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高速铁路测量若干技术问题研究

作　者: 刘灵杰
导　师: 孙现申
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 三网合一双重投影 CPⅢ控制网轨道板安装轨道检测
分类号: U212.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文首先通过研究高速铁路轨道平顺性对铺轨控制网的精度要求,分析了高铁控制网的优化设计和布网原则,提出在当前三级布网的基础上,尚需布设主干控制网作为整个线路基准控制网的观点。分析了高斯投影在高铁测量应用中的局限性,针对高斯投影在高铁测量中控制范围小的问题,提出采用先球面投影后沿铁路线方向进行斜墨卡托投影的投影方法,并分析了该投影方法在高铁测量应用中的可行性,最后通过实际算例将这一方法应用于漯阜铁路工程,这一方法与目前施工单位采用的高斯投影方法相比较具有明显的优点。分析了高铁CPIII施工控制网平面数据处理过程和三维数据处理模型,并对CPIII控制网高程测量采用三角高程方法代替目前施工单位采用精密水准方法的可行性进行了细致的分析,以施工单位实测数据为例,通过分析计算,说明三角高程代替精密水准测量CPIII高程控制网能够满足铺轨精度要求,在CPIII数据处理中,通过编写程序实验分析,提出CPIII数据处理采用高程和平面分开处理而不采用三维网直接平差的建议。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-8
第一章绪论  8-14
  1.1 研究的背景与国内外现状  8-12
    1.1.1 研究的背景  8-9
    1.1.2 国外高铁建设及测量现状  9-11
    1.1.3 国内高铁建设及测量现状  11-12
  1.2 存在的问题和主要研究的内容  12-14
    1.2.1 存在的问题  12-13
    1.2.2 主要研究的内容  13-14
第二章高速铁路控制网精度分析和测量方法研究  14-27
  2.1 高速铁路轨排平顺性对控制网精度的要求分析  14-16
    2.1.1 高铁轨向不平顺对施工平面控制网的精度要求  15
    2.1.2 高铁高低不平顺对施工高程控制网的精度要求  15-16
  2.2 高铁控制网精度分析  16-21
    2.2.1 德国高速铁路各级控制网精度要求及布设方法  16-17
    2.2.2 铺轨控制网（CPⅢ）精度分析  17-19
    2.2.3 加密控制网（CPⅡ）和首级控制网（CPⅠ）精度论证  19-21
  2.3 高速铁路控制网布设原则和布网模式研究  21-27
    2.3.1 高铁控制网布设的原则  21-23
    2.3.2 高铁控制网布设模式研究  23-24
    2.3.3 高铁控制网测量模式研究  24-27
第三章高速铁路测量中的投影问题研究  27-47
  3.1 高斯投影和高斯平面坐标系  27-30
    3.1.1 高斯投影  27-29
    3.1.2 高斯平面坐标系  29-30
  3.2 高斯投影在高速铁路测量中的应用分析  30-34
    3.2.1 高斯投影长度变形  30-31
    3.2.2 高斯投影建立独立坐标系的方法  31-32
    3.2.3 参考椭球参数和新地理坐标的计算  32-33
    3.2.4 高斯投影在高铁测量中的应用分析  33-34
  3.3 双重投影  34-40
    3.3.1 椭球面在球面的局部等角投影  34-35
    3.3.2 球面坐标系及新极点的确定  35-37
    3.3.3 斜墨卡托投影  37-38
    3.3.4 算例分析  38-40
  3.4 双重投影在高速铁路测量中的应用分析  40-47
    3.4.1 双重投影的长度变形分析  40-43
    3.4.2 双重投影在高铁测量中的应用分析  43-44
    3.4.3 双重投影在高铁测量中的应用实例  44-47
第四章 CPⅢ控制网测量方法与数据处理研究  47-60
  4.1 CPⅢ控制网介绍  47-52
    4.1.1 CPⅢ后方交会控制网与CPⅢ等边直伸导线网的比较  47-48
    4.1.2 CPⅢ后方交会控制网测量目前所用设备和施测方法  48-52
  4.2 CPⅢ平面网数据处理  52-56
    4.2.1 平面网平差基本模型  52-53
    4.2.2 精度估算  53-54
    4.2.3 CPⅢ三维网平差模型  54-56
  4.3 CPⅢ高程测量方法和数据处理研究  56-60
    4.3.1 三角高程测量的主要误差源和精度分析  56-58
    4.3.2 算例分析  58-60
第五章高速铁路轨道板和轨道的安装测量  60-70
  5.1 国内常用的几种无碴轨道介绍  60-63
  5.2 无碴轨道板的安装测量  63-68
    5.2.1 轨道板安装的精度要求  63-64
    5.2.2 轨道板的安装的方法和安装过程  64-68
  5.3 轨排的检测  68-70
    5.3.1 轨排检测的基本原理  68-69
    5.3.2 GEDO轨检车的结构、检测精度  69-70
第六章总结与展望  70-72
  6.1 主要研究工作  70
  6.2 进一步研究工作  70-72
参考文献  72-74
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  74-75
致谢  75

高速铁路测量若干技术问题研究

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