Нивелирование трассы: Методические указания к выполнению расчетно-графической работы, страница 6


3. Схема нивелирования на 2-х станциях

Закончив обработку  журнала, составляют  схему нивелирования для двух любых соседних станций, на которых есть промежуточные точки.

Схему следует вычертить на миллиметровой бумаге в масштабах: горизонтальном 1:2000 и вертикальном 1:100.

Например, построим схему для станций № 3 и № 4 (табл. 1).

Рис. 1 Схема нивелирования на станциях №3 и №4

Начать следует с нижней линии, на которой в масштабе 1:2000           необходимо расположить проекции  всех точек, имеющихся на этих станциях: ПКО, ПК1, ПК1+30, ПК1+70 и ПК2.

Теперь откладываем соответствующие отсчеты по рейкам. В произвольном месте над точкой ПК0  условно показываем нивелирную рейку, ее длина, обычно, 3 м (3 см в заданном масштабе). Отчет  на ПК0 на станции № 3 по журналу 0620,  в масштабе – 6 мм, проводим горизонтальную линию – визирный луч нивелира. Отчет по рейке на ПК1 – 2214, значит от  визирного луча до земли (ноль рейки) 22 мм. Теперь у нас есть изображение рейки на ПК1. На следующей станции № 4 на эту же рейку отсчет  стал  0712, отложив снизу 7 мм, прочерчиваем визирный луч нивелира на этой станции. И теперь уже, ориентируясь на него, следует изобразить нивелирные рейки с соответствующими отсчетами на остальных точках, в том числе и промежуточных. Далее следует изобразить «землю», соединив точки, на которых «стоят» рейки и схематично нарисовать нивелиры (Рис.1).


4.  Расчет кривых

4.1. Введение

На железных дорогах для сопряжения прямых участков трассы применяется кривая,  которая состоит из двух концевых переходных кривых и круговой кривой в её средней части (рис. 2), Подробнее о железнодорожных кривых см. в [3], [4], [5].

На автомобильных дорогах для сопряжения прямых участков также применяется сочетание круговых и переходных кривых. Будем называть такие кривые сложными.

Рис. 2  Сложная кривая

В соответствии с заданием следует  выполнить расчет одной или двух (для студентов разных специальностей) сложных кривых.

Расчет кривой включает в себя вычисление элементов кривой и вычисление пикетажного положения главных точек кривой.

Главными точками кривой (рис. 2), определяющими её положение на местности, являются: вершина угла поворота - ВУ, начало кривой - НК, середина кривой - СК и конец кривой - КК.

Элементами сложной кривой являются (рис. 2):

a - угол поворота кривой,

R – радиус круговой кривой,

 l – длина переходной кривой,

Tс – тангенс сложной  кривой - расстояние от вершины угла до начала или конца кривой;                          

Кс – длина   сложной  кривой - длина кривой от ее начала до конца; Бс -  биссектриса  сложной кривой - расстояние  от вершины угла до середины кривой;

Дс - домер сложной кривой - разность между длиной двух тангенсов и кривой.

Во время изысканий угол a измеряют, а радиус R  назначают в соответствии с нормативными документами, исходя из категории проектируемой дороги, рельефа местности и других факторов.

4.2. Вычисление элементов кривых

Вычисления элементов сложной кривой можно выполнить на калькуляторе по нижеприведенным  формулам или с помощью таблиц [1 или 2].  Вычисления можно выполнить и на компьютере с применением пакетов  MathCadили  Excel.

Сначала вычисляют элементы круговой кривой по формулам:

Т = R×tg(a¤2);   К = R×a = pR a°¤180°;   Б = R [sec(a¤2) - 1]; ,     (4.1)

где a - угол поворота,

Т, К, Б, Д – элементы круговой кривой – тангенс, длина кривой, биссектриса, домер.

Затем – элементы сложной кривой.

Тангенс и биссектриса сложной кривой будут равны:

                    Tс = T + m + Tp ;    Бс = Б + Бp ,                                       (4.2)

где m сдвижка начала  кривой по оси абсцисс за счет устройства переходной кривой.

                                             ,                                                  (4.3)                                                     а величины Тp, Бp и Дp – приращения соответствующих элементов, вызванные сдвижкой  р по оси ординат.