[发明专利]铁路轨道几何形态检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁路轨道检测方法，尤其是涉及一种集铁路轨道内部几何形状测量（相对测量）和外部几何形态测量（绝对测量）于一体的铁路轨道几何形态测量方法。

背景技术

现有轨道检测仪绝大多数只能应用于轨道内部几何形态测量，不能满足高速铁路对轨道不平顺管理的测量要求，适用范围受到限制。

国内现有的可用于高速铁路轨道检测的同类产品，测量精度较差且不够稳定，无法满足高速铁路维护管理的需要，适用范围受到限制。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种铁路轨道几何形态检测方法，其测量精度高，且所使用的检测设备安装便捷，结构稳定。

本发明提供一种铁路轨道几何形态检测方法，具体包括以下几个步骤：

步骤一、在铁路沿线上利用铁路沿线已知控制点进行全站仪设站；

步骤二、在铁路钢轨上摆放轨道几何形态检测设备；

步骤三、使用全站仪测量棱镜中心的空间三维坐标以及轨道几何形态检测设备的几何位置数据； 

步骤四、根据所述空间坐标数据以及几何位置数据，获得轨道几何形态检测设备所处位置的铁路轨道几何形态数据；

步骤五、判断轨道几何形态检测设备距离全站仪的距离是否小于最小间距时，若否，则朝向全站仪的方向将轨道几何形态检测设备沿着钢轨向前推送一个轨枕间距，返回步骤三，测量下一个位置处的铁路轨道几何形态数据；若是，则停止向前推送，向推送方向前移将全站仪，返回步骤一，直至需要测量的钢轨长度范围内的所有测量完成。

进一步地，所述步骤一中全站仪设站具体为：将全站仪安置在铁路线上方架设的三角基座上，进行整平工作，使全站仪机体处于水平状态，并使全站仪的望远镜瞄准安放在已知控制点上的棱镜中心，进行测量，通过测量所得的距离角度相关信息，进而计算出全站仪机体中心所处位置的空间坐标以及全站仪望远镜轴所处方位角，完成全站仪设站。

进一步地，所述全站仪设站过程使用后方交会设站方法，在测量时需要测量的安装在已知点上的棱镜的数量不应少于4个，进行多余观察，得到的距离角度相关信息多于计算全站仪机体中心位置空间坐标所需要的基本数据，使用最小二乘法平差计算出全站仪所处位置的空间坐标的最优值，完成测量平差过程。

进一步地，所述步骤二中轨道几何形态检测设备为轨道几何形态检测仪，并且该轨道几何形态检测仪与所述全站仪摆设于同一条钢轨线上。

所述轨道几何形态检测仪包括几何状态测量装置包括车体，所述车体的左侧对应左侧轨道设置有左侧水平轮组件、左侧间距基准轮组件、左侧张紧组件和左侧间距检测单元，所述车体的右侧对应右侧轨道设置有右侧水平轮组件、右侧间距检测单元；所述车体的左右两侧还均安装有高低检测单元；所述里程检测单元安装于左侧水平轮组件或右侧水平轮组件上；所述车体上方通过棱镜座安装棱镜，所述的左侧间距检测单元、右侧间距检测单元、高低检测单元和里程检测单元均连接主控计算机；所述的左侧间距检测单元、右侧间距检测单元、高低检测单元和里程检测单元均连接主控计算机。

进一步地，所述的车体包括左侧中间车架体、左侧前车架体、左侧后车架体、右侧主车架体、右侧延长架以及右侧轮座；所述左侧中间车架体的前后两端分别与左侧前车架体、左侧后车架体固定连接；所述的右侧主车架体的右侧面顺次与右侧延长架、右侧轮座固定连接，所述的左侧中间车架体的右侧面与右侧主车架体的左侧面相连接。

进一步地，所述左侧前车架体的前端和左侧后车架体后端均安装有左侧水平轮组件，每个左侧水平轮组件下方均安装有左侧间距基准轮组件和左侧张紧组件，所述中间车架体上安装有左侧间距检测单元；所述的右侧水平轮组件安装于右侧轮座内部，右侧间距检测单元安装于右侧延长架上；两个高低检测单元分别安装于左侧中间车架体、右侧主车架体的内部；所述棱镜座安装在右侧主车架体的上方。

进一步地，将全站仪的望远镜中心十字丝瞄准轨道几何形态检测设备上设置的棱镜中心；使用主控计算机遥控全站仪对棱镜中心的空间三维坐标进行测量；并将测量结果回传给主控计算机，同时主控计算机通过数据线给左侧间距检测单元、右侧间距检测单元、高低检测单元和里程检测单元发送测量指令，测量当前位置处的轨道几何形态检测设备的倾斜状态、钢轨间距变化状态，并使用主控计算机读取所有测量结果。

进一步地，所述步骤三具体为：所述步骤四中铁路轨道几何形态数据包括轨道的轨距、水平、超高数据。

本发明具有的优点在于：