時間:2023-03-17 18:01:49
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1縱梁受力分析
與分析橫梁方法類似,如圖2所示,取最不利位置,兩組道岔處區(qū)域,縱梁平行于線路作用在挖孔樁上,假設(shè)兩列列車同時過橋,縱梁以上荷載有:兩列車所產(chǎn)生的中-活載(乘以相應(yīng)的折減系數(shù))、橫梁恒載、小縱梁恒載、3-5-3型吊軌恒載、枕木以及鋼軌恒載。擬選取H428×407×20×35型鋼縱梁,縱梁與樁之間采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)進行模擬。經(jīng)計算,輸出結(jié)果為:縱梁變形形狀,最大位移1mm,縱梁梁最大彎曲應(yīng)力57033.6kN/m2=57.0MPa,縱梁最大剪切應(yīng)力52447kN/m2=52.4MPa,均滿足規(guī)范。縱梁采用H428×407×20×35型鋼。
2線路防護及頂進施工步驟
2.1線路防護施工步驟
新建下穿鐵路框架橋位于車站咽喉區(qū),框架橋采用寬翼緣大剛度的H型鋼縱橫抬梁加固鐵路線路。線路防護施工可大體分以下幾個步驟[4-6]:第一步:抽換枕木(砼枕換木枕),木枕尺寸為280cm×16cm×24cm,道岔影響范圍內(nèi)岔枕尺寸應(yīng)根據(jù)實際調(diào)整,確保符合軌道施工要求。第二步:對各股線分別設(shè)“3-5-3”P43吊軌,道岔區(qū)設(shè)“3-3”P43吊軌;并在軌底枕木下設(shè)置小縱梁,并將一股線路下小縱梁通過橫向連接成整體。第三步:施工線間及線路兩側(cè)挖孔樁及端部鉆孔樁及蓋梁。第四步:安裝H428×407×20×35型縱梁。第五步:橫穿H428×407×20×35橫梁及H498×432×45×70橫梁。
2.2頂進施工步驟
第一步:箱體澆筑完畢,中繼間頂進至箱體前端距第一排樁邊緣1.0m處,將橫梁穩(wěn)定支撐于箱體上。第二步:箱體頂進至第一排樁邊緣最小距離0.3m處,橫梁穩(wěn)定支承于箱體后,拆除箱體范圍內(nèi)第一排排樁及H428×407×20×35型縱梁,繼續(xù)頂進。第三步:箱體陸續(xù)頂進離第二至八排樁邊緣最小距離0.3m處,橫梁穩(wěn)定支承于箱體后,拆除箱體范圍內(nèi)第二至八排樁及H428×407×20×35型縱梁,繼續(xù)頂進至設(shè)計位置。第四步:箱體兩側(cè)路橋過渡段回填級配碎石并注漿,確保鐵路剛度平穩(wěn)過度,最后拆除箱體范圍外縱橫梁及線路加固設(shè)施,恢復(fù)線路。
3結(jié)語
機床在檢修前首先進行試機是非常重要的,同時也是修理人員檢查機床最為重要的環(huán)節(jié)。在開始修理前首先要向修理人員詢問整個修理流程,并要了解故障的表現(xiàn);在對機床內(nèi)部的各種元件都檢修完成以后就可以針對具體的問題進行修理。如果操作人員不能對故障產(chǎn)生的過程進行說明,修理人員也要首先對機床進行調(diào)試。值得注意的是,僅是小部件出現(xiàn)故障,機床就會出現(xiàn)報警的提示,操作人員需要做好安全措施。在對機床實施了調(diào)試以后,就要充分觀察,以此能夠?qū)C床的故障做出正確的判斷,能夠區(qū)分出故障的性質(zhì),并要將故障產(chǎn)生的原因和類型及時記錄下來,以便修理時可以參考。
2按照檢修的流程分析故障
在明確了故障產(chǎn)生的原因以后,就可以參考故障修理的流程圖(見圖1)進行分析和操作,下面的修理流程圖能夠為排除故障提供幫助和參考。在參考流程圖進行修理時也要及時做好故障的檢修記錄。機床在購買回來以后,都有相應(yīng)的維修指南,在維修指南上還配有電路圖,這些參考指南能夠為維修提供有效的幫助。在維修的手冊上都標注了警報標識和警報術(shù)語。但是機床系統(tǒng)的報警設(shè)備一般都比較完備,因此修理人員可以在發(fā)生一次警報提示以后,根據(jù)警報信息進行修理。
3機床線路以及元件安裝及設(shè)計
按照機床元件的控制和安裝的要求和標準,對元件合理布局,并要保證布局的美觀和完整,保證機床操作起來更加方便[2]。一般,機床線路的安裝必須應(yīng)用柔軟的電線安裝,并且在安裝時要嚴格按照電工工藝操作,設(shè)備套線、電源按鈕以及指示燈可以通過各個電力的接觸點引出。機床設(shè)備上的其他接觸點如果不能直接進行測量,則可以將其引到接線端子上檢測。這樣設(shè)計可以將機床上的每一個接觸點都能夠直接進行檢測,省去了拆除元件的時間,并減少了電能的損耗??梢栽诎惭b底板上安裝80個單向底盒,并將所有機床上的故障點連接到這些底盒里,在連接完成以后,做好記錄。排查故障應(yīng)用的導線可以應(yīng)用夾子將導線的兩端夾緊,不需使用螺絲刀處理導線,這樣在檢查故障時能夠更加精準,并能有效節(jié)約能源??梢栽跍y量時應(yīng)用萬用測量表進行檢測,這樣可以確保機床上的每一個接觸點都能夠被測量到。萬用測量表可以測量設(shè)備上所有端點,并能使鱷魚導線加緊的兩個端點在排查故障時更加的便利。
4結(jié)束語
一方面可以通過減少用電設(shè)備無功損耗來實現(xiàn),以提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在管理中,應(yīng)盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備,比如同步電動機。另外,也可以使用靜電電容器進行無功補償。電容器可產(chǎn)生超前無功電流對用電設(shè)備的滯后無功電流進行抵消,從而提高用電設(shè)備的功率參數(shù)。加強輸電線路桿塔的建設(shè)。輸電線路的桿塔基礎(chǔ)建設(shè)是輸電線路建設(shè)過程中的一個重要部分,對于桿塔基礎(chǔ)而言,最重要的一個環(huán)節(jié)就是要加強地基施工。在電網(wǎng)配電線路設(shè)計過程中,對于輸電的桿塔、線路的設(shè)計,應(yīng)該要根據(jù)具體的地質(zhì)情況而定,比如在施工過程中遇到淤泥土質(zhì),應(yīng)該要對地基進行加固處理,確保輸電桿塔的穩(wěn)固性。
2電網(wǎng)配電線路無功補償
2.1無功補償應(yīng)該注意的問題
