ОБОСНОВАНИЕ ДЛИНЫ ПЕРЕХОДНОЙ КРИВОЙ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕВОПОВОРОТНЫХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ОТВЕТВЛЕНИЙ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА ЛЕВОПОВОРОТНЫХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ОТВЕТВЛЕНИЙ

ОБОСНОВАНИЕ ДЛИНЫ ПЕРЕХОДНОЙ КРИВОЙ

Длину переходной кривой определяем по двум условиям: по удобству пассажиров и по отгону виража.

По заданному радиусу R круговой кривой рассчитываем скорость движения автомобиля по левоповоротному соединительному ответвлению (ЛПО):

, км/ч (2.1)

где μ – коэффициент поперечной силы, определяемый по формуле (2.2) подбором, принимая в начале μ=0,15:

, (2.2)

i_в – уклон виража, принимаемый равным 0,040 для северной части Республики Беларусь.

=39,18 км/ч,

=0,171,

=41,24 км/ч.

Минимальную длину переходной кривой по условию удобства пассажиров определяем по формуле:

, (2.3)

где V – скорость движения автомобиля, соответствующая радиусу R кривой;

I – скорость нарастания центробежного ускорения, принимается равной 0,4м/с³.

=70 м.

Определяем L по нормам ТКП [1], приведенными в таблице 2.1 (L=70 м), и для дальнейших расчетов принимаем большее значение: L=70 м.

Таблица 2.1

Отгон виража начинаем в поперечном сечении проезжей части, проходящем через точку К на оси ЛПО (рисунок 2.1). В этом сечении кромки покрытия главной проезжей части и ЛПО расходятся. После разделения этих кромок (после точки К) поперечный профиль изменяется от i_n до i_в в точке В.

Рисунок 2.1 Схема к определению длины переходной кривой по условию проектирования отгона виража

Минимальная длина отгона поперечного уклона равна:

, (2.4)

где b_л – ширина проезжей части ЛПО (b_л=5,0м для однопутной проезжей части);

i_в – уклон виража на ЛПО, принимается равным 0,040;

i_n – поперечный уклон проезжей части ЛПО (i_n =0,020);

i_доп – дополнительный уклон внешней кромки проезжей части ЛПО, равный 0,010.

=6,25м.

Для размещения отгона поперечного профиля на части соединительного ответвления от точки К до точки В (рисунок 2.1) должно выполняться условие:

(2.5)

Расстояние l₁ и длину переходной кривой L определяем из условия (2.5) методом последовательного приближения.

Определяют требуемую длину участка переходной кривой от точки А до точки К:

(2.6)

=63,75м.

Вычисляем радиус кривизны и угол касательной к переходной кривой в точке К:

; (2.7)

=68,07 м,

, радианы (2.8)

=0,468 рад.

Находим значение координаты точки К (рисунок 2.1):

, (2.9)

где b₀ – ширина полосы движения, сопрягаемой ЛПО (3,5 м);

b_л – ширина однополосной проезжей части ЛПО;

с – ширина укрепленной полосы (0,75);

с_л – ширина укрепленной полосы ЛПО (с_л=0,25м).

=4,95 м.

Определяем требуемое значение длины участка переходной кривой до точки К по значению у_кβ, полученному по (2.9):

(2.10)

=50,5м,

Вычисляем значение l_1n:

(2.11)

=19,5 м.

Проверяем условие (2.5):

.

Так как условие (2.5) выполнено, то принимаем l₀=l₀₂, l₁=l_1n, вычисляем координаты точек К, В и n:

; ; (2.12)

; ; (2.13)

, (2.14)

где b_л – ширина проезжей части однополосного ЛПО;

β_к – по формуле (2.8).

=50,06 м; =4,915 м;

=67,76 м; =12,87 м;

=51,3м.

Рассмотрим дорогу 5 категории.

=3,829 м;

=45,84 м;

=24,16 м;

l₀=l₀₂=45,84 м;

=45,57 м; =3,675 м;

=46,8 м.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПИКЕТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОСНОВНЫХ ТОЧЕК ПЛАНА ТРАССЫ ЛПО

План трассы ЛПО состоит (рисунок 2.2) из переходной кривой АВ, круговой кривой ВВ' и переходной кривой А'В'. План трассы ЛПО симметричен относительно биссектрисы угла α. Поэтому АВ=А'В'=L.

Рисунок 2.2 Схема к расчету элементов плана трассы левоповоротного соединительного ответвления: 1,2 – оси пересекающихся дорог; 4 – ось полосы, с которой начинается ЛПО; 3 – ось полосы, на которой заканчивается ЛПО.

