1. Trang chủ >
  2. Kỹ thuật >
  3. Kiến trúc - Xây dựng >

Cấu tạo nâng siêu cao khi đi vào đường cong nằm

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.19 MB, 182 trang )


Đồ án tốt nghiệp 5/2006



Phần 2 : Thuyết minh thiết kế



kỹ thuật



Bán kính đờng cong

: R = 250 m

Độ dốc siêu cao trong đờng cong : isc = 3%.

Chiều dài đoạn nối siêu cao

: Lct = 80 m.

Các số liệu khác lấy trong phần tính toán ở trên.



a) Cơ sở

Đoạn nối siêu cao đợc thực hiện với mục đích chuyển hoá một cách điều hoà từ

trắc ngang thông thờng hai mái sang trắc ngang đặc biệt có siêu cao. Sự chuyển hoá này

sẽ tạo ra một độ dốc phụ ip

Chiều dài để thực hiện sự chuyển hoá này đợc tính đảm bảo chuyển hoá từ i nthông

thờng sang isc đợc tính theo công thức quay quanh tim nh sau :

Lnsc=



(i sc + in ).B (3% + 2%).11

=

i p .2

i p .2



Lnsc = Lct = 80m . Suy ra : ip = 0,344%

Ta thực hiện đoạn chuyển hoá này trên đờng congs chuyển tiếp:



b)Phơng pháp cấu tạo siêu cao

Cấu tạo siêu cao theo phơng pháp quay quanh tim : Bao gồm các bớc:

- Quay mái mặt đờng bên lng đờng cong quanh tim đờng cho mặt đờng trở thành

một mái tối thiểu in= 2%.

- Sau đó quay quanh tim đờng cho tới khi đạt đợc độ dốc siêu cao i sc=3% và đạt đợc

tại đúng mặt cắt hết đờng cong chuyển tiếp bắt đầu vào đờng cong cơ bản.

Với phơng pháp cắm nh trên để đảm bảo đợc yêu cầu độ dốc trong đờng cong đợc

chuyển hoá điều hoà ta tiến hành nh sau:

Chia đều độ dốc trên cả đờng cong chuyển tiếp .Cụ thể đợc thể hiện trên bản vẽ là:

Mặt cắt khi bắt đầu vào đờng cong chuyển tiếp (mặt cắt a)

Mặt cắt khi bắt đầu vào đờng cong tròn (mặt cắt TDC1)

Mặt cắt có độ dốc phía lng đờng cong = 0% (mặt cắt b)

Mặt cắt một mái có độ dốc bằng độ dốc tối thiểu i n=2%.(mặt cắt c)

Mặt cắt có độ dốc siêu cao bằng 3% (mặt cắt TD).

* Tính toán:

Từ độ dốc ngang là -2% nâng lên độ dốc siêu cao 3% trên một đoạn L ct = 80m, ta có

tổng số siêu cao cần nâng là 3% - (-2%) = 5%. Từ đó ta tính đợc độ dốc siêu cao cần đạt

đợc sau 1m là: 5/80 = 0,0625%. Hay để đạt đợc độ dốc siêu cao là 1% thì cần một đoạn

là: 1/0,0625 =16m

Từ sự tính toán trên ta tiến hành tính toán đợc chiều dài cần thiết để đạt đợc các độ

dốc siêu cao lần lợt là -2%, 0%, 2%, 3%, và dựa vào quan hệ hình học ta vẽ đ ợc đờng

cao độ tơng đối của các vị trí trên trắc dọc nh tim đờng, mép trong, mép ngoài, đờng giới

hạn nền, đờng giới hạn mặt và lề.

Lấy tim phần xe chạy làm tâm quay mặt đờng và phần lề gia cố ở phía lng đờng cong từ độ dốc ngang -2% đờng lên độ dốc ngang 0%.

Bùi Thị Hồng



Page 153



Cầu đờng Bộ B-K42



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



Phần 2 : Thuyết minh thiết kế



kỹ thuật



Mép ngoài phần lề gia cố đợc nâng lên h2 =



B ì i n 11 ì 0,02

=

= 0,11 m

2

2



Chiều dài đoạn nâng:

L2 =



0,11

0,11

=

= 32 m

ip

0,00344



Lấy tim phần xe chạy làm tâm quay tiếp mặt đờng và phần lề gia cố từ độ dốc 0%

lên độ dốc siêu cao 2%.