2.1.1無功補償?shù)姆绞脚潆娺\行節(jié)能管理是電力企業(yè)發(fā)展過程中的一項重要工作,指的是電力企業(yè)對電力運行過程中的各項工作進行調(diào)度管理,從而使得電能的損耗可以相應(yīng)減少,提高電能的利用效率,防止出現(xiàn)過多的電能浪費的過程。在電網(wǎng)的無功補償方面,不僅要重視如何提高電力用戶的功率因數(shù),還應(yīng)該要重視如何降低電網(wǎng)配電的損耗,以實現(xiàn)電網(wǎng)節(jié)能。在降低電網(wǎng)損耗的設(shè)計過程中,一般會采用增設(shè)不長箱的方式,以提高電力用戶的功率參數(shù),但是只靠這一種方式并不能完全實現(xiàn)降損,還應(yīng)該要對武功潮流進行計算,對最佳補償量以及補償方式進行確定,不僅可以獲得更好的降損效果,還可以獲得更多的經(jīng)濟效益。2.1.2諧波問題。諧波問題一直都是電網(wǎng)無功補償中備受關(guān)注的一個問題,在電網(wǎng)運行過程中,一旦出現(xiàn)了大量的諧波量,則會縮短電容器的壽命,嚴重時甚至會損壞電容器,對電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生干擾。因此,在電網(wǎng)運行過程中,對于存在大量諧波并且需要無功補償?shù)牡胤?,可以加裝濾波裝置,有效地解決各種無功補償相關(guān)的問題。
2.2無功補償量的計算
對于無功補償量的計算,則是一個重要的過程,一般是通過對變壓器負載率、容量及配電線路、線路的負荷情況等進行計算之后對無功補償量進行確定的,無功補償容量計算要根據(jù)主變壓器容量的30%左右對變電所集中裝設(shè)的補償容量進行確定,而且要根據(jù)配電線路的負荷在均勻分布時,對電容器的最佳補償容量作為線路的負荷,來確定配電線路的分散補償容量。第三,電動機的補償容量不能超過電動機空載時的無功消耗。
2.3無功補償裝置安置地點和方式
在無功補償?shù)难b置的安裝過程中,對安裝地點以及方式的選擇也會影響到無功補償效果,無功補償裝置一般可以安裝在變電所旁邊,安裝的方式主要有幾種補償、分組補償、配電補償、隨機補償?shù)?,一般說來,集中補償?shù)难b置主要是安裝于變電所的高壓電容器組上,分組補償?shù)难b置則主要是安裝于配電線路以及配電線路的低壓線路旁邊。
3結(jié)語
【摘要】基于送電線路設(shè)計對工程造價控制的作用與影響,本文以設(shè)計階段作為控制工程造價的著眼點,分析了設(shè)計階段工程造價控制中存在的問題,探討了控制工程造價的具體措施。
【關(guān)鍵詞】線路設(shè)計工程造價控制措施
一、前言
隨著社會用電量的高速增長,電力工程項目建設(shè)投資規(guī)模也在不斷增加。特別是近幾年來,擬建和在建的送電線路很多,無論是發(fā)電廠的配套工程還是輸變電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)項目,都在某種程度上存在著忽視工程造價控制和管理的現(xiàn)象,造成項目建設(shè)的“三超”現(xiàn)象較為普遍。架空送電線路工程由于影響工程造價的不確定因素較多,造成控制難度進一步加大。這些問題已經(jīng)引起了各級主管部門的重視,對于存在的問題,如何采取有效措施,使工程造價控制走向規(guī)范化、系統(tǒng)化、法制化軌道,已是當務(wù)之急。本文就設(shè)計階段當前存在的影響項目投資效益的一些問題及控制措施展開論述。
二、設(shè)計階段造價控制中存在的一些問題
根據(jù)有關(guān)資料的反映和初步調(diào)查研究的結(jié)果,我們認為目前在設(shè)計階段造價控制中存在如下一些主要問題。
1.設(shè)計深度不夠使工程造價得不到有效控制
近幾年來,電力工程的建設(shè)項目多、進度要求快,各級電力勘察設(shè)計單位承擔的設(shè)計任務(wù)也大幅增加。一些設(shè)計單位在遇到設(shè)計任務(wù)重、時間緊的時候,往往無法做到深入細致的調(diào)查研究,工作敷衍了事,未按國家標準進行設(shè)計,對具體設(shè)計方案缺乏比較,以及設(shè)計水平不高,審查制度不嚴等,最終造成項目設(shè)計深度不夠、套用圖紙不適等導致設(shè)計變更增多,使工程造價得不到有效控制。
2.工程設(shè)計和投資控制聯(lián)系不夠緊密也是工程造價得不到有效控制的一種表現(xiàn)
在實際工作中,由于送電工程專業(yè)技術(shù)性強的特點,一般都是勘測設(shè)計人員根據(jù)設(shè)計委托進行現(xiàn)場調(diào)查、勘測和方案比較,分階段提供條件給造價人員編制估算或概預(yù)算。但是長期以來,技術(shù)人員由于缺乏經(jīng)濟觀念,往往無法提供編制概預(yù)算所需的全部條件;而從事概預(yù)算編制的人員不熟悉工程設(shè)計和施工的工藝,無法吃透相關(guān)定額、標準的內(nèi)涵,不能主動收集或向技術(shù)人員索取所需的全部條件,導致編制的概預(yù)算存在缺項、漏項或重復(fù)計算、高估冒算的情況,難以真實反映施工現(xiàn)場費用,有效地控制造價。
3.缺乏信息反饋和項目后評價程序使造價控制工作的質(zhì)量得不到進一步提高
項目完成后由于缺乏造價成本信息反饋和缺少項目的后評價程序使設(shè)計單位缺少機會了解實際發(fā)生的工程成本,無法進行事后分析,在以后工作當中又有可能將問題帶入下一個項目中,不能進一步提高造價控制工作的質(zhì)量。
三、設(shè)計階段造價控制的措施
造價控制是一個全過程的控制,同時,又是一個動態(tài)的控制。在設(shè)計階段的造價控制,體現(xiàn)了事前控制的思想。設(shè)計階段是項目即將實施而未實施的階段,為了避免施工階段不必要的修改,減少設(shè)計變更造成的工程造價的增加,應(yīng)把設(shè)計做細、做深入。一旦設(shè)計階段造價失控,就必將給施工階段的造價控制帶來很大的負面影響。為了糾正上述存在問題,根據(jù)上級有關(guān)文件的精神和行業(yè)技術(shù)標準,參照國內(nèi)部分省市的先進經(jīng)驗,我們認為,在設(shè)計階段應(yīng)該從如下幾個方面進行造價控制。
1.健全設(shè)計單位經(jīng)濟責任制,嚴格控制工程成本,提高競爭意識
