ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА КРИВЫХ МАЛОГО РАДИУСА

5.1. Проектирование переходной кривой в плане дороги

Переходные кривые на автомобильных дорогах проектируют при радиусах менее 2000 м независимо от категории дороги. Рекомендуется следующая последовательность проектирования переходных кривых:

- по заданной величине угла поворота ( α ) и радиуса кривой ( R ) определяются элементы круговой кривой ( Т, К, Б, Д) по табл. / 9 /;

- определяется длина переходной кривой по формуле

    L _ПК = V ³ /(47· J · R ) ,

где V - расчетная скорость движения для данной технической категории, км/ч; J - нарастание центробежного ускорения, принимается J=0,5 м/с³;

- вычисляется угол ж образованный касательной в конце переходной кривой и осью абсцисс (рис. 5.1), по формуле

        ϕ= ( L _ПК / 2 R )·57,3 ;

                              

17

Рис. Схема закругления с переходными кривыми

   - определяется возможность разбивки переходных кривых, т.е. соблюдение условия α > 2 ϕ, если α < 2 ϕ, то- увеличивается радиус кривой R или уменьшается длина переходных кривых L _ПК;

    - вычисляются величины основных элементов закругления с переходными кривыми (рис. 5.1):

· параметр переходной кривой С определяется по формуле

С = L _ПК ·R,

· координаты конца переходной кривой Х_к ,У_к :

Х_к = L _ПК - L _ПК ⁵/(40·С²) ,

Y _к = L _ПК ³/(6· C )- L _ПК ⁷/(336·С³) ,

· величина сдвижки:

Р = Y_K - R ·(1 - Cos ϕ)

· расстояние от начала переходной кривой до середины круговой кривой:

t = Х_к - R · Sin ϕ

· тангенс переходной кривой:

Т_ПК =( R + Р) tg (α/2) + t

· составная длина круговой кривой:

К_к = π R (α -2ϕ) /180,

· полная длина закругления:

К_ПК = К_к + 2 L _ПК ,

· домер переходной кривой:

Д_ПК = 2Т_ПК - К_ПК ,

· биссектриса переходной кривой:

Б_ПК = Б_КК + Р,

· сокращение трассы за счет вписывания переходных кривых:

ΔS = Д_ПК – Д_КК ,

      - устанавливается пикетажное положение характерных точек составной кривой:

ПК ВУП

 -        Т_пк

ПК НПК

+      L_пк

ПК КПК (НКК)

+        К_к

ПК ККК (НПК)

+        L_пк

 ПК КПК

Пикетажная отметка Середины закругления

ПК КПК (НКК)

 +        К_к/2

ПК середины К_к

Разбивка переходных кривых производится способом абсцисс и ординат. Для этого всю длину переходной кривой разделяют на участки и

определяют необходимые для разбивки координаты X и У по табл. / 9 /.

Координаты кривой записываются в табл.

L_ПК =120^3/(47*0,5*600) = 122,553

Принимаем длину переходной кривой равной 120 м, в соответствии со СНиП 2.05.02-85

ϕ=(120/(2*600))*57,3 = 5,73

С = 120 * 600 = 72000

Х_к = 120 - 120^5/(40*72000^2) = 119,88

Y_к  = 120^3/(6*72000) - 120^7/(336*72000^3) = 3,997

P = 3.997 - 600*(1-0.995) = 0.997

t = 119.88 - 600*0.099 = 60.48

Tпк = (600 + 0,997) * tg(60/2) + 60.48 = 407.465

Kk = 3.14 * 600*(60-2*5.73)/180 = 508.309

Kпк = 508.309 + 2*120 = 748.309               

Дпк = 2*407,465 - 748,309 = 66,621          

Бпк = 92,82 + 0,997 = 93,817

ΔS = 66,621 – 64.5 = 2,121                        

 

ПК ВУП 26+00

 -            Тпк 4+07

ПК НПК 21+93

  +      Lпк 1+20

ПК КПК(НКК) 23+13

+     Кк 5+08

ПК ККК(НПК) 28+21

+        Lпк  1+20

ПК КПК           29+41

 

