8. Проектирование транспортной развязки «полный клеверный лист»

Транспортная развязка «полный клеверный лист» включает (рис. 8.1) проезжие части и земляное полотно пересекающихся дорог, путепровод, левоповоротные соединительные ответвления (ЛПО), правоповоротные соединительные ответвления (ППО), полосы торможения и разгона длиной Sт и Sр с отгоном уширения длиной S_о.

Рис. 8.1. Элементы транспортной развязки «полный клеверный лист»

Путепроводы применяются различных схем. На рис. 8.2 приведены схемы балочных путепроводов.

Рис. 8.2. Схемы балочных трехпролетных и четырехпролетных путепроводов

Проектирование транспортной развязки «полный клеверный лист» включает:

- проектирование поперечного и продольного профиля пересекающихся автомобильных дорог;

- обоснование поперечного профиля лево и правоповоротных соединительных ответвлений;

- проектирование плана, продольного профиля лево и правоповоротных соединительных ответвлений;

- составление разбивочных чертежей лево и правоповоротных соединительных ответвлений;

Рекомендуемые материалы

- проектирование ограждений на транспортной развязке;

- проектирование освещения;

- расстановку дорожных знаков;

- разметку;

- определение объемов работ;

- определение площади земель, занимаемой транспортной развязкой.

Поперечный профиль пересекающихся автомобильных дорог определяется их категорий и наличием переходно-скоростных полос.

Переходно-скоростные полосы следует предусматривать на примыканиях и отмыканиях соединительных ответвлений дорог I и II  категорий.

Ширина полосы движения 3,75 м на дорогах I-а  категории, 3,50 м на дорогах I-б, I-в, II и IIIкатегорий и 3,0 м на дорогах IV категории.

Продольный профиль пересекающихся автомобильных дорог проектируют с учетом норм проектирования (величин уклонов, радиусов вертикальных кривых), зависящих от категории дорог, и контрольных и руководящих отметок.

Проектирование продольного профиля пересекающихся автомобильных дорог начинают с нижней дороги. При проектировании продольного профиля верхней автомобильной дороги сначала вычисляется контрольная отметка проектной линии на путепроводе:

Нп = Нн + Га +С + 0,2,

где Нн – проектная отметка нижней дороги;

       Га – автодорожный габарит, равный 5,0 м в случае, если нижняя дорога имеет

               категории I – III,  и 4,5 м – если IV;

       С -  строительная высота пролетного строения, зависит от схемы путепровода;

       0,2 – запас на усиление дорожной одежды.

Проектная линия верхней дороги в равнинной местности имеет, как правило, выпуклое очертание.

Поперечный профиль левоповоротных и правоповоротных соединительных ответвлений в пределах круговых кривых – односкатный (вираж) ширину проезжей части на всем протяжении однополосных соединительных ответвлений следует принимать для правоповоротных 5 м, для левоповоротных 5,5 м без дополнительного уширения на кривых.

Двухполосные соединительные ответвления могут быть в случае дорог I категории в зависимости от интенсивности транспортных потоков, поворачивающих налево или направо и пропускной способности полосы движения.

Если соединительные ответвления имеют длину 500 м и более, то их проектируют с двумя полосами движения независимо от категории и интенсивности движения для обеспечения возможности обгона тихоходных транспортных средств.

Ширину проезжей части двухполосных соединительных ответвлений следует принимать 7,0 м с уширением на кривых (таблица 8.1).

Таблица 8.1.

Ширину левой обочины соединительных ответвлений следует принимать 1,5 м. Ширину правой обочины назначают по интенсивности движения, но не менее 1,5 м. Так. если интенсивность движения до 200 авт/сутки, то ширина правой обочины 1,5 м, если интенсивность движения 200 – 2000 авт/сутки, то ширина обочины 2,0 м, если интенсивность движения 2000 – 5000 авт/сутки, то ширина правой обочины 2,5 м.

8.1. Проектирование левоповоротных соединительных ответвлений

Проектирование левоповоротных соединительных ответвлений (ЛПО) включает проектирование плана, продольного и поперечного профиля этих ответвлений.

