GPJ-A01軌道平順度激光檢測(cè)儀

前 言

根據(jù)我國(guó)鐵路大面積提速后的鐵路軌道平順度養(yǎng)護(hù)精度要求，傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方法、作業(yè)手段及條件已不適宜200km/h及以上級(jí)線路的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)亟需一種簡(jiǎn)單、直觀、精密的軌道平順度檢測(cè)設(shè)備。GPJ-A01型軌道平順度激光檢測(cè)儀，是北京拉特激光公司與上海工務(wù)處合作，在多項(xiàng)自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)基礎(chǔ)上，吸取經(jīng)驗(yàn)研制的鐵路工務(wù)專用高精度激光檢測(cè)儀器，主要用于線路，尤其是道岔區(qū)、隧道等地段人工撥道作業(yè)時(shí)對(duì)軌向、高低、正矢的精確測(cè)量和定位，特別用于夜間天窗點(diǎn)施工，因此是有效的工務(wù)養(yǎng)護(hù)作業(yè)用的檢測(cè)裝置。
該產(chǎn)品的應(yīng)用，將推動(dòng)我國(guó)鐵路精確測(cè)量技術(shù)達(dá)到一個(gè)新水平，為鐵路建設(shè)與運(yùn)營(yíng)提供技術(shù)保證。

0B1、儀器的組成
GPJ-A01軌道平順度激光檢測(cè)儀由1-L01激光定向電子經(jīng)緯儀、2-L03移動(dòng)測(cè)量靶和3-L02基準(zhǔn)定位靶組成，見下圖。

1.17BL01激光定向電子經(jīng)緯儀組成：
1.1.1 L01激光定向電子經(jīng)緯儀是提供檢測(cè)基準(zhǔn)的裝置，組成見圖1.1。

圖1.1激光定向電子經(jīng)緯儀

1-望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦手輪 2-望遠(yuǎn)鏡目鏡 3-把手 4-長(zhǎng)水準(zhǔn)器 5-環(huán)柵激光發(fā)射筒 6-充電電池
7-垂直制微動(dòng) 8-操作鍵 9-水平制微動(dòng)螺旋 10-LCD顯示器 11-底座固定手輪
12-底座調(diào)節(jié)水平手輪 13-環(huán)柵激光發(fā)射口 14-望遠(yuǎn)鏡物鏡
U5-環(huán)柵激光發(fā)射筒U是發(fā)射環(huán)柵狀激光光斑的裝置，提供了檢測(cè)基準(zhǔn)的光源；
U14-望遠(yuǎn)鏡U用于觀察激光光斑的位置；
U7-、9-是水平垂直軸制微動(dòng)U調(diào)節(jié)裝置，通過其快速準(zhǔn)確調(diào)整激光軸對(duì)準(zhǔn)工作目標(biāo)；
U11-底座固定手輪U用于將激光定向電子經(jīng)緯儀固定在鐵路路軌上；
U12-底座調(diào)節(jié)水平手輪U用于調(diào)平激光定向電子經(jīng)緯儀，
U4-長(zhǎng)水準(zhǔn)器U顯示L01的鉛垂?fàn)顟B(tài)；
U8-操作鍵U用于各種操作設(shè)定；
U10-LCD液晶顯示器U用于顯示當(dāng)前工作模式、時(shí)間和示值等。
1.1.2顯示器和顯示標(biāo)記

1.1.3操作面板和操作鍵

1.1.4開機(jī)、關(guān)機(jī)、開啟激光器
（1）按 鍵（超過兩秒鐘）即可開機(jī)，顯示器上的首先顯示全部符號(hào)，然后顯示要求垂直角置0的符號(hào)。
（2）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡使垂直角置零。
（3）取下激光器發(fā)射筒護(hù)蓋，在開機(jī)狀態(tài)下，按住“U角/坡U”鍵（超過兩秒鐘），激光器點(diǎn)亮，
再次按住“U角/坡U”鍵（超過兩秒鐘），激光器關(guān)閉。
（4）在開機(jī)狀態(tài)下，按 鍵（超過兩秒鐘）可關(guān)閉電源。
注意：
為確保儀器持續(xù)工作，應(yīng)注意電量顯示，如果電壓太低應(yīng)更換電池，請(qǐng)參考1.1.5電壓顯示。
1.1.5電壓顯示

B1.2 L03移動(dòng)測(cè)量靶：
L03移動(dòng)測(cè)量靶,由支桿、底座、長(zhǎng)水準(zhǔn)器、水平調(diào)節(jié)螺栓、測(cè)量桿、光學(xué)靶面和大靶面幾部分構(gòu)成，見圖1.2。
支桿（9），底部有一調(diào)整螺釘，用于靶面高度的修正；
底座（2），有四個(gè)測(cè)量定位基準(zhǔn)點(diǎn)，用于將測(cè)量靶放置在軌道測(cè)量采樣點(diǎn)上；
標(biāo)尺（5），用于曲線段矢距測(cè)量；
水平調(diào)節(jié)螺栓（4），用于調(diào)節(jié)測(cè)量靶水平；
一般在白天日光較強(qiáng)時(shí)可使用光學(xué)靶測(cè)量(1)，在晚上或日光較弱時(shí)可更換大靶面（9）進(jìn)行測(cè)量。

1-光學(xué)靶 2-滑塊 3-鎖緊螺釘 4-橫桿 5-標(biāo)尺 6-長(zhǎng)水準(zhǔn)器 7-連接桿
8-調(diào)節(jié)桿 9-大接收靶
圖 1.2 測(cè)量靶示意圖

1.29BL02基準(zhǔn)定位靶：
L02基準(zhǔn)定位靶由底座和光學(xué)靶組成，其作用：
1、用于L03移動(dòng)測(cè)量靶的標(biāo)定；
2、作為測(cè)量時(shí)的定位基準(zhǔn)；
3、測(cè)量中激光基準(zhǔn)線的自校準(zhǔn)。

1-進(jìn)光筒 2-觀測(cè)孔 3-鎖緊釘 4-靶桿 5-調(diào)節(jié)水平輪 6-長(zhǎng)水準(zhǔn)器 7-卡具 8-固定手輪
圖 1.3 L02基準(zhǔn)定位靶示意圖

21B技術(shù)參數(shù)
2.1 GPJ-A01路軌平順度激光檢測(cè)儀
測(cè)量工作范圍：0—100m
軌向測(cè)量示值誤差：測(cè)量范圍100m時(shí)≤0.5mm
高低測(cè)量示值誤差：測(cè)量范圍100m時(shí)≤0.5mm
矢距測(cè)量示值誤差：測(cè)量范圍100m時(shí)≤0.5mm
激光環(huán)柵視軸中心、測(cè)量靶中心與軌頂定位面中心高的一致性偏差： ≤ 0.1mm
激光環(huán)柵視軸中心、測(cè)量靶中心兩者與軌向定位面一致性偏差：≤0.1mm
環(huán)境條件: 環(huán)境溫度 -20℃～+50℃
相對(duì)濕度 ≦90%RH
2.2 L01激光定向電子經(jīng)緯儀
激光器發(fā)射光波長(zhǎng)：658nm
儀器激光器出瞳光功率:≤5mw
激光器壽命：＞5000小時(shí)
液晶顯示器: LCD雙面.
測(cè)角分辨率: 0.5″
長(zhǎng)水準(zhǔn)器精度:30″/2mm
電源:鎳氫可充電電池7.2V
連續(xù)工作時(shí)間: 8小時(shí)
2.3 L03移動(dòng)測(cè)量靶
長(zhǎng)水準(zhǔn)器調(diào)水平精度:20″/2mm
測(cè)量曲線矢距的范圍: 0～500mm
靶面范圍：光學(xué)靶面 軌向±25mm 軌頂±25mm；大靶面 軌向±90mm
軌頂+135mm -80mm
2.4 L02基準(zhǔn)定位靶
長(zhǎng)水準(zhǔn)器調(diào)水平精度: 20″/2mm
靶面范圍：軌向±25mm 軌頂±25mm
2.5 配置和重量

2B3 測(cè)量原理
GPJ-A01在測(cè)量原理上突破傳統(tǒng)的弦測(cè)法、慣性基準(zhǔn)法依靠被測(cè)量的量值、復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系計(jì)算，再推算出軌道長(zhǎng)波平順性偏差檢測(cè)方法的弊端，直接在空間建立與軌道平行的一條基準(zhǔn)不變的100米長(zhǎng)弦，使間接測(cè)量法變?yōu)橹苯訙y(cè)量法，大大減少測(cè)量的累積誤差。
GPJ-A01的測(cè)量原理是建立與軌道的軌頂、軌向平行的一條100m的基準(zhǔn)線。以此基準(zhǔn)線測(cè)量100m范圍內(nèi)各測(cè)點(diǎn)的偏差。此方法可以稱做“100m直接弦測(cè)法”，該方法科學(xué)、準(zhǔn)確、直觀、可靠。見圖3.1.

圖3.1 平順度測(cè)量原理示意圖

依據(jù)上述測(cè)量原理，GPJ-A01測(cè)量方法為將L01激光定向電子經(jīng)緯儀和L02基準(zhǔn)定位靶放到鐵路軌道的兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)上且都調(diào)整水平后，調(diào)整L01的激光視軸使環(huán)柵激光中心射到L02基準(zhǔn)定位靶中心，則在空間上建立了一條基準(zhǔn)線，且平行于軌道兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的上頂面和軌向面。如果軌道是理想平順狀態(tài)，則測(cè)量靶在兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間各個(gè)被測(cè)點(diǎn)上移動(dòng)，光斑總在測(cè)量靶的中心位置上，反之，光斑不在測(cè)量靶中心則說明軌道不是平順的，通過光斑偏離測(cè)量靶中心的距離確定軌道軌頂高低、軌向偏差的狀況。
為了保證上述測(cè)量原理的實(shí)現(xiàn)及測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和高精度，GPJ-A01有如下特點(diǎn)：
（1）L01在設(shè)計(jì)上保證了激光視軸與水平旋轉(zhuǎn)軸、縱向旋轉(zhuǎn)軸三軸共點(diǎn)（這個(gè)點(diǎn)稱做中點(diǎn)），這樣保證了測(cè)量的精度和使用過程中校準(zhǔn)的簡(jiǎn)易度。環(huán)柵激光光源帶有空間位相調(diào)制器，發(fā)出的激光光斑為環(huán)狀，且在整個(gè)工作范圍內(nèi)無需調(diào)焦，提高了光斑對(duì)中精度。見下圖：

