Определение параметров ЛПО по типу 2 на пересечении дорог I категории.

По ТКП 509 – 2014 на транспортных развязках типа «клеверный лист» следует предусматривать устройство сквозных распределительных проездов в случаях:

- на дорогах I–а категории при отмыкании и (или) примыкании более двух соединительных ответвлений с одной стороны дороги;

- на дорогах I–а, I–б, I–в категории при длине участка переплетения потоков менее 250 м между точками расхождения кромок на соседних примыкающих и отмыкающих ЛПО;

- на дорогах I–а, I–б и I–в категории, если суммарная расчетная интенсивность на соседних примыкающих и отмыкающих ЛПО превышает 600 автомобилей в час.

Согласно приведенным выше условиям на дороге категории I–а на транспортной развязке «клеверный лист» предусматривают сквозной распределительный проезд независимо от длины участков переплетения потоков. На дорогах I–б и I–в категории необходимо проектировать сквозной распределительный проезд в случае, если полученная по формуле (2.4.19) длина полосы переплетения S_п  менее 250м (вариант 1), или увеличивать длину полосы переплетения потоков (вариант 2).

В случае варианта 2 необходимое расстояние от точки  до конца ЛПО2 определяется по формуле (2.4.26):

-( ( ) + ()+ ),                                                (2.4.26)

 

где ( ), ()- смещение точек  и  относительно точки О по направлению дороги 1;

- расстояние от точки  до точки  ( ), вычисляется по формуле (2.4.10).

Пикетное положениеначала и конца ЛПО2 и ЛПО4 при длине полосы переплетения потоков, равной 250 м вычислим по формулам (2.4.27).

 

Определение пикетного положения начала и конца ЛПО.

Пикетное положение начала трассы ЛПО (точки ) и конца трассы ЛПО (точки ) в пикетаже дороги номер m (m=1,2) определяют по формулам:

 

РК_m()=РК_m(О)±( ()+ );                                                     (2.4.27.1)

РК_m()=РК_m(О) ± ( () + ),                                                        (2.4.27.2)

где РК_m(О) – пикетное положение на дороге номером m (m = 1,2) осей дороги 1 и дороги 2;

()) - смещение точки  (i=1,2,3,4) пересечения осей ПСП (рис.2.4.2) относительно точки О пересечения осей дорог по направлению дороги номером m (m = 1,2), определяется по формулам (2.4.7) и (2.4.8);

, - расстояние от точки  до точки  (начало ЛПО) и до точки  (конец ЛПО) определено ранее (см. таб. 2.4.3 примера П.2.4.1).

В формулах (2.4.27) знак «+» или «-» принимают в зависимости от направления пикетажа на дорогах номером m по отношению к точке О пересечения дорог.

Данные вычислений пикетного положения начала и конца ЛПО представляют в табличной форме (см. таб. 2.4.4).

 

Пример 2.4.1.

Исходные данные: Дорога 1 категории I-б пересекается с дорогой 2 категории II под углом α=  Точка О пересечения осей дорог 1 и 2 расположена на дороге 1 на пикете 50+00, на дороге 2 на пикете 10+00 (рис. 2.4.8).

Пикетаж увеличивается на дороге 1 по направлению от точки  к точке , на дороге 2 по направлению от точки  к точке  (рис.2.4.8). На дороге 2 запроектирован путепровод длиною 76м.

На транспортной развязке дорога 1 проектируется без сквозного распределительного проезда.

Требуется определить пикетное положение начала и конца ЛПО.

Решение.

На дороге 1, проходящей в нижнем уровне, дорожное полотно включает разделительную полосу Z шириной 3,70м, двухполосные проезжие части в каждом направлении, переходно-скоростные полосы (ПСП) и обочины. Ширина полос движения равна 3,50м. На дороге 2 категории II дорожное полотно состоит из двухполосной проезжей части, двух ПСП и обочин.

Расстояния b₁ и b₂ от осей дорог 1 и 2 до осей ПСП:   

 

b₁ = 3,70 / 2 + 2∙3,50 + 3,50 / 2 = 10,60м;

b₂ = 3,50 + 3,50 / 2 = 5,25м.

Определим смещение точек  (i=1,2,3,4) относительно точки О пересечения осей дорог 1 и 2 (рис.2.4.2).

Величины смещений () вычислим по формуле (2.4.7), смещений () по формуле (6.4.8). В этих формулах угол α пересечения полос движения принимается равным 60^о для точек , , и 120  для точек и .

 

() = 5,25 / sin60  + 10,60 / tg60  = 6,06 + 6,13 = 12,19м;

() = 10,60 / sin60  + 5,25 / tg60  = 12,24 + 3,03 = 15,27м;

() = 5,25 /sin120 + 10,60 / tg120  = 6,06 - 6,13 = - 0,07 м;

() = 10,60 / sin120 + 5,25 / tg120  = 12,24 - 3,03 = 9,21м;

 

Из рисунка 2.4.2 следует, что () = (),  = (), () = ( ) и () = .

 

Результаты вычислений приведены в таблице 2.4.2.

                                                                                                   Таблица 2.4.2.

	()	()	()	()	()	()	()	()
Длина,м	12,19	15,27	- 0,07	9,21	12,19	15,27	- 0,07	9,21

 

План трассы левоповоротных соединительных ответвлений ЛПО по типу 1 состоит из переходных кривых длиною L=50м и круговой кривой радиуса R=50м. Координаты конца переходной кривой и величину угла β вычислим по формулам (2.4.4), (2.4.5) и (2.4.1). ( =48,75м, =8,1м, β=28,66 ).                                           

Расстояние от точек  (i=1,2) до начала (точки (i=1, 2)) ЛПО  i(i=1, 2) вычислим по формуле (2.4.10), принимая угол α = 60  для точек  и угол α = 120  для точек .

