книги из ГПНТБ / Рабинович Ф.Д. Фотограмметрическая съемка железнодорожных путей

шкале смещения изображений ПСКА устанавливают отсчет 8,0 мм и приступают к измерениям. Марку стереометра устанавливают в выбранной точке, примерно на оси пути, после чего совмещают изображения путей в поле зрения ПСКА. В первом приеме совме­ щают первую нитку колеп со второй ниткой в правой половине поля зрения, во втором приеме совмещают первую нитку в правой половине поля со второй ниткой в левой половине поля зрения. В каждом приеме выполняют два наведения.

Расстояние между нитками колеи вычисляют по формуле

где vlt v2 — отсчеты по лимбу при последовательных совмеще­ ниях изображения рельсов; d — величина смещения изображе­ ния, установленная на шкале ПСКА. Масштаб аэроснимка вы­ числяют по формуле (30.2), в которую величины D и а следует подставить из таблицы (приложение 1), в зависимости от типа рельсов, уложенных в путь.

Пример записей приведен ниже.

Как видим, при масштабе аэроснимка 1 : 3013 и продольном смещении изображения, равном 8 мм, взаимное перемещение изображений в левой и правой частях поля зрения в направлении, перпендикулярном к оси пути, на величину, равную ширине

40

рельсовой колеи в масштабе аэроснимка, соответствует повороту бипризмы наЗ° 47',5. Эта величина выражает масштаб аэроснимка в условной угловой мере.

Для определения масштаба необходимо выяснить, осуществлен ли на данном участке переход к колее шириной 1520 мм.

На криволинейных участках рельсовая колея шире, чем на прямых, внешний рельс возвышается над внутренним. Вследствие этого при определении масштабов на кривых в формулу (30.2) необходимо подставлять величины D, приведенные на стр. 39.

С целью упрощения вычислений для определения масштабов аэроснимков можно пользоваться таблицами, приведенными в при­

Вместо того чтобы при каждом измерении определять масштаб аэроснимка, длину натурных отрезков вдоль оси пути удобно измерять, пользуясь следующим приемом. На аэроснимке вдоль изображения рельсовой колеи, на обочине на расстоянии 8—10 мм

ПСКА и вращают винт смещения изображений до тех пор, пока правое и левое изображения точек а и Ъ не совместятся на раз­ делительном ребре призмы. Если марка была установлена неточно посередине между этими точками, то одно из изображений ока­ жется правее или левее разделительного ребра, а другое совме­ стится с ним. В этом случае движением каретки X изображения точек смещают так, чтобы они заняли положение, симметричное относительно разделительного ребра, и, вращая винт, совмещают с ребром призмы изображение обеих точек. Поперечное их сме­ щение устраняют поворотом лимба.

где d — ширина изображения рельсовой колеи.

41

Так как для большинства типов рельсов на прямых участках пути расстояние между осями рельсов равно 1524 мм + 70 мм,

,J 594

т.е. d =~]yj-, то

Рис. 23

Закончив измерения в интервале ab, переходят к измерениям отрезка be и т. д. Общую длину линии получают, суммируя эти отрезки. Так, например, на рис. 22 длина линии определится как

Достоинством этого способа является его простота и возмож­ ность автоматического введения поправок в результаты измерений

* Здесь б — величина отклонения ширины рельсовой колеи от средней величины (1594 мм) на кривых.

42

за наклон снимка, что осооенно важно в том случае, когда съемка выполнена короткофокусной камерой или с большими углами паклоиа.

Как видно из рисунка, 2—5 представляет собой на элементар­ ном участке среднее из отрезков 3—6 и 1—4. Таким образом, масштаб аэроснимка, вычисленный по формуле (32.2) в угловой мере, представляет собой средний масштаб для участка 1—3 или 4—6 и масштабные искажения за наклон (снимка пути) к гори­ зонту не оказывают существенного влияния на результаты изме­ рения длины отрезка.

Общая ошибка измерения отрезка по частям этим способом * вычисляется по формуле

где ту — средняя квадратическая ошибка определения масштаба аэроснимка (в угловой мере).

Глава 3

ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА КРИВЫХ

§8. Общие сведения

осъемке железнодорожных кривых

При сооружении железной дороги криволинейным участкам пути придают форму круговых кривых различных радиусов, сопрягаемых с прямолинейными участками переходными кри­ выми. Переходная кривая имеет форму радиоидальной спирали, уравнение которой

* Без учета нелинейности изменения масштаба на элементарных участ­ ках снимка 1—3, 4—6 и т. д.

43

Переходными кривыми сопрягаются также круговые кривые различных радиусов, если по условиям проектирования сопря­ жение прямых кривой одного радиуса оказывается невозможным.

Рпс. 24

В процессе эксплуатации, а также вследствие погрешностей осуществления проекта рельсовый путь (на рис. 24, б показан утолщенной линией) смещается относительно проектного очерта­ ния (показано пунктиром). Для придания пути расчетной формы

где а9 — угол поворота кривой, выраженный в радианиой мере.

44

Величины сдвижки круговой кривой за устройство переходной вычисляют по формуле

где L — длина переходной кривой; R — радиус кругового участка кривой.

После сооружения криволинейного участка пути рельсы рих­ туют, чтобы придать пути необходимую плавность. Требования к плавности пути определяются допустимыми динамическими уси­ лиями, возникающими при движении поезда.

