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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：附图1：设计图中外业断链的表示方法附图2：设计图中内业断链的表示方法投影前的里程长短链断链长度投影后的里程断链值上行线下行线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：①、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。②、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。③、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，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则该断链为短断链(简称短链），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，A≠0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）。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+200～D1K70+900段线路需改线，改线前L′=6700m，改线后L=6696.48，投影前里程X′=DK68+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）：附图4:D1K64+200～D1K70+900改线段断链示意图L=6696.48L=6700改线起点=D1K64+200=D1K68+800短链3.520mD1K68+796.48改线前线路改线后线路L-改线段长度DK64+200=DK70+900改线终点D1K70+900①、为使除DK64+200～DK70+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；②、由①可以确定，断链A必产生在D1K64+200～D1K70+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的短链又因为X=68796.48+L′-(70900-X）A=00按A是否为零A00A00外业断链按A正负长短断链真假断链长断链短断链A≠00真断链假断链X′=68796.48+L-(70900-X）可得A=L-L′=X′-XX=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:①、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。②、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′=L′H=L-2×d1B=H′-H+100=L′-L-2×d1B=L′-L-2×[T′-T+tg(a/2)×D]=398.06-379.46-2×[199.93-190.61+0.135551×5]=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аa2TT′d1d2ZHZH′HZHZ′下行曲线参数а=15°26'20R=1000l=110T=190.61L=379.46上行曲线参数а=15°26'20R′=994.8l′=130T′=199.93L′=398.06下行线上行线附图5：内业断链的设置方法D=598.605、实际施工中的应用以胶济线客运专线K175+100～K195+500段为例，该段线路长20400m，有外业断链6条，内业断链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+747.09101.6242K177+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′-X1………………Sx=Xn′-X(n-1）∑S=(X1′-X0）+(X2′-X1）+(Xn′-Xn-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-100∑Sz′=∑Sz∑Sq′=(L1+B1-100)+(L2+B2-100)+……(Ln+Bn-100)=(L1+L2+……+Ln)+(B1+B2+……+Bn)-(n·100)=∑Sq+∑B-(n·100)S′=∑Sz′+∑Sq′=∑Sz+∑Sq+∑B-(n·100)=S+∑B-(n·100)=(Xn-X0-n·100)+∑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。