利用坐標(biāo)法整正長(zhǎng)大直線線路的計(jì)算方法

廖顯軍

（中國(guó)鐵路南寧局集團(tuán)有限公司 南寧鐵路工程建設(shè)指揮部，工程師，廣西 南寧 530029）

0 引言

目前線路維修大修中平面整正計(jì)算的對(duì)象，主要是曲線部分（其中繩正法、坐標(biāo)法和偏角法只整正曲線和兩端100m 范圍的切線部分），而對(duì)長(zhǎng)大直線整正，因相對(duì)直觀簡(jiǎn)單，通常采用CAD查詢法、目測(cè)法和激光法等，CAD 查詢法是根據(jù)所有測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，按1∶1 繪制線路CAD 平面圖，任意取其中兩測(cè)點(diǎn)連線作為基線，既有測(cè)點(diǎn)至直線的距離即為撥量，此方法可以整正長(zhǎng)大曲線，但需要對(duì)每一個(gè)線路樁號(hào)進(jìn)行標(biāo)注距離，一次只能標(biāo)一個(gè)樁，每個(gè)作業(yè)項(xiàng)目的線路樁數(shù)量通常有數(shù)千個(gè)，因此內(nèi)業(yè)工作量極大；目測(cè)法［1］是根據(jù)人的感知通過(guò)肉眼判斷撥量，精度不高，最大范圍50 米，適合線路小范圍的人工撥道作業(yè)；激光法是通過(guò)激光準(zhǔn)直系統(tǒng)提供的基線，通過(guò)搗固車前端安置的激光接收器與線路前方固定的激光發(fā)射器建立激光弦線，由激光測(cè)量系統(tǒng)精確檢測(cè)當(dāng)前被測(cè)線路的撥道量，直接指導(dǎo)搗固車進(jìn)行維修作業(yè)［2］，此方法由于弦長(zhǎng)受限，對(duì)于長(zhǎng)大直線的方向整正仍然存在不少問(wèn)題。

傳統(tǒng)的目測(cè)法和激光法實(shí)際上是將長(zhǎng)大直線劃分為若干段短小直線進(jìn)行整正，這樣每段直線的方向并不完全一致，長(zhǎng)大直線線路實(shí)際上是由多條首尾相連短小直線構(gòu)成，線路導(dǎo)線無(wú)法貫通，不是真正的直線，理論上不嚴(yán)謹(jǐn)。因此，提出利用坐標(biāo)法進(jìn)行長(zhǎng)大直線議長(zhǎng)整正，完全可以克服上述缺陷。

1 坐標(biāo)法整正長(zhǎng)大直線計(jì)算方法

現(xiàn)就坐標(biāo)法對(duì)長(zhǎng)大直線整正進(jìn)行研究，撥道量的計(jì)算方法如下。

1.1 根據(jù)實(shí)測(cè)坐標(biāo)，建立統(tǒng)一方程

圖1 設(shè)計(jì)直線線路與既有線測(cè)點(diǎn)位置關(guān)系圖

1.2 長(zhǎng)大直線撥道量計(jì)算

圖2 直線撥道量示意圖

1.3 長(zhǎng)大直線撥后線路縮短量計(jì)算

2 計(jì)算實(shí)例

某鐵路線路長(zhǎng)大直線長(zhǎng)度1034.61m，共208 個(gè)測(cè)點(diǎn)，現(xiàn)分別以直線頭尾的第1 和208#樁為兩個(gè)固定點(diǎn)，以1 為坐標(biāo)原點(diǎn)，1～208#樁為橫坐標(biāo)軸建立新坐標(biāo)系，根據(jù)公式1、公式2 將原坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一坐標(biāo)系坐標(biāo)值，如表1 第4、5 列；根據(jù)公式3、公式4 計(jì)算既有線的長(zhǎng)度和撥后長(zhǎng)大直線線路縮短量，各樁號(hào)撥量及累計(jì)縮短量計(jì)算為表1 的第6、9 列。

表1 直線地段撥量計(jì)算表

線路撥道量可用傳統(tǒng)的CAD 查詢法進(jìn)行驗(yàn)算，根據(jù)實(shí)測(cè)坐標(biāo)，在CAD 圖上繪制既有線路平面圖，經(jīng)過(guò)第1和208號(hào)樁畫(huà)一條直線，所有既有測(cè)點(diǎn)至直線的距離為撥量，通過(guò)標(biāo)注尺寸可知撥量，CAD 查詢的撥量與坐標(biāo)法計(jì)算撥量結(jié)果完全相等，計(jì)算正確。

3 結(jié)束語(yǔ)

利用坐標(biāo)法對(duì)鐵路長(zhǎng)大直線進(jìn)行整正計(jì)算，具有撥量計(jì)算精度高，適合編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序，運(yùn)算速度快，撥后的線路是一條真正的直線，適應(yīng)未來(lái)貫導(dǎo)坐標(biāo)測(cè)量線路平面優(yōu)化計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于指導(dǎo)搗固車進(jìn)行直線線路撥道作業(yè)具有重要意義。