既有线改造与全站仪应用

既有线改造与全站仪应用
随着铁路事业的全面发展，各局对线路建设和维修都有很高的要求，而站场
的改建是一个比较复杂的项目，其中包括线路老化的更换，小半径改大半径曲线，
站场施工的人身安全等。提前做好施工项目的预控，维修进度的掌控，防范事故
发生的安全卡控。本文就站场小半径改大半径曲线和全站仪使用方面进行探讨并
对其分类、识别和分析控制提出建议,对顺利完成全面站场施工改造具有一定的
理论借鉴意义。

既有铁路的线路改造方式，主要是落坡和改善线路平面；延长站场，修建复
线插入段，增大曲线半径，增建第二条线等。既有铁路改造的外业勘测与新线勘
测不同，它是沿一条运营铁路进行勘测，因而具有以下特点：选线工作较新线少：
要充分了解和考虑既有线路原有的设备；要考虑改造中能保证铁路的正常运营和
相互配合。因而它是一项比较复杂、细致的工作，以分阶段进行为宜。

一、既有铁路测量的内容
其内容包括：线路纵向丈量、横向调绘、水准测量、横断面测量、线路平面
测绘。地形测绘、站场测绘及绕行线定测等。

1、纵向丈量及调绘。
线路纵向丈量，又称百米标纵向丈量或里程丈量。它是沿既有线丈量，定出
公里标、百米标及加桩，作为勘测设计和施工的里程依据。里程丈量的起点，应
在《设计任务书》中规定。一般是从附近的车站中心或大型建筑物中心的既有里
程引出，并应与附近的公里标里程核对，而且应与既有线文件上的里程取得一致，
按原里程方向连续推算。其断链位置应在车站、大型建筑物、曲线以外的直线百
米标上。车站内里程丈量。应沿正线进行。支线、专用线、联络线等，应以联轨
道岔中心为里程起点。距离丈量有三种方法：轨道中心丈量、直线上沿钢轨定丈
量，曲线上在中心丈量、沿路肩丈量距离。丈量一般应由两组人员各拿一把尺独
立进行，每公里核对一次，当两组丈量结束的相对较差小于1/2000时，则以第
一组丈量的里程为准。同时与原有的线路设备里程核对。

2、里程桩的标记。
线路丈量时，应设公里标、百米标和加桩。曲线范围内每20m设一个加桩，
加桩里程应为20的整倍数。此外桥梁中心、始终点、涵洞、桥隧、信号机、路
堤路堑高处、道口、曲线各标等增设加桩。

线路调绘。
线路调绘又称横向测绘，是对既有线路两侧30m~50m以内的地物、地貌的
调查测绘。其目的是作为修改和补充既有线平面图及作为拆迁建筑物、路基加宽、
路基防护、排水系统布置、土方配以及第二条左右侧选择等意见的依据。在现场
测量时记录本上应包括：路堤路堑、取土弃土堆、公路、房屋、河流、挡墙、桥
涵、平交道口、立交桥、对有拆迁可能的建筑物要详细测绘，现各局都采用全站
仪测绘，并把测量数据转成CAD制图的方式，比起以前的手绘要快的很多，也
大大减少了工作量。

既有站场的全面测量
既有线的站场测量资料是车站改建设计的依据。既有线站场测量的特点是：
面积大、地物多、车站作业频繁、测量要求精度高，与既有线路测量相比，难度
和复杂性就要大得多。尤其在大的枢纽作站场测绘，采用一般的方法几乎是不可
能的，必须结合具体的测点，采用不同的作业方法。在工作前，要先作好测区资
料收集及准备工作，并应与地方、工业厂矿取得联系，以求得支持。

1、道岔测量
道岔是列车由一股道驶入另一股道时的关键设备。根据收集到的站内道岔
资料，应到现场逐个核对道岔号数，并测定道岔中心。道岔号是辙叉角的余切，
现场一般用步量法，再有就是丈量法：在辙叉上找宽1dm和2dm处的位置，丈
量出间距的数就是道岔号数;道岔中心的测定也有两种：一般就是直接量取道岔
前长后长，在一种是是打交点，和测量一般曲线的方式一样。

小半径曲线改造
现各段站场小半径曲线很多，为了加强行车安全，小半径曲线应逐渐改造，
而小半径改大半径曲线是有存在很多困难的。而有些因测量无法通视造成的困难
基本存在，例如：房屋的后建、废弃的厂矿、新线路等。在站场内或专用线测量，
经常碰到交点不能安置仪器或切线方向被阻，使交点以曲线起点或终点不能通
视。这时，转向角不能直接测出，起终点也不能按一般方法从交点处量距离而得。
遇到这些情况时，可用下述方法解决。