Mép ngoài phần lề gia cố đợc nâng lên một đoạn: h3 = h2 = 0,11 m

Chiều dài đoạn nâng: L3 = L2 = 32m

Vậy khi bắt đầu vào đờng cong mép ngoài phần lề gia cố đợc nâng lên một

đoạn :

H = h2 + h3 = 0,11 + 0,11=0,22 m

Lấy tim đờng làm tâm quay tiếp mặt đờng và lề đờng từ độ dốc 2% lên độ dốc

siêu cao 3%.

Tổng chiều cao đoạn nâng :

H = b.(isc- in)/2= 11. 0,05/2 =0.275 m

Mép trong phần xe chạy bị hạ xuống:

h4 = H - ( h2+h3) = 0,275-(0,11+0,11) =0,055 m

Chiều dài đoạn nâng L4 =



0,055

0.055

=

= 16 m

ip

0.00344



5. Tính toán độ mở rộng phần xe chạy trên đờng cong nằm

Khi xe chạy trên đờng cong, trục sau cố định luôn luôn hớng tâm, còn bánh trớc

hợp với trục xe 1 góc nên xe yêu cầu 1 chiều rộng lớn khi vào đờng cong.



L2 0,05.V

+

R

2R



Độ mở rộng của một làn xe e1 =



Trong đó:

L : Chiều dài từ đầu xe đến trục sau (m)

V : Vận tốc tính toán xe chạy (Km/h)

R : Bán kính đờng cong (m)

Vậy trị số độ mở rộng đờng cong của 2 làn xe chạy :

E = e1 + e2 =



0,1.V

L2

+

1.R

R



Tính toán cho loại xe có lu lợng % lớn nhất (xe tải ) với l = 8 m

E =



8 2 0,1.60

+

= 0,6 (m)

300

300



Độ mở rộng đờng cong theo quy trình thiết kế đờng TCVN 4054-98 với đờng cấp

60 và R = 250m là 0,6 m. Chọn độ mở rộng của đờng cong theo tính toán:

Bùi Thị Hồng



Page 154



Cầu đờng Bộ B-K42



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



Phần 2 : Thuyết minh thiết kế



kỹ thuật



e= 0,6 (m)

* Đoạn mở rộng

Phần mở rộng đợc bố trí về phía bụng đờng cong và đoạn nối mở rộng bố trí

trùng với đoạn nâng siêu cao và đờng cong chuyển tiếp.

Mở rộng trên đờng cong chủ yếu là mở rộng thêm mặt đờng, không nhất thiết

phải mở rộng thêm nền đờng. Chỉ khi nào sau khi mở rộng thêm mặt, lề đờng không

đủ chiều rộng tối thiểu quy định thì mới mở rộng nền. Bề rộng tối thiểu của lề đờng

sau khi mở rộng thêm mặt đợc quy định đối với đờng vùng núi là 0,5m.

Vậy bề rộng mặt đờng sau khi mở rộng là:

B = b + e = 7 + 0,6 = 7,6 (m)

Chọn chiều dài đoạn mở rộng L mr đợc lấy bằng giá trị lớn nhất so với các chiều

của đờng cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao.

mở rộng bụng đ ờng cong



M

.6

=0

e



50m



6. Bố trí đờng cong chuyển tiếpP

R =250 ; isc =3% L1 = isc.B/ip =0,03. 7/0,01 =21 m;

Chiều dài đờng cong chuyển tiếp tối thiểu:

L2 =V3/47.I.R = 603/47. 0,5. 250 =36,76m;

Vậy chọn chiều dài đờng cong chuyển tiếp L =80m;

6.1. Xác định các yếu tố của đờng cong tơng ứng với các yếu tố của đờng cong ,

R theo bảng đã tính ở trớc.