設(shè)計單位和主管部門對于設(shè)計節(jié)約和浪費應(yīng)制定明確的獎罰標準:對因設(shè)計原因而造成的工程浪費、工期延誤及超出投資限額的損失,要追究設(shè)計人員責任;對科學合理、經(jīng)濟的方案予與獎勵。促使設(shè)計人員增強主觀能動性,提高自身素質(zhì)和相互間競爭的能力,增強為業(yè)主控制投資成本,提高競爭意識。
2.推行限額設(shè)計,全面推廣工程典型造價運用工作,加強技術(shù)和經(jīng)濟的有機結(jié)合
所謂限額設(shè)計,就是按照批準的可行性研究報告和投資估算,在保證質(zhì)量、功能要求的前提下,控制初步設(shè)計;按照批準的初步設(shè)計編制概算,控制施工圖設(shè)計和預(yù)算;同時,各專業(yè)要按分配的投資額來控制設(shè)計。限額設(shè)計必須貫穿于勘察設(shè)計的全過程。
推行限額設(shè)計有利于強化設(shè)計人員對工程全過程的造價意識,有利于經(jīng)濟管理人員及時進行造價計算,為設(shè)計人員提供信息,使勘測設(shè)計小組內(nèi)部形成有機整體,克服設(shè)計深度不夠及勘測設(shè)計相互脫節(jié)的現(xiàn)象,改變設(shè)計過程不算賬、設(shè)計完成見分曉的現(xiàn)象,使投資達到動態(tài)控制的目的。同時,推行限額設(shè)計還可以促使設(shè)計和造價人員進行項目全壽命費用的分析,使他們不僅要考慮項目一次性的投資,還要考慮施工階段和運行后的經(jīng)濟費用。比如:在輸電線路工程項目設(shè)計過程中對于線路選線定位以及在雷區(qū)的防雷、冰區(qū)的避冰、抗冰、防冰、融冰等對運行成本影響較大設(shè)計方案的優(yōu)化時,就有利于設(shè)計人員進行全面分析、仔細考慮、認真權(quán)衡,最大限度降低工程成本,在投資限額內(nèi)控制好工程造價。
送電線路工程典型造價是國家電網(wǎng)公司加強工程造價管理,降低工程造價,提高投資效益的重要手段。在送電線路典型設(shè)計的基礎(chǔ)上,按照各模塊的使用條件,通過對大量實際工程的統(tǒng)計、分析,合理確定典型工程斷面,再結(jié)合各地區(qū)各電壓等級線路的特點,科學設(shè)定設(shè)計所需的邊界條件,形成典型方案。然后,典型造價在典型方案的基礎(chǔ)上編制完成。典型造價成果體現(xiàn)了科學性,先進性,合理性和適用性。在實際工程設(shè)計中,必須按照典型造價進行嚴格把關(guān),若工程主要條件與典型方案有差異而產(chǎn)生造價費用偏差,應(yīng)對各項技術(shù)經(jīng)濟指標進行嚴格認真的分析比較,直至該設(shè)計方案的造價指標在合理范圍內(nèi)。推廣典型造價,有利于科學建立工程造價標準,合理評價工程技術(shù)經(jīng)濟指標水平,有效控制工程投資,努力降低電網(wǎng)工程建設(shè)成本。
中國電力顧問集團公司按年度編制了《電網(wǎng)工程限額設(shè)計控制指標》,該指標一般作為220~750kV架空送電線路工程設(shè)計階段的限額控制參考指標。國家電網(wǎng)公司于2007年出版了送電線路典型造價,豐富了110KV~500kV送電線路的造價指標。限額設(shè)計和典型造價都是在大量實際工程統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上形成的,編制原則是一致的,在運用中可以相互補充,相互借鑒。不論是限額設(shè)計或是典型造價,出發(fā)點都是要求在設(shè)計階段把技術(shù)與經(jīng)濟緊密結(jié)合在一起。在工程建設(shè)過程中,設(shè)計人員與造價編制人員通過相互學習,密切配合,才能將技術(shù)與經(jīng)濟有機地結(jié)合起來。為此,設(shè)計人員必須提高素質(zhì)、熟悉本專業(yè)的概算、預(yù)算和費用定額,熟悉建筑材料預(yù)算價格,樹立強烈的工程造價控制意識,精心設(shè)計,大膽采用新工藝、新材料,把技術(shù)與經(jīng)濟統(tǒng)一起來。通過經(jīng)濟分析、技術(shù)比較及效果評價,正確處理二者之間的對立統(tǒng)一關(guān)系,力求達到在技術(shù)先進條件下的經(jīng)濟合理,在經(jīng)濟合理基礎(chǔ)上的技術(shù)先進。技經(jīng)人員應(yīng)當努力提高自身的政治和業(yè)務(wù)素質(zhì),深入實際,多方掌握有關(guān)造價信息,密切注視在我們這個領(lǐng)域里新工藝、新材料、新設(shè)備的出現(xiàn),建立相應(yīng)的資源庫,力求提高工作效率和準確率,為工程造價的有效控制提供合理的依據(jù)。
3.優(yōu)化設(shè)計方案,有效控制工程造價
設(shè)計是工程建設(shè)的靈魂,設(shè)計成果的好壞對造價影響很大,因此必須盡可能地優(yōu)化設(shè)計成果。根據(jù)國家發(fā)展和改革委員會2007年的《電網(wǎng)工程建設(shè)預(yù)算編制與計算標準》的規(guī)定,架空送電線路工程靜態(tài)投資主要由四個方面構(gòu)成:即本體工程費、輔助設(shè)施工程費、編制年價差和其他費用。本體工程費一般占65%~75%左右,輔助設(shè)施工程費一般占0.3%左右,編制年價差正常情況一般占5%~10%左右;其他費用一般占15%~30%左右。從投資構(gòu)成上看,編制年價差雖然也占一定的投資比例,但它的高低主要受人工、材料、機械要素的市場價格波動影響,對投資主體來說為不可控因素,故對架空送電線路工程造價控制的重點應(yīng)該是對本體工程費用控制和其他費用控制。本體工程由六項單位工程構(gòu)成:工地運輸、土石方工程、基礎(chǔ)工程、桿塔工程、架線工程、附件工程。按靜態(tài)投資對各個因素的敏感程度來排序,較高的是桿塔指標、人力運距、基礎(chǔ)混凝土。因此,在設(shè)計階段對本體工程的控制重點應(yīng)主要控制這三個技術(shù)指標。
其他費用從構(gòu)成上主要包括:建設(shè)場地征用及清理費,項目建設(shè)管理費、項目建設(shè)技術(shù)服務(wù)費、整套啟動試運費、生產(chǎn)準備費、輔助施工費、基本預(yù)備費等。除建設(shè)場地征用及清理費用外,其它各項費用一般有較明確的開支項目和費用標準,概預(yù)算編制也有規(guī)定的費率計取標準,管理和控制較容易,工程實踐中這些項目很少出現(xiàn)超支問題。因此,對其他費用的控制重點是在建設(shè)場地征用及清理費的控制。