Мерой плавности кривой в практике эксплуатации пути является приращение стрел изгиба соседних отрезков кривой заданной длины (5, 10, 20 м); на участках круговых кривых равен­ ство стрел должно быть выдержано с высокой точностью. Абсо­ лютные величины общих параметров кривой (a; R; Т) имеют в этом случае второстепенное значение, поскольку основным требова­ нием, предъявляемым к кривой, является ее плавность.

При сооружении рядом с существующим второго или третьего пути разбивку вновь запроектированной кривой производят, откладывая величины проектных междупутий вдоль нормалей к существующему пути (или геодезическому базису) с учетом вели­ чины рихтовок существующей кривой в точках, отстоящих друг от друга на величину шага съемки *. В этом случае рихтовки вычисляют с точностью до 1 см. При этом преследуется цель приведения существующей кривой к расчетной форме. Необхо­ димой плавности пути достигают в дальнейшем, при его оконча­ тельной рихтовке, по техническим требованиям эксплуатации железных дорог.

Для составления проекта переустройства кривой геодезиче­

Разбивку кривой на пикеты и двадцатиметровые деления выпол­ няют мерной лентой с относительной погрешностью, не большей чем 1 : 2000. Съемку начинают и заканчивают на заведомо прямо­ линейных участках пути. Угол поворота двадцатиметрового деле­ ния (относительно начальной касательной) вычисляют по формуле

* В проекте предусматривают переустройство существующей кривой, не отвечающей техническим нормам.

45

На железнодорожных станциях теодолитный ход, от сторон которого измеряют стрелы изгиба, замыкают, образуя полигоны, в пределах которых уравновешивают измеренные углы; на пере­ гонах, как правило (за исключением подходов к крупным насе­ ленным пунктам), они остаются разомкнутыми.

А

Рпс. 25

Так как прокладка теодолитного хода по оси пути зачастую затруднительна, то теодолитный (марочный) ход прокладывают на обочине, располагая его точки строго против пикетов, на равном удалении {АА1 = 10) от оси пути. При помощи горизонтальной рейки измеряют расстояния Zx, Z2 . . . от стороны хода до головки рельса, как показано на рисунке, а стрелы изгиба получают, образуя разности

fn = Iq in-

При контроле текущего содержания пути или его рихтовке по окончании строительства геодезическую съемку кривых выпол­ няют способом стрел изгиба. Снимаемый участок пути разбивают на деления длиной 10 м и с помощью шнура и миллиметровой

46

линейки измеряют стрелы изгиба fx, / 2 . . . в каждом делении от двадцатиметровой хорды (рис. 26). Угол поворота п-то деления относительно начальной касательной вычисляют по формуле

Для повышения точности измерения стрел применяют устрой­ ства для натяжения капроновой нити (например шаблоны А. О. Зарецкого [6]) или оптический прибор для рихтовки пути (ПРП).

При съемке кривой способом Гоникберга средняя квадратическая ошибка рихтовок, обусловленная точностью съемки, близка к ± 1 2 мм, а при съемке способом стрел эта величина значительно меньше и составляет около 1 мм.

Рис. 26

Однако применение этого способа для проектных целей не получило распространения из-за накопления значительных оши­ бок при вычислении угла поворота кривой ф и длины эволь­ венты Э. При съемке же способом Гоникберга эти ошибки нака­ пливаются значительно медленнее.

При расчете переустройства кривой проектная кривая должна в максимальной степени приближаться к существующей. При

47

где ап, ас — проектный и существующий углы поворота кривой;

ментарных хорд относительно начальной касательной (в радиан-

Методика расчета кривых приведена в ряде работ [6, 8] . Имеется несколько программ, позволяющих выполнить расчет

аналитически на ЭЦВМ различных типов. Во всех случаях исход­ ными служат результаты съемки, выполненной геодезическим или фотограмметрическим методами.

§ 9. Детальная съемка кривой прибором ПСКА способом

угловых измерений

Процесс фотограмметрической съемки кривой сводится к изме­ рению углов поворота равновеликих хорд 1—2, 2—3 и т. д. (рис. 27), равных шагу съемки (шаговых хорд). Хорды, стягива­ ющие дуги 1—3, 3—5 и т. д. — съемочные хорды; точки 1,2,3 — съемочные. Их положение определяют расстоянием от ближайшего младшего пикета (плюсовкой).

При съемках для переустройства кривых шаг съемки прини­ мают равным 20 м, а в масштабе снимка

где М — знаменатель масштаба снимка в плоскости пути.

48

Длину съемочной хорды принимают равной 40 м, а в масштабе снимка

где vn и г; о — отсчеты по лимбу в начальной и данной съемочных точках.

Деталь

Рпс. 27

Процесс съемки сводится к следующему. Наводят марку стерео­ метра на середину съемочной хорды (например, 3—5); при этом изображение точки 5 окажется в поле зрения ПСКА, левее линии раздела изображения, а точка 3 — правее ее.

Совместив изображение рельсов на линии раздела изображе­ ния, берут отсчет по лимбу прибора. Повторив измерения во всех съемочных точках, вычисляют углы поворота ф каждой из шаговых хорд относительно начальной касательной по формуле

Длину эвольвенты вычисляют по формуле

Для проверки правильности вычислений формулу (19.3) пред­ ставляют в виде