3. Розбивка і вертикальне планування віражів і їх відгонів на закругленнях автомобільних доріг

Для забезпечення безпеки руху автомобілів з найбільшими швидкостями на заокругленнях з радіусами менш за 3000 м ДБН В.2.3-4-2000 рекомендують передбачати улаштування віражів. Віраж – це центральна частина заокруглення в межах колової кривої, яка має односхилий поперечний профіль дороги з ухилом в бік центру заокруглення. З геометричної точки зору він являє собою конічну поверхню. Віраж забезпечує сприятливі умови в керуванні автомобілем на заокругленнях і його стійкість проти дії поперечної відцентрової сили.

Для переходу автомобіля з двосхилого поперечного профілю дороги на прямолінійних ділянках на односхилий профіль на віражі улаштовують відгони віражу. Відгін віражу – це частина заокруглення в межах перехідної кривої, на якій двосхилий поперечний профіль дороги поступово обертається в односхилий з ухилом в кінці відгону віражу, рівним і_вір і направленим до центру заокруглення. Відгони примикають з обох боків до віражу, утворюючи складну геометричну поверхню, забезпечуючи найкращі і найбезпечніші умови руху автомобіля на заокругленні (рис. 11).

Рис. 11. Схема віражу на заокругленні дороги:

L_відг – відгін віражу і перехідна крива;

К – віраж і колова крива; Δ – поширення

На рис. 12 показано схематичне креслення відгону віражу, який утворюється шляхом обертання поперечного профілю дороги навколо точки 3, яка рухається уздовж осі проїзної частини. При цьому зовнішня половина профілю дороги поступово підіймається, а внутрішня опускається. На кінці відгону віражу поперечний профіль стає односхилим з поперечним ухилом і_вір.

Можливі й інші варіанти конструювання відгону віражу.

Рис. 12. Схема конструювання відгону віражу

шляхом обертання поперечного профілю полотна дороги

навколо осі

Порядок розбивки відгону віражу в плані такий. Розбивають лінії поперечних профілів І, ІІ, ІІІ, і т. д. Для цього в точках 3 (рис. 13) на осі перехідної кривої, які були розбиті і закріплені при її детальній розбивці послідовно встановлюють теодоліт і вимірюють кути між хордами кривої. Потім за допомогою того ж теодоліта будують бісектриси кутів, на яких за допомогою мірної стрічки або рулетки по обидва боки від осі відкладають відстань b/2 і a. Одержані точки 1, 2, 4, 5 закріплюють кілочками (рис 13).

Рис. 13. Схема до обчислення проектних відміток характерних точок

полотна дороги на відгоні віражу: Н – нівелір

Одночасно з внутрішньої сторони заокруглення від точок 2, які позначають внутрішню кромку проїзної частини, в бік центру заокруглення відкладають розшир проїзної частини (рис 11 і 12). Якщо повне розширення проїзної частини за рахунок внутрішнього узбіччя дорівнює Δ, то на кожній профільній лінії в межах відгону віражу необхідно відкласти відстань

де n – номер поперечного профілю відгону віражу;

l – інтервал розбивки поперечних профілів.

На другому відгоні віражу відкладають ті ж значення Δn, починаючи від початку заокруглення. Точки закріпляють кілочками.

В межах колової кривої (віражу) від внутрішньої кромки покриття на всіх поперечних профілях відкладають відстань Δ.

Для точок лінії розширення проїзної частини також необхідно обчислити їх проектні відмітки. Якщо конструювання відгону віражу виконується шляхом обертання поперечного профілю дороги навколо осі 33' , то проектна відмітка точки лінії поширення в кінці відгону віражу буде

.

Ухил лінії поширення

.

Проектні відмітки точок границі поширення на профільних лініях І, ІІ, ІІІ і т. д. будуть

і т. д.

Далі встановлюють нівелір приблизно на середині відгону віражу, із внутрішнього боку заокруглення приводять його в робоче положення і визначають горизонт приладу ГП. Для цього на найближчому репері (рис 14) встановлюють рейку чорною стороною до нівеліра і беруть відлік b_Rp. Обчислюють ГП=Н_Rp+ b_Rp. Потім обчислюють проектний відлік для кожної точки на профільних лініях b_{пр і} =ГП - Н_{пр і} . Обчислення виконують в журналі (табл. 2).

