Принципы трассирования

На карте с горизонталями необходимо запроектировать не менее двух вариантов трассы дороги между заданными пунктами. Традиционный принцип, которым в основном выполняется трассирование по карте, можно назвать принципом «тангенциального трассирования». Состоит он в том, что на карту наносят с помощью линейки ломаный (тангенциальный) ход, в изломы которого вписывают круговые кривые с вспомогательными переходными. Минимальные радиусы закруглений принимают не менее значений, определённых расчётом (табл. 3.1) и определяемых действующими нормативами для автомобильных дорог соответствующих категорий [12, табл. 10 ].

Рис. 4.1 Геометрические элементы кривой в плане

Изменения направления трассы характеризуются углом поворота, который образуется продолжением направления трассы и её новым направлением. При проектировании закруглений различают их следующие геометрические элементы (рис. 4.1): угол α, радиус R, кривую К, тангенс Т, биссектрису Б.

В зависимости от величины угла поворота и принятого радиуса элементы круговой кривой можно определить по следующим формулам:

- тангенс (расстояние по касательной от вершины угла поворота до начала и конца круговой кривой)

Т =R ; (4.2) (4.2)

- длина кривой

K = R ; (4.3)

- биссектриса (расстояние от вершины угла поворота до середины кривой)

Б = R (4.4)

-домер (разность между суммой двух тангенсов и длиной кривой)

Д = 2Т – К. (4.5)

Данные об элементах кривых приведены в специальных таблицах [8]. В Приложении 4 приведены параметры элементов круговых кривых при радиусе R = 1 м для углов поворота до 150⁰.

При выезде автомобиля с прямолинейного участка трассы ( R = ) на круговую кривую ( R= R_k ) условия движения меняются. На автомобиль действует центробежная сила C= , которая теоретически возникает мгновенно в виде бокового удара. Фактически автомобиль описывает траекторию, отличную от плана трассы автомобильной дороги. Это отличие тем больше, чем меньше радиус круговой кривой R_k и чем больше скорость автомобиля V. Для приведения в соответствие траектории автомобиля плану трассы на участках въезда на круговую кривую и съезда с неё вписывают переходные кривые, основное свойство которых состоит в том, что радиус в начале их равен R = , а в конце( в точке сопряжения с круговой кривой ) равен R .

Длину переходной кривой определяют по формуле: L , м (4.6)

где I – нормируемое нарастание центробежного ускорения, м / с³.

Минимальные длины переходных кривых приведены в [12,табл.11] или в табл. 4.1 в зависимости от радиуса круговых кривых и величины нарастания центробежного ускорения I = 0,5 м/с³ .

Таблица 4.1

Минимальные длины переходных кривых

Переходные кривые, длины которых можно определить по формуле (4.6) или по рекомендациям СНиП 2.05.02-85^* (табл.4.1), не несут в себе функций самостоятельных элементов трассирования и поэтому считаются вспомогательными. Закругления в плане с переходными кривыми обязательно устраивают при R 3000 м на дорогах IA, IБ и IВ категорий и при R 2000 м – на дорогах II-V категорий. При проектировании автомобильных дорог при устройстве переходных кривых наибольшее распространение получила радиоидальная спираль клотоида, кривая, для которой радиус кривизны обратно пропорционален её длине. На рис. 4.2 приведена разбивка закругления с симметричными переходными (клотоидными) кривыми. Введение переходных кривых вызывает смещение основной кривой внутрь угла с уменьшением её длины. Кривая может сохраняться только в середине на протяжении, измеренном углом , где - угол, образованный касательными в начале и конце переходной кривой:

, rad, (4.7)

где L – длина переходной кривой; R – радиус круговой кривой; rad = 57,3⁰ .

Приращение тангенса t и величина сдвижки круговой кривой р определяются величиной параметра переходной кривой С = RL:

t = , м (4.8)

р , м, (4.9)

где в радианах.

-

Рис. 4.2 Схема закругления с переходными кривыми

Полный тангенс закругления Т_з =Т+ t; биссектриса закругления Б_з = Б + р; полная длина кривой закругления К_з = К₁ + 2L, где К₁ – длина сокращённой круговой кривой, вычисленной по сокращённому углу ; величина домера закругления Д = 2Т_з -2К_з .

Элементы переходных кривых приведены в [8].

Для расчёта элементов переходных кривых в курсовом проекте можно воспользоваться данными табл. 4.2

Таблица 4.2

Элементы переходных кривых

R м	L,м		t,м	Р,м
				1,12
				1,04
				1,01
				1,00
				0,86
				0,75
				0,66
				0,60
				0,38
				0,35
				0,32
				0,30
				0,28
				0,26
				0,25
				0,24

4.3 Последовательность проектирование плана трассы

После выбора направления вариантов трассы на карте, приступают к составлению ведомости прямых, кривых и углов поворота. Форма ведомости приведена в Приложении 5.

