铁路内外业断链的应用与消除.doc

1、论内外业断链的设置与应用谢 凯 中铁十八局集团有限公司【摘 要】本文结合包神铁路瓷至巴段工程、胶济客运专线工程及兰新铁路新建二线工程施工中的实际工作经验，论述了内外业断链的产生原因、设置方法及施工中的实际应用。【关键词】内外业断链 设置 应用1、工程概况1、包神铁路瓷至巴段铁路为设计时速80km/h的企业货运铁路；2、胶济客运专线为设计时速250km/h的客运高速铁路；3、新建兰新铁路甘青段为设计时速350km/h的客运高速铁路；4、本文结合以上三项工程经验总结出内外业断链产生原因、设置方法及施工中的实际应用。2、断链的分类断链是伴随铁路延伸而生成的必然产物，可以通过一定的数学手段进行消除。因

2、在铁路相关书籍、设计规范及施工规范中均很少提及断链的概念及设置方法，故对其关注很少。但实际在线路勘测、设计、施工、竣工乃至后期的运营阶段中断链均经常出使用。通常只要线路(包括单线和复线）某处由于某种原因产生里程不连续处，我们就称之为断链。在铁路施工中我们按照线路里程投影的对象不同，把断链分为外业断链和内业断链，外、内业断链的具体表示方法见下图：3、外业断链的产生原因及设置方法 (1) 外业断链是设计中的线路对基准线进行(基准线可以是其他线路也可以是其自身）里程投影，从产生里程不连续处，其一般设置在线路直线段，具体产生原因有：、在设计选线阶段，常常因为某些原因造成线路局部改线，而改线段改线后的线

3、路长度与改线前的线路走向与长度均不同，需要设置外业断链消除这个长度差值。此情况下断链通常设置在改线地段里的直线段。、在线路设计阶段、常常采用分段定测来进行线路勘测，但后期数据汇总时在相邻测量段的接口处必会产里程不连续，需要设置外业断链消除的此处里程不连续。此情况下断链通常设置在相邻测量段的接口附近。、在设计二线时，新设计线路里程一般以并行段既有线为基准线进行里程投影，但投影里程与自身实际里程存在差值，需要使用外业断链消除这个差值。此情况下断链通常设置在里程差积累值较大处。以上几种情况若不采用外业断链的方法，所有已经设计好的数据就要全部修改里程，这样工作量十分巨大。所以设计时先使用外业断链过渡，

4、竣工时再统一消除的方法处理。(2)外业断链的分类及计算假设外业断链的值为|A|,A=改线后线路长度-改线前线路长度。若A0则该断链为长断链(简称长链），长短链的主要作用是消除改线后前后投影里程的差值；若A=0则该断链为假断链，A0则该断链为真断链，假断链的作用是表示出改线地点的起终点(具体划分方法见附图3）。A=00按A是否为零A00外业断链按A正负长短断链真假断链长断链短断链A00真断链假断链附图3外业断链分类方法(3)外业断链的设置方法以兰新铁路一处改线段为例，因某种原因在D1K64+200D1K70+900段线路需改线，改线前 L=6700m，改线后L=6696.48，投影前里程X= D

5、K68+790.48，假设断链值为A，投影后里程为X，则设置方法如下(详见附图3）：、为使除DK64+200DK70+900段以外线路里程均不受此次改线影响，则必须使DK64+200和DK70+900处里程与改线前相同，需设置两个假断链DK64+200=D1K64+200和D1K70+900=DK70+900；、由可以确定，断链A必产生在D1K64+200D1K70+900段之间；已知L= 6700m，L=6696.48m，X=D1K68+790.48，选定在D1K68+796.48处设置断链(该处为直线段）。因为A= L-L=-3.52m |A|=3.52m ,A0则A为3.52m的短链 又

6、因为X=68796.48+L-(70900-X） X=68796.48+L-(70900-X） 可得A= L-L=X-X X= X-A =68790.48-(-3.52) =68800所以在D1K68+790.48处设置断链D1K68+790.48=D1K68+800为3.52m的短链A -外业断链值 L-投影前线路长度 L -投影前线路长度X-投影前里程X -投影前里程4、内业断链的产生原因及设置方法 (1)内业断链是复线铁路上行线对基准线进行里程投影时(基准线是线路内部上下行其中一条，通常选取下行线为基准线）而产生的断链。内业断链只出现在复线铁路曲线段上，由于复线铁路要求上下行里程统一。直

