Главная Обратная связь

Дисциплины:






НА ПЕРЕТИНІ МАГІСТРАЛЕЙ В РІЗНИХ РІВНЯХ



Важливою особливістю вертикального планування міських магістралей, що перетинаються в різних рівнях є планово-висотна прив’язка з’їздів для організації руху транспорту з одного рівня на інший з врахуванням доцільної їх довжини за дорожніми та транспортно-експлуатаційними показниками (фактично за оцінкою пробігів транспорту та обсягів будівельних робіт) з врахуванням обмежених умов міської території.

Враховуючи, що нормативні документи допускають найменші величини радіусів заокруглень з’їздів, які набагато менші ніж для магістралей (наприклад для лівоповоротних з’їздів 30 м), то і до прийняття величин найбільших поздовжніх уклонів для цих ділянок є відповідні рекомендації. Так найбільша величина повздовжнього уклону на заїздах повинна бути не більшою ніж допускається для даних магістралей, а на криволінійних ділянках при радіусі 50 м ця величина повинна бути зменшена на 10 ‰. При менших величинах цих радіусів на кожні 5 м зменшення їх величини повинно бути додатково зменшено величину найбільшого можливого повздовжнього уклону на 5 ‰ цієї ділянки.

Крім того, нормативними документами заборонено попадання вертикальних випуклих кривих на ділянки горизонтальних кривих при проектуванні поздовжніх профілів вулиць, доріг та їх окремих елементів.

Проблема вертикального планування з’їздів вирішується після того, як уже виконано проектування вертикального планування проїжджої частини магістралей перетину, що проектується, проектними горизонталями.

Висотне вирішення з’їзду, залежно від його планового положення, доцільно вирішувати методом повздовжніх профілів, а прийнятий варіант з’їзду слід показати на плані вертикального планування проектними горизонталями.

На рис. 7.1 показано варіант планового положення лівоповоротного з’їзду для магістралей, що перетинаються подібно “листу конюшини”, як найбільш складного для проектування в обмежених умовах його влаштування. За довільних умов доцільніше проектувати з’їзд однієї кривини.

Для проектування вертикального планування з’їзду попередньо намічають його планове положення так, щоб задовольнити як ці, так і інші вимоги нормативних документів.

Потім розглядають місця доцільного примикання з’їздів і проектують поверхню їх проїжджої частини в межах трикутників ΔАВС та ΔА1В1С1 (див.
рис. 7.1, 7.2) залежно від поверхні проїжджої частини магістралі до якої вони приєднуються, як її логічне продовження.

 

 
 

Рис. 7.1

 

Ця поверхня повинна забезпечити ефективне стікання води до лотків, щоб в холодний період не утворювалась льодяна поверхня за рахунок повільного стікання води, що значно погіршує умови руху транспорту і пішоходів (саме в цих місцях передбачають переходи через проїжджу частину з’їздів для пішоходів) і призводить до виникнення дорожньо-транспортних пригод.



Принцип можливого примикання з’їздів на прикладі примикань лівоповоротних з’їздів на перетині типу “лист конюшини”, як найбільш складних при проектуванні, показаний на рис. 7.2.

 

 
 

а б

Рис. 7.2

 

На рис. 7.2, а показано примикання заокруглення з’їзду безпосередньо до основної проїжджої частини магістралі, а на рис. 7.2, б до додаткової смуги для лівоповоротних потоків на перетинах типу “лист конюшини”, яка влаштовується у випадку, коли інтенсивність цих потоків перевищує 500 одиниць на годину.

Останній випадок вирішення примикань з’їздів більш доцільний, так як дозволяє в межах трикутника ΔАВС забезпечити більший поперечний уклон, ніж у першому випадку, за можливості влаштування більшого поперечного уклону на цій смузі ніж на основній проїжджій частині.

