[发明专利]一种增加铁路轨道控制网自由测站之间观测量的方法

说明书

本发明公开了一种增加铁路轨道控制网自由测站之间观测量的方法，包括以下步骤：(1)、在左右线间沿线路方向间隔设定测站，每个测站以其前后的左右线n对CPⅢ点以及前后的相邻测站为测量目标；(2)、采用无定向角导线法计算各CPⅢ点的坐标，通过步骤(1)中测量数据得到交会三角形的三边长度以及测站处的水平角γ、相邻的测站处的水平角β；(3)、对水平角γ进行检核。本发明增加了测站与前后测站间的观测量，通过不同交会三角形的三边求出的水平角，对相应的水平角观测量进行检核，有利于观测量(边长、水平角)的粗差发现与定位，并明显提高控制网的点位精度。

技术领域

本发明涉及铁路或长隧道施工领域，具体地指一种增加自由测站之间观测量的铁路轨道控制网。

背景技术

为适应高速铁路对线路高平顺性的要求，线路必须具备准确的几何线形参数。无碴轨道施工工艺复杂，一般采用CPⅢ平面控制网以满足无碴轨道测量精度要求。CPⅢ控制网是控制无砟轨道施工的三维施工控制网，其平面控制网是一个自由测站的边角网，起闭于上一级控制网(CPⅠ)或(CPⅡ)上；上一级控制网点的点间距为800～1000m。CPⅢ网控制点对称布设于线路两侧，距线路中线的距离一般为3～6m，控制点间的纵向间距一般为60m左右。

现有技术中，CPⅢ网一般采用设置间距为60m或120m自由测站的标准测量方案，其中采用传统的自由测站边角交会进行测量，自由测站位于左右线中线上，图1为自由测站间距为120m的情况，每个测站测量左右线前后6对CPⅢ点，即2×6个CPⅢ点；图2为自由测站间距为60m的情况，每个测站测量左右线前后4对CPⅢ点，即2×4个CPⅢ点，网中每个CPⅢ点至少有3个方向的边角交会。但现有技术存在以下缺陷：由于自由测站边角交会较为特殊，自由测站之间无直接的观测量形成联系，常用的极坐标法、前方交会法均不适用于CPⅢ平面控制点的坐标计算，导致坐标计算复杂；CPⅢ的交会角只有7.5°～9°、157°～165°，明显超过“不应大于100°或不小于30°”的要求，导致图形强度较差且点位误差较大；图形检核条件有横向公共边(如CP05-CP07)闭合差，纵向公共边(如CP05-CP06)闭合差，导致仅有边长条件，图形检核条件单一，难以发现角度粗差。

因此，需要开发出一种坐标计算简单、测量精度高、图形检核强的增加铁路轨道控制网自由测站之间观测量的方法。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种坐标计算简单、测量精度高、图形检核强的增加铁路轨道控制网自由测站之间观测量的方法。

本发明的技术方案为：一种增加铁路轨道控制网自由测站之间观测量的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(1)、在左右线间沿线路方向间隔设定测站，每个测站以其前后的左右线n对CPⅢ点以及前后的相邻测站为测量目标，n为≥4的正整数，保证每个CPⅢ点至少被观测3次，每个测量目标均观测边长、水平角；

(2)、采用无定向角导线法计算各CPⅢ点的坐标，每个测站与相邻的测站以及二者之间的CPⅢ点构成交会三角形，通过步骤(1)中测量数据得到交会三角形的三边长度以及各测站处的水平角γ、相邻测站处的水平角β；

(3)、对水平角γ进行验核，验核步骤为：

计算水平角γ的较差：Δγ＝γ′-γ，

其中γ为测量值，以交会三角形中各测站与CPⅢ点间边长为b、各测站与相邻的测站间边长为a、CPⅢ点与相邻的测站间边长为c，a、b、c为测量值，γ′＝cos^-1[(a²+b²-c²)/2ab]；

计算限差W″_γ：