Рис. 8.3. Схема к расчету элементов левоповоротного соединительного ответвления (ЛПО)

8.1.1. Проектирование плана левоповоротных

соединительных ответвлений

План трассы левоповоротных соединительных ответвлений (рис. 8.3) в обычных условиях выполняется по круговой кривой радиуса R, сопрягаемой с прямыми участками пересекающихся дорог с помощью переходной кривой длиною L. Радиус круговой кривой нормируется по нормам проектирования автомобильных дорог Республики Беларусь (ТКП «Автомобильные дороги. Нормы проектирования») радиусы круговых кривых ЛПО следует принимать не менее 60 м для дорог I-а, I-б, I-в категорий и не менее 50 м для дороги II категории. В  стесненных условиях при пересечении для дороги II категории допускается назначать радиус круговой кривой ЛПО 30 м.

Длина переходной кривой назначается исходя из обеспечения перехода от уклона i_п в точке К до уклона i_в в точке В. Методика определения требуемой длины переходной кривой изложена в  § 7.

Проектирование плана ЛПО включает (см. рис. 8.1) определение пикетного положения основных точек ЛПО (А, К, К’, А’) на пересекающихся дорогах и на ЛПО.

Пикетное положение точек А и К на дороге № 2 (рис. 8.3):

РК2(А) = РК2(О) ± С₂ ± РА,                                 (8.1)

РК2(К) = РК2(А) ± Хк  ,                            (8.2)

где РК2(О) – пикетное положение на дороге № 2 точки пересечения оси дороги № 2 с

                       осью дороги № 1;

      С₂ – смещение точки Р пересечения оси полосы движения, с которой начинается ЛПО,

              с осью полосы, на которой заканчивается ЛПО;

      РА  - расстояние от точки Р до точки А (начало ЛПО);

      Хк – координата точки К на переходной кривой, вычисляется по формуле (7.10).

В формулах (8.1) и (8.2) знак “+” принимается, если пикетаж по дороге № 2 направлен в сторону точки А и “-”, если в противоположную сторону.

Величины С₂ и РА определяются исходя из схемы ЛПО, приведенной на рисунке 8.3. Величина С₂  равна сумме катета треугольника PNN₁ и гипотенузы треугольника ONS, т.е.

С₂ = NN₁ + NO  ,                                         (8.3)

Вычислим величины NN₁ и NO из прямоугольных треугольников  PNN₁ и  ONS равным  PN₁ =  в₂ и OS = в₁,

NN₁ = PN₁ ctg α = в₂ ctg α  ,

NO = OS / sin α = в₁ / sin α

Подставим значения NN₁ и NO в формулу (8.3):

С₂ = в₂ ∙сtg α + в₁/ sin α   ,                           (8.4)

где в₂, в₁ – расстояние от осей пересекающихся автомобильных дорог до осей полос

                  движения, с которых начинается ЛПО (т.А, рис. 8.1) и на которой

                  заканчивается ЛПО т. А’, рис. 8.1);

α – угол пересечения дорог.

Величина РА (рис. 8.1) равна:

РА = Pf – Хв  ,  Pf =  mf + Pm ,

РА = mf + Pm – Хв,                                    (8.5)

Вычислим значение mf  и пО₁ из треугольника и ВО₁ принимая Вп = mf,

 

mf = R ∙ sin β,   mO₁ = R ∙ sin β   ,

Определим значение Pm из треугольника PmO₁ , принимая во внимание, что

mO₁ = mп  + пО₁ = Ув + R ∙ cos β,

Pm =  mO₁ ∙ctg (α/2) = (Ув+ R∙ (cos β) ctg(α/2)  ,

Подставим значение mf и Pm в формулу (8.5) и получим значение РА:

РА = R ∙ sin β + (Ув + R ∙ sin β) ctg (α/2) – Хв  ,   (8.6)

где R – радиус круговой кривой;

      β – угол переходной кривой длиною L:

β = 0,5 L / R - в радианах                           (8.7.а)

β = 90 L / (ПR)  - в градусах                                  (8.7.б)

Хв, Ув – координаты конца переходной кривой (точки В), вычисляются по формулам:

Хв = L – L(40 R²),    Ув = L² / (6R) – L⁴ /(336R³ L³),        (8.8)

Вычислим значение РО₁, принимая во внимание, что mО₁ = Ув + R cos β   

РО₁ = (Ув + R∙  cos β) / sin(α/2)  ,                           (8.9)

Пикетное положение точек А’ и К’ (рис. 8.1) на дороге № 1

РК1(А’) = РК1(О) ± С₁ ± РА’  ,                             (8.10)

РК1(К’) = РК1(А’) ± Хк’  ,                                     (8.11)

где РК1(О) – пикетное положение на дороге № 1 и № 2;

      С₁ – смещение точки Р пересечения оси полосы, с которой начинается ЛПО, с осью

              полосы, на которой заканчивается ЛПО;

      РА’ и Хк’ – (рис. 8.3).

Значение С₁ (рис. 8.3) равно

С₁ = PN + NS,                                                                     (8.12)

Величину PN вычислим из треугольника PNN₁ (гипотенуза), а NS из треугольника ONS  (катет):

PN = PN₁ / sin α = в₂ / sin α  ,

NS = SO ∙ ctg α = в₁ ∙ ctg α  ,

Подставим значения PN и NS в формулу (8.8):

С₁ = в₁ ∙ ctg α + в₂ / sin α,                                        (8.13)

Формулы (8.4) и (8.13) применимы при угле пересечения дорог α ≤ 90^o . Если угол α > 90^о, то значение С₂ и С₁ определяют по формулам:

С₂ = в₁ / sin(180-α) – в₂ tg(180 – α)  ,                      (8.14)

С₁ = в₂ / sin(180-α) – в₁ сtg(180 – α)  ,                    (8.15)

Обычно в нестесненных условиях проектируют план ЛПО симметричным относительно биссектрисы угла α, рассчитывая длину переходной кривой для случая сопряжения с полосой движения, имеющей большую ширину. Для такого случая РА’ = РА и Хк’ = Хк.

Пикетаж на ЛПО начинается от точки А. Так как на транспортной развязке «полный клеверный лист» имеется четыре левоповоротные соединительные ответвления (ЛПО), то каждому ответвлению присваивается номер 1, 2, 3 и 4.

Положение точек А, К, К’, и А’ в пикетаже ЛПО номер 1 (рис. 8.1).

РКЛПО1(А) = 0+00; 

РКЛПО1(К) = l_о; 

РКЛПО1(В) = L;

РКЛПО1(К’) = L + К_o + l₁;

РКЛПО1(СС) = L + 0,5К_о;

РКЛПО1(А’) = 2L + К_о.

где К_о – длина круговой кривой:

К_о = ПR  φ/180;                                                       (8.16)

где φ – угол, занимаемый круговой кривой К_о.

Из рисунка 8.3 следует, что величина развернутого угла равна

φ/2 + (90 – 0,5α) + β = 180.

Из этого выражения получаем

φ = 180 +  α - 2β,                                                      (8.17)

где α – угол пересечения дорог;

      β – угол переходной кривой в градусах, определяемый по формуле (8.7.б).

8.1.2. Проектирование продольного профиля левоповоротных

соединительных ответвлений

Предварительно проектируются продольные профили пересекающихся дорог.

Проектная линия пересекающихся дорог – ось дороги II, III и IV категории и ось проезжей части одного направления в случае дорог I категории.

Проектная линия левоповоротных соединительных ответвлений – ось проезжей части.

Проектная линия левоповоротных соединительных ответвлений  (ЛПО) должна обеспечить соединение проектных линий пересекающихся дорог с соблюдением следующих требований: продольный уклон не более 50‰, радиусы вертикальных кривых (выпуклых и вогнутых) не менее требований норм к ним в соответствии с расчетной скоростью движения V, обеспечивающие радиусом круговой кривой R. Эта скорость определяется по формуле (7.4).

