Расчет параметров геометрических элементов съездов

Для принятых в [п. 2] значений расчетной скорости определяются следующие параметры геометрических элементов съездов:

- радиус горизонтальных кривых;

- ширины проезжей части на съездах;

- длины полос разгона и торможения, клинов отгонов;

- необходимая длина переходной кривой.

Минимальный радиус горизонтальной кривой устанавливается в зависимости от расчетных скоростей с учетом обеспечения безопасности автомобиля.

(3.1)

где υ – расчетная скорость движения на лево- и правоповоротных съездах;

µ − коэффициент поперечной силы, принимаемый по расчету по формуле

                                                                    (3.2)

i _в – поперечный уклон виража, i _в=40‰.

Рассчитаем коэффициент поперечных сил и минимальный радиус горизонтальной кривой для лево- и правоповоротных съездов по формулам (3.1) и (3.2):

м.

Ширина проезжей части на съездах определяется по формуле

                                                                                  (3.3)

 

где С – ширина автомобиля с наибольшим габаритом, С=2,6 м;

y – расстояние от внешней грани следа колеса до края проезжей части,

определяемое по формуле

                                                                (3.4)

Рассчитаем расстояние от внешней грани следа колеса до края проезжей части и ширину проезжей части для лево- и правоповоротных съездов по формулам (3.3) и (3.4):

                     

                        

                     

                       

В соответствии с [1, п. 6. 1. 8] ширину проезжей части для правоповоротных съездов принимаем равной 5 м, для левоповоротных съездов – 5,5 м.

Необходимая длина клина отгона выбирается из [1] таблицы 17 и составляет: клин отгона полосы торможения = 30 м, клин отгона полосы разгона = 60 м.

Для того, чтобы определить длину полос разгона и торможения, необходимо знать скорость в начале и в конце полосы торможения, а также в начале и в конце полосы разгона.

Из [1] таблицы 16 выберем скорости в начале полосы торможения и в конце полосы разгона

 80 км/ч,

70 км/ч.

Для того, чтобы определить необходимые скорости, воспользуемся формулой

                                                                       (3.5)

 

где 0,15; 50 ‰.

По формуле (3.5) определим недостающие скорости:

Скорости в конце полосы торможения и в начале полосы разгона равны. В связи с этим мы имеем:

Для левоповоротных съездов:  80 км/ч;

                                                 49,89 км/ч;

                                             49,89 км/ч;

                                                  70 км/ч.

Для правоповоротных съездов:  80 км/ч;

                                                  60,89 км/ч;

                                                  60,89 км/ч;

                                                   70 км/ч.

Из [1, рисунок 5.1] определим длины переходно-скоростных полос для данных скоростей:

Для полосы торможения левоповоротного съезда: 170 м; 215 м.

Для полосы разгона левоповоротного съезда: 75 м; 210 м.

Для полосы торможения правоповоротного съезда: 170 м; 230 м.

Для полосы разгона правоповоротного съезда: 115 м, 160 м.

Определяем длину полосы торможения и разгона для лево- и правоповоротного съездов:

Расчет минимальной длины переходной кривой и ее элементов будем вести согласно схеме, приведенной на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Схема к определению длины переходной кривой и точек К и В

Для того, чтобы определить длину переходной кривой, необходимо, чтобы выполнялось условие:

                                        l ₁ ≥ l _отг.                                                          (3.6)

Минимальная длина отгона поперечного уклона определяется по формуле

                                                               (3.7)

где  − ширина полосы съезда для лево- и правоповоротного съезда;

 − уклон виража, 50 ‰;

 − поперечный уклон проезжей части основной дороги, 20 ‰;

 − дополнительный уклон внешней кромки проезжей части, 10 ‰.

По формуле (3.7) определим минимальную длину отгона поперечного уклона для лево- и правоповоротного съезда:

Далее для определения расстояния от точки К до точки В () необходимо принять минимальную длину переходной кривой:

 

                                                                               (3.8)

 

где  − расчетная скорость движения на съезде, 49,89 км/ч, 60,89 км/ч;

− допускаемая по условиям удобства движения степень нарастания бокового ускорения, 0,5 м/с³;

 − радиус круговой кривой, 98 м, 146 м.

Определим по формуле (3.8) минимальную длину переходной кривой для лево- и правоповоротного съезда:

После того, как определили минимальную длину переходной кривой, необходимо определить расстояние от начала переходной кривой до точки К (l ₀):

                                                                                  (3.9)

 

где  − расстояние от оси полосы, с которой начинается въезд на съезд до оси съезда.

Определяем ориентировочное значение :

                                                                        (3.10)

 

где  − ширина полосы движения основной проезжей части, 3,5 м;

 − ширина проезжей части на съезде;

 − ширина укрепительной полосы главной проезжей части, 0,75м.

Определим ориентировочное значение  для лево- и правоповоротного съезда по формуле (3.10):

Определим расстояние от начала переходной кривой до точки К по формуле (3.9):

Исходя из ориентировочного значения  вычисляем угол касательной переходной кривой в точке К:

                                                                                      (3.11)

где  − радиус переходной кривой в точке К.

Радиус переходной кривой в точке К определяется по формуле

                                                                               (3.12)

Рассчитаем радиус переходной кривой в точке К для лево- и право-поворотного съезда:

Подставив полученные значения , вычислим угол касательной переходной кривой в точке К –  для лево- и правоповоротного съезда по

формуле (3.11):

Переводим радианы в градусы:

После определения  вычисляем уточненную величину :

                                                    (3.13)

Вычисляем эту величину для лево- и правоповоротного съезда:

Пересчитываем  по формуле (3.9):

Определим  по следующей формуле:

                                              l ₁ = L – l ₀.                                       (3.14)

Проверяем по формуле (3.6) выполнение условия. Если условие выполняется, то определяем :

                                                                               (3.15)

Если условие не выполняется, то увеличиваем значение длины переходной кривой и снова проверяем выполнение условия.

Так как  и , то увеличиваем  и  до 70 и 85 метров соответственно и проводим пересчет по формулам (3.9), (3.11), (3.12), (3.13):

Так как  и , т. е. условие (3.6) выполняется, то рассчитываем  для лево- и правоповоротного съезда по формуле (3.14):