Проект транспортной развязки на автодороге Р 384 (по типу "Полный клеверный лист")

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

"Сибирский федеральный университет"

по дисциплине Пути сообщения и технологические сооружения

(по типу "Полный клеверный лист")

Преподаватель А.С Кашура

Студент ФТ 13-05Б А.А. Фиряго

Аннотация

В данной курсовой работе дано описание развязки "Полный клеверный лист". Приведён общий вид, схема со всеми технологическими размерами и параметрами. Расчеты координат точек провоповоротных и левоповоротных ответвлений. В графической части представлен план транспортного узла с указанием размеров и координат точек.

• Введение
• 1. Исходные данные
• 2. Проектирование левоповоротных соединительных ответвлений
• 2.1 Автомобильная дорога Р 384
• 2.2 Проектирование плана левоповоротных соединительных ответвлений
• 2.2.1 Обоснование длины переходной кривой
• 2.2.2 Определение пикетного положения основных точек плана трассы ЛПО
• 3. Проектирование правоповоротных соединительных ответвлений
• 3.1 Проектирование плана трассы правоповоротных соединительных ответвлений (ППО)
• 3.1.1 Определение расстояния между осями ЛПО и ППО
• 3.1.2 Определение длины переходной кривой на правоповоротном соединительно ответвлении
• 3.1.3 Расчет элементов закруглений плана трассы ППО
• 3.1.4 Определение пикетного положения основных точек правоповоротного соединительного ответвления
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

Транспортная развязка - комплекс дорожных сооружений (мостов, туннелей, дорог), предназначенный для минимизации пересечений транспортных потоков и, как следствие, для увеличения пропускной способности дорог. Преимущественно под транспортными развязками понимаются транспортные пересечения в разных уровнях, но термин используется и для специальных случаев транспортных пересечений в одном уровне. Термин чаще используется в отношении комплексов для одного определённого вида транспорта. В России наиболее известны автодорожные развязки, расположенные в Москве (МКАД, Садовое кольцо, Третье транспортное кольцо и др.), а также железнодорожные развязки.

1. Исходные данные

2. Проектирование левоповоротных соединительных ответвлений

2.1 Автомобильная дорога Р 384

Р 384 (1Р 384) - Автомобильная дорога Р 384 регионального значения. Категория дороги на различных участках II или III.

Маршрут: Новосибирск - Журавлёво - Красное - Ленинск-Кузнецкий - Демьяновка - Чусовитино - Панфилово - Береговая - Берёзово - Кемерово - Юрга.

Участок дороги длиной 24,5 км от Сухо-Реченской развязки до с. Шевели является автомагистралью. 20 августа 2013 года открыт второй участок автомагистрали длиной 19,5 км, ведётся проектирование третьего. В случае его постройки вся дорога от Кемерово до Новокузнецка станет 4-полосной скоростной автомагистралью.

Автотрасса является альтернативой автомагистрали Р 255 на пути из Новосибирска в Кемерово, благодаря значительно меньшей загруженности. Дорожное покрытие - асфальтированное, в середине 2009 года был произведён ремонт дорожного полотна.

2.2 Проектирование плана левоповоротных соединительных ответвлений

2.2.1 Обоснование длины переходной кривой

Длину переходной кривой определяют по условию: удобства пассажиров с учетом требований действующих нормативно - правовых актов.

По заданному радиусу Rкруговой кривой рассчитывают скорость движения автомобиля по левоповоротному соединительному ответвлению (ЛПО):

,км/ч (1.1)

, км/ч

где - коэффициент поперечной силы, определяемый по формуле 1.2 подбором, принимая в начале =0,15:

, (1.2)

- уклон виража, принимаемый равным 0,05

(1.3)

, (1.4)

где V- скорость движения автомобиля, соответствующая радиусу R кривой;

I- скорость нарастания центробежного ускорения, принимается равной 0,4 м/

Полученную по формуле 1.4 длину переходной кривой L сопоставляют с нормами, приведенными в таблице 1.1, и для дальнейших расчетов принимают большее значение. В данном случае принимаем L=93,39; R=200.

Рис 1.1. Схема к определению длины переходной кривой по условию проектирования отгона виража

Отгон виража начинается в поперечном сечении проезжей части, проходящей через точку К на оси ЛПО (рисунок 1.1). В этом сечении кромки покрытия главной проезжей части и ЛПО расходятся. После разделения этих кромок (после точки К) поперечный профиль изменяется от до в точке В. Примем уклон = .