Проектная линия ЛПО от точки А до точки К (рис. 8.3) подчиняется проектной линии дороги № 2, а от точки К’ до точки А’ проектной линии дороги № 1. Самостоятельно проектная линия ЛПО проектируется на участке К и К’ (рис. 8.3). Точки К и К’ являются контрольными. В этих контрольных точках необходимо определить отметки проектной линии Нк, Нк’ и продольные уклоны i_к и i_к’

Нк = Н₀₂ – i_п (в₂` + Ук)   ,                                        (8.18)

Нк` = Н<sub>01</sub> – i<sub>п</sub> (в<sub>1</sub>` + Ук’)   ,                                     (8.19)

где Н₀₂ – отметка проектной линии дороги № 2 на пикете РК2(К), определяемая по

                данным о проектной линии дороги № 2;

      Н₀₁ – отметка проектной линии дороги № 1 на пикете РК1(К’), определяемая по

                данным о проектной линии дороги № 1.

      в₂` – горизонтальное расстояние между проектной линией дороги № 2 и осью полосы,

               с которой начинается ЛПО (рис. 8.1);

      в₁`– горизонтальное расстояние между проектной линией дороги № 1 и осью полосы,

               на которой заканчивается ЛПО (рис. 8.1);

      Ук, Ук` – координата точки К и К`.

Ук = Ук` = l_o³ / (6 R L),

где l_о – расстояние от начала переходной кривой длиною L до точки К;

      R – радиус круговой кривой.

Продольные уклоны в точках, расположенных на РК2(К) и РК1(К`), также определяются по данным о проектной линии пересекающихся дорог. Знак “+” для i<sub>к</sub> принимается, если проектная линия дороги № 2 (рис. 8.3) после точки РК2(К) по направлению от точки РК2(А) до точки РК2(К) идет на подъем. Для уклона i<sub>к</sub>` знак  ”+” будет, если проектная линия после точки К` по направлению от точки РК1(К`) до РК1(А) идет на подъем.

Проектная линия левоповоротных соединительных ответвлений может быть (рис. 8.4) нисходящей (сопрягается верхняя дорога с нижней) и восходящей (сопрягаются нижняя дорога с верхней).

Рис. 8.4. Восходящая и нисходящая проектная линия

левоповоротной соединительной рампы

 

Проектная линия ЛПО начинается в точке К с контрольной отметкой Нк и уклона i_к на РКЛПО1(К). Далее ее проектируют таким образом, чтобы уклоны проектной линии не превышали 50‰, радиусы выпуклых и вогнутых кривых были не менее значений, приведенных в таблице 7.1. В точке К`, расположенной на левоповоротной соединительной рампе на РКЛПО1(К`) на расстоянии, равном l_o + К_о + l (см. рис. 8.3), проектная линия должна иметь отметку Нк` и уклон i<sub>к</sub>`.

Таблица 8.1.

Если при предельных параметрах проектной линии невозможно запроектировать продольный профиль ЛПО от контрольной точки К с уклоном i_к до точки К` с i<sub>к</sub>`, то следует увеличить расстояние между точками К и К` путем увеличения радиуса круговой кривой и длины переходной кривой L или уменьшить разность отметок Нк и Нк` путем изменения проектной линии пересекающихся дорог.

8.2. Разбивка левоповоротных соединительных ответвлений

8.2.1. Разбивка левоповоротных соединительных ответвлений

методом прямоугольных координат

Рис. 8.5. Схема к разбивке левоповоротного соединительного ответвления

методом прямоугольных координат: 1 – ось дороги № 1; 2 – ось дороги № 2.