Розглянувши вказані трикутники, знаходять координати точок С і С1 в декартовій системі координат, їх відмітки і кути та 1 (див. рис. 7.1; 7.2) за формулою для випадку показаному на рис. 7.2,а

 

= arccos [R / (R + b)], (7.1)

де R – радіус заокруглення з’їзду, м;

b – ширина проїжджої частини з’їзду, м,

та за формулою (7.2) для випадку, показаному на рис. 7.2, б

= arccos [(R + d) / (R + b)], (7.2)

де d– ширина додаткової смуги для лівоповоротних потоків, м.

Коли ж поздовжній уклон лотка проїжджої частини верхньої магістралі більший ніж допустимий поздовжній уклон лотка з’їзду на заокругленні, слід примкнути з’їзд до магістралі горизонтальною кривою, радіус якої повинен бути більшим 50 м (або підібрати його необхідну величину залежно від поздовжнього уклону магістралі в точці А), довжиною, яка б дозволила вписати вертикальну увігнуту криву, починаючи з точки С, для переходу від поздовжнього уклону магістралі до необхідного поздовжнього уклону заокруглення з’їзду, а вже далі починаючи з точки С'заокруглення запроектувати з необхідним поздовжнім уклоном (рис. 7.3) відповідно до прийнятої величини його радіуса.

 
 

Рис. 7. 3

 

На цій розрахунковій схемі (див. рис. 7.3) показано початок заокруглення з’їзду, яке в межах дуги АС' запроектоване радіусом Rо більшим 50 м, що дозволяє проектувати цю ділянку заокруглення з найбільшими поздовжніми уклонами для прямолінійних ділянок, а починаючи з точки С' – з радіусом R меншим 50 м, який відповідає необхідній величині поздовжнього уклону наступної ділянки заокруглення. Дуга СС'відповідає довжині вертикальної увігнутої кривої, яка сполучає поздовжній уклон в точці С з поздовжнім уклоном заокруглення з’їзду в точці С'.

Для даного випадку кут знаходиться за формулою (7.1).

Величини відміток точок А, В, С, окремих точок дуги АС і ΔАВСзнаходимо з рівнянь ліній поздовжнього профілю і відповідних ліній поперечного окреслення проїжджої частини магістралей, задаючись величинами абсцис в локальній системі координат поздовжніх профілів осі магістралей, до яких приєднується з’їзд [19].

Координати окремих точок дуги ас, для визначення їх відміток, знаходимо з параметричних рівнянь кола в системі координат показаній на рис. 7.2, які мають такий вигляд

Х = Хо + R Сos t; (7.3)

 

Y = Yо + R Sin t, (7.4)

 

де Хота Yо – координати центра кривої в указаній на рис. 7.2 локальній системі координат, м;

t– кутовий параметр, величину якого слід змінювати від 180о до 180о, з кроком 2-3о (початок відліку цього параметра співпадає з позитивним напрямком осі абсцис), в градусах.

Для підрахунків відміток цих точок слід зробити перехід від цієї локальної системи координат до локальної системи координат поздовжнього профілю магістралі, до якої приєднується з’їзд (фактично знайти відстані Z від осі проїжджої частини магістралі до знайдених точок). Підрахунок величини відміток цих точок розглянуто в [2; 19].

Продовжуючи проектування поздовжніх профілів з’їздів (доцільно це роботи по лінії їх лотків), знаходять величину поздовжнього уклону в точці С, щоб виконати плавне сполучення суміжних ділянок. Його величину знаходимо за формулою

 

іс = (Hn Hс)/S, (7.5)

 

де Hn і Hс – відмітки точок N і С(для більшої точності визначення величини цього уклону точку N слід брати найближчу до точки С), м;

S– довжина дуги nc, м.

Порівнюючи величину цього уклону з величиною уклону, який передбачається на заокругленні з’їзду, вибирають схему його приєднання до проїжджої частини магістралі.

Розв’язавши зазначені задачі приєднання з’їздів до магістралей, у всіх наведених випадках (рис. 7.2, 7.3), на кінцях заокруглень з’їзду в точках М і М1 (див. рис. 7. 1) визначають відмітки та уточнюють уклони.

