§ 1У.6. Виражи

При проезде по кривым автомобили, движущиеся по внешней сторо­не проезжей части, уклон которой направлен от центра кривой, обла­дают меньшей устойчивостью, чем автомобили, следующие во встреч­ном направлении, поскольку составляющая веса, параллельная укло­ну проезжей части, складывается с соответствующей проекцией цент­робежной силы. Кроме того, осложняется управление автомобилем в связи с большей, чем для полосы встречного движения, величиной бокового увода шин. Между тем, устройство кривых больших радиусов не всегда возможно по местным условиям. Поэтому для повышения устойчивости автомобиля и большей уверенности управления на кри­вых устраивают односкатный поперечный профиль — вираж — с ук­лоном проезжей части и обочин к центру кривой.

Долгое время виражи рассматривали только как дополнительный элемент дороги иа кривых малого радиуса, необходимый для безопас­ности движения автомобилей. Однако опыт эксплуатации автомобиль­ных магистралей показал, что виражи оказывают положительное пси­хологическое воздействие на водителей, способствуя уверенному проезду кривых с той же скоростью, как и на примыкающих прямых участках. При отсутствии виражей скорость на кривых снижается. Поэтому в настоящее время в СССР виражи устраивают на" всех кривых с радиусами, меньшими 3000 м на дорогах I категории и 2000 м — на остальных.

Поперечный уклон виража, необходимый для обеспечения скорости движения V (м/с), при заданной величине радиуса кривой может быть определен путем преобразования выражения (IV.5).

где <[.₂ — расчетная величина коэф­фициента поперечного сцепления колес с дорогой; в данном случае за основной из всех критериев, определяющих ве­личину коэффициентов поперечной силы (см. § 1У.2), принимают устойчивость автомобиля против заноса; V—скорость автомобиля, м/с.

Расчетные величины попереч­ного уклона на вираже для высо­ких скоростей движения при ма­лых радиусах кривых могут по­лучаться значительными. Такие виражи делают, например, на автодромах, предназначенных для автомобильных гонок.

(IV. 23)

Рис. IV.!I. Схема виража на дороге с двускатной проезжей частью:

— |х = — —ф_г

6Я

Ь — отгон виража н переходная кривая; К — круговая кривая; В — ширина проез­жей части

На современных автомобильных дорогах поперечные уклоны вира

-жей обычно не превышают 60°/_оо. Лишь в районах с незначительной продолжительностью снегового покрова и редкими случаями гололеда допускается принимать поперечный уклон проезжей части на вираже до 100°/_оа. Однако такие крутые виражи неудобны для грузовых авто­мобилей, движущихся со скоростью, меньшей расчетной.

При проектировании виражей на автомобильных магистралях, рас­считанных на высокие скорости движения, исходят из заданного допу­щения о пропорциональном распределении поперечной силы между сопротивлением шины сдвигу вбок по покрытию и сопротивлением под­нятию автомобиля вверх по виражу.

о —при повороте поперечного профиля около оси проезжей части; 6 — при повороте

1—5 — отметки характерных точек

Обычно считают, что вираж воспринимает 1/3—1/4 поперечной ви­лы. Обозначим его долю в общем виде 1 /п. Тогда

пО \_ЯЯ ^в"^р' На сопротивление шин боковому сдвигу передается

(я— 1) v² • = Фг.

а ёК

лжшт

поперечного профиля к одноплатному на виражах!

поперечного профиля, околи Сроикн а середины проезжей части;

поперечною профиля

6ф₂

Подставляя найденное значение К в выражение (IV.23), получаем после преобразований

(IV. 24)

<р₂ =0,18 и л = 4 г_ЕИР =0,06,

Действующие Строительные нормы и правила дают следующие зна чения уклонов виражей на кривых разных радиусов:

Радиусы кривых в плаз, не, м 2000 .000 700 650 600 н менее

и более

Поперечный уклон вира­жа, %о 20 30 40 50 60

В районах с частыми туманами и длительными периодами гололеда уклоны виражей не должны превышать 40%₀.

Переход от двускатного поперечного профиля проезжей части на прямом участке к односкатному профилю на вираже осуществляют плавно в пределах участка, называемого отгоном виража (рис. IV. 11).

При поперечном уклоне виража, равном уклону проезжей части на прямом участке, для перехода к односкатному профилю постепенно поворачивают внешнюю половину проезжей части вокруг оси дороги.

При более сложном и в то же время частом случае разбивки вира­жа с уклоном, превышающим уклон проезжей части дороги, для пе­рехода к односкатному профилю производят одновременный поворот внутренней половины поперечного профиля около внутренней кромки покрытия, а внешней — около оси проезжей части. При этом ось про­езжей части смещается внутрь на половину величины уширения по­крытия Л (рис. IV. 12).

Поперечный уклон обочин на виражах принимают равным уклону проезжей части дороги. Уклон обочин изменяют на протяжении 10 м перед началом виража. Для безопасности движения необходимо, чтобы внешняя обочина имела уклон в ту же сторону, что и проезжая часть. В этом случае при случайном заезде колеса на обочину поперечная си­ла не меняется. Однако при неукрепленных обочинах на про­езжую часть во время дождей стекает грязь, уменьшающая коэф­фициент поперечного сцепления. Поэтому неукрепленным обочинам часто вынужденно придают обратный уклон от центра кривой.

п

п— 1

Лрн

Из последнего выражения

₌ (я—1)

Дл1ша отгона виража не должна быть слишком короткой, так как в этом случае при движении автомобиля с большей скоростью по меня­ющемуся поперечному профилю дороги возникает неприятное для пас­сажира боковое раскачивание автомобиля. Минимальную необходи­мую длину отгона виража определяют исходя из дополнительного укло­на, возникающего у внешней кромки проезжей части в результате ее 82

поднятия при устройстве вира­жей. ,

Если продольный уклон оси дороги ;_ир, то общий уклон кром­ки проезжей части на участке от­гона вйража

'огг = <ПР + ^ = <пр + «доп. (1У.25)

где В — ширина проезжей части; р_нс. 1У.13. Схема к определению дли- Ь — длина отгона виража; 1_П — попе- ны обгона виража

речиый уклон покрытия.

Минимальная длина отгона виража составляет, согласно рис. IV. 13:

= ^й.'""^р . (IV.26)

^гДОИ

Поскольку при расположении кривой на участке с большим про­дольным уклоном величина продольного уклона внешней кромки мо­жет превысить допускаемый уклон для данной дороги, необходимо, ч гобы общий уклон по кромке проезжей части на участках отгона ви­ража не превышал допускаемого на дороге в исключительных случаях. Дополнительный продольный уклон на отгоне виража для дорог I и II категории не должен превышать 5°/₀₀, а для прочих дорог— Ю°/₀₀ в равнинной и пересеченной местности и 20°/_оо — в горной.