专利名称：轨道板测量调板装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高速铁路无砟轨道修建时安装轨道板的测量调板装置。
背景技术：
为了适应我国高速铁路建设的要求，板式无砟轨道已经逐渐代替了传统的 无砟轨道，板式无砟轨道施工时，将在轨道板板厂事先预制生产的轨道板铺设 在现场施工好的支撑层上，再通过扣件系统在轨道板上安放钢轨，轨道板铺设 的精度将直接影响轨道最终的平顺性，为了确保铺设精度，可以采用轨道板精
调系统(SPS-Boegl)来完成轨道板的精密铺设首先在支撑层上沿线路中线每 隔6.5m测设基标点，作为坐标基准，利用基标点将轨道板粗铺到位，然后在基 标点上架设测量机器人和定向棱镜，启动工控机的轨道板精调软件，测量架设 在轨道板l、 5、 IO号承轨台标架上的棱镜，得出与设计值的偏差，将偏差值显 示在工作车上的显示器上，调板工作人员根据偏差值调整轨道板的调整支架使 轨道板精确定位的过程。采用以上轨道板精调系统，测量调板的控制精度在 0.3mm。轨道板调整好后基本上不用调整钢轨。但其缺点是轨道板需要高精度打 磨，轨道板的加工成本大，而且每个测站仅测量l-2块轨道板，测量速度慢。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服以上现有技术的不足，提供一种测量成本低、 测量效率高的轨道板测量调板装置。
本实用新型的目的是通过实施下述技术方案來实现的
一种轨道板测量调板装置，包括测量机器人、工控机、电台、显示器、棱 镜，其特征在于所述棱镜放置在速调标架的横梁两侧，所述速调标架下部两 侧分别设置有锥形可伸縮机构，所述锥形可伸缩机构包括一个支撑杆，支撑杆 的内腔设置一个可伸縮的带台阶的锥体，支撑杆下部的环行支撑面与锥体的台 阶之间对应的设置卡位凸台；其中一侧的锥形可伸縮机构的支撑杆上部与速调 标架横梁固连，另一侧的支撑杆上部与速调标架横梁活动连接。
所述速调标架横梁下部一侧固连锥形可伸縮机构；其另外一侧固连圆柱支 撑杆。
所述工控机上挂接有温度传感器。 所述速调标架的横梁上还设置有倾斜传感器。
采用以上结构的轨道板测量调板装置，其定位基准是轨道板承轨台上的扣 件螺栓孔，在测量时，标架上的锥形可伸縮机构的椎体插入螺栓孔中，锥形结 构可以保证插入装置与螺栓孔同心，另一侧的插入机构为外径较螺栓孔内径小的圆柱支撑杆，或制作成可移动的锥型可伸缩机构装置，这样即使轨道板两侧
的螺栓孔存在l-2mm间距的误差，速调标架也可以正常插入，并实现重复、准 确定位。锥型可伸缩机构的环形支撑面，其直径大于螺栓孔外径，可以克服螺 栓孔与轨道板面之间可能存在的高差问题。每个标架上安置倾斜传感器，可以 提高测量的效率。以线性度很好的螺栓孔作为测量调板定位基准，省去了轨道 板生产需要经过高精度打磨的工序，解决了轨道板的生产成本高的问题，而且 由于高度更高，其视野更加开阔，较以往的一个测站仅能测量卜2块轨道板的 测量速度大大提高，可以连续测量4-5块轨道板，提高了测量的速度。
图1是本实用新型第一种组织方式示意图。 图2是本实用新型第二种组织方式示意图。 图3是带棱镜的速调标架结构示意图。 图4是锥形可伸縮机构结构示意图。
图中标记l棱镜，2速调标架，3锥形可伸縮机构，4支撑杆，5环行支撑 面，6锥体，7测量机器人，8电台，9工控机，IO温度传感器，ll显示器，12 倾斜传感器，13电台。
具体实施方式
如图l、 2所示，本实用新型包括测量机器人7、与测量机器人相连的电台 8、工控机9、与工控机相连的电台13、显示器ll，还包括挂接在连接线路上的 温度传感器10和带棱镜的速调标架2。速调标架结构如图3所示，速调标架的 横梁两侧设置棱镜1，横梁上还安装有倾斜传感器12，横梁下部两侧分别设置 有锥形可伸縮机构3，其机构如图4所示，锥形可伸縮机构的支撑杆4上部固连 在速调标架横梁上，支撑杆的内腔设置一个可伸縮的带台阶的锥体6，支撑杆下 部的环行支撑面5与锥体的台阶之间对应的设置卡位凸台。
装置中的测量机器人为带有伺服马达、具备自动照准功能、可遥控测量的 全站仪，全站仪的测角精度不低于1"，测距精度不低于l咖+2ppm;工控机为 适应野外工作环境，防水、防尘、抗震的工业用计算机，用于运行测量调板软 件，该软件功能包含读入和编辑线路设计文件、计算粗铺点坐标及生成放样 文件、指挥测量机器人实施测量工作、计算轨道板设计理论坐标值、计算实测 值与理论值偏差、超限提示、保存测量调板成果等功能；电台采用数传电台， 以确保数据传输的可靠性。温度传感器用于实时测量测量调板现场的温度情况， 作为测量调板的环境温度保存在测量调板完成的数据记录中，以修正测量机器 人测出的数据。