Рисунок 1.1- Схема к определению длины переходной кривой по условию проектирования отгона виража

В этом случае минимальная длина отгона поперечного уклона равна:

, (1.5)

где - ширина проезжей части ЛПО, равная 5 м;

- уклон виража на ЛПО, равный 0,045 %;

- поперечный уклон проезжей части ЛПО, 0,02;

- дополнительный уклон внешней кромки проезжей части ЛПО, равный 0,005 при расчетной скорости более 60 км/ч.

(1.6)

Расстояние определяют методом последовательного приближения исходя из выполнения условия 1.6

Вначале определяют требуемую длину участка переходной кривой от точки А до точки К:

(1.7)

=93,39-15= 78,39

; (1.8)

= 238,27

,радианы (1.9)

=0,1645(рад)=9,425(град)

Находят значение координаты точки К (см. рисунок 1.1):

(1.10)

где - ширина полосы движения, сопрягаемой ЛПО;

- ширина однополосной проезжей части ЛПО;

- ширина укрепленной полосы;

- ширина укрепленной полосы ЛПО, 0,25 м.

0,5*3,5+0,5+(0,5*5+0,25)*0,9865=4,962

Определяют требуемое значение длины участка переходной кривой до точки К по значению , полученному по 1.10:

(1.11)

=82,233

Вычисляют значение :

(1.12)

=93,39-82,233=11,157

11,157

(1.13)

=93,39-11,15= 82,24

= 227,11

=0,0725(рад)=4,154(град)

0,5*3,5+0,5+(0,5*5+0,25)*0,9973 =4,993

=82,4

=93,39-82,4=10,99

10,99

=93,39-10,99= 82,4

= 226,675

=0,182(рад)=10,428(град)

0,5*3,5+0,5+(0,5*5+0,25)*0,983 =4,953

=82,183

=93,39-82,183=11,207

11,207

Если условие 1.6 выполнено, то принимают ; ,

вычисляют координаты точек К, В и n: ;

; ; (1.14)

=

;; (1.15)

=93,39=92,881 м

= =7,24 м

, (1.16)

где - ширина проезжей части однополосного ЛПО;

- по формуле 1.9.

Примечание: если ширина полос движения пересекающихся дорог различна, то положение точек К и n определяется для каждой дороги.

2.2.2 Определение пикетного положения основных точек плана трассы ЛПО

План трассы ЛПО состоит (рисунок 1.2) из переходной кривой АВ, круговой кривой ВВ' и переходной кривой А'В'. План трассы ЛПО в курсовом проекте симметричен относительно биссектрисы угла б. По этому АВ=А'В'=L.'

Требуется определить пикетное положение точек А, К на дороге № 2, точек А' и К' на дороге №1. Кроме того, необходимо вычислить пикетное положение точек К, В, СО (середина ЛПО), В', К' и А' на ЛПО.

Обозначение пикетного положения включает номер дороги (или номер ЛПО) и наименование точек К и К' будет РК 2(к) и РК 1(К'), а точки В на ЛПО 1 - РКЛПО 1(В).

Пикетное положение точек А и n на дороге №2 (рисунки 1.1, 1.2):

РК 2(А)=РК 2(О)±С 2±РА ; (1.15)

РК 2(n)=РК 2(А) ±xn, (1.16)

где РК 2(О) - пикетное положение на дороге №2 точки пересечения оси дороги "2 с осью дороги №1 (по заданию);

С2 - смещение точки пересечения полос движения, сопрягаемых ЛПО, относительно точки О (см. рисунок 1.2);

РА - расстояние от точки Р до начала ЛПО;

xn- вычисляется по формуле (1.14).

В формулах (1.15) и (1.16) знаки "+" или "-" применяют в зависимости от направления пикетажа на пересекающихся дорогах.

РК 2(А)=0+1,8765+169,903=171,78 м

РК 2(n)=171,78+82,502=284,282 м

При угле б ? 90° (для двух противоположных ЛПО):

С1 = b1 · ctgб + b2 / sin б ; (1.17а)

C2 = b2 · ctgб + b1 / sinб, (1.17б)

при угле б >90°:

С1= b2 / sin (180-б) - b1 · ctg(180-б) (1.18а)

С2= b1 / sin (180-б) - b2 · ctg(180-б) (1.18б)

где b1 - расстояние между осью 1 дороги №1 и осью полосы 4, на которой заканчивается ЛПО;

b2 - расстояние между осью 2 дороги №2 и осью полосы 3, с которой начинается ЛПО;

б - острый угол пересечения осей 1 и 2 дорог (по заданию).

Значение b1 и b2 равны, следовательно С 1 и С 2 тоже равны.