Пикетное положение точек А и n на дороге 1 (рисунок 2.2):

; (2.15)

, (2.14)

где РК1(О) – пикетное положение на дороге №1 точки пересечения оси дороги №1 с осью дороги №2 (66+30);

С₁ – смещение точки пересечения полос движения, сопрягаемых ЛПО, относительно точки О (рисунок 2.2);

РА – расстояние от точки Р до начала ЛПО;

Х_n – вычисляется по формуле (2.12).

В формулах (2.15) и (2.16) знаки «+» или «–» принимают в зависимости от направления пикетажа на пересекающихся дорогах.

Величина смещения точки Р от точки О (рисунок 2.2):

при угле α=86º ≤ 90º

; (2.17.1)

, (2.17.2)

=5,41 м,

=1,87 м;

при угле α₁=94º >90º

; (2.18.1)

, (2.18.2)

=5,15 м,

=0,95 м;

где b₁ – расстояние между осью дороги 1 и осью полосы 4, с которой начинается ЛПО (1,5м);

b₂ – расстояние между осью дороги 2 и осью полосы 3, на которой заканчивается ЛПО (5,25 м);

α – острый угол пересечения осей дорог 1 и 2 (86º).

Расстояние РА до начала ЛПО (рисунок 2.2):

, (2.19)

где х_в, у_в – координаты конца переходной кривой;

β – угол переходной кривой:

, радианы; , градусы (2.20)

=32˚36’;

=35,38 м;

=26,26 м;

Пикетное положение точек А' и К' на дороге №2 (рисунок 2.2) вычисляем по формулам, аналогичным (2.15), (2.16), принимая РА'=РА и х_n=х_n':

; (2.21)

, (2.22)

где РК2(О) – пикетное положение на дороге 2 точки пересечения ее с осью дороги 1 (35+30);

С₂ – по (2.17) или (2.18).

ЛПО1

=66+2,25;

=66+49,05;

=2099+79,21;

=2099+32,41;

ЛПО2

=2099+88,59;

=2099+37,29;

=65+37,79;

=64+86,49;

ЛПО3

=65+27,75;

=64+80,95;

=2100+60,79;

=2101+7,59;

ЛПО4

=2100+51,41;

=2101+2,71;

=65+92,21;

=66+43,51.

Пикетаж на левоповоротном соединительном ответвлении начинается с точки А. Поэтому РКЛПО(А)=0+00.

Пикетное положение точек К, В, СО, В', К' и А' (рисунок 2.2) вычисляем по формулам:

;

;

;

;

;

,

где К₀ – длина круговой кривой ВСОВ':

, (2.23)

где β – угол переходной кривой в градусах (32˚36’).

при угле α=86º ≤ 90º

=217,7м;

при угле α₁=92º >90º

=226,34 м.

РКЛПО1(К)=0+45,84;

РКЛПО1(В)=0+70;

РКЛПО1(СО)=70+0,5*217,7=1+78,85;

РКЛПО1(В’)=70+217,7=2+87,7;

РКЛПО1(К’)= 70+217,7+(70 –

- 45,84)=3+11,86;

РКЛПО1(А’)=2*70+217,7=3+57,70;

РКЛПО3(К)=0+45,84;

РКЛПО3(В)=0+70;

РКЛПО3(СО)=70+0,5*217,7=1+78,85;

РКЛПО3(В’)=70+217,7=2+87,7;

РКЛПО3(К’)= 70+217,7+(70 –

- 45,84)=3+11,86;

РКЛПО3(А’)=2*70+217,7=3+57,70;

РКЛПО2(К)=0+50,5;

РКЛПО2(В)=0+70;

РКЛПО2(СО)=70+0,5*226,34=1+83,17;

РКЛПО2(В’)=70+226,34=2+96,34;

РКЛПО2(К’)= 70+226,34+(70 –

- 50,5)=3+15,84;

РКЛПО2(А’)=2*70+226,34=3+66,34;

РКЛПО4(К)=0+50,5;

РКЛПО4(В)=0+70;

РКЛПО4(СО)=70+0,5*226,34=1+83,17;

РКЛПО4(В’)=70+226,34=2+96,34;

РКЛПО4(К’)= 70+226,34+(70 –

- 50,5)=3+15,84;

РКЛПО4(А’)=2*70+226,34=3+66,34.

По полученным данным вычерчиваем планы трассы ЛПО и пересекающихся дорог в масштабе 1:2000 на листе формата А1.