本装置的组织方式可以如图1所示，把工控机安置在测量机器人附近，该方式的优点是主要的测量关键设备集中在一起，设备易于看管。测量机器人与 工控机可以通过数据线连接，消除遥控过程中数据传送错误。电台仅发送计算 的偏差值，发送数据量极少。在工作轨道板位置可以用一台电台统一接送数据 然后分显示器显示，也可以在每个显示器上携带电台分别显示，后一种方式可 以解决在工作轨道板上接线的问题，方便携带。
也可以如图2所示，工控机安置在调整的工作轨道板上。该方式的优点是 工控机在工作轨道板位置上，测量人员可以集中在工作轨道板位置，随时解决 各种情况。显示器与工控机为数据线连接，显示的可靠性较强。
测量机器人通过电台8接收工控机传来的指令，对速调标架2上的棱镜1 的坐标值进行测量，然后将测量结果通过电台传给工控机，并通过显示器显示， 测量人员根据显示值对轨道板进行调整至达到设计要求。采用本装置进行测量
时，其具体步骤如下
① .数据处理
通过设计院提供的曲线及坡度数据输入工控机测量调板软件，计算粗铺点坐 标，生成测量机器人能识别的粗铺点坐标文件。
② .粗铺点测设
测量机器人在沿线的CPIII网内自由设站，利用粗铺点坐标文件，逐点测设 粗铺点，做好标记，用于指导轨道板的粗铺。本次测量主要应保证粗铺定位点 距离(沿线路里程)的精确度为5mm。
③ .检测轨道板
测量跳板前利用测量机器人和球型棱镜对轨道板进行线性检测。对不合格的 轨道板进行标注，退厂或在测量调板时做相应限差放宽等处理。
④ .设置测站
全站仪后视线路两侧3对CPIII点，进行自由设站。
.轨道板调整
通过设计院提供的曲线及坡度数据输入测量调板软件，计算每块轨道板上1、 5、 IO号三对扣件螺栓孔对应的钢轨顶面三维坐标(沿线路里程编号，小里程为 1)，在轨道板承轨台上的扣件螺栓孔内放置带棱镜的速调标架，标架上的锥形 可伸縮机构的椎体前端插入螺栓孔中，当螺栓孔有间距误差时，移动活动锥形 可伸縮机构至与螺栓孔对中同心(速调标架也可以采用一侧设置锥形可伸縮机 构，另一侧的插入机构为外径较螺栓孔内径小的圆柱支撑杆)。环形支撑面与螺栓孔外侧环形接触支撑，速调标架支撑在锥型可伸縮机构的环形支撑面上。启 动测量调板软件测量出螺栓孔速调标架的棱镜实测结果与理论值进行对比，对 轨道板进行调整，其调整方法如下
(1) 在轨道板的支点上安置调整装置，中间的支点松开。
(2) 测量轨道板两端的螺栓孔速调标架上的棱镜，根据偏差显示调整轨道板， 直到两端的偏差值达到测量调板要求。
(3) 将轨道板中部的支点安置调板装置，测量中部的螺栓孔速调标架上的棱 镜，直到偏差值达到测量调板要求。
(4) 测量所有的螺栓孔速调标架上的棱镜，对偏差超限的支点进行再次调整， 直到偏差值达到测量调板要求。
按上述步骤反复调整，直至满足要求。采用本装置，每次设站可以对5块 轨道板进行调整，并且应对上一测站测量的最后一块轨道板进行搭接测量，保 证更换测站后，轨道板平顺过渡。
权利要求1、一种轨道板测量调板装置，包括测量机器人(7)、工控机(9)、电台(8)、显示器(11)、棱镜(1)，其特征在于所述棱镜放置在速调标架(2)的横梁两侧，所述速调标架下部两侧分别设置有锥形可伸缩机构(3)，所述锥形可伸缩机构包括一个支撑杆(4)，支撑杆的内腔设置一个可伸缩的带台阶的锥体(6)，支撑杆下部的环行支撑面(5)与锥体的台阶之间对应的设置卡位凸台；其中一侧的锥形可伸缩机构的支撑杆上部与速调标架横梁固连，另一侧的支撑杆上部与速调标架横梁活动连接。
2、 如权利要求1所述的轨道板测量调板装置，其特征在于所述速调标架 横梁下部一侧固连锥形可伸縮机构；其另外一侧固连圆柱支撑杆。
3、 如权利里要求1或2所述的轨道板测量调板装置，其特征在于工控机 上挂接温度传感器(10)。
4、 如权利里要求3所述的轨道板测量调板装置，其特征在于速调标架的横梁上设置有倾斜传感器(12)。
专利摘要本实用新型涉及一种高速铁路无砟轨道修建时安装轨道板的测量调板装置，包括测量机器人、工控机、电台、显示器、放置在速调标架的横梁两侧的棱镜，速调标架下部两侧分别设置有锥形可伸缩机构，所述锥形可伸缩机构包括一个支撑杆，支撑杆的内腔设置一个可伸缩的带台阶的锥体，支撑杆下部的环行支撑面与锥体的台阶之间对应的设置卡位凸台。采用本实用新型装置，以线性度很好的螺栓孔作为测量调板定位基准，省去了轨道板生产需要经过高精度打磨的工序，解决了轨道板的生产成本高的问题，而且由于高度更高，其视野更加开阔，较以往的一个测站仅能测量1-2块轨道板的测量速度大大提高，可以连续测量4-5块轨道板，提高了测量的速度。
文档编号E01B35/00GK201224856SQ20082006421
公开日2009年4月22日 申请日期2008年7月11日 优先权日2008年7月11日
发明者翔 张, 张新春, 张晓江, 明 方, 叔 陈, 陈孟强 申请人:中铁二局股份有限公司;广州南方测绘仪器有限公司