7、线段里程很容易统一，但曲线段上下行半径不同而造成曲线长度不同，因此上行线曲线段在里程投影后就形成了内业断链。(2)内业断链的计算方法根据上下行ZH点与HZ的法线重合与否分为两种设置方法具体如下:、当上下行ZH点与HZ的法线重合时，其值 B（内业断链）=L（上行线曲线长）-L（下行线曲线长）+100。、当上下行ZH点与HZ的法线不重合时，内业断链B的值为最外侧两条法线所夹上行线长度（H）与下行线长度（H）之差与100的和。(3)内业断链的设置方法以包神铁路瓷至巴段某处内业断链为例(详见附图5），图中上下行线HZ与HZ的法线不重合，其垂距离为d1，为使上行线里程在HZ后与下行里程统一，则须设内业断

8、链，假设内业断链为B，则设置方法如下：d2=tg（a/2）Dd1=T+d2-T = T-T+ tg(a/2)DH= LH=L-2d1B= H-H+100 = L- L-2d1B= L- L-2T-T+ tg(a/2)D=398.06-379.46-2199.93-190.61+0.1355515=98.60 故在上行线路圆曲线段设置外业断链B=98.6可使线路在HZ点以后里程相同。各种参数说明： a -曲线转向角 R -曲线半径 T -切线长度L -曲线长度D -线间距5、实际施工中的应用 以胶济线客运专线K175+100K195+500段为例，该段线路长20400m，有外业断链6条，内业断链

9、9条，通过计算上、下行线路实际长度得出内、外业断链、线路里程及线路长度之间的关系：附表1：胶济客专上、下行线外业断链序号外业断链处里程及其关系长度断链(米）长短1K176+794.67=K176+800S15.332K177+600= K177+600S203K179+299.97=K179+300S30.034K183+460.06= K183+500S439.945K188+500= K188+500S506K194+699.71=K194+700S60.29附表2：胶济客专上行线内业断链表序号内业断链处里程及其关系断链ZHHZ1K175+126.16K176+747.09101.6242

10、K177+670.37K178+180.5199.8373K178+381.79K179+194.72100.564K179+387.81K180+650.85101.035K182+666.26K183+070.5899.886K188+657.33K191+042.1697.917K191+248.39K192+149.03100.558K192+363.K193+640.34100.979K193+867.83K194+675.3599.49 (1)下行线实际长度计算A=L-L=X-XS1=X1-X0S2=X2-X1Sx=Xn-X(n-1）S=(X1-X0）+(X2-X1）+(Xn-Xn

11、-1）+(Xn-Xn） =(Xn-X0)+(X1-X1)+ (X2-X2)+(Xn-Xn) =(Xn-X0)+(A1+A2+An) A:长链值为正，断链值为负 =(Xn-X0)+A则下行线实际长度S=(Xn-X0)+A=195500-175100+(-5.33)+(-0.03)+(-39.94)+ (-0.29) =20354.41下行线消除断链后实际长度为20354.41m。各种参数说明： Xn -线路结束里程X0 -线路开始里程 n -外业断链的序号x -两外业断链间线路长度的序号S -下行线线路长度(2)上行线实际长度计算L= L+B-100Sz=SzSq=(L1+B1-100)+(L2

12、+B2-100)+(Ln+Bn-100) =(L1+ L2+Ln)+(B1+B2+Bn)-(n100) =Sq+B-(n100)S=Sz+Sq =Sz+Sq+B-(n100) =S+B-(n100) =(Xn-X0-n100) +A+B = 20356.261上行线消除断链后实际长度为20356.261m。各种参数说明：Sq -上行曲线段长度总和 Sq -下行曲线段长度总和Sz -上行直线段长度总和 Sz -下行直线段长度总和 L -上行曲线长度 L -下行曲线长度 n -内业断链的序号6、心得体会 在施工放样过程中应注意外业断链及内业断链的影响，以免造成测量错误。认真细致消除每一处断链对线路实际长度的影响，通过消除外内业断链，更加深刻的理解各种线路参数与线路走向之间的关系。