铁路内外业断链的应用与消除

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：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断链长度 长短链投影后的里程下行线 上行线100.6^说眛方框中財灘说明该躺是產虐媒-®M ；下T 瓯息思但h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A<0则该断链为短断链（简称短链），若A>0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 M 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）:改线前线路一一一改线后线路______________________________ L-改线段长度附图4: D1K64+200〜D1K70+900改线段断链示意图①、为使除DK64+20旷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+20C和D1K70+900=DK70+900②、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 ,A<0则A为3.52m的短链又因为X=68796.48+L‘ -（70900-X ）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 ) x D d1=T +d2-T= T -T+ tg(a/2) x DH = LH=L-2x d1B= H -H+100= L - L-2 x d1B= L - L-2 x [T -T+ tg(a/2) x D] =398.06-379.46-2 x[199.93-190.61+0.135551 x 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5、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：(1)下行线实际长度计算A=L-L ' =X -XS=X -X 。

S 2=X 2‘ -X 1 S x =X n -X (n-1 )刀 S=(x 1 -X o ) +(X 2 ' -X 1 ) +(X n ' -X n-1 ) +ZHT ”/aTV 一—> a下行线Z f上行线*1f下行曲线参数 上行曲线参数 a =15° 26'20" a =15° 26'20"R=1000 R =994.8 1=110 丨'=130 T=190.61 T ' =199.93 L=379.46L ' =398.06 | 98.60+ (X n -X n )d 2附图5:内业断链的设置方法=(X n -X o ) + [(X 1 -X I )+ (X 2 -X 2)+ ……+(X n ' -X n )] =(X n -X o )+(A i +A+……+A) ....................... A ：长链值为正，断链值为负=(X n -X o )+ 刀 A则下行线实际长度S=(X n -X 0)+刀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 。

线路结束里程线路开始里程外业断链的序号 两外业断链间线路长度的序号 下行线线路长度(2) 上行线实际长度计算L ‘ = L+B-100刀 S =E S刀 S q '=(L 计B i -100)+(L 2+B 2-IOO) +……(L n +B-100)=(L 1+ L 2+ ....... +L n )+(B 1+B 2+ ....... +B n )- (n • 100)=刀 S q +E B-(n • 100)S ' =E S' +E S q '= E S z +E S q +E B-(n • 100) =S+ E B-(n • 100)=(X n -X 0- n • 100) + E A+E B = 20356.261 上行线消除断链后实际长度为20356.261m 。

各种参数说明： S q ' -------- --- 上行曲线段长度总和S q ------- 下行曲线段长度总和 S z ' ------- 上行直线段长度总和 S z ------- 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。

各种参数说明： X n X 0 n -------x S。