Порядок заполнения ведомости:

1) Транспортиром замеряют углы поворота (угол между продолжением старого и новым направлением) и вписывают в графы 4 или5 в зависимости от изменения направления трассы влево или вправо по ходу движения.

2) Линейкой измеряют расстояния между вершинами углов с точностью до 1 м, начиная от точки начала трассы до вершины первого угла поворота и далее между всеми последующими вершинами углов, заканчивая измерением расстояния от вершины последнего угла до конечной точки трассы. Значения расстояний между вершинами углов вписывают в графу 28.

3) Следующий этап заключается в назначении радиусов кривых – R для каждого угла поворота. Значения радиусов кривых в плане следует назначать максимально возможными, предварительно проверяя вероятность вписывания смежных тангенсов кривых в расстояние между вершинами углов. Значения тангенсов кривых по величине углов поворота и назначенным радиусам определяют по Приложению 4. Если величина радиуса R 3000 м для дорог I технической категории и R 2000 м для дорог II- V категорий,

необходимо вписать переходные кривые , учтя увеличение тангенса Т + t. Причём, между концом закругления предыдущей кривой и началом закругления последующей должно быть расстояние не менее 200 м.

4) Далее, назначив радиусы кривых, определяют основные геометрические элементы закругления Т, К, Б, по величине угла поворота и назначенному радиусу (Приложение 4) и вписывают в графы 6, 7, 8, 9. Величину домера Д при радиусах более 2000 м вписывают в графу 19. Значения элементов закругления Т, К, Б, Д умножают на величину принятого радиуса.

5) При радиусах R 3000 м для дорог I технической категории и при R 2000 м для дорог II-V категорий вычисляют элементы переходной кривой L, t, р и 2 по формулам (4.7, 4.8 и 4.9 ) или по табл. 4.2. Значения элементов переходных кривых вносят в графы 10, 12, 13, 14. Вычисляют величину сокращённого угла и его значение вносят в графу 11.

6) По величине сокращённого угла определяют длину сокращённой кривой К₁ (Приложение 4) и вписывают в графу 16. Радиус круговой кривой остаётся неизменным, если величина приращения биссектрисы р не превышает 1% от величины назначенного R из графы 6.

7) Далее вычисляют полную длину закругления закругления Т₁ = Т + t и домер

Д = 2(Т + t ) – К₂

и их значения вносят в графы 17, 18, 19.

8)Следующий этап заполнения ведомости прямых, кривых и углов поворота заключается в определении пикетажного положения основных элементов кривых.

Пикетажное положение вершин углов:

ПК ВУ1= S₁ ;

ПК ВУ2 = ПК ВУ1+ S₂ - Д₁;

ПК ВУ3 ПК ВУ2 + S_{3 -} Д₂;

ПК ВУn = ПК ВУ (n – 1) + S_{n -} Д_n-1.

Пикет конца трассы определяется как очередной пикет вершины угла

ПРОВЕРКА: ПК КТ =

Пикетажное положение начала и конца закруглений и круговых кривых:

ПК НЗ= ПК ВУ - Т₁ ПК НКК= ПК КЗ - L

ПК КЗ= ПК НЗ+ К₂ ПК ККК= ПК КЗ+ L

Вычисленные пикетажные положения вносят в ведомость: начало и конец закруглений (НЗ и КЗ) в графы 21, 22 и 27,28 соответственно; начало и конец круговых кривых (нкк и ккк) в графы 23,24 и 25,26 соответственно.

Длины прямых вставок П_ропределяют следующим образом: длина первого прямого участка от начала трассы НТ до начала первого закругления НЗ равна пикетажному положению первого закругления. Длину прямых вставок между закруглениями определяют разностью пикетажного положения начала последующего закругления и конца предыдущего. Длина последней прямой вставки П_р определится разностью пикетажного положения конца трассы ( ПК КТ) и пикетажным положением конца последнего закругления (ПК КЗ).

Вычисленные длины прямых вставок вносят в графу 30.

Определение румбов направления прямых участков трассы. Румб начальной прямой определяют по карте, считая вертикальный край карты направлением магнитной стрелки север – юг.Измеренный транспортиром угол между линией, проведённой параллельно направлению север – юг и направлением первого прямого участка трассы, записывают в графу 31. Румбы последующих прямых определяют по румбу предыдущей прямой и углу поворота и вписывают в графу 32 (вычисленный румб), учитывая направление света ( С, Ю, СВ, СЗ,ЮВ, ЮЗ ). Величина румба может изменяться от 0⁰ до 90⁰ .