(1)優(yōu)化線路路徑
對送電線路來說,路徑優(yōu)化是設(shè)計工作的第一步,也是控制工程造價的重要措施。路徑的選擇影響本體工程的多個單位工程,是影響整個工程造價的主要因素。設(shè)計人員在設(shè)計前,要十分重視沿線氣象條件、地形、地質(zhì)、水文、污穢等級、現(xiàn)有可利用交通條件、重要交叉跨越、重大障礙物拆遷等資料的收集工作。不能片面追求路徑最短化,而必須在滿足所屬地區(qū)規(guī)劃部門要求及避讓通信、軍事等設(shè)施前提下,考慮安全運行、方便施工、降低造價、經(jīng)濟運行、障礙物處理及大跨越情況基礎(chǔ)上,對線路路徑的多方案進行綜合比選,選擇技術(shù)經(jīng)濟最優(yōu)的方案,例如:拆除建筑物和居民住房,砍伐經(jīng)濟林木或防護林,跨越采石廠等都會增加拆遷補償費用,影響到其他費用中的建設(shè)場地征用及清理費的控制;不良地質(zhì)會增加基礎(chǔ)建設(shè)投入;而不良地形更會增加工程的總體造價。
(2)合理選擇導線、地線
導線截面的選擇應(yīng)綜合考慮線路的輸送目的地負荷容量及負荷增長情況、導線制造、架線施工、運行維護等多方面因素,進行技術(shù)、經(jīng)濟的綜合比較。發(fā)揮地線在防雷保護、通信等方面的綜合作用,合理配置OPGW、良導體及普通地線,使選擇的導線、地線既要滿足技術(shù)上的要求,又要保證工程投資的經(jīng)濟合理。
(3)合理規(guī)劃塔型
影響線路投資最敏感的因素就是塔材量,不同的桿塔型式在造價、占地、施工、運輸和運行安全等方面均不相同。減少每公里塔材的耗鋼量是降低造價的最有效途徑。如每公里減少1噸的塔材,那么每公里可減少材料費及施工費用等各項投資約1萬元。雖然每公里塔材的耗鋼量不可能無限制地減少,但從以往工程統(tǒng)計分析看,不同的線路在標準相差不多的條件下,每公里塔材耗鋼量可相差幾噸。因此,在設(shè)計階段,必須根據(jù)工程地形地貌條件,精心規(guī)劃工程需要的各種塔型,在滿足使用條件下選用耗鋼量較少的桿型;同時,降低線路曲折系數(shù),增加直線桿塔使用比例,以降低桿塔耗鋼指標,從而控制工程造價。還可以結(jié)合近、遠景規(guī)劃,使用雙回路或多回路鐵塔,這樣目前工程的造價雖然會高了點,但為以后的工程建設(shè)項目預(yù)留下線路走廊,避免或減少了下個工程的工地運輸、土石方工程、基礎(chǔ)工程、桿塔工程的施工工程量及建設(shè)場地清理費,從總體上講還是會大大降低工程造價。
(4)優(yōu)化桿塔基礎(chǔ)形式
桿塔基礎(chǔ)作為輸電線路結(jié)構(gòu)的重要組成部分,它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間,運輸量約占整個工程的60%,費用約占整個工程的20%~35%,基礎(chǔ)選型、設(shè)計及施工的優(yōu)劣直接影響著線路工程的建設(shè)。在基礎(chǔ)設(shè)計方面,根據(jù)每基桿塔的基礎(chǔ)作用力和地形地質(zhì)條件,優(yōu)先采用掏挖、嵌固、巖石基礎(chǔ)等原狀土基礎(chǔ),并積極采用技術(shù)先進的基礎(chǔ)型式和桿塔全方位高低腿、不等高基礎(chǔ)等,可大大減少工程中土石方量和混凝土量,同時也減少了對自然環(huán)境和地面植被的破壞,有效地減少建設(shè)場地清理費,節(jié)約工程的投資。
4.加強設(shè)計變更的管理
在項目建設(shè)過程中,不可避免會發(fā)生設(shè)計變更。設(shè)計變更有業(yè)主的功能性變更與設(shè)計的技術(shù)變更,設(shè)計變更管理主要是針對設(shè)計的技術(shù)變更管理。技術(shù)變更又分施工圖設(shè)計變更與施工中的設(shè)計變更,施工中的變更主要是材料設(shè)備采購變更和現(xiàn)場施工變更;施工圖設(shè)計變更會產(chǎn)生基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)局部變更,從而影響工程的造價;再者,設(shè)計變更管理還涉及到變更所處的時間段的問題,對非發(fā)生不可的變更,設(shè)計人員應(yīng)主動深入了解情況,爭取把設(shè)計變更控制在最小范圍:在設(shè)計階段發(fā)生變更,只修改設(shè)計圖,損失就少;在采購階段發(fā)生變更,不僅要修改圖紙,還得要采購新的材料和設(shè)備;若是在施工階段發(fā)生變更,不但是設(shè)計圖和材料設(shè)備的變更,而且會造成返工、拆除、重做,勢必產(chǎn)生重大變更損失,造成浪費??傊?要嚴格控制設(shè)計變更,變更前要算好賬,論證其合理性、必要性再變更,嚴格履行變更程序,加強設(shè)計變更管理,使變更控制在限額內(nèi),達到有效地控制工程造價。
5.形成跟蹤制度
設(shè)計部門應(yīng)形成跟蹤制度,主動跟蹤工程項目的建設(shè)過程直至工程財務(wù)決算。對發(fā)生“三超”的工程項目,設(shè)計部門應(yīng)及時總結(jié)發(fā)生問題的主、次方面原因,區(qū)分對待。屬于因設(shè)計階段造成的,應(yīng)針對其發(fā)生的原因,制定對應(yīng)的規(guī)范、規(guī)定,保證同類型的問題在今后的工程中不再發(fā)生。同時,應(yīng)加強與兄弟設(shè)計單位的橫向聯(lián)系,借鑒其優(yōu)點與不足之處。
四、結(jié)束語
工程造價控制是基本建設(shè)的重要課題。設(shè)計階段的造價控制主要是通過控制工程的估算、概算、預(yù)算,達到提高設(shè)計質(zhì)量,降低工程造價,取得真正意義上的控制造價。因此,控制造價的關(guān)鍵在設(shè)計階段。只要能夠依據(jù)各項參考指標,嚴格執(zhí)行規(guī)程制度,采用科學的方法,合理確定目標,就一定能使設(shè)計階段的造價得到很好的控制,真正達到投資省、進度快、質(zhì)量好的效果。
參考文獻:
[1]劉振亞主編.國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型造價[M].北京:中國電力出版社,2006.
