Розрахунок та проектування геометричних розмірів саморегульованого кільцевого перехрестя

Для розрахунку геометричних розмірів саморегульованого кільцевого перехрестя (СКП) необхідно визначити довжину ліній переплетення. Лінія переплетення є важливий геометричний елемент СКП, який забезпечує безпеку руху та регулює пропускну здатність перехрестя.

Довжину лінії переплетення на кільці визначаємо за формулою:

L _П = V x t, (23)

де V – розрахункова швидкість руху на перехресті, м/с;

t – час необхідний для маневру 3–4 с;

Чим довше лінія переплетення, тим легше здійснюється сплетення та розплетення транспортних потоків. Від довжини лінії переплетення залежить безпека та швидкість руху на кільці. На рис. 9 вказано вплив довжини лінії переплетення на умови руху.

Рис. 9. Лініяпереплетенняна кільці

Рис.10. Схема встановлення геометричних елементів перетину

Радіус внутрішнього кільця (рис. 10) становитиме:

, (24)

де L – довжина лінії переплетіння, м;

B ’ – відстань між осями крайніх смуг магістралей, що виходять на перехрестя (рис.11), м;

p= 3,14.

Магістралі

районного значення загальноміського значення

Рис. 11. Визначення відстаней між осями крайніх смуг проїжджої частини

Рис.12. Встановлення геометричних елементів на підходах до перетину

Форма внутрішнього кільця залежить від конфігурації площі та від категорії вулиць, що впадають до неї. Найбільш розповсюдженими є круглі, квадратні, ромбічні, еліптичні островки. Якщо навколишня забудова не дозволяє влаштувати кільцевий вузол, можливо використати різновидність саморегульованого перехрестя типу «вісімка». Деякі форми центрального острівця представлені на рис.13.

Рис. 13. Форма центрального острівця (круг, овал, квадрат)

Визначаємо необхідну кількість смуг руху на кільці:

, (25)

де n – кількість смуг руху;

– максимальна інтенсивність руху на кільці (див. табл. 2);

N _ПР – пропускна здатність однієї смуги руху на кільці ДБН[2] п.3.7 табл. 3.2.

Ширина проїжджої частини на кільці:

В _К= n х в, (26)

де n – кількість смуг руху на кільці;

в – ширина смуги руху на кільці (4 м)

Радіус зовнішнього кільця:

R _зовн = R ₀ + В _к, (27)

де R ₀ – радіус внутрішнього кільця, м;

В_к – ширина проїзної частини кільця;

Радіус правоповоротного з’їзду (див. рис. 11) становить:

, (28)

де V – розрахункова швидкість на перехресті (м/с);

μ – коефіцієнт зчеплення колеса з дорогою 0,15–0,30;

і – поперечний ухил покриття, приймається 15–30‰

g – прискорення вільного падіння (м/с²).

Усі розраховані геометричні елементи, що наведені на рис 10, 11, 12 наносять на план (див. рис. 2).

Після розрахунку геометричних елементів виконують планувальне рішення перетину із забезпеченням розрахункових величин усіх геометричних елементів. При цьому повинні враховуватись умови, що виникають на перетині (обмеження території, кут перетину осей магістралей в плані та ін. (див. рис. 2).

ПРОЕКТУВАННЯ ПОВЗДОВЖНІХ ПРОФІЛІВ МАГІСТРАЛЕЙ,
ЯКІ ПЕРЕТИНАЮТЬСЯ

Повздовжній профіль визначає висотне положення вулиці. Його проектування полягає в нанесенні проектної лінії і визначенні повздовжніх уклонів. Початковими матеріалами для проектування є схема з геодезичною картою і червоними лініями.

Повздовжні профілі магістралей оформлюють у вигляді креслень М_гориз 1:1000 М_верт 1:100 (рис. 14, 15).

Головним питанням при проектуванні поздовжнього профілю є:

мінімальний обсяг будівельних робіт (як правило, мінімальні витрати на земляні роботи); виконання умов безпеки руху; ефективність водовідведення.

Проектування повздовжніх профілів магістралей розпочинають із встановлення величини мінімального кроку його проектування (тобто мінімальної відстані між точками переломлення повздовжнього профілю) [12;14], приймають згідно з ДБН.

Особливістю проектування повздовжніх профілів магістралей, які перетинаються (на першому етапі проектування), є необхідність ув’язки цих профілів у точці перетину їх осей в плані, а також добитись, щоб кільцевий острівець лежав в одній площині.

Основні нормативи проектування повздовжнього профілю приймають залежно від розрахункової швидкості ДБН [2] табл. 2,8.

Бажано виконання саморегульованого кільцевого перехрестя здійснити з мінімальними уклонами 5-7‰ для однієї з магістралей.

Виконання поздовжніх профілів магістралей, які перетинаються, проводиться окремо для кожної з магістралей, з обов’язковим використанням існуючих норм на проектування повздовжнього профілю. Тому рекомендовано спочатку запроектувати повздовжні профілі магістралі з найбільш складним рельєфом і на ній визначити відмітку в точці перетину осей магістралей. Другу магістраль проектують з урахуванням цієї відмітки.