Таблиця 2

Журнал обчислення проектних відліків

при вертикальному плануванні відгону віражу

№ поперечного профілю	№ точки на профілі	Проектна відмітка точки, Нпр , м	Горизонт приладу, ГП, м	Проектний відлік, bпр і , м
1	1	199,80		1,68
	2	199,93	201,48	1,55
	3	200,03		1,45
	4	199,95		1,53
	5	199,85		1,63
	1
	2
	3
	4
	5

Рис 14. Схема винесення в натуру точок

проектної лінії за допомогою нівеліра

На точках 1, 2, 3, 4, 5 кожного поперечного профілю послідовно встановлюють нівелірну рейку і досягають того, щоб відлік з чорної сторони рейки був рівний обчисленому проектному відліку в_{пр і} на даній точці. Тоді п’ятка рейки буде знаходитись на проектній відмітці. Цю висоту фіксують візиркою. Практично в точці забивають кіл такої висоти, щоб при встановленні на нього рейки відлік був менше проектного. Далі кіл поступово забивають, досягаючи відліку, рівного в_{пр і} .

Після встановлення візирок (рис 15) на їх проектні відмітки приступають до земляних робіт.

Рис 15. Схема перевірки правильності

установки візірок

Сам віраж розбивають в плані і нівелюють так само, як і його відгони, з тією тільки різницею, що він представляє конічну поверхню в межах колової кривої. В зв’язку з цим горизонтальні планки візірок, встановлених на радіальних лініях в межах віражу, повинні визначати в просторі прямі лінії – твірні конічної поверхні. Це дозволяє візуально контролювати правильність установки візирок по висоті в поперечних профілях віражу.

На прямолінійних ділянках дороги, примикаючи безпосередньо до відгону віражу, на протязі 10 м до початку відгонів узбіччям придають поперечний ухил, рівний поперечному ухилі проїзної частини. Для цього бровки полотна дороги на протязі 10 м піднімають на величину

h=a(i₀ – i₁),

де а – ширина узбіччя,

і₀ – поперечний ухил узбіччя,

і₁ – поперечний ухил проїзної частини на двосхилому профілі.

При поздовжньому проектному ухилі осі дороги і_пр > 0,060 більш зручним і продуктивним для вертикального планування відгону віражу є теодоліт, оскільки він дозволяє працювати нахиленим променем візування.

Теодоліт встановлюють в початковій точці А (ППК) перехідної кривої і приводять його в робоче положення (рис 16). На вертикальному колі послідовно встановлюють відліки М₁, М₂, М₃,…, відповідні кутам нахилу ν₁, ν₂, ν₃,…, візирної осі при наведені труби на точки 1, 2, 3, … кривої. На рейці або вішці відмічають висоту теодоліта і встановлюють її на точках 1, 2, 3, … n кривої так, щоб помітка висоти теодоліта знаходилась на візирному промені. Під п’ятку рейки забивають візирку відповідно висоти.

Рис 16. Схема вертикальної розбивки

відгону віражу теодолітом

Закінчивши вертикальне планування точок уздовж однієї будь-якої характерної поздовжньої лінії дороги (11, 22, 33, 44, 55) (рис 13), теодоліт встановлюють в початковій точці наступної лінії і продовжують роботу в такій самій послідовності.

Кути нахилу визначають з формули

де h_n – перевищення точки n над точкою А;

а_n – горизонтальна відстань від точки А до точки n;

р = 57,3⁰.

Перевищення h_n обчислюють як різницю проектних відміток точок n і А, тобто h_n = H_n - H_A. Відстань а_n визначають по координатах Х_n , У_n точок 1, 2, 3, … n клотоїди за формулою

.

Значення Х_n , У_n виписують із таблиць Н. А. Мітіна.

Таким чином виконують вертикальне планування усіх поздовжніх характерних ліній полотна дороги.