關(guān)鍵詞:無線發(fā)射FSK射頻發(fā)射器nRF902
1概述
nRF902是一個單片發(fā)射器芯片,工作頻率范圍為862~870MHz的ISM頻帶。該發(fā)射器由完全集成的頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成。由于nRF902使用了晶體振蕩器和穩(wěn)定的頻率合成器,因此,頻率漂移很低,完全比得上基于SAW諧振器的解決方案。nRF902的輸出功率和頻偏可通過外接電阻進行編程。電源電壓范圍為2.4~3.6V,輸出功率為10dBm,電流消耗僅9mA。待機模式時的電源電流僅為10nA。采用FSK調(diào)制時的數(shù)據(jù)速率為50kbits/s。因此,該芯片適合于報警器、自動讀表、家庭自動化、遙控、無線數(shù)字通訊應(yīng)用。
2引腳功能和結(jié)構(gòu)原理
nRF902采用SIOC-8封裝,各引腳功能如表1所列。
表1nRF902的引腳功能
引腳端符號功能
1XTAL晶振連接端/PWR-UP控制
2REXT功率調(diào)節(jié)/時鐘模式/ASK調(diào)制器字輸入
3XO8基準時鐘輸出(時鐘頻率1/8)
4VDD電源電壓(+3V)
5DIN數(shù)字數(shù)據(jù)輸入
6ANT2天線端
7ANT1天線端
8VSS接地端(0V)
圖1所示是nRF902的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從圖中可以看出:該芯片內(nèi)含頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器等電路。
通過nRF902的天線輸出端可將平衡的射頻信號輸出到天線,該引腳同時必須通過直流通道連接到電源VDD,電源VDD可通過射頻扼流圈或者環(huán)路天線的中心接入。ANT1/ANT2輸出端之間的負載阻抗為200~700Ω。如果需要10dBm的輸出功率,則應(yīng)使用400Ω的負載阻抗。
調(diào)制可以通過牽引晶振的電容來完成。要達到規(guī)定的頻偏,晶振的特性應(yīng)滿足:并聯(lián)諧振頻率fp應(yīng)等于發(fā)射中心頻率除以64,并聯(lián)等效電容Co應(yīng)小于7pF,晶振等效串聯(lián)電阻ESR應(yīng)小于60Ω,全部負載電容,包括印制板電容CL均應(yīng)小于10pF。由于頻率調(diào)制是通過牽引晶振的負載(內(nèi)部的變?nèi)荻O管)完成的,而外接電阻R4將改變變?nèi)荻O管的電壓,因此,改變R4的值可以改變頻偏。
將偏置電阻R2從REXT端連接到電源端VDD對可輸出功率進行調(diào)節(jié)。nRF902的工作模式可通過表2所列方法進行設(shè)置。
表2nPF902的工作模式設(shè)置
引腳
工作模式XTALREXTXO8DIN
低功耗模式(睡眠模式)GND---
時鐘模式VDDGNDVDD-
ASK模式VDDASK數(shù)據(jù)VDD或者GNDVDD
FSK模式VDDVDDVDD或者GNDFSK數(shù)據(jù)
在FSK模式時,調(diào)制數(shù)據(jù)將從DIN端輸入,這是nRF902的標準工作模式。
ASK調(diào)制可通過控制REXT端來實現(xiàn)。當R2連接到VDD時,芯片發(fā)射載波。當R2連接到地時,芯片內(nèi)部的功率放大器關(guān)斷。這兩個狀態(tài)可用ASK系統(tǒng)中的邏輯“1”和邏輯“0”來表示。在ASK模式,DIN端必須連接到VDD。
時鐘模式可應(yīng)用于外接微控制器的情況,nRF902可以給微控制器提供時鐘。它可在XO8端輸出基準時鐘,XO8端輸出的時鐘信號頻率是晶振頻率的1/8。如晶振頻率為13.567MHz,則XO8輸出的時鐘信號頻率為1.695MHz。
在低功耗模式(睡眠模式),芯片的電流消耗僅10nA。在沒有數(shù)據(jù)發(fā)射時,芯片可工作在低功耗模式以延長電池的使用時間。電路從低功耗模式轉(zhuǎn)換到發(fā)射模式需要5ms的時間,從時鐘模式轉(zhuǎn)換到發(fā)射模式需要50μs的時間。
圖2nRF902的應(yīng)用電路
關(guān)鍵詞:無線數(shù)字發(fā)射器FSK
1無線數(shù)字發(fā)射電路
無線數(shù)字發(fā)射電路采用無線發(fā)射芯片TRF4900。TRF4900是TI公司生產(chǎn)的、單片集成的、低價格的、能提供完全功能的多通道FSK發(fā)射器。芯片能滿足在歐洲868MHz頻帶和北美915MHzISM頻帶的線性(FM)或者數(shù)字(FSK)發(fā)射應(yīng)用。單片發(fā)射器芯片工作電壓2.2~3.6V,典型發(fā)射功率為7dBm,并具有低的功率消耗。24位直接數(shù)字合成器有11位DAC,合成器有大約230Hz的通道空間,允許窄帶和寬帶應(yīng)用。兩個完全可編程工作模式--模式0和模式1,允許非??斓卦趦蓚€預(yù)先編程的設(shè)置之間轉(zhuǎn)換(例如發(fā)射頻率0或者發(fā)射頻率1)。芯片內(nèi)集成壓控振蕩器(VCO)、鎖相環(huán)(PLL)和基準振蕩器,僅需要極少的外部元件即可構(gòu)成一個完整的發(fā)射電路。TRF4900通過串行接口連接到TIMSP430微控制器。發(fā)射器的每一個功能塊能夠通過串行接口編程設(shè)置其功能。TRF4900應(yīng)用電路如圖1所示。
圖1TRF4900應(yīng)用電路
2與微控制器連接電路
TRF4900通過串行接口連接到TI的MSP430微控制器,如圖2所示。
TRF4900的引腳23(LOCKDET),PLL鎖相檢測輸出,有效為高電平。當LOCKDET=1時,PLL鎖定。引腳11(MODE),模式選擇輸入,器件在模式0和模式1的功能能夠通過串行控制接口的A、B、C、D字編程。引腳12(),睡眠控制,低電平有效。當=0時,控制寄存器的內(nèi)容仍然有效,能夠通過串行控制接口編程。引腳14(TX-DATA),數(shù)字調(diào)制輸入,為載波的FSK/FM調(diào)制,高電平有效。
串行控制接口是一個3線單向串行總線(CLOCK串行接口時鐘信號,DATA串行接口數(shù)據(jù)信號,STROBE串行接口選通信號),用來編程TRF4900。接口內(nèi)部的寄存器包含所有用戶可編程變量,包括DDS頻率設(shè)置,也包括所有的控制寄存器。串行接口的時序如圖3所示。
在CLOCK信號的每一個上升沿,DATA引腳端上的邏輯值被寫入24位的移位寄存器。設(shè)置STROBE端為高電平,編程的信息被裝入選擇的鎖存器。當STROBE信號為高時,DATA和CLOCK線必須為低。因此,STROBE與CLOCK的信號是不同步的。串行接口能被編程工作在有效狀態(tài)或者睡眠狀態(tài)(待機模式)。
圖3串行接口時序圖
3TRF4900的設(shè)置
