用于铁路路基地段非强制对中CPIII测量方法.pdf

本发明涉及测量领域，尤其涉及用于铁路路基地段非强制对中CPIII测量方法，其特征在于：所述测量方法至少包括以下步骤：在铁路路基地段现场的CPIII测量点处贯入一埋入杆，所述埋入杆埋入铁路路肩处地下土体，在所述埋入杆顶端安装一标芯头；在所述标芯头顶面安装一强制对中脚架，并将所述强制对中脚架调至水平；将测量棱镜安装到所述强制对中脚架上后利用测量棱镜进行CPIII测量。本发明的优点是：可实现铁路路基地段非强制对中CPIII测量点基础的现场设置；结构简单合理，可重复利用；解决常规铁路CPIII测量方法需埋设CPIII桩位从而需在路基开挖影响铁路线路安全、埋设桩位不稳定、工期长、成本大的难题，适宜推广。

1.  一种用于铁路路基地段非强制对中CPIII测量方法，其特征在于：所述测量方法至少包括以下步骤：
在铁路路基地段现场的CPIII测量点处贯入一埋入杆，所述埋入杆埋入地下土体，在所述埋入杆顶端安装一标芯头；
在所述标芯头顶面安装一强制对中脚架，并将所述强制对中脚架调至水平；
将测量棱镜安装到所述强制对中脚架上后利用测量棱镜进行CPIII测量。

2.  根据权利要求1所述的一种用于铁路路基地段非强制对中CPIII测量方法，其特征在于：在所述标芯头顶面安装一强制对中脚架，是通过在标芯头顶面中心位置开设有一连接孔，在强制对中脚架底部设置一支撑杆，将支撑杆插装于所述连接孔内实现的。

3.  根据权利要求2所述的一种用于铁路路基地段非强制对中CPIII测量方法，其特征在于：将所述强制对中脚架调至水平，是指在所述强制对中脚架的调平支座上铰接可伸缩的调平杆，通过调整所述调平杆的伸缩推拉所述调平支座直至水平。