圖3.2 激光環(huán)柵圖樣

（2）GPJ-A01采用了等高平行設(shè)計(jì)
激光定向電子經(jīng)緯儀、基準(zhǔn)定位靶和移動(dòng)測(cè)量靶在設(shè)計(jì)上保證了靶的中心與激光定向電子經(jīng)緯儀的中點(diǎn)相對(duì)于軌道的頂面相對(duì)位置相同，即在鋼軌作用邊的延長(zhǎng)面上，這樣就保證了：
A、激光定向電子經(jīng)緯儀中點(diǎn)和移動(dòng)測(cè)量靶的中心等高；
B、激光定向電子經(jīng)緯儀中點(diǎn)和基準(zhǔn)定位靶中心等高。
（3） L03移動(dòng)測(cè)量靶的靶面橫向是可移動(dòng)的，在靶尺上有刻度標(biāo)尺，以此來實(shí)現(xiàn)曲線矢距的測(cè)量。
43B使用方法
4.1安裝L01激光定向電子經(jīng)緯儀
（1）將L01放置在被測(cè)鐵路軌道的一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)處，擰緊底座固定手輪；
（2）調(diào)節(jié)L01的水平手輪使長(zhǎng)水泡居中。
4.2安裝基準(zhǔn)定位靶
（1）將L02放置在被測(cè)軌道的的另一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)處使底座與軌道頂面、軌向面可靠接觸并鎖緊；
（2）調(diào)平長(zhǎng)水準(zhǔn)器，水泡居中，保證L02鉛垂。
4.3建立測(cè)量基準(zhǔn)線
（1）啟動(dòng)L01：打開電源，轉(zhuǎn)動(dòng)激光視軸筒過零，使LCD上顯示水平方向和縱向的角度。
（2）松開水平制動(dòng)螺旋和垂直制動(dòng)螺旋，通過望遠(yuǎn)鏡來粗調(diào)L01的激光環(huán)柵光斑中心在L02定位靶靶面上，鎖緊制動(dòng)螺旋，再通過微動(dòng)螺旋使其激光環(huán)柵中心對(duì)準(zhǔn)定位靶中心。
4.4測(cè)量直線段軌向與軌頂?shù)钠?/strong>
將L03測(cè)量靶依次放到軌道檢測(cè)點(diǎn)處并調(diào)平，觀測(cè)移動(dòng)測(cè)量靶中心和激光環(huán)柵光斑中心的偏差并做好記錄。
4.5測(cè)量曲線矢距或豎曲線的縱距

圖4.1軌道曲線測(cè)量示意圖

曲線矢距檢測(cè)參考曲線矢距檢測(cè)示意圖。在曲線段首先設(shè)定弦長(zhǎng)A，將L01、L02按照弦長(zhǎng)的首尾設(shè)定并建立測(cè)量基準(zhǔn)線。將L03移動(dòng)測(cè)量靶依次設(shè)置在軌道測(cè)量點(diǎn)，通過平移測(cè)量靶對(duì)正環(huán)柵激光光斑中心，通過標(biāo)尺讀取該點(diǎn)處的實(shí)測(cè)矢距，實(shí)測(cè)矢距可與計(jì)劃矢距進(jìn)行對(duì)比，也可通過長(zhǎng)弦測(cè)量對(duì)比所有的實(shí)測(cè)矢距，找到影響軌道平順度的跳點(diǎn)，進(jìn)行修正。
豎曲線縱距的測(cè)量可采用直線段軌頂測(cè)量方法進(jìn)行。
4.6 GPJ-A01數(shù)據(jù)分析軟件的使用方法
GPJ-A01數(shù)據(jù)分析軟件是針對(duì)GPJ-A01軌道平順激光檢測(cè)儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)的后處理軟件，能夠處理直線、緩和曲線和圓曲線的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)，能夠通過對(duì)搭接測(cè)量數(shù)據(jù)的處理實(shí)現(xiàn)測(cè)量距離的延長(zhǎng)，并可以用不同的弦長(zhǎng)來分析軌道的平順性。
軟件的使用步驟：
（1）打開隨儀器配備的掌上電腦，雙擊桌面上的GPJ-A01數(shù)據(jù)分析軟件或直接按鍵盤上的APP1鍵運(yùn)行本軟件，軟件界面如下圖所示：

（2）測(cè)量數(shù)據(jù)的錄入可以在現(xiàn)場(chǎng)通過掌上電腦一邊測(cè)量一邊錄入，也可以在測(cè)量完成后再錄入。錄入時(shí)首先根據(jù)測(cè)量間距類型在參數(shù)設(shè)置區(qū)域選擇“軌枕”或“里程”，“軌枕”表示以軌枕為單位，每枕一測(cè)或幾枕一測(cè)；“里程”表示以距離為測(cè)量單位，各測(cè)點(diǎn)相對(duì)于0點(diǎn)的距離，單位為m，選擇完畢后在數(shù)據(jù)錄入?yún)^(qū)域的列里依次輸入軌枕號(hào)或者距離，然后在第二列“軌向數(shù)據(jù)1”和和第三列“高低數(shù)據(jù)1”里分別錄入實(shí)測(cè)的軌向數(shù)據(jù)和高低數(shù)據(jù)，如果進(jìn)行搭接測(cè)量則根據(jù)搭接的長(zhǎng)度在第四列“軌向數(shù)據(jù)2”和第五列“高低數(shù)據(jù)2”里選擇搭接的起始位置分別輸入第二次測(cè)量的軌向數(shù)據(jù)和高低數(shù)據(jù)；如果有第三次測(cè)量則繼續(xù)在“軌向數(shù)據(jù)1”和“高低數(shù)據(jù)1”里選擇搭接的起始位置輸入數(shù)據(jù)，如下圖所示：

（3） 測(cè)量數(shù)據(jù)輸入完畢后，在參數(shù)設(shè)置區(qū)域設(shè)置“點(diǎn)間距”和“弦長(zhǎng)間隔”，例如：測(cè)點(diǎn)間距是10m，則在“點(diǎn)間距”里輸入10，“弦長(zhǎng)間隔”設(shè)為3，則弦長(zhǎng)顯示為20m，如果“弦長(zhǎng)間隔”輸入5，則弦長(zhǎng)顯示為40m。即弦長(zhǎng)=（弦長(zhǎng)間隔-1）×點(diǎn)間距。
“線型代碼”的“0”表示直線、“1”表示緩和曲線、“2”表示圓曲線，“3”表示保留區(qū)，不同代碼表示程序?qū)?shù)據(jù)采用不同的處理方法。“起始端序號(hào)”表示同一種線型所有測(cè)點(diǎn)的個(gè)測(cè)點(diǎn)序號(hào)。在設(shè)置線型選擇時(shí)，如果所測(cè)數(shù)據(jù)全部為直線則在“起始端序號(hào)”下輸入“0”，在“線型代碼”下輸入“0”；如果所測(cè)數(shù)據(jù)全部為緩和曲線則在“起始端序號(hào)”下輸入“0”，在“線型代碼”下輸入“1”；如果所測(cè)數(shù)據(jù)全部為圓曲線則在“起始端序號(hào)”下輸入“0”，在“線型代碼”下輸入“2”。參數(shù)設(shè)置完畢點(diǎn)擊“統(tǒng)一坐標(biāo)系”程序會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)做坐標(biāo)轉(zhuǎn)化處理，處理結(jié)果會(huì)在軌向統(tǒng)一數(shù)據(jù)和高低統(tǒng)一數(shù)據(jù)里顯示出來，如下圖所示：