TRF4900的直接數(shù)字合成器DDS是基于用數(shù)字辦法產(chǎn)生正弦波信號的。DDS由累加器、正弦波查找表、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、低通濾波器組成。所有數(shù)字功能塊的時鐘由基準振蕩器提供。DDS利用一個N位加法器從0到2N計數(shù),根據(jù)在頻率寄存器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)范產(chǎn)生數(shù)字階梯波,來構(gòu)造一個模擬正弦波。N位計數(shù)器的輸出寄存器的每一個數(shù)字,用來選擇正弦波查找表中相應(yīng)的正弦波數(shù)值輸出。在數(shù)/模轉(zhuǎn)換后,低通濾波器用來抑制不需要的寄生響應(yīng)。模擬輸出信號能用來作為PLL的參考輸入信號。PLL電路根據(jù)預(yù)先確定的系數(shù)倍乘基準頻率。
基準振蕩器的頻率fref是DDS的采樣頻率,同時也確定最高的DDS輸出頻率,與累加器的位數(shù)一起,可以計算DDS的頻率分辨率。TRF4900的最小頻率步長可由下式計算:
Δf=N×(fref/224)
24位的累加器能夠通過兩個22位的頻率設(shè)置寄存器編程(A字確定模式0的頻率,B字確定模式1的頻率),同時寄存器的兩個MSB位設(shè)置為0。因此,DDS系統(tǒng)的最大位權(quán)減少到1/8,如圖4所示。
這個位權(quán)與VCO輸出頻率(fref/8)×N相適應(yīng)。根據(jù)在MODE端的邏輯電平,內(nèi)部選擇邏輯裝載DDS-0或者DDS-1頻率到頻率寄存器。VCO的輸出頻率fout是由DDS-x頻率設(shè)置決定的(DSS-0在A字中,DDS-1在B字中),VCO的輸出頻率fout計算公式如下:
fout=DDS_x×N×(fref/224)=N×[(fref×DDS_x)/224]
如果選擇FSK調(diào)制(MM=0,C字,16位),則8位FSK頻偏寄存器能被用來編程2-FSK調(diào)制的頻偏。頻偏寄存器的8位在24位DDS頻率寄存器中,LSB設(shè)置為0,總的FSK頻偏由下式計算:
Δf2-FSK=N×[(DEV×fref)/222]
因此,2-FSK頻率由在TX-DATA上的電平設(shè)置,計算公式如下:
fout1:TX_DATA=low=N×[(fref×DDS_x)/224]
fout2:TX_DATA=High=N×[fref×(DDS_x+4×DEV)]/224
這個調(diào)頻輸出信號用來作為PLL電路的基準輸入信號。2-FSK調(diào)制信道寬度(頻偏)和信道間距是軟件可編程的。最小信道寬度和最小信道間距取決于RF系統(tǒng)頻率設(shè)計,中心頻率fcenter=(fout1+fout2)/2。當FSK發(fā)射時,中心頻率fcenter被認為是有效的載波頻率。
鎖相環(huán)由相位檢波器(PD)、鑒頻器(PD)、充電泵、VCO、外接的回路濾波器和在反饋回路中的可編程的預(yù)分頻器(N分頻器)組成。當使用外部VCO時,x-VCO位將被設(shè)置為0。分頻器是可編程的,分頻系數(shù)N能由C字設(shè)置成256或512。
功率放大器(PA)能夠由在D字中的P0和P1兩位編程,提供可變的輸出功率電平。
圖5串行控制字格式
TRF4900的控制字是24位。第1個引入位是最高有效位(MSB),完成對TRF4900的編程;4個24位的字必須設(shè)置,即必須設(shè)置A、B、C、D字。圖5給出定義的4個控制字。表1、表2和表3描述每個參數(shù)的功能,表4為在FSK模式下的發(fā)射頻率。
表1模式0控制寄存器描述
符號位的位置位數(shù)描述加電源后的內(nèi)部設(shè)置
默認狀態(tài)默認值
0-PA[10-9]2功率放大器模式
P1P0
00=失效
01=衰減10dB,通過TX-DATA使能調(diào)制
10=衰減20dB,通過TX-DATA使能調(diào)制
11=衰減0dB,通過TX-DATA使能調(diào)制失效00b
0-VCO[11]1在操作期間,這個引腳端將總是被使能(1=使能),除非使用外的VCO失效0b
0-PLL[12]1使能PLL,1=使能,0=失效失效0b
表2模式1控制寄存器描述
符號位的位置位數(shù)描述加電源后的內(nèi)部設(shè)置
默認狀態(tài)默認值
1-PA[10-9]2功率放大器模式
P1P0
00=失效
01=衰減10dB,通過TX-DATA使能調(diào)制
10=衰減20dB,通過TX-DATA使能調(diào)制
11=衰減0dB,通過TX-DATA使能調(diào)制失效00b
1-VCO[11]1在操作期間,這個引腳端將總是被使能(1=使能),除非使用外部VCO失效0b
1-PLL[12]1使能PLL,1=使能,0=失效失效0b
表3輔助控制寄存器描述
符號字位的位置位數(shù)描述加電源后的內(nèi)部設(shè)置
默認狀態(tài)默認值
DDS-0A字[21-0]22模式0DDS頻率設(shè)置0全為0
DDS-1B字[21-0]22模式1DDS頻率設(shè)置0全為0
DEVD字[20-13]8FSK分頻率寄存器0全為0
APLLC字[20-18]3捕獲頻率的加速因子
A2A1A0
000=1
001=20
011=60
┊
111=1400000b
NPLLC字[17]1PLL分頻率
0=256
1=5122560b
MMC字[16]1調(diào)制模式選擇。為FSK數(shù)據(jù)輸入設(shè)置
TC-DATA引腳端行為。
0=FSK/FM
1=不使用FSK模式0b
表4在FSK模式發(fā)射頻率(MM位設(shè)置為0)
引腳端發(fā)射頻率
STDBYMODETX-DATA
100fout=fref×N×(DDS_0)/224
101fout=fref×N×(DDS_0+4×DEV)/224
110fout=fref×N×(DDS_1)/224
111fout=fref×N×(DDS_1+4×dev)/224
1 電氣自動化的,節(jié)能概述
電氣自動化是一門重要的電力學科,與工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān),在改善勞動條件和提高勞動生產(chǎn)率、運行成本、工作效率等方面發(fā)揮著重要作用。由于當前電網(wǎng)線路中有大量諧波,從節(jié)能和消除諧波方面考慮,電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)積極利用有源濾波器、無功補償、變壓器等技術(shù)[1],減少電路傳輸損耗,實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能效果。
2 電氣工程的節(jié)能設(shè)計
2.1 高運行效率