У всіх випадках, при проектуванні повздовжнього профілю з’їздів, потрібно буде вписувати вертикальні криві. Тому необхідно визначити їх характеристики: тангенс Т, довжину кривої К і бісектрису Б залежно від величини їх радіуса R та уклонів, що сполучаються, скласти її рівняння для визначення відміток окремих точок, в тому числі і їх кінців (див. [2;19]).

Координати кінця вертикальної кривої можна знаходити з відповідних рівнянь, підставивши замість виразу (Х X2n-1) довжину кривої К.

Розрахунок окремих ділянок планового положення наведеного варіанта з’їзду можна виконати так.

Для визначення координат точок М і М1, як і їх відміток, знаходимо рішення можливого сполучення ділянок цих двох кіл прямим дотичним відрізком ММ1(див. рис. 7.1).

Задачу можна вважати розв’язаною, якщо будуть знайдені координати точок дотику цього відрізка М і М1, а у вертикальному положенні з’їзду знайдено доцільне сполучення цих точок відповідними лініями його поздовжнього профілю.

Розглянемо планове положення з’їзду (див. рис. 7.1) і прямокутну трапецію ОММ1О1, яку створено центрами колових кривих і точками дотику їх спільного відрізкаММ1. В цій трапеції паралельні сторони ОМ і О1М1 мають довжину, рівну величинам відповідних радіусів цих колових кривих. Довжину бічної сторони ОО1знаходимо через координати їх центрів

 

ОО1= [(Xo – Xo1)2(Yo– Yo1)2]½,(7.6)

 

де Xo,YoтаXo1, Yo1 – відповідно координати центрів заокруглень з’їзду (див.
рис. 7.1), м.

Відстань між точками МіМ1 за формулою

 

ММ1= ОК = [ОО12(R – R1)2]½, (7.7)

 

де R і R1 – радіуси заокруглень з’їздів, м.

Формула визначення кута нахилу бічної ОО1 до відрізка ММ1 має вигляд

 

γ = arccos (ММ1 / ОО1).(7.8)

 

Склавши рівняння лінії відрізка ОО1, як такого, що проходить через точки з заданими координатами, можемо через кутовий коефіцієнт знайти її кут нахилу до осі абсцис, а з врахуванням величини кута γ можемо визначити величину кута нахилу лінії відрізка ОК до осі абсцис α, який паралельний відрізку ММ1.

Оскільки відрізки ОМ і О1М1 перпендикулярні до ММ1, то можемо знайти кут їх нахилу до осі абсцис і відповідний кутовий коефіцієнт їх ліній.

Потім визначимо величину кутів СОМ і С1О1М1 для наступного визначення довжини відповідних дуг СМ і С1М1 (див. рис. 7.1).

 

СОМ = 270° –α–φ ; (7.9)

 

С1О1М1 = α – θ – φ1. (7.10)

 

На рис. 7.1. показано, що кут θвідповідає величині кута нахилу другої магістралі до осі абсцис (передбачається, що вісь першої магістралі, яка проходить вище цієї магістралі, співпадає з напрямком осі ординат).

Після цього маємо можливість в межах лінії СС1 (див. рис. 7.1) отримати величини окремих ділянок СМ, ММ1 і М1С1, і маючи відмітки точок С і С1, розробити модель поздовжнього профілю з’їзду по його лотку та виконати його вертикальне планування проектними горизонталями.

Положення лівоповоротних з’їздів на перетинах типу “лист конюшини” суттєво вплине на підхід до проектування планового положення їх правоповоротних з’їздів. Але підхід до проектування поздовжніх профілів правоповоротних з’їздів на перетині типу “лист конюшини” та з’їздів на решті типів перетинів магістралей в різних рівнях та на ділянці ММ1наведеного виду з’їзду може бути загальним.