（4）然后點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)分析”，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定弦長(zhǎng)的正矢和差值計(jì)算，如下圖所示：

“軌向差值”表示對(duì)同線型的數(shù)據(jù)在選定弦長(zhǎng)上進(jìn)行同類型的數(shù)據(jù)擬合，并定義參與擬合的測(cè)點(diǎn)中序號(hào)最小值為弦序號(hào)。測(cè)點(diǎn)的軌向差值是該點(diǎn)的測(cè)量值與所有該點(diǎn)參與擬合的曲線（或直線）的差值中值的值，而弦序號(hào)則表示了與該點(diǎn)產(chǎn)生差值值的擬合點(diǎn)的起始序號(hào)。
“高低差值”的定義與“軌向差值”相同。的差別是高低差值不分線型，統(tǒng)一按直線擬合計(jì)算。

（5）點(diǎn)擊“顯示曲線圖”則可以看到軌向和高低的差值、正矢曲線圖，如下圖所示：

圖形默認(rèn)顯示軌向的正矢和差值，藍(lán)色曲線表示正矢，紅色表示差值，也可以通過右邊的“正矢”和“差值”按鈕選擇只顯示正矢或只顯示差值；點(diǎn)擊“顯示高低”按鈕則可以顯示高低的正矢和差值曲線。
改變圖形上方的弦長(zhǎng)間隔點(diǎn)數(shù)則可以用不同的弦長(zhǎng)來計(jì)算正矢和差值并繪出曲線圖，用長(zhǎng)弦計(jì)算正矢和差值可以顯示軌道的長(zhǎng)波不平順。如下圖所示：

緩和曲線示例：20m弦長(zhǎng)曲線圖

40m弦長(zhǎng)曲線圖

圓曲線示例：20m弦長(zhǎng)曲線圖

40m弦長(zhǎng)曲線圖：

4.7 移動(dòng)測(cè)量靶現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法
測(cè)量工作中，L01、L02、L03的測(cè)量母線的一致性對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生一定影響，必要時(shí)在測(cè)量工作前需對(duì)L03移動(dòng)測(cè)量靶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，具體方法如下：
（1）選一段直線度較好的軌道線路；
（2）在軌道上參照4.1、4.2的方法安裝L01激光定向電子經(jīng)緯儀、L02基準(zhǔn)定位靶，分別把L01和L02的水泡調(diào)平，L01和L02二者距離10cm-30cm；如下圖所示：

（3）按4.3的方法將L01的激光光斑中心與L02定位靶的中心重合；如下圖所示：

（4）記下L02在軌道上的位置（可用石筆在軌道上做標(biāo)記），然后把L02取下來，L01不動(dòng)，然后把L03組裝好放在軌道上剛才L02放置的位置上，調(diào)平測(cè)量靶的水泡。如下圖所示：

（5）仔細(xì)觀察光斑的左右邊緣和上下邊緣在L03測(cè)量靶面上Y軸和X軸的刻度是否對(duì)稱，如果都對(duì)稱則表示測(cè)量靶基準(zhǔn)沒有偏差可以繼續(xù)使用，如下圖所示：

（6）如果光斑的左右邊緣和上下邊緣在L03測(cè)量靶面上Y軸或X軸的刻度有偏差則需要對(duì)測(cè)量靶進(jìn)行基準(zhǔn)標(biāo)定。
Y軸方向的調(diào)整可通過測(cè)量靶頭支桿底部的調(diào)節(jié)螺絲進(jìn)行調(diào)整，如圖所示：

具體調(diào)整量為光斑在Y軸的上、下刻度差值的一半，例如：光斑的上邊緣在Y軸正向的值為=7.5mm，光斑下邊緣在Y軸負(fù)向的值=7.1mm，則Y軸方向的調(diào)整量=（-）/2=(7.5-7.1)/2=0.2mm，即測(cè)量靶在Y軸方向上向上的調(diào)整量為0.2mm。如下圖所示：

取下測(cè)量靶頭，用工具包內(nèi)的螺絲刀逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)測(cè)量靶頭支桿底部的調(diào)節(jié)螺絲使測(cè)量靶的高度升高0.2mm，放回靶頭再查看光斑上、下邊緣在Y軸上、下的刻度是否相等，如相等就可以使用，否則按上述方法繼續(xù)調(diào)整直到相等為止。如果為負(fù)值則表示測(cè)量靶頭需要在Y軸方向向下調(diào)整，即調(diào)節(jié)螺絲應(yīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使測(cè)量靶高度降低。
X軸方向的調(diào)整可以通過測(cè)量桿左端的基準(zhǔn)頂絲調(diào)節(jié)，如下圖所示：

首先通過垂球吊絲檢查Y軸線是否垂直，如果不垂直則要通過水平調(diào)節(jié)螺旋使其垂直，檢查測(cè)量桿的水泡是否在中心位置上，如水泡發(fā)生了偏移，需要用工具包里的角針對(duì)水泡進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)水泡處于中心位置且Y軸線已經(jīng)垂直時(shí)，再觀察光斑的左、右邊緣在X軸上的左、右刻度是否相等，若不相等其調(diào)整量為光斑在X軸的左、右刻度差值的一半，具體方法和Y軸偏差的調(diào)整方法一樣。例如：光斑的左邊緣在X軸左邊的值為=7.6mm，光斑右邊緣在X軸右邊的值=7.0mm，則X軸方向的調(diào)整量=（-）/2=(7.6-7.0)/2=0.3mm，即測(cè)量靶在X軸方向上向左的調(diào)整量為0.3mm。如下圖所示：