為了提高電氣自動化系統(tǒng)的運行效率,應(yīng)盡量選擇節(jié)能型的電力設(shè)備,通過減少系統(tǒng)損耗、無功補償、均衡負荷等方法,治理電網(wǎng)線路的不平衡電壓,平均分擔導線負荷壓力,不僅可有效提高系統(tǒng)運行效率,并且獲得明顯的節(jié)能效果。例如,在電氣自動系統(tǒng)配電設(shè)計時,可合理選取設(shè)計參數(shù)和調(diào)整電路負荷,從而提高電氣系統(tǒng)電源設(shè)備的綜合利用率和運行效率,直接或者間接地降低電能損耗。
2.2 完善配電設(shè)計 [本文轉(zhuǎn)自DylW.Net專業(yè)提供寫作物理教學論文和職稱論文的服務(wù),歡迎光臨Www. DylW.NEt點擊進入DyLw.NeT 第一 論 文網(wǎng)]
配電設(shè)計應(yīng)首先考慮電氣自動化系統(tǒng)的適用性,滿足供電設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性要求和用電設(shè)備的電力負荷容量要求以及電氣設(shè)備度對控制方法的要求等。在設(shè)計配電系統(tǒng)時,除了要滿足電氣設(shè)備和用電設(shè)備的運行要求外,還要確保電力系統(tǒng)的可靠、靈活、易控、穩(wěn)定、高效等。其次,重點考慮電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全性,第一要確保電氣自動化系統(tǒng)線路具有良好的絕緣性,第二,在設(shè)計走線時,應(yīng)嚴格控制水平導線的絕緣距離,第三,確保導線的動態(tài)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和負荷能力的裕度,保障電氣自動化系統(tǒng)運行中配電設(shè)備和用電設(shè)備的安全、穩(wěn)定性,同時應(yīng)做好電氣自動化系統(tǒng)的接地和防雷設(shè)計[2]。
3 節(jié)能技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用
3.1 加裝有源濾波器
電網(wǎng)線路中的大量諧波易導致電氣自動化系統(tǒng)中的電氣設(shè)備出現(xiàn)誤操作,為了提高電氣自動化系統(tǒng)的安全性,可在電氣設(shè)計時加裝有源濾波器,消除電網(wǎng)的大量諧波,降低電氣自動化系統(tǒng)的線路損耗。隨著電網(wǎng)線路中各種電氣設(shè)備數(shù)量不斷增加,電網(wǎng)線路諧波也不斷增加,這時基波電壓和諧波阻抗電壓易發(fā)生重疊,導致電力系統(tǒng)電壓發(fā)生不同程序畸變,引起電氣設(shè)備誤動作。在電氣自動化系統(tǒng)中加裝有源濾波器可有效解決這個問題,有源濾波器使用功率寬、動態(tài)性能好、反應(yīng)速度快,并且可有效補償電網(wǎng)線路的無功功率,通過有源濾波器過濾電網(wǎng)線路的諧波,有效減少電氣設(shè)備的誤操作和誤動作,提高電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能效果。
3.2 加裝無功補償裝置
在電氣自動化設(shè)計中,可適當加裝無功補償裝置,減少電路損耗,確保電網(wǎng)的運行效率和運行質(zhì)量,提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。通過加強無功補償裝置補償電網(wǎng)線路的無功功率,應(yīng)滿足以下要求:其一,根據(jù)電網(wǎng)無功功率情況,設(shè)置無功補償裝置的投切參數(shù)物理量,可有效避免無功補償裝置發(fā)生投切震蕩、無功倒送等情況;其二,安裝無功補償裝置時,對電網(wǎng)線路的局部區(qū)域進行就地補償,特別是用電量較大的線路,不僅可保障電網(wǎng)供電質(zhì)量,而且可有效減少電網(wǎng)線路無功功率的長距離傳輸,具有顯著的節(jié)能效果;其三,為了獲得更好地武功補償效果,在選擇無功補償裝置的投切方式時,由于無功補償裝置的分擔方式、投切開關(guān)方式、按編碼分配方式、按比例分配方式等難以達到預(yù)期的無功補償效果,因此最好采用具有調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準確、適應(yīng)面廣等特點的模糊投切方式[3];其四,在使用無功補償裝置對電網(wǎng)線路進行無功功率補償時,要根據(jù)電氣自動化系統(tǒng)的具體運行參數(shù)值,如目標功率因數(shù)、配電電壓值、電流負荷等,來合理確定電容器容量。
3.3 優(yōu)化變壓器選擇
為了提高電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能效果,應(yīng)優(yōu)化變壓器的選擇,一方面,電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)盡量選擇節(jié)能型變壓器,降低變壓器的有功功率損耗;另一方面,變壓器電氣設(shè)計,通過在三相電源上均勻分解單相設(shè)備、單相無功功率補償裝置、三相四線制供電等方式,減少電網(wǎng)線路的不平衡負荷,具有良好的節(jié)能效果。
3.4 減少線路傳輸損耗
由于電網(wǎng)線路上有電阻,在電能傳輸過程中不可避免會產(chǎn)生有功功率損耗,雖然這部分損耗不可能完全消除,但是可通過一定措施,最大程度的降低線路損耗。第一,增大導線橫截面積,在確保電氣自動化系統(tǒng)的電氣特性基礎(chǔ)上,適當增加導線橫截面積,降低導線電阻,從而減少線路損耗;第二,合理設(shè)計布線路徑,電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計在導線布線時,應(yīng)合理設(shè)計布線路徑,避免線路過度彎曲,可有效減少導線電阻;第三,減少負荷中心和變壓器之間的距離,縮短供電距離,減少電網(wǎng)線路傳輸電能的功率損耗;第四,為了減少電網(wǎng)線路電能損耗,盡量選擇電導率較小的導線材質(zhì),提高電網(wǎng)線路的節(jié)能性。
4 結(jié)語 [本文轉(zhuǎn)自DylW.Net專業(yè)提供寫作物理教學論文和職稱論文的服務(wù),歡迎光臨Www. DylW.NEt點擊進入DyLw.NeT 第一 論 文網(wǎng)]
在節(jié)能減排的社會大環(huán)境下,電氣自動化節(jié)能設(shè)計引起人們的廣泛關(guān)注,結(jié)合電氣自動化系統(tǒng)的運行要求,積極應(yīng)用多種節(jié)能技術(shù),優(yōu)化電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計,最大限度地發(fā)揮節(jié)能技術(shù)在電氣自動化中的作用,減少電網(wǎng)損耗,實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]馬建華.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J].制造業(yè)自動化,2012,06:142-144.
