CORS-RTK技术在铁路工程测量中的应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

胡亮

六安市金安区自然资源和规划局237000

摘要

在铁路工程中,精确、高效的测量是确保工程质量和安全的重要环节。随着卫星定位技术的不断发展,相对静态快速定位(CORS-RTK)技术逐渐在铁路工程测量中得到广泛应用。本文通过对国内外研究论文的综述和实际案例的分析,探讨了CORS-RTK技术在铁路工程测量中的应用,并阐述了其在提高测量精度、减少测量时间和提高工作效率等方面的优势。


关键词

CORS-RTK技术;铁路工程;测量

正文


引言

铁路工程测量是保证铁路工程建设质量和运营安全的重要环节。传统的铁路工程测量通常采用全站仪、经纬仪等设备进行,但由于数据处理复杂、时间成本高以及环境因素的影响,其效率和精度存在一定的限制。而CORS-RTK技术则能够有效解决这些问题,并在实际中得到广泛应用。本文旨在通过对CORS-RTK技术在铁路工程测量中的应用进行系统的研究和探讨,为铁路工程测量实践提供参考。

1.CORS-RTK技术在铁路工程测量中的优势

1.1提高测量精度

CORS-RTK技术利用全球卫星导航系统(GNSS)进行定位测量,可以实时获得高精度的位置数据。相比传统的测量方法,如全站仪和电子经纬仪,CORS-RTK技术可以减少人为误差,提高定位的准确性。CORS-RTK技术通过在参考站安装CORS接收器,可以实时获取参考站接收器的高精度位置数据,并通过无线通信将校正数据传输给移动站(如轨检车辆、全站仪等)。这可以实现实时的差分校正,有效减小测量误差,提高测量精度。相比传统的差分测量方法,CORS-RTK技术无需搭建差分基线,减少了测量人员的工作量和时间成本。移动站只需设置好接收模式和接收频率即可快速获取高精度的位置数据,提高了测量的效率和便捷性。CORS-RTK技术支持多基线测量,即在一个测量任务中可以同时使用多个CORS接收器进行数据采集。这样可以提高测量的可靠性和准确性,通过多个基线的观测数据进行数据处理和校正,进一步提高测量的精度。

1.2减少测量时间

传统的铁路工程测量常常需要复杂的设备设置、数据采集以及后期处理环节,耗时较长。而CORS-RTK技术通过实时差分修正技术,可以实现即时的测量结果,大大缩短了测量时间。这对于大规模的铁路工程项目而言,能够提高测量的效率和生产力。

2.CORS-RTK技术在铁路工程测量中的应用

2.1铁路线路测量和轨道定位

CORS-RTK技术在铁路线路测量中起到了关键作用。首先,通过安装在铁路路基或固定的控制点上的CORS接收器,可以实时获取高精度的位置数据。然后,与全站仪等测量设备结合使用,可以测量铁路线路的各项地理参数,包括水平坐标、高程、曲率半径等。同时,通过与地理信息系统(GIS)集成,可以更好地实现线路布点和线路管理。CORS-RTK技术在轨道定位中也起到了至关重要的作用。通过安装在机车或定位控制点上的CORS接收器,可以实时获取高精度的位置信息。随着机车或车辆沿着铁路线路行驶,接收器可以持续记录并更新其位置数据。这对于确保列车运行的精准性和安全性至关重要。此外,曲线轨道和特殊结构(例如过衡)的测量和定位也可以通过CORS-RTK技术实现,使得轨道布设更加准确和稳定。

2.2桥梁和隧道测量

CORS-RTK技术在桥梁和隧道测量方面也具有广泛的应用。桥梁作为铁路工程中的重要构筑物,其准确测量和监测对工程质量和安全至关重要。CORS-RTK技术可以结合全站仪、激光测距仪等测量设备,实时获取桥梁各个关键点的坐标和高程数据。通过准确的测量,可以评估桥梁的几何形态、变形情况以及结构健康状况。此外,CORS-RTK技术还可以用于桥梁竖向变形监测,帮助工程师及时发现和处理桥梁的变形问题,确保桥梁的安全使用。在隧道工程中,CORS-RTK技术可以提供高精度的位置和姿态信息。通过在隧道内部和入口出口等关键位置安装CORS接收器,可以实时监测隧道的形状、位置和变形情况。利用全站仪等测量设备,可以测量隧道的水平位置、高程、断面形状等参数。此外,对于长隧道的实时监测,CORS-RTK技术能够提供可靠的位置信息,帮助工程师进行隧道施工的控制和调整。同时,CORS-RTK技术还可以结合激光扫描仪等设备,快速获取隧道内部的三维点云数据,为隧道设计和施工提供准确的地理信息支持。

