称精度中的固定误
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