向右移開測(cè)量靶頭，用工具包內(nèi)的內(nèi)六方扳手順時(shí)針旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)頂絲使測(cè)量靶的定位基準(zhǔn)向左移0.3mm，把測(cè)量靶頭靠到基準(zhǔn)頂絲上再查看光斑左、右邊緣在X軸左、右的刻度是否相等，如相等就可以使用，否則按上述方法繼續(xù)調(diào)整直到相等為止。如果為負(fù)值則表示測(cè)量靶頭需要在X軸方向向右調(diào)整，即調(diào)節(jié)基準(zhǔn)頂絲應(yīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使測(cè)量靶的定位基準(zhǔn)向右移動(dòng)。
4B5儀器常見故障排除

5B6 注意事項(xiàng)
6.1、避免震動(dòng)
運(yùn)輸儀器時(shí)，進(jìn)行外包裝或考慮防震措施，避免嚴(yán)重碰擊儀器。
6.2、安裝和拆卸
儀器在軌道上安裝時(shí)，要一手扶住儀器照準(zhǔn)部，一手旋轉(zhuǎn)底座固定螺旋，防止儀器滑落，卸下儀器時(shí)也應(yīng)如此。應(yīng)保持直立位置搬運(yùn)儀器。如果距離較遠(yuǎn)時(shí)，要取下儀器放在儀器箱內(nèi)搬運(yùn)。在安裝時(shí)一定要先擰緊底座固定螺旋后再調(diào)節(jié)水平螺旋及彈簧頂緊螺旋，卸下時(shí)正好相反，一定要先松開水平調(diào)節(jié)螺旋。
6.3、保持清潔
（1）儀器使用完畢后，要用絨布或毛刷清除儀器表面灰塵，儀器被雨水淋后要及時(shí)擦干儀器。不可用化學(xué)擦拭劑擦洗電池盒及塑料部件，如需要，可用浸水軟布擦洗上述部件。清潔外露光學(xué)件時(shí)，應(yīng)用脫脂棉或鏡頭紙輕輕擦凈，切不可用手帕、衣服擦拭光學(xué)零件表面。
（2）濾光片禁止碰、劃、觸摸及其它污染。儀器使用后，及時(shí)蓋上光靶保護(hù)蓋。如在使用過程中不慎將濾光片上粘上灰塵和指紋，請(qǐng)用吹風(fēng)球吹或用鏡頭紙擦，切忌用手拂或用嘴吹。
6.4、避免陽(yáng)光長(zhǎng)時(shí)間照曬儀器
儀器不要放置在極熱的地點(diǎn)，或被陽(yáng)光長(zhǎng)時(shí)間照曬，否則將影響儀器的測(cè)量精度。
6.5、檢查電池
使用儀器前應(yīng)檢查電池電壓，以保證儀器的正常使用。
6.6、保證無遮擋和移動(dòng)
在測(cè)量線路過程中，激光定向電子經(jīng)緯儀不可以被其它的物體干擾、碰撞或光束遮擋，若測(cè)量進(jìn)行中激光定向電子經(jīng)緯儀位置改變，則需重新進(jìn)行測(cè)量。
6.7 使用后須知
（1）儀器應(yīng)置于通風(fēng)干燥處，注意防潮。儀器若長(zhǎng)期不用（一個(gè)月以上），每月至少應(yīng)通風(fēng)一次。冬天從室外取入室內(nèi)時(shí)，應(yīng)放置一段時(shí)間再開箱，以免機(jī)內(nèi)結(jié)露，造成電器線路短路和影響濾光片壽命。
（2）激光定向電子經(jīng)緯儀長(zhǎng)時(shí)間不工作時(shí)，務(wù)必將電池取出，以免造成機(jī)內(nèi)腐蝕；
廢舊電池請(qǐng)妥善處理，以免造成其他污染。
6B7安全說明
本說明可使GPJ-A01軌道平順度激光檢測(cè)儀的使用人員正確了解其使用中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況，以便提前采取預(yù)防措施。使用人應(yīng)確保閱讀并遵循此手冊(cè)。
10B7.1 儀器的使用范圍
以下為GPJ-A01軌道平順度激光檢測(cè)儀的使用范圍：鐵路直線平順度、曲線矢距的檢測(cè)。
11B7.2 禁用范圍
A 在未閱讀本說明書的情況下啟動(dòng)本儀器
B 在儀器的使用范圍之外使用
C 破壞安全系統(tǒng)，去掉說明或危險(xiǎn)標(biāo)志
D 用工具（如螺絲刀）打開本儀器
E 改造本儀器
警告：使用被禁止的使用方法會(huì)導(dǎo)致故障，損失和人員傷害。在未弄清楚GPJ-A01軌道平順度激光檢測(cè)儀的使用方法前，不可操作此儀器。
12B7.3 使用限制
適合人類生存的環(huán)境，不可在易燃易爆的環(huán)境下使用。
儀器使用人員必須保證按照說明書來操作儀器。
儀器使用人員有以下的責(zé)任：
A 必須懂得產(chǎn)品的安全須知和使用手冊(cè)的說明；
B 必須熟悉企業(yè)的工作安全作業(yè)規(guī)范；
C 一旦儀器出現(xiàn)不常見故障，請(qǐng)立即與制造商聯(lián)系。
13B7.4 使用中可能出現(xiàn)的問題
7.4.1 在使用故障儀器、被碰撞過的儀器、被誤用過或是被改造過的儀器時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。應(yīng)定期檢測(cè)儀器。注意GPJ-A01軌道平順度激光檢測(cè)儀光學(xué)鏡片的清潔，機(jī)體的完整性。
7.4.2 在測(cè)量環(huán)境震動(dòng)比較大時(shí)，可能會(huì)因此而造成錯(cuò)誤測(cè)量結(jié)果。要避免在測(cè)量環(huán)境中產(chǎn)生較大的震動(dòng)。
14B7.5 激光等級(jí)
本儀器激光發(fā)射器發(fā)出的激光屬于3A類激光。直接正視激光束是危險(xiǎn)的；觀察漫反射一般是安全的。