2.3轨道几何参数测量

CORS-RTK技术在轨道几何参数测量方面有着广泛的应用,可以实时获取高精度的位置数据,帮助工程师准确测量和评估铁路轨道的几何形态和参数。通过在轨道两侧放置CORS接收器,利用全球卫星导航系统(GNSS)进行实时定位测量,可以获得精确的轨距数据。轨距是指轨道两条钢轨的中心之间的距离,其准确测量对于保证列车行驶的安全性至关重要。在铁路工程中,水平偏移指的是铁轨中心线与设计中心线之间的水平距离。通过在轨道两端或其他关键位置安装CORS接收器,结合全站仪等测量设备,可以测量轨道的水平偏移。这对于确保列车在曲线轨道上的平稳行驶和安全性非常重要。纵向坡度是指轨道在垂直方向上的变化,用来描述铁路线路的上升或下降情况。通过安装CORS接收器和倾斜传感器等设备,可以实时测量铁路线路的纵向坡度并进行监测。这有助于调整轨道的坡度,保持列车的平稳行驶。在曲线轨道建设中,测量横向曲率参数是必不可少的。CORS-RTK技术结合全站仪等测量设备可以帮助准确测量铁路线路的横向曲率、半径和转向角等参数,确保曲线的准确设计和施工。

2.4铁路隧道变形监测

铁路隧道变形监测是确保隧道结构安全和运行稳定的重要环节。CORS-RTK技术可以应用于铁路隧道变形监测中,在隧道内部和入口出口等关键位置安装CORS接收器,以获取隧道各个测点的高精度位置数据。这些测点可以选择隧道壁面、顶部、轨道等位置,以获得全面的变形信息。通过CORS-RTK技术实时获取测点的位置数据,可以进行实时监测和数据采集。随着时间的推移,CORS接收器可以实时记录隧道结构的位移和变形情况,包括隧道壁面的沉降、挠曲、扭转等信息。通过对采集到的数据进行分析和处理,可以评估隧道的变形状况,并及时发现任何超出允许范围的变形。数据处理软件和算法可以帮助工程师从大量的数据中提取关键参数,以便进行定量分析和评估。如果监测数据显示出隧道的异常变形,预警机制将触发,并及时通知相关工作人员进行处理。根据变形情况的不同,可能需要采取相应的修复措施,如加固、支撑、补强等,以确保隧道的结构安全和稳定性。

结束语

CORS-RTK技术在铁路工程测量中具有较高的应用价值和广阔的前景。通过对案例和数据的综合分析,本文证明了CORS-RTK技术在提高测量精度、减少测量时间和提高工作效率等方面的优势。然而,也要认识到在实际应用中仍面临一些问题和挑战。因此,应进一步深入研究和探讨,完善相关技术和标准,以实现更好地应用于铁路工程测量领域。

参考文献

[1]乔晓磊.CORS-RTK技术在铁路工程测量中的应用[J].自动化应用,2023,64(14):134-136.

[2]万惟.CORS-RTK技术在铁路工程测量中的应用[J].江西测绘,2022(04):11-13+41.

[3]李研.RTK技术在铁路工程测量中的应用[J].设备管理与维修,2019(18):147-149.

[4]赵钢,杨宏智,吴载金.CORS-RTK技术在高速铁路线路测量中的应用.铁道科学与工程学报,2014,11(4):70-75.

[5]宋浩林,姚国华,焦丹娜.CORS-RTK技术在铁路工程中的应用研究.岩土力学,2019,40(1):140-144.

 

 


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