Для выноски на местность левоповоротного соединительного ответвления методом прямоугольных координат используют  шесть систем координат (рис. 8.3). Система координат Х₁Y₁  используется для выноски переходной кривой АВ, а Х₆Y₆ – переходной кривой В’А. Для получения систем координат Х₁Y₁ и Х₆Y₆ трассируют параллельно осям пересекающихся дорог 1 и 2 на расстоянии в₁ и в₂ прямые РА (ось Х₁) и РА’(ось Х₂). Так для получения направления Х₁ на оси дороги 2 находят пикетное положение точки А,  зная РК2(А), откладывают величину в₂ и находят положение на местности точки А. Положение точки Р на местности (рис. 8.5) определяют по данным о величинах С₂ и в₂, а также С₁ и в₁ (контроль). Координаты Х₁Y₁ и Х₆Y₆  вычисляют по формулам:

Х = S – S⁵ / (40А⁴);   Y = S³ / (6А⁶) – S⁷ / (336А⁶)  ,                      (8.20)

где S – расстояние от начала переходной кривой до выносимой на местность точки;

               ____

      А = √R∙L   - параметр переходной кривой.

Круговую кривую К_о для выноски делят на четыре участка: ВМ, МСО, СОN, NВ.

Участок ВМ разбивают в системе Х₂Y₂ , участок МС -  в координатах Х₃Y₃ , участок СN – в координатах Х₄Y₄  и участок NB – в координатах Х₅Y₅ . Значение координат Х_iY_i определяют по формуле:

Y_i = R – R cos α;     Х_i = R sin α ,                                        (8.21)

где α – угол, занимаемый дугой К_i , считая от начала координат;

α = К_i / R – (в радианах).

Положение начала координат Х₂Y₂  и Х₅Y₅ определяют точки В и В’. Для получения положения точек В и В’ вычисляем значения Тд и Тк.

Из рисунка 8.3 видно, что в треугольнике nfB известны угол β и сторона fB = Ув. Значения Тк и Тд равны (рис. 8.5)

Тк = Ув/ sin β ;      Тд = Хв – Ув / tg β,                              (8.22)

где Хв, Ув – координаты конца переходной кривой, определяются по формуле (8.20),

                      принимая S = L;

      β – угол переходной кривой, вычисляется по формуле (8.7.б).

Для выноски на местность системы Х₂Y₂ находят положение точки n (рис. 8.5), откладывая на оси Х₁ расстояние Тд. На точку n устанавливают теодолит, откладывают от оси Х₁ угол β и получают направление Х₂ . На направлении Х₂ с помощью ленты откладывают расстояние Тк и получают точку В (начало координат системы Х₂Y₂). Аналогично выносят и систему Х₅Y₅.

Положение начало координат систем Х₃Y₃  и Х₄Y₄ (рис. 8.5) получают следующим образом. На точку Р устанавливают теодолит и трассируют биссектрису угла α. На биссектрисе откладывают величину РО₁, вычисляемую по формуле (8.9) и получают положение центре круговой кривой О₁. Далее на биссектрисе угла α отмеряют радиус R и получают положение точки СО. На точку СО устанавливают теодолит, откладывают угол 90^о и получают направление Х₃ и Х₄.

Разбивка ЛПО методом прямоугольных координат целесообразна в начале строительства. По мере возведения высоких насыпей контроль правильности их отсыпки целесообразно вести методом угловых засечек. Этот метод следует использовать при разбивке проезжей части ЛПО при устройстве дорожной одежды.

8.2.2. Разбивка левоповоротных соединительных

ответвлений методом угловых засечек

Рис. 8.6. Схема разбивки круговой кривой методом угловых засечек; 1,2- оси пересекающихся дорог

При использовании этого метода положение любой точки оси ЛПО получают, откладывая от базиса (биссектрисы PF) известные углы, например, α₄ и γ₄ для точки У (рис. 8.6). Величины углов α  получают по геометрическим зависимостям:

αi = 180Кi / (ПR),                                                    (8.23)

где Кi – длина дуги круговой кривой между базисом (биссектрисой PF) и направлением на

              данную точку, для точки 4 она равна разности пикетных положений точки СО и

              точки 4.