Если по условиям проложения трассы и величине радиусов не требуется устройства переходных кривых, ведомость (Приложение 5) значительно упрощается, так как отпадает необходимость в графах 10 – 18, 20 и 21, 22, 27, 28. Домер вносят в графу 19.

Проверка правильности составления ведомости.После заполнения ведомости прямых, кривых и углов поворота суммируют данные граф 4, 5, 7, 12, 17, 18, 19, 29, 30 и проводят четырёхкратную проверку.

1) Сумма прямых вставок ( графа 30) и круговых и переходных кривых ( графа 17) равна длине трассы:

2) Разность между суммой расстояний между вершинами углов ( и

суммой домеров ( равна длине трассы:

3)Разность между удвоенной суммой тангенсов ( графа 18 ) и суммой длин закруглений ( графа 17 ) равна сумме домеров ( графа 19 ):

2

4)Разность между суммами углов поворота влево ( графа 4 ) и вправо ( графа 5 ) равна разности конечного и начального румбов (графы 31 и32 ): .

Правила разбивки трассы дороги на пикеты.После заполнения ведомости прямых, кривых и углов поворота и выполнения всех необходимых проверок приступают к разбивке трассы на пикеты. Перед разбивкой трассы на пикеты вписывают в углы поворота кривые. От вершин углов откладывают величины тангенсов закруглений в масштабе карты (графа 18) в обе стороны и делают засечки карандашом. От середины углов откладывают биссектрисы закруглений (Б_з = Б + р графа 20 ) и с помощью криволинейных линеек вписывают кривые или изготавливают окружности необходимых радиусов в масштабе карты. В точках начала и концов закруглений проводят тонкие линии вовнутрь углов и подписывают их пикетажные положения. Схема разбивки трассы дороги показана на рис. 4.3. Нумеруют вершины углов и отмечают пикетажное положение начала трассы (ПК 0 + 00 ) и конца трассы ( ПК КТ графы 2 и 3 ). Затем приступают к разбивке пикетажа: в масштабе карты , начиная от ПК 0+00, через каждые 100 м делают засечки, нумеруя пикеты от 1 до 10. На каждом десятом пикете проводят линию 2,5 см, на конце которой вычерчивают кружок диаметром 0,5 см, затушёвывая его половину, направленную по ходу движения, и ставят номер километра ( 1,2..и т. д.). На рис.4.3 на каждом километровом знаке проставлен кратный километру пикет. Разбивку пикетажа внутри кривых проводят ориентируясь на пикетажные положения начала и концы кривых.

Рис. 4.3 Схема разбивки трассы автомобильной дороги

Оформление трассы дороги выполняют для обоих вариантов в черном и красном исполнении в зависимости от принятого к дальнейшей проработке варианта. Выбор варианта трассы дороги для дальнейшего проектирования осуществляют сравнением вариантов по техническим показателям, представленным в табл. 4.2

Таблица 4.2 Таблица 4.3

Технические показатели вариантов трассы

Средний радиус кривых определяют по формуле

,(4.4) (4.10) (4.10)

где всех кривых, м; сумма углов поворота в радианах.

Коэффициент развития трассы

К , (4.5) (4.5) (4.4)

где L - длина трассы между заданными пунктами, м; длина трассы по воздушной линии, м.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1. Федотов Г.А. , Поспелов П.И.. Изыскания и проектирование автомобильных дорог. Книга 1.: М.: Высшая школа, 2009.-646с.

2. Справочная энциклопедия дорожника. Т.5 Проектирование автомобильных дорог. Под ред. Г.А. Федотова и П И. Поспелова. М.: ФГУП «Информавтодор», 2007.

3. Сильянов В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских дорог. – М.: Издательский центр «Академия», 2007.- 352с

4. Большая советская энциклопедия. – М. : Советская энциклопедия,1976. – 689 с.

5. Бабков В.Ф. , Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог. Часть 1. М.:

Транспорт, 1987.-367с.

6. Автомобильные дороги( Примеры проектирования). Под редакцией Порожнякова В.С.: Транспорт, 1983 – 303с.

7. Бабков В.Ф. Автомобильные дороги. М.: Транспорт, 1983.-245с.

8. Ганьшин В.Н., Л.С. Хренов Таблицы для разбивки круговых и переходных кривых. – Киев, 1974. – 428с.

9. Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах. Н.М. Антонов и др.. – М.: Транспорт, 1968. – 168с.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 1316; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!