Пикетажная отметка середины закругления:

ПК КПК(НКК) 23+13

 +   К2/2        2+54

ПК середина Кк 25+67

 

Таблица «Координаты для разбивки переходных кривых»

 

№ точек	Пикет +	Расстояние от начала переходной кривой	Координаты для разбивки
			X	Y
1	НПК 21+93	0	0	0
2	22+03	10	10	0
3	22+13	20	20	0,01
4	22+23	30	30	0,06
5	22+33	40	40	0,14
6	22+43	50	50	0,28
7	22+53	60	60	0,49
8	22+63	70	70	0,79
9	22+73	80	79,98	1,18
10	22+83	90	89,97	1,68
11	22+93	100	99,95	2,31
12 13	23+03 23+13	110 120	109,92 119,88	3,07 3,99

 

            

                              5.2. Проектирование виража на кривой

Для обеспечения устойчивости автомобиля при движении его с расчетной скоростью на кривых малого радиуса (менее 3000 м) требуется устраивать вираж - односкатный поперечный профиль дороги с уклоном,  направленным внутрь кривой. Вираж устраивают в пределах основной круговой кривой.

Постепенный переход от двухскатного к односкатному поперечному участок называется отгоном виража.

Проектирование виража производится в следующей последовательности:

- определяется поперечный уклон виража согласно СНиП 2.05.02-85 или по формуле

 i _в = V²/(127· R - µ)    

i =0,04

где i _в - поперечный уклон виража; V- расчетная скорость, км/ч; R - радиус круговой кривой в пределах которой устраивается вираж; µ - коэффициент поперечной силы, принимаемый по графику (рис. 3.1);

    - длина отгона виража вычисляется по формуле

L _отг = b · i _в / i _доп    Lотг=7*0,98/5= 1,372м

где L _отг - длина отгона виража, м; b - ширина проезжей части, м; i _в - поперечный уклон виража, %₀; i _доп - дополнительный поперечный уклон наружной кромки проезжей части на участке отгона виража (принимается для дорог I-III технических категорий не более 5%₀, для дорог III-IV технических категорий не более 10%_о, а в горной местности - не более»20%₀).

Как правило, отгон виража устраивают на всей длине переходной кривой, тогда

    L _отг = L _ПК  , i_отг = b · i _в / L _ПК  

         

где 1_отг - продольный уклон наружной кромки проезжей части в пределах отгона виража; L _ПК~ длина переходной кривой;

 - вычисляется высота кромок и оси проезжей части относительно бровок земляного полотна

      h₁ =a·i₂ , h₂=a· i₂ + b/2 · i₁

h₁=3 *0,04=0,1 2 ; h 2=0,12+0,07=0,19;

где а - проектируемая ширина обочин, м; i ₂ - поперечный уклон обочины, %₀; i ₁ - поперечный уклон проезжей части, %₀; b - ширина проезжей части, м

Рис. 5.2 Схема отгона виража в поперечном профиле

Проектирование отгона виража ведется в следующей последовательности:

а) За 10 м до начала отгона виража внешняя обочина разворачивается вокруг кромки проезжей части до тех пор, пока уклон не будет равен уклону проезжей части (рис. 5.2). При этом бровка внешней обочины поднимается на высоту                       

                            h^I_б = a ( i ₂ - i ₁ )

                           h ^I _б =3(0,04-0,02)=0,06

б) Внешняя полоса проезжей части и обочина вращением вокруг оси дороги поднимаются до тех пор, пока будет достигнут уклон внутренней полосы проезжей части. Внешняя кромка проезжей части поднимается на высоту

h^I_к = b /2 ( i ₂ + i ₁ )

h ^I _к =3,5*0,04=0,14

Расстояние, на котором внешняя полоса проезжей части принимает уклон внутренней полосы, равно

        l ₁ = h^I _к / i _отг

        l ₁ =0,14(/0,0086/1000)=0,016

внешняя бровка земляного полотна поднимается на высоту

                  h^II _б =(a + b/2)·( i₁ + i₁)