Величины углов γ (например, γ₃) определяется из треугольника ifF, в котором катет if = R sin αi, а катет fF равен

fF = fc + cF = R – R cos αi ,

Из треугольника ifF следует

tg γi = fi / fF = R sin αi / (R – R cos αi)

γ = arctg [R sin αi / (R – R cos αi) ,                          (8.24)

Для выноски точек оси круговой кривой ЛПО на местность устанавливают положение точки Р, осей Х₁ и Х₆ и биссектрисы РО₁ (рис. 8.3, 8.4) в соответствии с рекомендациями §8.2.1. На биссектрисе угла α находят центр круговой кривой О₁, откладывая значение РО₁, вычисленное по формуле (8.9). Далее на биссектрисе угла α находят положение точки F, откладывая с помощью мерной ленты от центра О₁ значение радиуса R  и величины COF. Обычно принимают точки F на оси правоповоротного соединительного ответвления.

На точки  О₁ и F устанавливают теодолиты. Положение точек оси ЛПО устанавливают на пересечении визирных осей при углах αi  и γi с помощью вехи.

В выноске точек ЛПО методом угловых засечек участвуют три человека.

8.3. Проектирование правоповоротных соединительных ответвлений

Проектирование правоповоротных соединительных ответвлений (ППО) включает обоснование положения оси ППО (точки F) на биссектрисе угла α (рис. 8.7) проектирование плана ППО, определение пикетного положения основных точек трассы ППО относительно пересекающихся дорог и в собственном пикетаже, проектирования продольного профиля ППО и поперечных профилей.

Рис. 8.7. Схема к проектированию плана правоповоротного соединительного ответвления:

1, 2 – оси пересекающихся дорог.

Положение точки F (рис. 8.7) определяется из условия, что лево и правоповоротные соединительные ответвления имеют самостоятельное земляное полотно, располагаемое таким образом, чтобы между подошвами насыпей было расстояние не менее 1м (рис. 8.8), с целью обеспечения водоотвода с территории транспортной развязки.

Рис. 8.8. Поперечный разрез ЛПО и ППО вдоль биссектрисы угла α (рис. 8.7).

По данным продольного профиля левоповоротной соединительной рампы вычерчивают поперечный разрез ЛПО вдоль биссектрисы угла α и предполагаемый поперечный профиль правоповоротного соединительного ответвления ППО с высотою откоса 1,0 (рис. 8.8). Вычисляют расстояние между осью ЛПО (точка СО) и осью ППО (точка F).

Млп = 0,5 (в_л + в_п) + m₁ h_л + m₂ h_л + а_л + а_п + 1,0  ,          (8.25)

где в_л, в_п – ширина проезжей части ЛПО и ППО;

      m₁ – заложение откоса ЛПО, зависит от высоты откоса h_л;

      а_п, а_л – ширина правой обочины ЛПО, и левой ППО;

      m₂ – заложение откоса ППО, высотой h_п ≈ 1,0.

8.3.1. Проектирование плана правоповоротных соединительных ответвлений

План трассы правоповоротных соединительных ответвлений (рис. 8.7) включает два закругления малого радиуса (АВСД и Д’С’В’А’) и прямую вставку ДД’ между ними. Каждое закругление состоит из круговой кривой радиуса R, сопрягаемой с прямыми с помощью переходных кривых длиною L.

Радиус R может нормироваться непосредственно или по расчетной скорости движения на ППО. По нормам [ТКБ] ППО на транспортных развязках следует проектировать из условия обеспечения расчетных скоростей на них не менее 60 км/ч. Радиус круговой кривой определяется по формуле (7.4).

Минимальная длина переходной кривой обосновывается исходя из размещения отгона виража на участке КВ первого закругления и В’К’ второго (рис. 8.7) аналогично изложенной в  §7 методике.

Ломаная трасса ППО включает два угла поворота, расположенные от точки Р (рис. 8.7) на расстоянии РВУ1. Это расстояние определяется из треугольника PFBУ1

РВУ = (РО₁ + R + Млп) / cos (α/2),                                    (8.26)

где РО₁ – расстояние, вычисляемое по (8.9);

      Млп – расстояние, вычисленное по формуле (8.25).

