三种调轨设备的性能比较

李巧娥，程 飞

（1.吕梁职业技术学院，山西 孝义032300；2.辽宁工程技术大学 测绘与地理科学学院，辽宁 阜新123000）

为了保证轨道铺设的准确性与平顺性，调轨是铁路建设中必不可少的环节。在保证施工质量的前提下，熟练掌握各种仪器的性能，通晓仪器优缺点，可以有效控制工程造价，使工程更加经济、合理。

1 铁路调轨作业过程及原理

在铁路调轨过程中，尽管仪器的使用方法不同，但是作业过程大致相同。首先，全站仪必须正确的安置在轨道检测小车有固定棱镜的一侧，通过后方交会求出全站仪位置，通常来说，全站仪架设在铁轨正上方，且保证全站仪高度最低；小车应该是按小里程到大里程方向运动（也可是从大里程到小里程方向运动）。通常来说，小车的棱镜安置方向应该与固定端相对应（也可安置在活动端），安置在固定端一侧作为参考轨（内轨），依据相应的轨道标准（DB AG），无论是铁轨的直线段外侧或曲线段外侧，都应该是按照里程前进方向进行测量调整。下图1分别给出了正确和错误的观测方法。

图1 正误观测方法对比

棱镜安装在小车固定端，利用全站仪读取坐标数据。铁轨详细信息也可通过数据转化计算得到，例如，棱镜位置坐标值、铁轨面高度、轨距传感器、倾斜传感器、小车几何关系与该位置上述数据的差值。通过蓝牙设备将测量的数据记录到手簿或者存储便携计算机。

2 高铁轨道平顺性铺设精度指标

根据京石高铁的要求，无砟轨道铺设精度指标为表1所示。

表1 无砟轨道平顺精度指标

当轨道弦长10m时，轨道的正矢幅不超过2mm，即高、低轨向幅值不超过2mm。

要满足10m弦正矢值不超过2mm，理论上轨道任意相邻5m测点沿轨道上的相对点位误差绝对值不超过2mm，这样才能满足工程的需求。

3 试验方法

在同一时间段对同一段铁轨进行调试，采用全站仪架设铁轨正上方，且保证全站仪高度最低，小车运动方向与全线精调工作一致，小车的棱镜安置方向与固定端对应。为了提高全站仪的平差精度采用前后共8个棱镜进行测量。

具体实施方案如下:

1）仪器选取。本次试验需要仪器有Gedo－ce调轨设备、安伯格调轨设备、南方测绘调轨设备各一套。试验前，对仪器进行系统稳定性检验，采用超高校准和轨距校准两种方式校准传感器。

2）数据采集。首先在试验前期使用电子道尺进行测量获得相关数据。其次按照上述作业过程，分别使用三种仪器在同一时间段对同一段铁轨进行调试，主要获取轨道的平面数据、高程数据、超高数据，并且记录各自作业时间。

3）数据分析。以电子道尺测量的数据做为参考值，将三种不同仪器测量得到的数据分别与参考值对比分析，其结果见表2、表3、表4、表5。

表2 各种仪器测量高程偏离 mm

表3 各种仪器测量超高测量值 mm

通过表2、表3分析可得，在高程调轨方面，莱卡公司的安伯格仪器最为精确，高程偏离和超高测量的中误差均为最小，超高精度达到0.15，其次为天宝公司Gedo－ce，仪器超高精度为0.24，南方测绘仪器稍微次之，高程偏离和超高测量的中误差均大于0.6。因此在高程调轨方面，首选莱卡公司安伯格仪器进行辅轨测量。

表4 各种仪器测量平面偏离表 mm

表5 各种仪器测量轨距偏离 mm

通过表4、表5分析可得，在平面调轨方面，天宝公司Gedo－ce仪器最为精确，平面偏离值和轨距偏离值的中误差均为最小，轨距偏离的精度达到0.09，其次莱卡公司安伯格仪器，轨距偏离的精度为0.15，南方测绘仪器次之，平面偏离和轨距偏离的精度均大于0.3。因此，在平面调轨方面，首选天宝的Gedo－ce仪器进行辅轨测量。

4）软件测试。按照上述的方案，将测试数据导入处理软件中进行检验，经过检验，这些偏离数据的长短波、高低长短波处都符合铁路平顺度的要求。

除此之外，还要综合考虑作业时间、工作程序、仪器价格等因素。在测量调轨过程中，gedo－ce仪器的组装过程最为简单，小车前进速度也为最快，是安伯格检轨仪器2～3倍，也就是说安伯格检轨仪器测完一个检测速度轨枕的时间，gedo－ce小车已经测完了2～3个轨枕。在调轨过程中，莱卡公司的安伯格设备性能最稳定。

4 结 论

1）调轨过程中，主要处理平面检轨问题，建议使用天宝公司的gedo－ce设备，相反如果主要处理高程检轨问题，建议使用莱卡公司安伯格设备。

2）gedo－ce具有调轨小车组装的方便、调轨的速度快等优点。在施工期比较紧的一些路段可以使用天宝公司gedo－ce仪器进行调轨。

3）在一些工期长，状况复杂的工程中可以考虑使用稳定性好的莱卡公司检轨仪器，这样在作业过程中不会出现由于仪器的不稳定而导致的作业失败等现象。

4）在精度和稳定性方面南方公司检轨小车稍次一点，但是相对于进口产品价格很低，对于一些测量精度要求不是很高的工程可以采用南方公司检轨设备。

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