На рис. 7.4 показано випадок, коли рельєф території перетину підказує рішення проектування на ділянці ММ1(з’їзд знаходиться на схилі) вертикальної увігнутої кривої, яка б сполучила прямі лінії з уклонами і1 та і2, що продовжують поздовжній профіль ділянок заокруглень.

У даному випадку уклони в місцях примикання з’їзду до магістралей та на заокругленнях не перевищують допустимі. Тому для вписування цієї вертикальної кривої необхідно, щоб її кінці не виходили за межі відрізка ММ1, або в дуже скрутних умовах не накладались на сусідні вертикальні криві. Розв’язання такої задачі розглянуто в розділі 1.1 (рис. 1.8).

 

 
 

Рис. 7.4


Коли ж при проектуванні поздовжнього профілю з’їзду умови рельєфу території магістралей, що перетинаються в різних рівнях (перетин знаходиться на рівнинній території) змушують знайти рішення з мінімізацією земляних робіт при його влаштуванні (рис. 7.5), знаходять величину прямої вставки між вертикальними кривими L залежно від її поздовжнього уклону іх.

 

Рис. 7.5

 

У даному випадку, заокруглення запроектовані з найбільшими допустимими повздовжніми уклонами і1та і2. Для розв’язання цієї задачі слід добитись, щоб сума довжин вертикальних кривих і отриманої величини прямої вставки не перевищувала довжину відрізка ММ1. Ця умова може бути записана так

 

R1 (ix – i1) + L + R2 (i2 – іx) ≤ XM1 – XM. (7.11)

Всі умовні позначки у формулі (7.11) відповідають позначкам на рис 7.5.

Для розв’язання цієї задачі може бути такий підхід.

Спочатку задаємо початкову величину поздовжнього уклону іх, який можемо встановити графічно, зафіксувавши положення верхньої вертикальної опуклої кривої, помітивши положення нижньої вертикальної кривої, кінець якої співпадає з точкою М1, та положення прямої, що повинна їх сполучити.

Потім, з умови (7.12) знаходимо величину прямої вставки L (бажано, щоб вона була в межах 10-20 м), а уклон іх не перевищував допустимий або винятковий для обмежених умов. Якщо пряма вставка більша бажаних меж, то величину поздовжнього уклону прямої вставки слід поступово збільшувати, поки він не прийме граничних меж або не буде отримана бажана величина прямої вставки.

Якщо умова (7.11) не виконується вже на початковому етапі, то слід планове положення з’їзду змінити.

Може трапитись випадок, коли вертикальні криві, що проходять через точки М і М1зафіксованого положення (тобто їх положення зафіксоване: відомі координати цих точок, радіуси цих кривих та величини поздовжніх уклонів в цих точках) і їх слід сполучити прямою лінією (див. рис. 7.5). Тоді необхідно знайти величину поздовжнього уклону цієї лінії.

Підхід до розв’язання даної задачі розглянуто в [2] (див. рис. 1.10 розділу 1.1).

Основна умова – щоб отримана величина повздовжнього уклону не перевищувала нормативні або винятково допустимі величини для проектування з’їздів на перетинах магістралей різних рівнів.

В усіх наведених випадках проектування поздовжніх профілів з’їздів, коли не виконуються нормативні та наведені умови, необхідно змінити планове положення з’їзду так, щоб зменшилась різниця відміток в точках примикань до магістралей, або збільшити радіуси заокруглень, що дасть можливість запроектувати їх з більшими поздовжніми уклонами.

Якщо при значній довжині з’їзду виникне необхідність розглянути іншу розрахункову схему його поздовжнього профілю, ніж розглянуті в даному розділі, то слід підібрати відповідний аналог цієї задачі в [2; 19].

Принцип виконання вертикального планування з’їзду проектними горизонталями аналогічний підходам розглянутим в [2] (див. розділ 2 для проїжджих частин магістралей та в розділ 3 для тротуарів) або в [19].

Слід звернути увагу, що при проектуванні вертикального планування тротуарів з’їздів їх поверхневий стік слід направляти у бік ліній лотків з’їздів.

 





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...