5B8 L01激光定向電子經(jīng)緯儀專用附件
8.1、可充電電池：
充電電池主要參數(shù)：
電池類型：可充電鎳氫電池；
標(biāo)稱電壓：7.2V；
標(biāo)稱容量：2200mAh。
8.2、快速充電器：
（1）專用充電器主要參數(shù)：
輸入電壓：100 – 240V，50/60Hz
輸出：9V—0.6A
充電時(shí)間：4h
（2）使用說明:
A、充電器是專為電經(jīng)電池而設(shè)計(jì)的，該充電器為簡(jiǎn)易自動(dòng)電壓監(jiān)測(cè)保護(hù)型充電器，在對(duì)電池進(jìn)行充電的過程中，隨時(shí)對(duì)電池的充電電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在要求的充電時(shí)間里，充電器將保持恒流向電池充電，如超過充電時(shí)間，電池端電壓達(dá)到設(shè)定的保護(hù)電壓值時(shí)，充電電流將自動(dòng)減少，以保護(hù)電池不被過充而損壞。
B、充電器利用紅綠發(fā)光二極管做指示。當(dāng)220V輸入電壓及電池組*接通時(shí)，指示燈點(diǎn)亮，如有一方?jīng)]有接通，指示燈不會(huì)點(diǎn)亮。充電過程紅色指示燈點(diǎn)亮。電池充滿電后，指示燈變?yōu)榫G色。
C、由于鎳氫電池沒有記憶效應(yīng)，可隨時(shí)進(jìn)行充電。補(bǔ)充充電的時(shí)間，可自行估計(jì)。
9． GPJ-A01軌道平順度激光檢測(cè)儀成套性
⑴ L01激光定向電子經(jīng)緯儀 1臺(tái)
⑵ L02基準(zhǔn)定位靶 1個(gè)
⑶ L03移動(dòng)測(cè)量靶 1個(gè)
⑷ GPJ系列使用說明書 1份
⑸ 合格證 1張
10、使用環(huán)境條件說明
總體環(huán)境：現(xiàn)場(chǎng)通視條件良好，300m范圍內(nèi)無振動(dòng)；
環(huán)境溫度：–20oC∽+50oC 無陽(yáng)光直射；
能見度：可視距離≥500m；
環(huán)境濕度：≤90% RH沒有水滴凝結(jié);
溫度變化速度：≤1.5oC/1h；
風(fēng)速:≤5m/s；
天氣條件：地表面上大氣密度受重力作用一般上疏下密，致使垂直方向上的大氣產(chǎn)生密度的逐漸變化，大氣的溫度和氣壓隨地面高度而變化，同一高度地面大氣壓力可看成一樣,因此僅對(duì)兩端距離點(diǎn)大氣的氣溫和地面大氣壓變化作一測(cè)試。根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù)和計(jì)算,當(dāng)氣溫變化1 oC時(shí),大約為1ppm(即1km變化1mm)，大氣折光差的影響100m變化為0.1mm左右。為了盡量降低外部環(huán)境對(duì)整個(gè)計(jì)量測(cè)試過程的影響測(cè)試在下列條件下進(jìn)行：
測(cè)試在下午6點(diǎn)到早上9點(diǎn)之間進(jìn)行，無陽(yáng)光直射；
計(jì)量測(cè)試100m兩端的溫度差<1.5oC、氣壓變化<1.2ppm；
在氣象環(huán)境惡劣和無陽(yáng)光直射條件下，如高溫（>50°C）、高濕（>90% RH），可能出現(xiàn)光斑不清晰、跳動(dòng)等現(xiàn)象，建議縮短測(cè)量弦長(zhǎng)，其調(diào)整量以操作者可判讀為準(zhǔn)。
11、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例
本實(shí)例是在上海上海工務(wù)段實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上編輯而成，僅供參考。
4.18動(dòng)車組列車的開行，高速狀態(tài)下的列車平穩(wěn)性及旅客舒適度對(duì)軌道平順性要求日益提高，我段有著上海局管內(nèi)最多的提速線路，且有局內(nèi)的250km/h運(yùn)行區(qū)段，軌控質(zhì)量壓力甚大。
軌道不平順性主要問題之一是軌向不平順度整治困難。既有線受原始客觀條件及多年人工靠肉眼目視撥正線路的方式難以判斷軌向偏差量值，特別在車站岔區(qū)，受道岔結(jié)構(gòu)及軌向光帶的影響，大多存在大、小方向，肉眼目視不易發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)后導(dǎo)致岔區(qū)鋼軌產(chǎn)生不均勻等各種方向病害，最終嚴(yán)重影響動(dòng)車組開行的舒適度及平穩(wěn)性。另外，4.18后動(dòng)車組群發(fā)開行，提速區(qū)段全面開展“專業(yè)修、天窗修”，養(yǎng)修作業(yè)全面轉(zhuǎn)入夜間，受照明及人的生理?xiàng)l件限制，軌向養(yǎng)護(hù)與整治難度更大，導(dǎo)致我段線路（尤其是道岔區(qū)）出現(xiàn)搖晃較多，為此我們引用了GPJ-A01軌道平順度激光檢測(cè)儀作業(yè)檢測(cè)工具，配合人工撥改作業(yè)對(duì)管內(nèi)線路病害多發(fā)地段進(jìn)行整治，從2008年3月3日至目前（2008年4月20）日，經(jīng)過一個(gè)半月的使用，基本摸索出了一套軌向整治方法，且整治效果較好，可以大范圍內(nèi)推廣?，F(xiàn)將具體使用情況匯總?cè)缦拢?br>一、軌道平順度激光檢測(cè)儀使用方法
1.激光檢測(cè)儀起、終點(diǎn)位置選定以及其它準(zhǔn)備工作。道岔作業(yè)時(shí)，在道岔尖軌前、岔跟后20米左右的兩線間各打好1根鋼釬。要求離道砟肩20cm，打深1.1m，定位樁低于鋼軌面。
在儀器測(cè)量前，由車間主任、技術(shù)員或工長(zhǎng)在白天定下激光檢測(cè)儀的起（激光定向電子經(jīng)緯儀）、終點(diǎn)（標(biāo)靶點(diǎn)），并用白漆在鋼軌上做好標(biāo)記。測(cè)量起終點(diǎn)位置要求方向好，軌面平順，并盡量避開鋼軌肥邊、側(cè)磨等地段。
GPJ-A01軌道平順度激光檢測(cè)儀有效測(cè)量范圍為100米左右，120米。當(dāng)?shù)啦韰^(qū)距離較長(zhǎng)時(shí)，可采用穿袖子（作業(yè)一半距離后，激光發(fā)射點(diǎn)前移并打基準(zhǔn)，持續(xù)作業(yè)）的方法進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，穿袖長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況定（范圍為20-30米左右）。
2.現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。
(1)測(cè)量前，采用標(biāo)定靶將兩個(gè)移動(dòng)標(biāo)靶進(jìn)行標(biāo)定。
(2)分別將激光電子定向經(jīng)緯儀、移動(dòng)測(cè)量靶底座放置在鋼軌頂面上，基準(zhǔn)邊緊靠同一側(cè)鋼軌頭內(nèi)側(cè)（鋼軌作用邊16mm處靠軌點(diǎn)貼緊）。
(3)擰緊激光定向電子經(jīng)緯儀底座固定手輪，使其與鋼軌頭連接可靠，調(diào)節(jié)激光定向電子經(jīng)緯儀的調(diào)節(jié)水平手輪直到它的長(zhǎng)水泡居中，并將彈簧頂緊螺旋手輪旋緊，仍保持水平泡零位，否則重新調(diào)整調(diào)節(jié)手輪。同時(shí)調(diào)節(jié)兩移動(dòng)測(cè)量靶的調(diào)節(jié)水平手輪直到底座上的水泡居中。
(4)打開激光定向電子經(jīng)緯儀的電源，松開水平制微動(dòng)螺旋和垂直制微動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)激光定向電子經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡直到其LCD上顯示環(huán)柵視軸的水平方向和縱向的角度。粗調(diào)激光定向電子經(jīng)緯儀的環(huán)柵視軸：轉(zhuǎn)動(dòng)激光定向電子經(jīng)緯儀調(diào)整水平旋轉(zhuǎn)角度，使激光定向電子經(jīng)緯儀的環(huán)柵視軸基本與軌道平行并指向測(cè)量靶；擰緊水平制微動(dòng)螺旋和垂直制微動(dòng)螺旋。亦可利用激光可見光帶直接將激光束射到測(cè)量靶面板內(nèi)。
(5)將望遠(yuǎn)鏡對(duì)著亮處，進(jìn)行目鏡調(diào)焦，使十字絲清晰可見（調(diào)整時(shí)朝著觀察者的方向轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡調(diào)焦圈，再反方向調(diào)焦）。轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦手輪，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行調(diào)焦。微調(diào)水平制微動(dòng)螺旋和垂直制微動(dòng)螺旋直到激光定向電子經(jīng)緯儀的環(huán)柵中心光斑和定位接收光靶的中心重合為止。亦可通過對(duì)講機(jī)指向或藍(lán)牙接收儀將激光定向電子經(jīng)緯儀的環(huán)柵中心光斑和定位接收光靶的中心調(diào)節(jié)重合。將水準(zhǔn)儀角度顯示清零。
(6)利用標(biāo)靶2，每隔5根枕進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，方向偏移量大于1mm時(shí),把測(cè)量出的方向用白漆標(biāo)記在軌枕上。測(cè)量時(shí)應(yīng)避開尖軌尖、心軌尖、刨切點(diǎn)等特殊位置。特殊位置的撥量可采取內(nèi)插和拉弦線等方式確定撥量。
(7)作業(yè)過程中監(jiān)控角度變化，大于2′時(shí)應(yīng)及時(shí)校正。每次鄰線來車，監(jiān)控激光點(diǎn)在標(biāo)靶1上的位置，出現(xiàn)偏差及時(shí)對(duì)中。 測(cè)量結(jié)束時(shí)，要將標(biāo)靶2放在標(biāo)靶1的位置上，再次檢測(cè)標(biāo)靶2的中心位置在測(cè)量過程中是否跑動(dòng)，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
(8)測(cè)量后，根據(jù)道岔區(qū)定位樁布置：每組道岔7根樁，道岔尖軌前20米左右1根（編號(hào)為1），道岔5根（利用既有的鋼軌樁，從尖軌到岔根依次編號(hào)為2，3，4，5，6），岔后20米左右1根（編號(hào)為7）。
進(jìn)行橫距測(cè)量，扣除或加上激光儀測(cè)量出來的撥量，并由車間技術(shù)員作好電子臺(tái)帳，作為現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)的依據(jù)。
3.道岔綜合檢查
測(cè)量后綜合調(diào)查撥道地段道岔病害，包括道岔框架尺寸、鋼軌病害、焊接接頭病害等。
二、施工組織方案
1、時(shí)間：申請(qǐng)夜間天窗不小于90分鐘。
2、作業(yè)流程：

3、檢查勞力組織：架激光檢測(cè)儀1人；對(duì)靶2人；記錄及書寫油漆標(biāo)記1人；車站、工地防護(hù)各1人。
4、主要機(jī)具：激光定向電子經(jīng)緯儀1臺(tái)；移動(dòng)標(biāo)靶2把；校正靶1把；5米卷尺1把；對(duì)講機(jī)2臺(tái)（不包括防護(hù)用）照明小燈3臺(tái)；白油漆和毛筆。
5、測(cè)量后次日，檢查道岔綜合狀態(tài)，并組織勞力進(jìn)行人工撥道（避開動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)段）和其他病害的整治。
（1）撥道前，對(duì)撥道地段補(bǔ)足道砟，改正軌距。要求道床肩寬不少于450mm，扒除撥道地段枕端道砟。
（2）按軌枕上標(biāo)記的撥量進(jìn)行撥道，線路亦使用3臺(tái)撥道機(jī)，道岔區(qū)使用4臺(tái)撥道機(jī)。作業(yè)后，撥道基本股的對(duì)股枕端使用內(nèi)燃搗固棒夯實(shí)（離枕頭20mm處）。
（3）拉橫距回檢，超過2mm的重新?lián)艿馈?br>（4）同時(shí)根據(jù)調(diào)查工作量，按照道岔工電聯(lián)整要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行道岔的綜合整治（框架尺寸調(diào)整、鋼軌和接頭打磨等）。
6、實(shí)施道岔?yè)艿篮途C合整治后，軌面和結(jié)構(gòu)狀態(tài)按段發(fā)工電聯(lián)整作業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
附件1：每組道岔橫距測(cè)量電子臺(tái)帳

三、實(shí)施情況
我段自3月3日以來已經(jīng)對(duì)陸家浜站4#、蘇西站4#—6#、黃渡站的3#—9#、正儀站的3#—7#、洛社站1#、橫林站的4#—6#、唯亭站的8#—12#、外跨塘的4#—6#等道岔進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)量出的撥量達(dá)到了20 mm，“S”方向病害比較突出。
在整治作業(yè)中，我們采用了兩種方法：①邊測(cè)邊撥法② 先測(cè)后撥法
（一）邊測(cè)邊撥法
其作業(yè)流程圖如下：

主要機(jī)具有：激光撥道小車1套(1槍2靶)；撥道器(25T)3臺(tái)，內(nèi)燃搗固棒3臺(tái)，道碴耙2把；對(duì)講機(jī)6臺(tái)。
撥道主要過程：從遠(yuǎn)處向近處移動(dòng)標(biāo)耙1，根據(jù)標(biāo)靶上激光點(diǎn)偏移量(偏移量同步劃寫在枕端)，指揮撥道，每隔5根鉿枕連續(xù)進(jìn)行撥道作業(yè)（線路2臺(tái)、道岔3臺(tái)成“品”字型擺放）一邊撥道一邊觀察標(biāo)耙，撥道作業(yè)后使用搗固棒進(jìn)行夯實(shí)一端道床。
作業(yè)要求：偏移量大于 1mm，實(shí)施撥道作業(yè)；回檢時(shí)偏移量大于 1mm，進(jìn)行撥道作業(yè)。撥道基本股的對(duì)股枕端應(yīng)使用搗固棒夯實(shí)，每根枕振動(dòng)不少于30秒(枕頭20秒、枕盒10秒)
1、陸家浜站4#岔3月3日采取邊測(cè)邊撥的方法：
①、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)

②、回檢數(shù)據(jù)：方向3mm有3處（在尖軌中、心軌、叉后），
水平5mm1處（岔跟），高頭6.5mm1處（尖軌中部）
③、動(dòng)態(tài)驗(yàn)收：添乘時(shí)感覺搖晃明顯，1處水加0.10。
2、3月6日在正儀站3#—7#岔
動(dòng)態(tài)驗(yàn)收：添乘時(shí)感覺搖晃明顯，水加0.10共有3處。
3、3月12日在蘇西站4#—6#岔
動(dòng)態(tài)驗(yàn)收：添乘時(shí)感覺搖晃明顯，水加0.13共有1處。
總結(jié)：采取邊測(cè)邊撥的方法由于受相鄰撥點(diǎn)相互影響，一次難以撥到位，而夜間天窗點(diǎn)內(nèi)道岔?yè)艿啦荒芤淮蔚轿坏脑?，回檢往往會(huì)造成軌面撥高，從而造成作業(yè)效果不好。因此，我們認(rèn)為邊測(cè)邊撥的作業(yè)方法在目前的夜間天窗作業(yè)條件下，整體效果不很理想。
（二）先測(cè)后撥法
1、洛社站1#岔3月26日采取夜間天窗測(cè)量，白天利用列車間隔撥道（避開動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)段，撥量大時(shí)分幾次撥）的方法：
①現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)

②28日白天進(jìn)行撥道，晚上進(jìn)行激光復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)的數(shù)據(jù)顯示：方向4mm有3處；3mm1處,其中1#岔尖軌尖與岔前線路有“S”方向5 mm，以及岔后線路（警沖標(biāo)處）有小方向。整組道岔方向較好。
③動(dòng)態(tài)驗(yàn)收：添乘時(shí)感覺岔前線路至岔尖搖晃，水加0.09有1處。與測(cè)量數(shù)據(jù)基本吻合。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，有針對(duì)性的在尖軌尖及岔前線路整治后，添乘感覺良好。
兩次道岔控制樁的間距如下：

2、4月1日在正儀站3#—7#岔
動(dòng)態(tài)驗(yàn)收：通過白天的撥、改、彎結(jié)合的作業(yè)后（大撥、小改、硬彎），添乘時(shí)人體感覺良好，消滅了晃車，達(dá)到了作業(yè)目的。
我們也用此方法對(duì)洛社的1#岔、黃渡的3#—9#岔進(jìn)行了整治，在4月11日的添乘中人體感覺都良好，消滅了長(zhǎng)期存在的晃車，取得良好的效果。
總結(jié)：通過兩次對(duì)洛社1#岔激光測(cè)量（放置激光點(diǎn)的位置不變）的數(shù)據(jù)以及結(jié)合道岔控制樁的間距的對(duì)比，測(cè)量顯示的方向與白天綜合檢查的方向是一致的，我們認(rèn)為激光測(cè)量的數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確，可信。
通過對(duì)正儀站3#—7#采取邊測(cè)邊撥和先測(cè)后撥兩種作業(yè)方式效果的對(duì)比，對(duì)采取先測(cè)后撥的作業(yè)方式在如京滬干線上使用是可行的