С1 =С2=1,75*0,0699+1,75/0,9976=1,8765

РА = (yB + Rcosв) ctg(б/2) + Rsinв- xB, (1.19)

где xB, yB- координаты конца переходной кривой, вычисляют по формуле (2.13);

в - угол переходной кривой:

в = 0,5L/ R, радианы; , градусы. (1.20)

в = =13,384, градуса

в = 0,593,39/200=0,233, радиан

РА=(7,24+200*cos13,384)*ctg43+200*sin13.384-28,779-92,881=44,763м

РА=216,489+46,295-92,881=169,903м

В курсовом проекте рассматривают случай симметричного относительно биссектрисы угла б плана трассы ЛПО. Поэтому принимают значения длины переходных кривых АВ и А'В' одинаковыми, равными L. Пикетное положение точек А' и n' на дороге №1 (см. рисунок 1.2) вычисляют по формулам, аналогичным (1.15), (1.16), принимая РА'=РА и xn=xn':

РК 1(А') = РК 1(О) ± С 1 ± РА; (1.21)

РК 1(n') = РК 1(А') ± xn, (1.22)

где РК 1(О) - пикетное положение на дороге №1 точки пересечения ее с осью дороги №2 (по заданию); С1 - по формуле (1.17) или (1.18).

РК 1(А') = 0+1,8765+169,903=171,78 м

РК 1(n') =171,78+82,502=284,282 м

РКЛПО(К) = l0;

РКЛПО(В) = L;

РКЛПО(CО) = L+0,5К 0;

РКЛПО(В') = L+К 0 ;

РКЛПО(К') = L+К 0 + (L-l0);

РКЛПО(А') = L+К 0+ L,

где К 0 - длина круговой кривой ВСОВ', вычисляется по формуле

К0 = R(180+ б - 2в)/180, (1.23)

где в - угол переходной кривой в градусах.

К 0= 3,14*200*;

РКЛПО(К)= 82,183

РКЛПО(В)=93,39

РКЛПО(СО)=93,39+0,5*834,654=510,717

РКЛПО(В')=93,39+834,654=928,044

РКЛПО(K')=93,39+834,654+(93,39-82,183)=939,251

РКЛПО(А')=93,39+834,654+93,39=1021,434

По полученным данным вычерчивают планы трассы ЛПО и пересекающихся дорог в масштабе 1 : 1000 на листе А 1.

Для разбивки ЛПО на карте местности следует на биссектрисе угла поворота б найти положение точек О 1 и расстояние от точки пересечения осей сопрягаемых полос (точка Р) до центра круговой кривой (точка О 1), которое определяется по формуле (2.9)

РО1=(YB+Rcosв)/sin(б/2)

РО1=(7.24+200cos13.384)/sin(43)=295,907

3. Проектирование правоповоротных соединительных ответвлений

3.1 Проектирование плана трассы правоповоротных соединительных ответвлений (ППО)

транспортный развязка дорожный сооружение

План трассы ППО (рисунок 2.1) состоит из двух закруглений малого радиуса и прямой вставки между ними. Каждое закругление включает две переходные кривые длиною L и круговую кривую радиуса R.

Положение ломанной А-ВУ 1-ВУ 2-А' определяет положение трассы ППо (см. рисунок 2.1). Для нахождения положения прямой ВУ 1-ВУ 2 необходимо определить расстояние PFдо оси ППО.

Для облегчения водоотвода с транспортной развязки требуется обеспечить расстояние между подошвами насыпей ЛПО и ППО не менее 1,0 м.

1. Длина круговой кривой после введения переходной и домер:

(2.6)

(2.7)

Если окажется, что К0< 0, следует увеличить радиус R, откорректировать значение L в соответствии с подпунктом 1.2.1, повторно вычислить элементы закругления.

3.1.4 Определение пикетного положения основных точек правоповоротного соединительного ответвления

На пересекающихся дорогах определяем пикетное положение вершин углов поворота, начала и конца закругления, точек n и n', связанных с точками К и К' (рисунки 2.3, 2.4).

Рисунок 2.3 - Схема закругления на ВУ 1

Рисунок 2.4 - Схема закругления на ВУ 2

Рассмотрим закругление на ВУ 1.