4.  根据权利要求3所述的一种用于铁路路基地段非强制对中CPIII测量方法，其特征在于：所述调平杆的另一端贯入现场的CPIII测量点处的铁路路肩地下土体。

用于铁路路基地段非强制对中CPIII测量方法
技术领域
本发明涉及测量领域，尤其涉及用于铁路路基地段非强制对中CPIII测量方法。
背景技术
众所周知，目前铁路路基地段非强制对中CPIII测量通常是采用在测量点处浇注一桩基然后再在桩基上设置测量棱镜的支撑架来实现的，但这一技术存在以下缺点：
1、时速小于200km/h的铁路，其路基地段不进行堆载预压，因此在其路基上进行挖孔埋桩，容易导致既有线路发生沉降，进而影响行车安全。
2、未进行堆载预压的路基其埋入的桩位不稳定，容易发生沉降和位移变化，从而导致测量数据失准。
3、常规的埋入的桩位方法，工期长、成本大。
4、对于仍在运营的既有线，进行CPIII点埋设和测量有更多的限制，安全风险大，对于常规CPIII测量带来的安全风险大，新的测量方法能大大降低安全风险。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了用于铁路路基地段非强制对中CPIII测量方法，在测量点处现场测量所需位置，实现高精度的CPIII测量。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种用于铁路路基地段非强制对中CPIII测量方法，其特征在于：所述测量方法至少包括以下步骤：在铁路路基地段现场的CPIII测量点处贯入一埋入杆，所述埋入杆埋入地下土体，在所述埋入杆顶端安装一标芯头；在所述标芯头顶面安装一强制对中脚架，并将所述强制对中脚架调至水平；将测量棱镜安装到所述强制对中脚架上后利用测量棱镜进行CPIII测量。
在所述标芯头顶面安装一强制对中脚架是通过，在标芯头顶面中心位置开设有一连接孔，在强制对中脚架底部设置一支撑杆，将支撑杆插装于所述连接孔内实现的。
将所述强制对中脚架调至水平是指，在所述强制对中脚架的调平支座上铰接可伸缩的调平杆，通过调整所述调平杆的伸缩推拉所述调平支座直至水平。
所述调平杆的另一端贯入现场的CPIII测量点处的路肩地下土体。
本发明的优点是：可实现铁路路基地段非强制对中CPIII测量点基础的现场设置；结构简单合理，操作简便、快捷，方法简单，适宜推广；本发明能解决既有铁路行车频繁、安全风险大的难题，彻底解决原有的CPIII开挖引起铁路线路不稳定进而影响行车安全、工期长、成本大的难题。
附图说明
图1为本发明所涉及的装置结构剖面示意图；
图2为本发明中强制对中脚架的剖面结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为强制对中脚架中调平支座的剖面结构示意图；
图5为图4的俯视图；
图6为图2中A处的局部放大图；
图7为图2中B处的局部放大图。
图8为本发明中测量标志的剖面结构示意图；
图9为本发明中标芯头的结构示意图；
图10为图2的俯视图；
图11为本发明中埋入杆的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-11所示，图中标记1-32分别为：调平支座1、支撑杆2、调平杆3、调平杆4、伸缩节5、定位装置6、连接头7、圆水准器8、管状水准器9、铰链10、限位螺钉11、限位块12、伸缩轴13、微调手轮14、套件15、内撑管16、主体17、滑块18、弹簧19、压块20、标芯头21、铭牌22、埋入杆23、地层24、顶帽25、连接轴26、插装孔27、定位孔28、十字凹槽29、中孔30、测量标志31、强制对中脚架32。
实施例：本实施例中用于路基地段非强制对中CPIII测量方法可在现场设置CPIII测量棱镜的基础，该基础包括测量标志31和强制对中脚架32，其中测量标志31埋入CPIII测量点处的地下土体之中，在为上部结构提供支撑的同时还标记了CPIII测量点，而强制对中脚架32安装在测量标志31的上方，用于安装CPIII测量棱镜。
本实施例中的测量方法具体包括以下步骤：
1、如图8所示，在路基地段现场的CPIII测量点处贯入埋入杆23，埋入杆23埋入地下土体保持稳定，在埋入杆23的顶端安装标芯头21，埋入杆23和标芯头21构成路基地段非强制对中CPIII测量中的测量标志31。
如图8所示，埋入杆23作为固定件埋入测量点所处的地层24中，其埋入深度需保证测量标志能够稳定固定在地层24之中即可。如图11所示，埋入杆23的顶端开设有插装孔27，插装孔27与标芯头21固定连接，使埋入杆23和标芯头21连接构成一体。
如图9、10所示，标芯头21由顶帽25和连接轴26构成，其中连接轴26固定连接在顶帽25的底面。连接轴26的轴径与插装孔27的孔径吻合适配，且连接轴26的外壁表面设置有外螺纹，埋入杆23顶端的插装孔27的内壁表面设置有内螺纹，连接轴26与插装孔27之间通过内、外螺纹配合构成可拆卸式的固定连接。顶帽25的顶面上设置有相交叉的十字凹槽29，十字凹槽29的交点处开设有用于连接测量装置的定位孔28，定位孔28的孔径与其上部测量装置的配合连接件的外轮廓尺寸吻合适配。之所以将定位孔28设置在顶帽25的中心位置，是为了使顶帽25保持均匀的受力状态，避免连接在定位孔28内的测量装置在顶帽25上失衡。