Длина средней прямой ломаной трассы ППО от ВУ1 до ВУ2 равна

ВУ1ВУ2 = 2 (РО₁ + R + Млп) sin (α/2),                            (8.27)

Пикетное положение  ВУ1 на дороге №1 и ВУ2 на дороге №2 равно:

РК1(ВУ1) = РК1(О) ± С₁ ± РВУ1;  РК2(ВУ2) = РК2(О) ± С₂ ± РВУ2,  (8.28)

где РК1(О), РК2(О) – пикетное положение точки пересечения дорог 1 и 2;

      РВУ1 и РВУ2 – расстояние от точки пересечения полос, сопрягаемых ЛПО до

                                 вершины углов поворота ВУ1 и ВУ2, определяется по формуле (8.26);

      С₁, С₂ – расстояние от точки пересечения дорог О до точки Р (рис. 8.3), определено

                    при проектировании плана ЛПО (§8.1.1).

Знаки “+” или “-” зависят от направления пикетажа.

Схема закругления правоповоротного соединительного ответвления в зоне отмыкания от основной дороги приведена на рисунке 8.9, а в зоне примыкания к основной дороге на рисунке 8.10.

Рис. 8.9. Схема закругления ППО в зоне отмыкания от основной дороги

Пикетное положение точек А и К на дороге № 1 (рис. 8.9).

РК1(А) = РК1(ВУ2) ± (T + t),                                            (8.29)

РК1(К) = РК1(ВУ1) ± (T + t - Хк),                                    (8.30)

где T, t – тангенс круговой кривой и смещение начала закругления при введении

                переходной кривой L;

      Хк – координата точки К, определяется по формуле (7.10).

Величины T и t определяются по формулам для разбивки закругления с симметричными переходными кривыми.

T = (R + p) tg γ;  p = Ув – R (1 – cos β); t = Хв – R ∙ sin β;

где R – радиус круговой кривой;

      γ  - угол поворота трассы (рис. 8.7,8.9, 8.10);

      Хв, Ув – координаты конца первой переходной кривой (т.В), вычисляют по (8.8);

      β – угол переходной кривой, вычисляют по (8.7)

Проверяется условие возможности разбивки закругления с симметричными переходными кривыми (γ ≥ 2β).

Рис. 8.10. Схема закругления ППО в зоне примыкания

Пикетное положение точек А’ и К’ на дороге № 2 (рис. 8.10).

РК2(А`) = РК2(ВУ2) ± (T + t),                                           (8.31)

РК2(К`) = РК2(ВУ2) ± (T + t - Хк),                                               (8.32)

где РК2(ВУ2) – пикетное положение ВУ2 на дороге № 2, определяется по (8.28);

      T, t, Хк – аналогично обозначениям в формулах (8.29), (8.30).

Пикетаж правоповоротного соединительного ответвления начинается в точке А. Пикетное положение вершины второго угла поворота равно (рис. 8.7) сумме АВУ1, равной (T + t) и прямой ВУ1ВУ2, определяемой по формуле (8.27) за вычетом домера Д предыдущего закругления

ППО(ВУ2) = T + t + 2 (РО₁ + К + Млп) / sin (α/2)∙Д,                   (8.33)

Домер вычисляется по формуле

Д = 2 (T + t) – (2L + К_о);   К_о = ПR (γ - 2β) / 180,

где γ и β – в градусах.

Пикетное  положение основных точек правоповоротного соединительного ответвления:

РК ППО(К) = l_o,                                                                  (8.34)

РК ППО(А’) = РК ППО(ВУ2) + (T + t) – Д,                    (8.35)

РК ППО(К’) = РК ППО(А’) – Хк,                                    (8.36)

РК ППО(F) = T + t + (РО₁ + R + Млп) sin (α/2) – Д

8.3.2. Проектирование продольного и поперечного профилей

правоповоротных соединительных ответвлений

Продольный профиль ППР проектируют с соблюдением правил проектирования продольного профиля автомобильной дороги, норм проектной линии, контрольных отметок и уклонов в точках К и К’. Предельные нормативы проектной линии: продольный уклон не более 50 ‰, радиусы вертикальных и вогнутых вертикальных кривых не менее минимальных, соответствующих расчетной скорости движения на ППО (таблица 8.1).