Пикетное положение ВУ 1 относительно дороги 1 (рисунок 2.1) вычисляем по формуле:

РК 1(ВУ 1)=РК 1(О), (2.8)

где РК 1(О) - пикетное положение точки пересечения осей пересекающихся дорог в координатах дороги № 1 (по заданию);

С 1 - по формуле (1.17) или (1.18);

РО 1 - расстояние от точки пересечения осей полос (точка Р) до центра круговой кривой радиуса R (см. рисунок 2.1):

РО1= (yв + Rcosв)/sin(б/2), (2.9)

где ув и в - координата точки В и угол переходной кривой ЛПО (см. рисунок 1.2), вычисляются по формулам (1.13) и (1.20).

Знак "+" в формуле (2.8), если пикетаж от точки Р к точке А (см. рисунок 2.1) увеличивается, знак "-", если он уменьшается.

РО1=(7,24+200cos13,384)/sin(43)=295,907

РК1(ВУ 1)=0

Пикетное положение точки А и точки n относительно дороги №1 (см. рисунок 2.3):

РК 1(А) = РК 1 (ВУ 1) ± (Т + t), (2.10)

РК 1(n) = РК 1(А) ± хn, (2.11)

где хn- расстояние, вычисляется по формуле (1.14).

РК 1(А) = 713,443+(89,959+46,586)=849,988

РК 1(n) = 849,988 + 82,502=932,49

Далее определяют пикетное положение основных точек (точек А, К, В, С и Д) закругления на ВУ 1 (см. рисунок 2.3) в пикетаже ППО, принимая начало ППО в точке А:

РКППО(К) = l0, (2.12)

РКППО(В) = L, (2.13)

РКППО(С) = L + K0, (2.14)

РКППО(Д) = 2L + K0. (2.15)

РКППО(К) = 82,183

РКППО(В) = 93,39

РКППО(С) = 163,977

РКППО(Д) = 257,367

Рассмотрим закругление на ВУ 2 (см. рисунок 2.4).

Пикетное положение ВУ 2 и точек А`, n` относительно дороги №2 вычисляют по формулам:

РК 2(ВУ 2) = РК 2(О) ± С 2 ± (РО 1+R+Mлп)/cos(0,5б), (2.16)

РК 2(А`) = РК 2(ВУ 2) ± (Т+t), (2.17)

РК 2(n`) = РК 2(А`) ± хn, (2.18)

где С2 - по формуле (1.17) или (1.18).

Хn - расстояние, вычисляется по выражению (1.14),

Знак "+" или "-" зависит от направления пикетажа на дороге №2.

РК 2(ВУ 2) = 0 +1, 8765+ (295,907+200+24,5)/ cos43=713,443

РК 2(А`) = 713,443+(89,959+46,586)=849,988

РК 2(n`) = 849,988 + 82,502=932,49

Пикетное положение ВУ 2 на ППО определяют, вычисляя длину ломаной трассы до ВУ 2 и учитывая домер Д закругления на ВУ 1:

РКППО(ВУ 2) = Т+t+2(РО 1+R+Mлп)tg(0,5б) - Д (2.19)

РКППО(ВУ 2)= 89,959+46,586+2(295,907+200+24,5)tg43 - 86,31= =1020,81

РКППО(Д`) = РКППО(ВУ 2) - (Т+t), (2.20)

РКППО(А`) = РКППО(ВУ 2) + (T+t) - Д, (2.21)

РКППО(К`) = РКППО(А`) - l0, (2.22)

РКППО(С`) = РКППО(Д`) + L, (2.23)

РКППО(В`) = РКППО(С`) + К 0. (2.24)

РКППО(Д`) = 1020,81- (89,959+46,586)=884,265

РКППО(А`) = 1020,81+ (89,959+46,586) - 86,31=1071,045

РКППО(К`) = 849,988- 51,935=798,053

РКППО(С`) = 884,265+=977,655

РКППО(В`) = 977,655+ 70,587=1048,242

Пикетное положение середины ППО (точка F, см. рисунок 2.1):

РКППО(F) = T+t+(PO1+R+Mлп)tg(0,5б) - Д. (2.25)

РКППО(F)=89,959+46,586+(295,907+200+24,5)tg43-86,31=568,989

Заключение

В данном курсовом проекте мною была спроектирована транспортная развязка "Полный клеверный лист". Предоставлены расчеты координат точек левоповоротных соединительных ответвлений, правоповоротных соединительных ответвлений.

Список использованных источников

1. Методическое указание к выполнению курсового проекта "Проект транспортной развязки (по типу "Полный клеверный лист")" по дисциплине "Пути сообщения и технологические сооружения" Красноярск 2015г.

2. https://ru.wikipedia.org/wiki/

3. https://author24.ru/redyworks/referat/transportnye_sredstva/197889/

4. https://www/liveroads/ru/index/php