第28期高铁铁路变形监测要求与自动化监测设备精度要求探讨 ...

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第28期高铁铁路变形监测要求与自动化监测设备精度要求探讨 ...

2019-4-3 09:13

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第28期高铁铁路变形监测要求与自动化监测设备精度要求探讨王保江

52监测网专家报告分享-第28期

高铁铁路变形监测要求与自动化监测设备精度要求探讨
王保江河南东网信息技术有限公司

一、铁路变形监测执行规范

二、铁路变形监测方法及内容

三、高铁桥梁墩台自动化监测实例分析

四、思考及展望

内容简介

铁路工务系统的简单介绍

铁路系统简单来说，由“车、机、工、电、辆”五大部分构成；铁路局工务段负责铁路线路和桥隧设备的保养与维修工作。例如：郑州局由郑州工务段（桥工段）、新乡工务段、洛阳工务段、南阳工务段、月山工务段5个工务段构成，还有一个安阳综合段。

一、铁路变形监测执行规范

国家规范

1）《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314-2009；

2）《工程测量规范》GB50026-2007；

3）《建筑变形测量规范》JGJ8-2016；

4）《国家一、二等水准测量规范》GB12897-2006；

5）《精密工程测量规范》GB/T15314-1994；

行业标准

1）《铁路工务维修规则》铁运（2006）177号；

2）《铁路线路修理规则》铁运（2006）146号；

3）《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009；

4）《铁路工程沉降变形观测与评估技术规程》Q/CR9230-2016；

5）《公路与市政工程下穿高速铁路技术规程》TB10182-2017；

6）《高速铁路工务安全规则（试行）》铁总运（2014）170号；

7）《郑州铁路局工务安全管理方法》ZZG/GW113-2016；

8）《高速铁路设计规范》TB10621-2014；

9）《郑州铁路局铁路营业线施工安全管理实施细则》（郑铁办〔2013〕50号）。

二、铁路变形监测方法及内容

铁路自动化设备投入已成为当下趋势

各行各业都在资源整合：“互联网+”“地理信息系统+”大数据“+”物联网“+”已被不断利用；铁路工务系统在铁路运营中承担着“保养和维修”工作，因此增加自动化手段可大大的提高人工效率，降低作业风险。某些场所甚至可以说，只能利用自动化设备，如：桥检的线上作业，网内高频次测量，高危地段实时预警，异物侵限报警等。

自动化设备的独特优势：动态实时高效，抗干扰强，经济性高，协同性好。

传统的铁路变形监测手段

监测范围：桥墩，桥台，路基，轨道监测内容：平面位移，高程，倾角，轨道几何形态（CPⅢ复测）。新建铁路还会考虑水位，应力，收敛等监测

监测仪器：徕卡电子水准仪（0.3㎜），全自动全站仪（0.5秒），配套软件和条码尺；

工作效率：水准，平面各1个小组，水准每天8个桥墩或12千米；平面每天15个桥墩或Ⅲ复测1-1.2千米；CPⅢ复测每个天窗点约1.2千米；

变形监测自动化监测手段

监测范围：桥墩，桥台，路基，轨道监测内容：平面位移，高程，倾角，轨道几何形态（CPⅢ复测）

监测仪器：徕卡电子水准仪（0.3㎜），全自动全站仪（0.5秒），配套软件和条码尺；静力水准仪，倾角仪，数据处理平台等；（新建铁路还会涉及：应力计，水位计及收敛计等）

首期时间：建网时间因增加自动化设备安装调试时间，较传统监测增加10天左右（中小型项目）；

测量时工作效率：水准可进行动态监测，数据拟合后即可出成果报告，实时出报告；利用徕卡GeoMoS-CN机载程序，将测量数据接入自动化监测平台内显示；CPⅢ复测无更好改观；

三、高铁桥梁墩台自动化监测实例分析

挑选策略

仪器设备初步筛选，安信卓越的平台数据+设备参数+实地考察

仪器设备精度、性能比选仪器实际精度，数据平稳度，安装难度，耗电量，性价比

长期合作，研发+试验反馈

案例一：河南省南阳市社旗县西郊桥头镇尹庄村西侧

理想的试验要求：铁路管制条件低影响迅速工期短易于安装调试设备工作原理

唐伊线方城-南召、社旗天然气支线工程燃气管线在郑万高铁设计里程DK254+484.6下方穿过，下穿点位于郑万高铁赵河镇跨南水北调特大桥738号、739号桥墩之间。燃气管线与郑万高铁赵河镇跨南水北调特大桥呈70°夹角，下穿处桥墩墩台距离地面约9.35米。

案例二：国道107线郑州境东移

（一期）改建工程下穿郑开城际铁路郑州特大桥分离式立交工程施工变形观测项目在K7+368.796处分左右幅下穿郑开城际铁路郑州特大桥，左幅从郑开城际铁路郑州特大桥的438号桥墩和439号桥墩之间通过，右幅从郑开城际铁路郑州特大桥的437号桥墩和438号桥墩之间通过，左右线与郑开城际铁路的夹角均为86°