Расчет основных элементов круговой кривой.

При разбивке пикетажа в вершинах углов поворота трассы измеряют горизонтальные углы b₁, b₂ (рис.45.1) и вычисляют углы поворота (отклонения от прямой) трассы Q_лев, Q_прав

Рис.45.1. Углы поворота трассы

Q_лев= b₁ - 180°

Q_прав= 180° - b₂.

Имея углы поворота трассы и, принимая радиусы круговой кривой R согласно технических условий проектируемой дороги, вычисляют следующие основные элементы круговой кривой: тангенс (Т), биссектрису (Б), кривую (К) и домер (Д) (рис.45.2)

Рис.45.2. Элементы круговой кривой

Для вставки кривой в пикетаж определяют пикетажные наименования начала и конца круговой кривой по формулам

НК = ВУ - Т, КК = НК + К.

Результаты вычислений контролируют повторным вычисление КК

КК = ВУ + Т - Д.

Пример. Пусть R = 200 м, Q = 90° 00', ВУ ПК11+30. Необходимо определить пикетажное наименование НК и КК. 

По формулам, полученным из рис. 45.2, имеем: Т = 200 ^. tg 45° = 200.00 м, К = 3.1416^. 200^. 90/180 =314.16 м, Д = 2^. 200.00 - 314.16 = 85.84 м. Б = 200(1/cos45° - 1) = 82.84 м.

Вычислим НК и КК:

Расчет                    Контроль

ВУ ПК 11 + 30.00 ВУ ПК 11 + 30.00

 -Т        2 + 00.00 +Т    2 + 00.00

НК ПК 9 + 30.00 S ПК 13 + 30.00

 +К      3 + 14.16 -Д            85.84

КК ПК 12 + 44.16 КК ПК 12 + 44.16

Разбивка начала и конца круговой кривой на местности сводится к отложению расстояния 30.00 м от ПК9, и расстояния 44.16 от ПК12, сдвинутого вперед на величину домера Д = 85.84.

Контрольная работа 3. Определить положение на трассе главных точек круговой кривой (НК и КК), если: R = 200 м, ВУ ПК11+30, Q = 90° 00' - N N' (N - номер зачетной книжки).

Выполнить расчеты для выноса пикетов на кривую (п.46) и детальную разбивку кривой через 20 м.

Вынос пикетов на кривую.

Чтобы уточнить положение кривой на местности, обычно выполняют разбивку кривой способом прямоугольных координат и обозначают пикетные и плюсовые точки. Для каждой точки определяют расстояние к от начала или конца кривой. Прямоугольные координаты вычисляют в соответствии с рис.46 по следующим формулам:

Рис.46.Вынос пикетов на кривую

где к - расстояние от начала или конца кривой до переносимого пикета.

Из рис.46 к_пк10= 70.00 м, к_пк11 =170.00 м, к_пк12 = 44.16 м, тогда

Е_пк10 =(к_пк10^.180° ) /pR = (70.00м ^.180° ) /3.1416^.200м =20.053 .

Е_пк11 =(к_пк11^.180° ) /pR =(170.00м ^.180° ) /3.1416^.200м =48.701 .

Е_пк12 =(к_пк12^.180° ) /pR =(44.16м ^.180° ) /3.1416^. 200м =12.651 .

X_пк10=R^. sinЕ_пк10=200.00^. sin20.054 =68.58 м,

Y_пк10 =2R^. sin2(Е_пк10/2)=400.00^. sin 2(20.054/2)=12.13 м,

X_пк11=R^. sinЕ_пк11=200.00^. sin 48.702 =150.26 м,

Y_пк11=2R^. sin2(Е_пк11/2)=400.00^. sin 2(48.702/2)=68.00 м,

X_пк12=R^. sinЕ_пк12=200.00^. sin12.651 =43.80 м,

Y_пк12=2R^. sin2(Е_пк12/2)=400.00^. sin 2(12.651/2)=4.86 м.

Детальная разбивка круговой кривой

А) Способ прямоугольных координат

При определении прямоугольных координат точек круговой кривой за ось абсцисс принимают линию тангенса, а за начало координат начало или конец кривой. Прямоугольные координаты точек (рис.46), лежащих на круговой кривой, находят из прямоугольного треугольника

Х_n = R^. sin(nE), Y_n = R - R^. cos(nE) = 2R^. sin2(nE/2),

где угол Е соответствует длине дуги к, т.е. Е = к^. 180° /pR.