6.2. Từ chiều dài đờng cong chuyển tiếp xác định đợc thông số đờng cong A.

A=



R.L



+ Đờng cong đỉnh D:

A=

Bùi Thị Hồng



250.80 = 141,42 m



Page 155



Cầu đờng Bộ B-K42



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



Phần 2 : Thuyết minh thiết kế



kỹ thuật



6.3. Xác định góc và khả năng bố trí đờng cong chuyển tiếp

(điều kiện 2 )

=



Trong đó góc



L

(rad)

2R



Đờng cong đỉnh D :

=



L

80

=

= 0,16 (rad)

2 * 250

2R



Đờng cong này thoả mãn điều kiện 2.



( = 0.628 > 2 )



6.4. Xác định các toạ độ điểm cuối đờng cong chuyển tiếp Xo và Yo theo bảng

tra bảng dựa vào tỷ số S/A

+ Đờng cong đỉnh D :

Toạ độ của điểm cuối đờng cong chuyển tiếp ứng với L = 80m

L3

X0 = L=79..795m

40R 2



Yo =



L2

= 4.267m

6R



6.5. Xác định đoạn chuyển dịch p và t.

p = R



R y0

= 1.088 m

cos



t = x0 (R-y0) tg = 40.14 m

- kiểm tra:



- Nếu p = 1.088 0.01R = 2.5 Bỏ qua.

- Nếu p > 0.01R Tăng bán kính R R1

R1 = R + p để bố trí đờng cong chuyển tiếp.



Trong trờng hợp này p (1.172 m) < 0.01R (2.5 m) . ta tính toán cho bán kính

R1 = 250

Tính lại bán kính và các yếu tố của đờng cong chuyển tiếp:

R1 = R = 250 m

T = Rtg/2

P = R(

K=

Bùi Thị Hồng



= 81.3 m



1

1 ) = 14,01 m

cos / 2



R1 . .

= 237,2 m

180 o

Page 156



Cầu đờng Bộ B-K42



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



Phần 2 : Thuyết minh thiết kế



kỹ thuật



6.6. Điểm bắt đầu, điểm kết thúc của đờng cong chuyển tiếp qua

tuyến mới :

T1 = T + t

+ Đờng cong tròn đỉnh D

T1 = 81.3+40,14=121,44 m

6.7. Xác định phần còn lại của đờng cong tròn k0 ứng với 0 sau khi đã bố trí đờng cong chuyển tiếp :

0 = - 2

k0 =



0 R

180 0



+ Đờng cong tròn đỉnh

0 = 3601'43"- 2 * 9010'2''= 1704139

k0 =



17 0 41'39' '.250.

= 77,2 m

1800



6. 8. Trị số rút ngắn của đờng cong:

= 2T1 - ( k0 + 2L )

+ Đờng cong đỉnh D:

= 2 x 162,336 - ( 77,2 + 2 x 80) = 87,472 m

Nh vậy đờng cong đỉnh D có chiều dài đờng cong tròn k0 = 77.2 và trị số rút

ngắn đờng cong = 87.472. kết quả tính toán ta lập thành bảng nh sau:

Bảng các yếu tố của đờng cong chuyển tiếp

Tên đờng cong

Yếu tố

R

L



x0

y0

p

t

T1

0

k0

Bùi Thị Hồng



Đơn vị



D



m

m

độ

m

m

m

m

m

độ

m



250

80

0 '

36 1 43''

79.795

4,267

1,088

40,14

162,336

1704139''

77, 2



Page 157



Cầu đờng Bộ B-K42



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



Phần 2 : Thuyết minh thiết kế



kỹ thuật









m

độ



87,472

90102



6.9. Xác định toạ độ các điểm chi tiết của đờng cong chuyển tiếp

Để cắm đờng cong chuyển tiếp, ta tính toán toạ độ các điểm chi tiết và lập thành

bảng:

* Toạ độ của các điểm chi tiết trên phần chuyển tiếp đợc tính theo công thức sau:

5



Xi = ki -



ki

40 R 2 L2



3



Yi



k

= i

6 RL



ở đây ta chọn k=20m

Bảng tính toạ độ các điểm chi tiêt trên phần chuyển tiếp



TT

*Toạ độ

điểm chi tiết

phần



đờng



tròn đợc xác

theo công thức

Xj

p)sin j + t

Y j =R

p)cos j



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



Với j =



Tên cọc



Khoảng



X

cách

Bên trái

NĐ1

0.0

0.0

20

20

40

39.993

60

59.951

80

79.795

TĐ1

Bên phải

NC1

0.0

0.0

20

20

40

39.993

60

59.951

TC1

80

79.795

Cắm đối xứng ở hai bên qua đỉnh



180.k j

.( R p )



Y

các

0.0

0.066

0.533

1.8

4.267

0.0

0.66

0.533

1.8

4.267



trên

cong

định

sau:

=(R-



-



(R-



+



Chọn k=20m

Nh vậy trong phần đờng cong tròn phải bố trí 2 điểm chi tiết và 2 điểm

này đơc bố trí đối xứng. toạ độ tính đợc là:

Bùi Thị Hồng



Page 158



Cầu đờng Bộ B-K42



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



Phần 2 : Thuyết minh thiết kế



kỹ thuật



X=99.39 m

Y=1.243 m

*Cách cắm đờng cong chuyển tiếp:

Việc cắm các điểm trong đờng cong chyển tiếp ta dùng phơng pháp toạ độ

vuông góc :

Chọn :NĐ hoặc NC làm gốc toạ độ

Trục x: tiếp tuyến tại NĐ hoặc NC và hớng về đỉnh

Trục y: vuông góc với trục x hớng vào tâm

Toạ độ các điểm chi tiết trên đờng cong chuyển tiếp đơc tính toán nh trên Ta bố

trí từ NĐ đến P và từ NC đến P theo hệ toạ độ đã chọn nh trên.

7. Tính toán khả năng đảm bảo tầm nhìn khi đi vào đờng cong nằm

* Cở sở tính toán

Khi đi vào đờng cong có bán kính nhỏ nhiều trờng hợp có chớng ngại vật nằm

phía bụng đờng cong gây cản trở cho tầm nhìn nh mái ta luy, cây cối trên đờng, nhà cửa

cột đèn điện. Khi kiểm tra giả thiết mắt ngời lái đặt cách mép phần xe chạy 1.5m , trên

một độ cao 1.2m so với mặt đờng. Tạo thành một quỹ đạo chạy xe khi đi vào đờng cong

nằm (giả thiết trên ứng với thực tế vô lăng xe thờng đặt ở bên trái và chiều cao mắt ngời

lái trung bình cho các loại xe 1.2m so với mặt đờng). Theo quỹ đạo nói trên, dùng thớc

dài đo trên bình đồ các chiều dài tầm nhìn S 1 vẽ đờng bao các tia nhìn trên ta đợc trờng

nhìn yêu cầu với các điều kiện:

Theo tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật (Chơng II) ta có chiều dài tầm nhìn S 2=150m.

Với đờng cong có bán kính 250m (trong thiết kế ở trên).Ta có K=169.85 m (cả đờng cong chuyển tiếp clothoid):

Trờng tầm nhìn khi đi vào đờng đợc thể hiện trong phụ lục

Nh vậy với trờng hợp trên chiều dài tầm nhìn S 2 nhỏ hơn chiều dài đờng cong K

Do đó khoảng dỡ bỏ đợc tính theo công thức

Z=R(1-cos/2)



Bùi Thị Hồng



Page 159



Cầu đờng Bộ B-K42



Đồ án tốt nghiệp 5/2006



Phần 2 : Thuyết minh thiết kế



kỹ thuật



Trong đó:=S1/R (radian)là góc nhìn chiều dài tầm nhìn:

150

=

=0,6=34,39o

250

Vậy: Z=250(1- cos17,19)= 11,2m

Vậy khoảng cách từ quỹ đạo ôtô đến giới hạn tầm nhìn là: Z = 11,2(m)



Tim đ ờng



S = 150m



NĐ4



11.2m



NC4



Đ ờng bao các tia nhìn

Quỹ đạo mắt ng ời lái xe



R



Bùi Thị Hồng



Page 160



m

250

=



Cầu đờng Bộ B-K42



Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.doc) (182 trang)

×