Проектування плану траси автомобільної доріг - транспорт
3.3 Проектування плану траси автомобільної доріг
У проектах нових автомобільних доріг одним з основних документів є план траси (вид зверху) або горизонтальна проекція дороги. Для кращого орієнтування трасу ділять на кілометри і на стометрові відрізки, звані пікетами. Пікети і кілометри послідовно нумерують.
При прокладанні траси дороги по карті в горизонталях необхідно врахувати, що нормованими елементами траси в плані є найменші радіуси кривих, найменші параметри перехідних кривих і довжина прямолінійних ділянок.
Довжину прямолінійних ділянок траси призначають виходячи з умови недопущення притуплення уваги водіїв та прогресуючої їх втоми при русі по довгим прямим, особливо в умовах монотонного ландшафту. Тому прямі ділянки траси рекомендується обмежувати довжиною 4 - 6 км.
Слід уникати і дуже коротких прямих вставок між кривими. Водій повинен мати можливість оцінити закруглення, прийняти рішення про необхідність зміни режиму руху і здійснити цю зміну.
У всіх випадках, коли за умовами місцевості трапляється нагода, слід приймати [13]:
- радіуси кривих в плані не менше 3000 м;
- радіуси увігнутих кривих не менше 70000 м;
- радіуси увігнутих кривих не менше 8000 м.
Між односторонніми (спрямованими в одну сторону) кривими прямі вставки коротше 300 - 450 м допускати не слід, так як короткі вставки в подібних випадках водій сприймає як неприємний для погляду злам, що порушує плавність дороги, і намагається різко знизити швидкість руху, хоча цього не потрібно за умовами безпеки руху.
У цих методичних вказівках застосовується так званий традиційний метод трасування автомобільних доріг (полігонне трасування), а по суті останній його етап - вписування кривих розрахункового радіуса в переломи магістрального ходу. Початкові і кінцеві точки ділянки автомобільної дороги, розташування магістрального ходу, величини кутів повороту, початковий румба - вказані в завданні до курсового проекту. Студентові потрібно тільки визначити основні параметри кривих і виконати розбивку пікетажу.
Проектування плану траси виконується в наступній послідовності:
1. По ходу траси послідовно нумеруються кути повороту - кут між продовженням напрямку траси і новим її напрямком (ВУП-1, ВУП-2 і т. Д.).
Малюнок 4 - Схема розбивки заокруглення
2. Орієнтують трасу відносно сторін світу. Для цього обчислюють румба початку траси (наприклад, означає, що ділянка довжиною 260,3 м, розташований під кутом 87 градусів 30 хвилин до меридіану). Румби наступних прямих ділянок траси визначаються розрахунком.
3. Далі за кутом повороту і розрахунковим значенням радіуса визначають основні елементи кривої і в точки перелому магістрального ходу вписуються криві. Розрізняють такі геометричні елементи заокруглень (малюнок 4): кут # 945 ;, радіус R, крива К, тангенс Т, бісектриса Б, а також домер Д - різниця між тангенсом кривої і довжиною кривої. Дані параметри розраховують за формулами:
гдеR - прийнятий радіус вписуваному кругової кривої, м;
# 945; - величина кута повороту, град.
Малюнок 5 - Схема кута повороту траси
4. Розбивку пікетажу ведуть від початку траси до вершини першого кута повороту, і встановлюють його пікетажне значення. Наприклад, вершина кута повороту, (ВУП 1) має пікетажне значення ПК 9 + 50 (рисунок 4). Для того щоб продовжити розбивку пікетажу, необхідно визначити значення початку (НК) і кінця (КК) заокруглення, винести пікети на криву і продовжити розбивку пікетажу до вершини наступного кута повороту.
Пікетажне значення початку заокруглення (НК) і кінця заокруглення (КК) визначаються за схемами:
Геометричне положення точки початку кривою (НК) на трасі легко визначити, якщо відкласти від вершини кута повороту величину тангенса назад по ходу пікетажу, а положення точки кінця кривої (КК) - вперед по ходу траси (рисунок 4). Пропущені пікети в межах заокруглення розставляються по кривій з урахуванням масштабу карти.
5. При заповненні відомості кутів повороту, прямих і кривих (таблиця 7) величини Р - довжина прямої вставки і S - відстань між вершинами кутів визначають за схемами:
Р1 = ПК НК - ПК НТ,
Р2 = ПК НК2 - ПК КК1, (42)
Р3 = ПК КТ - ПК КК,
Де ПК НТ, ПК КТ - пікетажні положення початку і кінця траси;
ПК НК, ПК КК, ПК НК2, ПК НК1 - пікетажні положення початку і кінця заокруглень.
S1 = ПК ВУП 1 - ПК НТ,
S2 = (ПК ВУП2 - ПК ВУП 1) + Д1, (43)
S3 = (ПК КТ - ПК ВУП 1) + Д1,
гдеПК ВУ1, ПК ВУ2 - пікетажні положення вершин кутів, отримані при розбитті пікетажу по трасі;
Д1 - величина Домера для відповідного кута повороту, м.
Приклад розбивки пікетажу
Початок траси (НТ) - ПК 250;
Тангенс крівойТ1 = 328,46 м
Довжина крівойК1 = 634,72 м
Пікетаж початку (НК):
.
Пікетаж кінця кривої (КК):
.
Правильність заповнення відомості кутів повороту, прямих і кривих, а також розбивки пікетажу по трасі перевіряється шляхом виконання перевірок:
Різниця між подвоєною сумою тангенсов і сумою кривих повинна дорівнювати сумі домеров:
Різниця між сумою правих і сумою лівих кутів повороту повинна дорівнювати різниці дирекційних кутів кінцевої і початкової сторін траси:
Сума довжин прямих і кривих повинна дорівнювати пікетажной довжині траси. Цією ж довжині повинна дорівнювати різниця між сумою відстаней між вершинами кутів повороту і сумою домеров:
До проекту додаються відомості кутів повороту, довжин прямих і кривих з контрольними перевірками за формою, наведеною в таблиці 7.
Таблиця 7 - Зведена відомість кутів повороту, прямих і кривих
3.4 Проектування додаткових пристроїв на кривих малого радіусу
3.4.1 Проектування перехідної кривої
1. За заданою величиною кута повороту (# 945;) і радіусу кривої (R) визначаються елементи кругової кривої (Т, К, Б, Д).
2. Визначається довжина перехідної кривої за формулою:
J - наростання відцентрового прискорення, приймається J = 0,5 м / с 3;
3. Обчислюється кут # 966 ;, утворений дотичною в кінці перехідної кривої і віссю абсцис (рисунок 6), за формулою:
Малюнок 6 - Схема заокруглення з перехідними кривими
4. Визначається можливість розбивки перехідних кривих, т. Е. Дотримання умови # 945; ≥ 2 # 966 ;, якщо # 945; <2φ, то увеличивается радиус кривой R или уменьшается длина переходных кривых LПК .
5. Обчислюються величини основних елементів заокруглення з перехідними кривими (рисунок 6):
- параметр перехідної кривої С визначається за формулою:
- координати кінця перехідної кривої Хк. Ук:
- відстань від початку перехідної кривої до середини кругової кривої:
- тангенс перехідної кривої:
- складова довжина кругової кривої:
- повна довжина заокруглення:
- домер перехідної кривої:
- бісектриса перехідної кривої:
- скорочення траси за рахунок вписування перехідних кривих:
6. Встановлюється пікетажне положення характерних точок складеної кривої:
Розбивка перехідних кривих проводиться способом абсцис і ординат. Для цього всю довжину перехідної кривої поділяють на ділянки і визначають необхідні для розбивки координати X і У. Координати кривої записуються в таблицю 8.
Таблиця 8 - Координати для розбивки перехідних кривих
Відстань від початку перехідної кривої