Определение длины балочного путепровода.

Балочные путепроводы над двухполосными дорогами проектируются трехпролетными (рис. 2.2.1), а над многополосными дорогами I категории четырехпролетными (рис. 2.2.2).

 

 

Рис. 2.2.1. Схема трехпролетного балочного путепровода: 1 - опора; 2 - пролетное строение; 3 - перила; 4 - конус насыпи.

 

Рис. 2.2.2. Схема четырехпролетного балочного путепровода: 1- опора; 2 - пролетное строение; 3 - перила; 4 - конус насыпи.

 

2.2.1. Определение длины среднего пролета путепровода.

Требуемая длина среднего пролета L_т2  трехпролетного путепровода вычисляется по формуле (2.2.1), длина средних пролетов четырехпролетного путепровода по формуле (2.2.2):

 

                                                       (2.2.1)

,                                              (2.2.2)

 

где В – ширина дорожного полотна нижней дороги с учетом ширины дополнительных полос, разделительной полосы, распределительного проезда;

 – минимальное расстояние от бровки обочины до опоры, равное 2,0м для дорог I, II, III категорий и 0,50м для дороги IV категории;

 – ширина опоры (в курсовом проекте может быть принята равной 0,4м);

α – острый угол пересечения осей дорог.

Полученные по формулам (2.2.1) или (2.2.2) требуемые длины средних пролетов сопоставляются с типовыми длинами 12; 15; 18; 21; 24; 33м. Для дальнейших расчетов длины путепровода принимают ближайшую большую типовую длину пролета L₂.

 

2.2.2. Определение длины путепровода

Требуемая длина путепровода определяется после проектирования продольного профиля нижней дороги (§2.3.1) и определения контрольной отметки на путепроводе (формула 2.3.13).

Обычно нижняя дорога проходит в насыпи. В этом случае требуемую длину путепровода определим из схемы, представленной на рисунке (2.2.3), по формуле (2.2.3).

 

Рис. 2.2.3. Схема к определению требуемой длины путепровода при прохождении нижней дороги в насыпи.

 

,                               (2.2.3)

 

где В – ширина дорожного полотна нижней дороги с учетом дополнительных и разделительных полос;

 – заложение откоса насыпи, зависит от высоты насыпи и категории нижней дороги;   

 – высота откоса насыпи нижней дороги, определяется по формуле (2.2.4);

 – расстояние между подошвами насыпи нижней дороги и конуса подхода насыпи верхней дороги (в курсовом проекте может быть принята 1,0м);

 – отметка контрольной точки продольного профиля верхней дороги на путепроводе;

– отметка поверхности земли в точке пересечения осей дорог 1 и 2;

– заложение откоса конуса насыпи верхней дороги (m = 1,5; 2,0).

– заглубление конструкции путепровода в конус насыпи, принимается равным 0,75 м;

Откос насыпи высотою до 3,0м на дорогах категории I-а проектируют заложением m₁ = 4, на дорогах категории I-б, I-в, II заложением m₁ = 3. На дорогах III категории предусматривают заложение m₁ = 3 при высоте откоса до 2,0м. При высоте откоса более 3,0м (2,0м) m₁= 1,75 для земляного полотна из глинистых грунтов и m₁= 1,5 для песков.

Высота откоса насыпи нижней дороги вычисляется по формуле (2.2.4):

 

,                                                           (2.2.4)

 

где  – отметка продольного профиля нижней дороги;

– отметка поверхности земли в точке пересечения осей дорог 1 и 2;

 - разность отметок продольного профиля нижней дороги и бровки обочины вычисляется по формуле (2.2.5) в случае дорог категории II, III;

 

ΔY = i_n(b +b_d+с)+i_o(a–c),                                                   (2.2.5)

 

где i_n, i_o – поперечный уклон проезжей части и обочины;

b, b_d, с – ширина основной, дополнительной и укрепленной полос;

a – уменьшенная ширина обочины при наличии дополнительной полосы.

На дорогах I категории продольный профиль относится к кромке проезжей части каждого направления со стороны центральной разделительной полосы. Высота откоса насыпи h₁ нижней дороги определяется по формуле (2.2.4) с учетом формулы (2.2.5). При наличии сквозного распределительного проезда высота откоса насыпи h₁ нижней дороги определяется по формуле (2.2.4) с учетом формулы (2.2.6):

 

ΔY=i_n∙(n∙b+z +b_d + b_п)+ i₀(a–c),                                               (2.2.6)

 

где n – число полос движения на проезжей части каждого направления;

z – ширина разделительной полосы между транзитными полосами основной проезжей части и дополнительной полосой b_d в виде сквозного распределительного проезда;

b_п – ширина полосы переплетения.       

В случае выемки требуемая длина путепровода вычисляется по геометрическим соображениям с учетом черных отметок, а также отметок продольного профиля и принятой глубины кювета.

Требуемая длина крайних пролетов трехпролетного путепровода вычисляется по формуле (2.2.7.1), четырехпролетного путепровода по формуле (2.2.7.2):

 

L_т1 = (L_пт – L₂)/2;                                                                      (2.2.7.1)

L_т1 = (L_пт – 2L₂)/2,                                                                    (2.2.7.2)

 

где L₂ – длина средних пролетов, определена ранее.

Полученное по формулам (2.2.7) значение требуемой длины крайних пролетов сопоставляется с типовым.

Если требуемая длина крайних пролетов L_т1 превышает длину типовых пролетов на небольшую величину, то возможно уменьшение величины L_т1 путем увеличения крутизны откосов конусов насыпи верхней дороги, приняв в формуле (2.2.3) m<2,0. ТКП «мосты и трубы» допускает уменьшать m до 1,35. Возможно также уменьшение величины b_к в формуле (2.2.3).

Общая длина L_пут трехпролетного путепровода вычисляется по формуле (2.2.8.1), четырехпролетного путепровода по формуле (2.2.8.2):

 

;                                                                    (2.2.8.1)

;                                                                 (2.2.8.2)

 

Пикетное положение начала путепровода на верхней дороге номером m (m =1,2):

 

РК_m(НП) = РК_m(0) - 0,5L_пут,                                                                     (2.2.9)

 

где РК_m(0) – пикетное положение на дороге m точки пересечения осей дорог.

Путепровод на продольном профиле обозначается в соответствии с рисунком 2.2.4.

 

Рис. 2.2.4. Обозначение путепровода на продольном профиле дорог, проходящих:

а) – в верхнем уровне, в) – в нижнем уровне.