【關(guān)鍵詞】高速鐵路 平面控制 控制測量 布設(shè)等級 測量精度
中圖分類號:U238文獻標識碼: A 文章編號:
一.引言
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的高速鐵路已經(jīng)進入了大規(guī)模的建設(shè)階段。我們所說的高速鐵路,就是指那些能夠使旅客列車的最高運行速度高于200千米每小時的鐵路。在我國當前主要是依據(jù)鐵道部在2003年制定頒布的《京滬高速鐵路測量暫行規(guī)定》來進行高速鐵路平面測量工作的。在我國高速鐵路的發(fā)展相對較晚,可以說還是一個新的事物。因為高速鐵路使得旅客列車的行車速度大大提高,所以就會給鐵路的建設(shè)帶來一些新的挑戰(zhàn)和問題,理所當然對高速鐵路平面的工程測量工作也帶來了新的挑戰(zhàn)。在我國,高速鐵路工程測量的標準和規(guī)范還沒有正式的制定,其中還有許多的問題要進一步的研究和探討。所以本文就針對一些具體的問題作了簡單的探討。
二.高速鐵路平面控制測量布設(shè)的原則
我國《京滬高速鐵路測量暫行規(guī)定》中的相關(guān)條文指出,高速鐵路的測量全過程為:通過我國國家三等大地點測量加密GPS點,在GPS點的基礎(chǔ)上做鐵路五等導線測量,利用導線點測設(shè)線路中線控制點和鋪設(shè)軌道。
當前如果是新建鐵路,那么在其勘測中,一些鐵路的勘察設(shè)計部門也正在努力的尋求一些方法來改進鐵路勘測的流程,這個過程中提出了一次布網(wǎng)的方法,這種方法就是把各個階段的控制點一次性的布設(shè)成為同一個等級,與此同時統(tǒng)一其平差測量的控制網(wǎng),使的初測、航測、定測以及施工各個階段的測量都可以在同一控制網(wǎng)的控制下,這樣可以大大的減少工序,大幅度的提高測量效率。
當鐵路在運行階段的時候,為了使軌道的結(jié)構(gòu)保持著良好的狀態(tài),就必須加強對軌道的平順度以及整體幾何形狀進行定期的檢測。所以,控制測量還必須能夠滿足運行階段的高速鐵路檢測的標準和要求。
我國的高速鐵路一般采用GPS測量法進行首級平面控制測量,也就是在沿線路大概每隔5m左右的距離設(shè)置一對互通視點,在定位時必須要保證其長期有效且穩(wěn)定。如果在線路的定測和初測階段時,要盡可能的利用GPS RTK來進行控制點的加密以及線路的中線測量。如果有一些不方便采用GPS RTK測量的路段,則可以采用GPS測量加密之后,再來布設(shè)線路初測以及定測的導線,集中來進行高速鐵路中線的測量。對于一些大中型的構(gòu)筑物,如果要布設(shè)其施工控制網(wǎng),那么構(gòu)筑物的軸線位置必須滿足線路的整體形狀的一些要求。也就是說要在其鋪軌之前,布設(shè)精度較高的導線,以此來滿足測量軌道的整體形狀的要求。
三.高速鐵路平面控制測量的精度要求
根據(jù)德國實踐的經(jīng)驗,影響以及控制行車速度的原因有:線路平縱斷面以及線路的平順性。為此,德國鐵路對于軌道不平順限速的管理標準比較嚴。而且,國內(nèi)外一些專家的看法基本一致。這樣能夠有效保證其安全性和舒適度。
線路的平順度和控制測量精度有聯(lián)系,相對于線路形狀而言,平順度是局部的誤差。雖然采用測量的方法不容易達到高速鐵路對于線路平順度的要求。但是,也不能夠依據(jù)線路平順度的要求來作為控制測量精度的標準。下面分析一下線路平順度誤差對線路位置誤差的影響。
用直線路來討論,圖1中AB為設(shè)計直線線路位置,當在10米處產(chǎn)生2mm不平順度時,線路將出現(xiàn)β角的轉(zhuǎn)折,使直線B移至B點。其中不平順度有偶然性,所以,由各段不平順度產(chǎn)生的B點位移可利用直伸等邊支導線終點的橫向中誤差公式計算:
假定AB=200m,則S=190m,n=19,按式(1)計算得199mm。
可見高速鐵路控制測量不是控制線路局部的平順度,而是控制整體線路的形狀。這里提出:高速鐵路在5公里范圍內(nèi),無論是直線段或曲線段線路平面位置偏離設(shè)計位置最大不超出50毫米,偏離幅度不超出100毫米,線路平面位置偏離設(shè)計位置的中誤差為25毫米。因此,高速鐵路線路平面位置不僅要滿足局部平順度的要求,同時需要滿足在5公里范圍內(nèi)的一個直線段或曲線段中,線路偏離幅度最大不超出100毫米的要求。
由以上分析,高速鐵路平面控制測量的點位中誤差在線路的垂直方向不大于25毫米。如果在鋪軌前,布設(shè)鐵路五等導線,并適當提高測角精度,假定測角中誤差為3.5,按等邊直伸導線計算,導線最弱點的橫向中誤差為:
式中,S=5000m,n=10,則m=24.5mm。
高速鐵路的首級平面控制測量采用GPS測量方法,其精度等級應(yīng)相當于國家四等大地點。GPS點每隔5公里左右布設(shè)互相通視的一對點,作為附合導線的方位邊。因此,GPS控制網(wǎng)應(yīng)布設(shè)成帶狀網(wǎng)連式網(wǎng),相鄰?fù)綀D形之間以通視的一對點作為公共基線連接,需要有4臺或更多的GPS接收機觀測。國家三角測量規(guī)范中規(guī)定:四等三角測量最弱邊的方位角不大于4.5。假定,按GPS網(wǎng)相鄰兩點的橫向誤差等于基線長度的精度,則可由式(3)計算一對通視點之間的最短長度:
式中,d為GPS網(wǎng)一對通視點之間的長度,a為固定誤差,b為比例誤差系數(shù)。設(shè)a=10mm,b=10,則d=520m??梢姡珿PS點每隔5公里左右布設(shè)互相通視的一對點,其距離不應(yīng)短于600米。
四.五等導線測設(shè)軌道中心精度的分析
在高速鐵路鋪軌前布設(shè)五等導線測量,利用全站儀在導線點上直接測設(shè)軌道中心點。假如忽略由導線點測設(shè)軌道中心點的誤差,可以把導線點之間的相對誤差認為是軌道中心點之間的誤差。五等導線可看作為在GPS點之間的直伸附合導線,導線點的相對橫向中誤差可按下式計算:
其中:
假定k=5,f=7,兩點相隔1000米;k=4,f=8,兩點相隔2000米;k=3,f=9,兩點相隔3000米,如圖3所示,分別計算導線點的相對橫向中誤差,其結(jié)果列于表1:
由以上分析可知:布設(shè)五等導線點測設(shè)軌道中心點,其線路偏離幅度可滿足不超出100毫米的要求。這里需要指出的是,當較長的曲線位于兩個GPS跨段時,應(yīng)在曲線的兩端加密GPS點,使曲線段處于同一條五等導線內(nèi)。
五.結(jié)論
鐵道部2003年頒布的《京滬高速鐵路測量暫行規(guī)定》,對高速鐵路平面控制測量布設(shè)等級和精度的規(guī)定可滿足工程測量要求,但建議適當提高五等導線的測角精度,測角中誤差為±3.5。考慮到一次布網(wǎng)的優(yōu)點和不同階段對測量精度的要求,采用GPS測量法進行首級平面控制測量,也就是在沿線路大概每隔5m左右的距離設(shè)置一對互通視點,在定位時必須要保證其長期有效且穩(wěn)定。如果在線路的定測和初測階段時,要盡可能的利用GPS RTK來進行控制點的加密以及線路的中線測量。如果有一些不方便采用GPS RTK測量的路段,則可以采用GPS測量加密之后,再來布設(shè)線路初測以及定測的導線,集中來進行高速鐵路中線的測量。對于一些大中型的構(gòu)筑物,如果要布設(shè)其施工控制網(wǎng),那么構(gòu)筑物的軸線位置必須滿足線路的整體形狀的一些要求。也就是說要在其鋪軌之前,布設(shè)精度較高的導線,以此來滿足測量軌道的整體形狀的要求。如在運行階段仍需保持高速鐵路軌道的整體形狀,應(yīng)根據(jù)檢測的需要,進行控制測量的定期復(fù)測工作。
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