在标芯头21和埋入杆23之间固定设置有铭牌22，铭牌22用于标记测量点所处的线路、测量点的点号等相关信息。铭牌22上开设有中孔30，中孔30的大小与标芯头21的连接轴26的轴径吻合适配，使连接轴26能穿过中孔30后与埋入杆23的插装孔27固定连接，从而完成铭牌22的固定。
2、在标芯头21顶面安装一强制对中脚架32，并将强制对中脚架32调至水平，将强制对中脚架32调平是为了使上部棱镜的安装基准面是平面。
如图2、3所示，强制对中脚架32包括调平支座1，调平支座1的上部连接支撑CPIII测量的测量棱镜。调平支座1底部设置有支撑杆2、调平杆3、调平杆4，各杆体利用三点确定平面的原理为调平支座1确定一平面，并且通过调整两根调平杆使该平面水平，从而使调平支座1及其上部的测量棱镜也水平。支撑杆2作为三点中的固定点固定连接在调平支座1底面的中心位置，且插装于标芯头21顶面的定位孔28内，使调平支座1与标芯头21的中心处于同一竖直线上。调平杆3和调平杆4分别通过铰链10与调平支座1构成转动配合，使得调平杆3和调平杆4可分别通过铰链10绕调平支座1转动，以配合支撑杆2对调平支座1进行支撑。调平杆3和调平杆4的杆身上分别设置有伸缩节5和定位装置6，伸缩节5用于调整调平杆3或调平杆4的杆身长度，从而对调平支座1进行推拉，实现调平支座1的平面调整，而定位装置6用于伸缩节5的锁紧，避免伸缩节5在伸缩之后无法保证调平杆对调平支座1的稳定支撑状态。调平杆3和调平杆4的杆体轴线夹角呈直角，使两者可从相垂直的两个方向推拉调平支座1以调整其表面水平度。调平杆3和调平杆4在支撑杆2插入标芯头21后，其底端分别支撑在地层21表面或插入地层21些许。
如图4、5所示，调平支座1的表面固定连接有连接头7、圆水准器8和管状水准器9，其中连接头7的外轮廓尺寸与其上部测量棱镜的配合连接部尺寸相配合用于连接固定上部测量棱镜，圆水准器8和管状水准器9分别用于监测调平支座1表面的水平度。两管状水准器9之间的夹角呈垂直，以监测调平支座1相垂直的两个方向上的水平度。当三个水准器分别显示调平支座1已经处于水平时，技术人员方可将测量棱镜连接到连接头7上。
如图6所示，伸缩节5包括限位螺钉11、限位块12、伸缩轴13、微调手轮14、套件15、内撑管16。两个螺钉11分别将限位块12固定在伸缩轴13的两侧端头部。伸缩轴13套装在上、下两内撑管16内部，伸缩周13与内撑管16之间通过内、外螺纹配合构成连接固定。连接轴13上设置有微调手轮14和套件15，微调手轮14供技术人员转动连接轴13，使其通过螺纹配合从内撑管16中伸缩，实现调平杆3和调平杆4的长度调整，套件15用于对微调手轮14进行限位。设置在连接轴13两端头部的限位块12的外轮廓尺寸略大于伸缩轴13的外轮廓尺寸，可在伸缩轴13在内撑管16内旋出伸长后，阻挡伸缩轴13脱离内撑管16。内城管16设置在调平杆3和调平杆4的杆身上。
如图7所示，调平杆3上设置有用于对调平杆3进行锁紧定位的定位装置，当调平杆3的长度需要进行调整时，解锁定位装置，使得调平杆3可通过其杆体上的伸缩节5进行长度调整；而当调平杆3的长度调整完毕已经符合测量需要时，锁紧定位装置，使调平杆3的长度被固定，避免测量时调平杆3长度变化所引起的测量失准。定位装置由主体17、滑块18、弹簧19、压块20构成，其中主体17内设置有一弧面，两块滑块18的内侧表面分别与该弧面吻合适配，两者之间构成滑动配合。两块滑块18之间通过弹簧19连接固定。压块20与滑块18的外侧表面之间构成斜面贴合。调平杆3被卡紧于滑块18与压块20之间。在使用时，将压块20向下压，压块20的斜面会挤压两块滑块18，两块滑块18会顺着主体17的弧面相向移动，此时调平杆3解锁，实现其长度的自由调整。长度调整完成之后松开压块20，此时弹簧19复位，两块滑块18沿主体17的弧面向上运动直至与压块20配合完成对调平杆3的锁紧。调平杆4上也设置有和调平杆3上相同的定位装置。
3、将测量棱镜安装到所述强制对中脚架上后利用测量棱镜进行CPIII测量。
本实施例在具体实施时：测量方法对于CPIII测量精度的提高最主要是体现在避免了测量基础因环境影响导致变形时，测量棱镜支架的基准面本身就不平整所导致的测量精度降低。
虽然以上述实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，上述实施例的实质是在测量点处现场测量测量所需基础，实现高精度的CPIII测量。所以在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，如：伸缩节5的具体结构形式，调平支座1表面的水准仪结构形式、种类，标芯头21顶面的具体结构形式等，故在此不一一赘述。