= (50∙cos28,66  + 8,18) / tg (60 /2) + 50∙sin28,66 - 48,75 = 65,44м.

= (50∙cos28,66  + 8,18) / tg (120 /2) + 50∙sin28,66 - 48,75 = 5,38м.

 

План трассы левоповоротных соединительных ответвлений по типу 1 симметричен относительно угла пересечения сопрягаемых полос ЛПО. Поэтому = . = = .

Запишем полученные значения  и  в виде таблицы 2.4.3 (строка 1).

 

Таблица 2.4.3.

 

	,м	,м	,м	,м	,м	,м	,м	,м
1	65,44	5,38	65,44	5,38	65,44	5,38	65,44	5,38
2	65,44	33,89	65,44	33,89	65,44	33,89	65,44	33,89
3	65,44	100,08	65,44	100,08	65,44	112,44	65,44	112,44
4	65,44	112,44	65,44	112,44	65,44	112,44	65,44	112,44

Примечание:   строка 1 – значения  для ЛПО по типу 1;

строка 2– значения  для размещения ЛПО вне зоны путепровода;

строка 3– значения  с учетом длины ПСП на участке переплетения;

строка 4– окончательные значения .

 

Проверим выполнения условия (2.4.18) размещения путепровода вне плана трассы ЛПО. Вычислим по формуле (2.4.17) расстояние от точки пересечения осей дорог 1 и 2 до начала и конца путепровода.

 

сtg (60 ) = 41,03м.

ctg (120 ) = 34,97м.        

По заданию путепровод расположен на дороге 2. В формуле (2.4.18) принимаем индекс m=2. Рассмотрим соседние ЛПО1 и ЛПО2. Планы трассы ПСП пересекаются в соседних точках  и . Значения ), () )  и  приведены в таблицах 2.4.2 и 2.4.3. С учетом значений этих величин проверим условия (2.4.18) для ЛПО1 и ЛПО2.     

ЛПО1: ≥ - () (); 65,44 > (41,03 - 15,27);

ЛПО2:  ≥ - ( ); 5,38 < (34,97 - 9,21).

Таким образом, условия (2.4.18) выполнены на ЛПО1 и на ЛПО3 и не выполнены на ЛПО2 и ЛПО4. В связи с этим ЛПО2 и ЛПО4 проектируем по типу 2, а ЛПО1 и ЛПО3 продолжаем проектировать по типу 1.

Определяем минимальное расстояние от Р₂ до точек A₂ и :

 

Р₂A₂min. = (T+t)∙tg(α/4)∙ctg(90-(α/2)) = (194,30 + 24,78)∙tg(60/4)∙ctg(90-(60/2)) = 33,89м;

 

Вычисляем расстояние до начала и конца ЛПО2 и ЛПО4, сравниваем его с минимальным и принимаем большее значение.

 = - ( ) = 34,97 – 9,21 = 25,76м.

Принимаем

 = ;  = .

Полученные данные запишем в таблицу 2.4.3 (строка 2).

Вычислим длины участков переплетения на дороге номером m=1 и на дороге m=2 по формулам (2.4.21 и 2.4.22).

S_а1 = 65, 44 + 12, 19 - 0,07 + 33,89 = 111,45м.

S_а2 = 33,89 +9,21 + 15,27 + 65,44 = 123,81м.

Длина полосы разгона для дорог I-б и II категории равна 190м (таб. 2.4.1). Условия (2.4.20) не выполняются. Увеличим расстояния до начала и конца ЛПО2 и ЛПО4, приняв S_р1=190м; S_р2=190м.

 

= 190- (65,44 + 12,19- 0,07) = 112,44м;

 = 190- (65,44 +9,21 +15,27) = 100,08м.

 

Полученные данные запишем в таблицу (2.4.3) (строка 3).

Для того чтобы ЛПО по типу 2 было симметричным относительно биссектрисы угла пересечения трасс ПСП, необходимо принять одинаковые расстояния  = .

Примем  = .

Полученные данные запишем в таблицу (2.4.3) (строка 4).

Вычислим пикетное положение начала  (точки ) и конца  (точки ) по формуле (2.4.17). В исходных данных примера (2.4.1) принято направление пикетажа на дороге 1 от точки  к точке , на дороге 2 от точки  к точке . В связи с этим в формулах (2.4.17) знак «+» принимается для точек ,  на дороге 1 и точек , на дороге 2, знак «-» для точек ,  на дороге 1 и точек ,  на дороге 2 (рис.2.4.8).

 

РК1() = 50+00 + (12,19 + 65,44) = 50+77,63

РК2() = 10+00 + (9,21 + 112,44) = 11+21,65

РК1() = 50+00 - (12,19 + 65,44) = 49+22,37

РК2() = 10+00 - (9,21 + 112,44) = 8+78,35

РК2() = 10+00 + (15,27 + 65,44) = 10+80,71

РК1() = 50+00 - (- 0,07 + 112,44) = 48+87,63  

РК2() = 10+00 - (15,27 + 65,44) = 9+19,29

РК1() = 50+00 + (-0,07 + 112,44) = 51+12,37

 

Таблица 2.4.4.

Наименование	ЛПО1		ЛПО2		ЛПО3		ЛПО4
	А1	А'1	А2	А'2	А3	А'3	А4	А'4
Номер дороги	1	2	2	1	1	2	2	1
РКm(А); РКm(А')	50+77,63	10+80,71	11+21,65	48+87,63	49+22,37	9+19,29	8+78,35	51+12,37