Контрольные отметки Нк и Нк’ в точках К и К’ и продольные уклоны в этих точках определяются аналогично, как и на ЛПО (по формулам (8.18) и 8.19)). При проектировании продольного профиля ППО следует выдержать принятую предварительно рабочую отметку в точке F ППО. Если это невозможно, то следует повторно вычислить расстояние Млп и остальные параметры ППО.

Поперечный профиль проезжей части правоповоротных соединительных ответвлений (рис. 8.7) на участках:

- АК – общий с дорогой l равен i_п;

- КВ – переход от уклона i_п до i_в;

- ВС – вираж с уклоном i_в;

- СД - переход от уклона i_в до i_п;

- ДFД` – односкатный с уклоном i_п в направлении, противоположном ЛПО;

- ДС` - переход от уклона i_п до уклона i_в.

8.4. Разбивка правоповоротных соединительных ответвлений

8.5.

Рис. 8.11. Схема разбивки правоповоротного соединительного

ответвления методом прямоугольных координат

Правоповоротное соединительное ответвление на участке отмыкания от дорог  I и II категории начинается с полосы торможения, сопрягаемой с основной дорогой полосой отгона S_о, а на участке примыкания к дорогам I, II категории заканчивается полосой разгона S_р, сопрягаемой с основной дорогой отгоном уширения.

Длина полос торможения и разгона определяется в зависимости от разности скоростей движения автомобиля в начале и конце полос по методике, изложенной  §6.

Для выноски правоповоротного соединительного ответвления на местности устанавливаю положение вершин углов поворота, ВУ1 и ВУ2, пользуясь данными о их пикетном положении на дороге1 и на дороге 2, т.е. данными о РК1(ВУ1) и РК2(ВУ2) (рис. 8.11). Прямую ВУ1ВУ2 трассируют вешением на себя, если нет препятствий или с помощью теодолита.

В углы поворота ВУ1 и ВУ2 вписывают закругления малого радиуса с симметричными переходными кривыми (рис. 8.9 и 8.10). Ориентировочное положение закругления определяют по трем точкам: начало закругления (т.А, рис. 8.9, 8.11). конец закругления (т.Д) и середина закругления СЗ. Для получения начала и конца закругления (т. А и Д) от ВУ1 откладывают величину (T + t) (рис. 8.9). Для получения середины закругления от вершины угла поворота откладывают биссектрису круговой кривой Б и сдвижку Р при введении переходной кривой, т.е. (Б + Р) (рис. 8.11).

Детальная разбивка каждого закругления выполняется методом прямоугольных координат с началом координат в начале и в конце закругления (Х₁У₁  и Х₂У₂ для ВУ1, Х₃У₃ и Х₄У₄ для ВУ2).

Координаты  Х и У в пределах переходной кривой вычисляются по формулам (8.20), а на круговой кривой, следующей за переходной кривой, по формулам:

Х = t + R sin (β + (S-L) / R ∙ (180/π)),

У = p + R[1 – cos (β + (S-L) / R ∙ (180/π))],            (8.37)

Вместе с этой лекцией читают "11. Природоохранные технологии".

где S – расстояние от начала закругления (конца закругления) до рассматриваемой точки

            на круговой кривой.

Начало полосы торможения Sт и отгона уширения Sо ППО (рис. 8.11) имеют пикетное положение в координатах дороги 1.

РК1(НТ) = РК1(ВУ1) ± (T + t) ± Sт; РК1(НО) = РК1(НТ) ± Sо,             (8.38)

Конец полосы разгона Sр и конец отгона уширения Sо в координатах дороги 2 (рис. 8.11).

РК2(КР) = ВУ2 ± (T + t) ± Sр;    РК2(КО) = РК2(КР) ± Sо,                    (8.39)