               h^II _б =(3 +3,5)*0,04 =0,26

в) Увеличивается уклон односкатного поперечного профиля дороги за счет вращения вокруг внутренней кромки проезжей части до тех пор, пока не будет достигнут требуемый уклон виража. При этом внешняя кромка проезжей части поднимается на высоту

      h^II _к =b·( i _в - i₁)

    h^II _к =7*(0,00098-0,02)=0,133

внешняя бровка (h^III _б ) и ось проезжей части ( h_o ) - на высоту

       h^III _б =(a + b)·( i _в - i₁)          h₀ =b/2·(i _в - i₁)

    h^IIIб= (3+7)*(0,00098-0,02)=0,19; h 0= 3,5*0,96)=3,36

В том случае, если уклон виража больше, чем уклон обочин (i _в > i ₂ ), внутренняя бровка опустится на

                                  h^IV _б =(a+b/2)·( i _в – i₁)

расстояние, на котором может опускаться внутренняя бровка земляного полотна,

l ₂ = h^IV _б / i _доп

Полные превышения характерных точек поперечного профиля в конце отгона виража вычисляются:

для оси H ₀ = h ₀ ,

для внешней кромки Н_к = h^I_K + h^II _К , 0,14+0,13=0,27

- для внешней бровки земляного полотна Н_б = h^I _б + h^II _б + h^III _б                      0,06+0,26+0,19=0,48

Продольные уклоны, с которыми поднимается в пределах отгона вираж:

-внешняя кромка проезжей части

i₃ = Н_к / L _отг  

 i3=0,27/800=0,00033

-внешняя бровка земляного полотна

i ₄= Н_б / L _отг

i4=0,48/800=0,0006

-ось проезжей части.

                                i ₀ = Н₀ / ( L _отг – l ₁)

                                i ₀ = 3,36/(800-0,016) = 0,0042

г) Вся длина отгона виража L _отг делится на несколько равных участков по 10-20 м, для каждого сечения определяются превышения характерных точек поперечного профиля (бровок земляного полотна, кромок проезжей части и оси дороги) относительно нулевого сечения.

д) Расчеты оформляются в табличном виде.

Расчет превышений над уровнем оси

Номера сечений	Пикет, +	Расстояние от начала отгона виража, м	Превышение над уровнем оси, м
			Внешняя		Ось	Внутренняя
			Бровка	Кромка		Кромка	Бровка
1	ПК НПК-21+83	-10	0	0,15	0,225	0,15	0
2	ПК НПК 21+93	0	0,075	0,15	0,225	0,15	0
3	ПК НПК 22+13	20	0,2125	0,225	0,225	0,15	0
4	ПК НПК 22+33	40	0,35	0,3	0,225	0,15	Лист 0
5	ПК НПК 22+53	60	0,4875	0,375	0,2625	0,15	0
6	ПК НПК 22+73	80	0,625	0,45	0,3	0,15	0
7	ПК НПК 22+93	100	0,7625	0,525	0,3375	0,15	-0,15
8	ПК НПК 23+13	120	0,9	0,6	0,375	0,15	-0,3

Расчет абсолютных отметок отгона виража

№	Пикет, +	Отметка бровки без учета виража, м	Абсолютные отметки точек, м					Величина уширения проезжей части, м
			Внешняя		Ось	Внутренняя
			Бровка	Кромка		Кромка	Бровка
1	ПК НПК 23+88	178,97	178,74	178,89	178,97	178,89	178,74	0
2	ПК НПК 23+98	179,00	178,85	178,92	179,00	178,92	178,77	0,016
3	ПК НПК 24+18	179,15	179,14	179,15	179,15	179,07	178,92	0,048
4	ПК НПК 24+38	179,25	179,37	179,32	179,25	179,17	179,02	0,079
5	ПК НПК 24+58	179,35	179,61	179,50	179,39	179,27	179,12	0,111
6	ПК НПК 24+78	179,46	179,86	179,68	179,53	179,38	179,23	0,143
7	ПК НПК 24+98	179,60	180,14	179,90	179,71	179,52	179,22	0,174
8	ПК НПК 25+18	179,65	180,32	180,02	179,80	179,57	179,12	0,206

 

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: