Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1049

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
839.1 Кб
Скачать

е р и я в н у т р и в у з о в с к и х СибАДИм е т о д и ч е с к и х у к а з а н и й С и б А Д И

Мин стерство науки высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

« ибирск й государственный автомо ильно-дорожный университет (СибАДИ)» Кафедра «Проектирование дорог»

РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСПОРТНЫХ РАЗВЯЗОК КОЛЬЦЕВОГО ТИПА

Методические указания к лабораторным и практическим работам

Составители: В.А .Шнайдер, О.В. Якименко

Омск ▪ 2018

УДК 625.7:625.741 ББК 39.311:39.311-045

Р24

Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.

Рецензент

канд. техн. наук, доц. Ю.В. Коденцева (СибАДИ)

СибАДИРабота утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве метод ческ х рекомендаций.

Р24 Расчёт основных элементов транспортных развязок кольцевого типа

[Электронный ресурс] : методические указания к лабораторным и практическим работам / сост. : В.А. Шнайдер, О.В. Якименко. – (Серия внутривузовских методических указан й С АДИ). – Электр. дан. – Омск : СибАДИ, 2018. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.

Являются вспомогательными материалами для студентов всех форм обучения к самостоятельной подготовке и выполнению лабораторных и практических работ по разделам дисциплины «Проектирование транспортных развязок и организации дорожного движения» для специальности « Строительство уникальных зданий и сооружений» и для направления подготовки бакалавров «Строительство» дорожных профилей.

Имеют интерактивное оглавление в виде закладок. Подготовлены на кафедре «Проектирование дорог».

Текстовое издание (440 КБ)

Системные требования: Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM ;

1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов :

Abobe Acrobat Reader; Google Chrome

Техническая подготовка В. . Черкашина Издание первое. Дата подписания к использованию 01.11.2018

Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая 1

© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в связи с постоянным, стабильным увеличением интенсивности движения жители большинства населенных пунктов сталкиваются с проблемой заторов на дорогах, ростом ДТП, увеличением загазованности и другими, вытекающими отсюда про-

СибАДИблемами. Проектирование транспортных развязок на пересечениях или пр мыкан ях автомобильных и/или железных дорог в таких ситуациях является естественным решением: они позволяют увеличить пропускную способность, сохранить скорость движения транспортного потока, повыс ть безопасность дорожного движения, сохранить эколог ческ е показатели, из ежать проблем, связанных с необходимостью переноса красной линии застройки в населенных пунктах и т.д.

Согласно п. 6.20 п. 6.21 [1] пересечения и примыкания в разных уровнях следует проектировать на дорогах:

– категор й IА IБ – с автомобильными дорогами всех катего-

рий;

– категории IВ – с дорогами, расчётная интенсивность движения на которых превышает 1000 ед./сут;

– категории IВ с числом полос движения шесть и более – с автомобильными дорогами всех категорий;

– категорий II и III – между собой при суммарной расчётной интенсивности движения более 12000 ед./сут.

Транспортные развязки проектируют, чтобы на дорогах категорий I и II не было левых поворотов, при которых пересекались бы в одном уровне потоки основных направлений движения.

Выбор вида транспортной развязки должен обосновываться расчётами их пропускной способности.

Правоповоротные съезды на пересечениях в разных уровнях предусматривают из условия обеспечения расчётных скоростей на них не менее 60 км/ч для съездов с дорог категорий I II не менее 50 км/ч – с дорог категории III. При этом при острых углах примыкания дорог их следует выполнять единой кривой без прямых вставок.

На сегодняшний день известно множество схем пересечений и примыканий автомобильных дорог в разных уровнях, однако, для каждого конкретного случая проектировщики зачастую создают свою, индивидуальную транспортную развязку, элементы которой, как правило, основываются на «базовой» схеме [2].

3

Настоящие методические указания были созданы с целью изучения основных принципов проектирования транспортных многоуровневых развязок, в основе которых принята организация левого поворота с помощью кольца, и рассматривают методику расчёта основных элементов транспортных развязок кольцевого типа: распреде-

Слительное кольцо с пятью путепроводами, распределительное кольцо с двумя путепроводами, а также кольцевой тип примыкания.

и б А Д И

4

РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ПО ТИПУ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО КОЛЬЦА С ПЯТЬЮ ПУТЕПРОВОДАМИ

Расчёт транспортных развязок начинают с назначения их гео-

метрических элементов, к которым относятся: ширина проезжей части и земляного полотна съездов, длину путей разгона и торможения, размеры переходно-скоростных полос, длины переходных кривых и отгонов в ражей, дл ны участков перераспределения потоков движения, на больш е продольные уклоны съездов транспортных развязок, поперечные уклоны съездов, наименьшие радиусы вертикальных кривых т.д. После этого назначают минимальный радиус съездов, который зав с т от пр нятых расчётных скоростей с учётом обеспе-

Сибсечения имеет следующие существенныеАДнедостаткиИ:

чения удобства

езопасности движения.

 

 

 

 

При нал ч

в ража минимальный радиус съезда определяют

по формуле:

 

 

V 2

 

 

 

 

 

R

 

 

 

,

(1.1)

 

g i

 

 

min

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

где V – расчётная скорость движения, м/с; g – ускорение свободного падения,

м/с2; – коэффициент поперечной силы; iв – поперечный уклон виража.

 

При отсутствии виража (например, на двухпутном съезде при двускатном поперечном уклоне или на однопутном съезде с поперечным уклоном, направленным не внутрь, а наружу) минимальный ра-

диус съезда должен быть определен из следующего выражения:

R

V 2

,

(1.2)

g i

min

 

 

 

п

 

 

где iп – поперечный уклон проезжей части на кривой.

 

Несмотря на достаточно простую конфигурацию

лёгкость для

ориентирования во время движения по развязке, кольцевой тип пере-

1.сложный продольный профиль (рис. 1.1) из-за того, что кольцо кольцо поочередно проходит то над одной автомобильной дорогой, то под другой;

2.перепробег автомобилей (левоповоротных), движущихся по кольцу;

3.пять путепроводов.

5

Поэтому для возможности размещения чередующихся подъёмов и спусков кольца и расположения вертикальных кривых часто приходится назначать его радиус значительно больше того, который определяется по приведённым выше формулам.

СибАДИРис. 1.1. Схема распределительного кольца с пятью путепроводами

При расчёте элементов пересечения по типу распределительного кольца с пятью путепроводами необходимо прежде всего установить то минимальное значение радиуса кольца, которое позволяет проектировать его в продольном профиле с соблюдением заданных значений максимального продольного уклона imax и радиусов вертикальных кривых Rвып Rвог (выпуклой и вогнутой, соответственно). Если автомобильные дороги пересекаются под прямым углом (см. рис. 1.1), то условия проектирования продольного профиля всех четырех секций кольца примерно одинаковы. Особенно большие трудности при проектировании данной транспортной развязки возникают тогда, когда автомобильные дороги пересекаются под острым углом. (см. рис. 1.2). В этом случае наиболее сложно проектировать продольный профиль тех секций кольца, которые соответствуют острому углу. Поэтому при установлении минимального значения радиуса кольца следует рассматривать именно эти секции (см. рис. 1.2 – секции AD и D´A´). В таких случаях для возможности вписывания правоповоротных съездов требуется ещё большее увеличение радиуса кольца.

6

СибАДИ

 

 

Рис. 1.2. Расчётная схема пересечения по типу

 

 

Распределительного кольца с пятью путепроводами

ми:

Кольцевой тип пересечения может выполняться тремя способа-

1.

правоповоротные съезды касаются кольца (рис. 1.3, а);

2.

оси правоповоротных съездов касаются оси кольца (рис. 1.3, б);

3.

правоповоротные съезды вливаются в кольцо (рис. 1.3, в).

 

a)

)

в)

Рис. 1.3. Возможные способы сопряжения правоповоротных съездов с кольцом: а – правоповоротные съезды касаются оси кольца; б – оси правоповоротных съездов касаются оси кольца; в – правоповоротные съезды вливаются в кольцо

7

При проектировании рассматриваемого типа пересечения радиусы кольца и всех правоповоротных съездов нужно принимать одинаковыми, для того, чтобы получить транспортную развязку, у которой съезды вливаются в кольцо (см. рис. 1.3, в) и благодаря этому

отсутствуют точки пересечения потоков движения в одном уровне

СибАДИ

(см. рис. 1.3, а

б).

 

 

 

 

 

 

 

R первоначально

Рад ус

кольца

правоповоротных съездов

подсч тывают по формуле (1.1) в зависимости от расчётной скорости

движен я V

уклона в ража iв. Для этого радиуса определяют длину

секции кольца AD в плане:

 

R

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

.

 

(1.2)

 

 

 

пл

 

180

 

 

 

Затем подсч тывают длину той же секции кольца (AD)

в про-

дольном проф ле Lпр по рис. 1.4:

 

 

 

Kвог

m Kвып .

 

 

 

L

Aa ab bD

 

 

 

 

пр

 

 

 

 

2

 

2

 

Здесь Квог

– длина вогнутой кривой ( Kвог 2Rвог imax );

Квып

длина выпуклой кривой ( Kвып 2Rвып imax ).

 

 

Рис. 1.4. Продольный профиль кольца на участке AD

На рис. 1.4: А – середина вогнутой кривой; В и С – точка слияния правоповоротных съездов EB и CF с кольцом (точки А, В, С и D показаны на следующих рисунках, иллюстрирующих продольные профили съездов EB и CF); ZDA – разность отметок точек D и А

(можно принимать ZDA H , где Н – разность отметок бровок земляного полотна пересекающихся дорог); m – проекция участка кольца с

8

максимальным уклоном imax на горизонтальную плоскость. Ввиду ма-

лости угла можно принимать m ab, т.е. считать, что m – длина участка кольца с максимальным уклоном.

Разность отметок точек b и а:

z H y y , но с учётом того,

что y Rвог

2 imax2

, а y Rвып

2 imax2

, получаем:

 

 

 

R

 

i2

 

R

 

i2 .

 

 

z H

вог

 

вып

 

 

 

2

 

 

max

 

2

 

max

Дл на участка кольца с максимальным уклоном найдём из вы-

ражен я:

m

z

 

 

 

H

 

 

imax R

 

 

R

 

, тогда с учётом подстано-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

imax

 

imax

 

 

2

 

 

 

вог

 

вып

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вок и преобразован й получаем выражение для определения длину

секции кольца (AD) в продольном профиле (Lпр):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

H

imax

R

 

R

 

.

 

 

 

 

(1.3)

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

вог

 

вып

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дл ну Lпр сравн вают с длиной Lпл. При этом должно соблю-

даться условие

Lпл Lпр .

В противном случае увеличивают радиус

кольца. Минимальный радиус кольца Rmin, который позволяет проек-

тировать его в продольном профиле,

определяют

из

условия,

что

Rmin

H

imax R

 

 

R

 

 

, откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180

imax

 

2

 

 

 

вог

 

 

вып

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180

 

H

imax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R

R

 

.

(1.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min

 

 

 

 

2

 

вог

 

вып

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученный по этой формуле радиус Rmin округляют до бли-

жайшего большего значения,

кратного пяти. алее в расчёте опреде-

ляют углы δ и δ1 (см. рис. 1.2):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

R n1

 

,cos

 

R n2

,

 

 

(1.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2R

 

 

 

 

1

 

 

2R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где n1 и n2 – расстояние между осями проезжих частей дорог и осями полос дви-

Сибжения (для дороги I категорииАДn1 = n2 = n – расстояние междуИосью дороги

осью внешней полосы движения).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После определения углов δ и δ1 находят углы , 1 и :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

1 .

 

 

 

(1.5*)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

9

Зная угол ε, подсчитывают длину участка слияния транспортных потоков:

R

 

 

BC

 

.

(1.6)

 

180

 

 

На участке ВС происходит перераспределение транспортных

потоков по разным направлениям,

поэтому длина этого

участка

должна быть достаточной для возможности совершения манёвра переплетен я при расчётной скорости на кольце V. Полученное значение ВС сравн вают с рекомендуемой длиной участка слияния lсл. Должно соблюдаться следующее условие: ВС lсл. Если по расчёту получ лось ВС < lсл, то нужно увеличить радиус кольца R и добиться, чтобы ВС ≥ lсл для пр нятой расчётной скорости на кольце V.

Рекомендуемые длины участка слияния lсл для разных скоростей движен я пр ведены в та лице 1.

 

 

 

 

Рекомендуемые длины участков слияния

 

 

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

 

Дл на уча-

 

Скорость

 

Длина уча-

 

Скорость

 

Длина уча-

движения

 

стка слия-

 

движения

 

стка слия-

 

движения

 

стка слия-

км/ч

 

ния, м

 

км/ч

 

ния, м

 

км/ч

 

ния, м

 

20

 

15÷20

 

45

 

40÷50

 

70

 

 

60÷80

 

25

 

20÷30

 

50

 

40÷55

 

75

 

 

60÷85

 

30

 

25÷35

 

55

 

45÷60

 

80

 

 

65÷90

 

35

 

30÷40

 

60

 

50÷65

 

85

 

 

70÷95

 

40

 

35÷45

 

65

 

55÷70

 

90

 

 

75÷100

 

 

Для секций кольца, соответствующих тупому углу 180 ,

длина участка слияния транспортных потоков

 

 

получается на-

B C

 

много больше длины участка ВС, так как угол значительно больше

угла ε. Поэтому если

условие

ВС ≥ lсл соблюдается,

то условие

 

 

lсл

тем более будет соблюдаться.

 

 

 

 

 

B C

 

 

 

 

 

 

 

 

Кольцо примыкающие к нему правоповоротные съезды необ-

ходимо увязать между собой. Для этого, прежде всего, следует увя-

СибАДИ

зать кольцо и правоповоротный съезд ЕВ. Длину съезда ЕВ в плане

найдём по формуле

R

 

 

L

(1.7)

 

.

пл

180

 

 

Эту длину нужно сравнить с длиной того же съезда в продольном профиле (необходимо соблюдение условия Lпл Lпр).

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]