如图1-1所示，因为交点在房屋上，转向角α不便于测设，在这种情况下，
可以在房屋前选定AB辅助线，A、B二点分别在曲线的两切线上，这两点称为
副交点。用仪器测出右角β1、β2，并用钢尺或棱镜量出AB的长度。

房
AB
`ZH 图1-1HZ

α1=180°-β1 α2=180°-β2 α=α1+α2
由ABV得：
AV=ABsinα2/sinα BV=ABsinα1/sinα
根据转向角α1及半径R，即可求出T、L、E等值，然后自副交点A、B分
别量出T-AV和T-BV之长，即为曲线起点和终点的位置。在这种情况下，曲中
点的位置不设。如果需要设置时，可将仪器分别放在起、终点利用交会法得出。

3、线路纵横断面
（一）既有线高程测量，是为了核对或补设沿线既有水准点；以及对既有线
所有百米标及加标沿轨顶进行高程测量，作为纵断面设计的依据。

水准点的高程和编号，应以既有线的资料为准，并且要到现地加以核对、确
认，不但里程和位置要相符，同时注字要清晰；如痕迹已不清楚应加凿，并按原
号编注

当水准点遗失、损坏或水准点见得距离大于2km时，其高差较差与原水准
点的高程闭合差，均不应超过±√Kmm(K为单程水准路线长度，以km为单位），
如闭合差超限，须返工重测。

线路纵断面测绘的任务是沿着地面上已经定出的线路测出所有中线桩的高
程，并根据测得的高程和各桩的里程绘制线路的纵断面图，为线路纵断面设计服
务，以确定线路的坡度、路基的标高和填挖高度以及沿线桥梁隧道的位置等。

线路纵断面测量从初测建立的水准基点起，用水准测量方法测量。线路纵断
面图以线路的里程为横坐标，中桩的高程为纵坐标。横坐标的比例尺一般为1∶
10000或1∶5000，高程比例尺为1∶1000或1∶500。按线路前进方向自左向右
绘制。

横断面图是线路维修、技术改造时的设计、施工的重要依据；拨道、道床抬
高或降低、施工间距及施工措施等，都要在横断面上考虑。在线路维修或改建时，
要考虑到限界的要求，因此，对既有线的建筑物及设备的位置、标高等，在测量
横断面时均应详细测绘、记录，所以它比新线横断面测量要求精度高。

横断面方向在直线地段与线路方向垂直；在曲线地段与各点的切线方向垂
直。

(1) 经纬仪测量横断面。将仪器置于中线上，读取中线桩两侧地形变化点的
视距和竖直角，计算出各点相对于中线桩的水平距离和高差。

(2) 水准仪测量横断面。先用方向架定出横断面方向，用皮尺丈量横断面上
的各特征点至中线桩的距离，再测出其高差。

为了便于计算面积和设计路基断面，其水平距离和高程采用同一比例尺，
通常是1∶200。

三、全站仪的使用
测量仪器配置的提高，促进了既有线测量的工作发展，现哈局各工务段以配
备徕卡全站仪，那下面介绍这款仪器给测量带来的一些实用性的工作效果。

首先，徕卡仪器是一款有世界水准的测量仪器，它的精准程度是极其微小的，
出人违、自然误差外，它的性能是有保障的。

再者，徕卡仪器的测量功能是很强大的，可以配置ＧＰＳ、红外对中、自动
对中、超限报警等，对于现场数据的记录只要按键即可存储；无棱镜测量功能也
提高了工作效率，而红外线测量的误差是有限度的，精密程度可佳；程序中后方
交会测量功能，可把大站场或困难地段以及视野不好的线路控制在一个坐标系，
提高了全站仪的机动性，根据现场测试，效果很实用。

最后，现场测绘的数据根据文件管理功能，即可导出数据，并输入ＣＡＤ文
档里绘制成图（平面、纵、横），而较大得外业工作量就可根据坐标在CAD中
进行虚拟测量，所谓纸上谈兵。

对于上述仪器不是为了推广，其它类全站仪都可运用到工作中，主要是让测
量人员能更好的了解全站仪在既有线上作用，能更好的利用仪器把既有线改造工
作做好。