Проектирование оси линейного сооружения

Введение

Запроектировал  на карте ось трассы между двумя  точками. Предусмотрел не менее двух углов поворота трассы. Масштаб карты 1:10000, высота сечения рельефа 2,5м.

При проектировании, по возможности предусмотреть, чтобы  ось трассы не проходила через  крупные лесные массивы и водные объекты.

Определил графическим  путем плановые координаты и отметки  начала, конца трассы и двух вершин углов поворота.

 

1. Проектирование оси линейного сооружения

 

Запроектировать на карте ось  трассы между двумя  точками. Предусмотреть не менее двух углов поворота трассы. Масштаб карты - 1 : 10 000, высота сечения рельефа – 2 м. При проектировании по возможности предусмотреть, чтобы ось трассы не проходила через крупные лесные массивы и водные объекты, заболоченные области. При пересечении линии электропередач ось трассы не должна проходить вблизи опор.

 

2. Определение плановых координат и высот основных точек трассы

 

Определить  графическим способом плановые координаты и отметки начала трассы, конца  трассы и двух вершин углов поворота трассы, т. е.  точек: НТ, ВУ1, ВУ2, КТ.

Таблица 1 –  Плановые координаты и высоты основных точек трассы

Имя точки	X, м	Y, м	H, м
НТ	6068420	5314320	106,9
ВУ1	6067620	5314200	105,7
ВУ2	6066690	5313610	106,3
КТ	6065920	5313880	101,0

 

 

 

 

 

 

3. Расчет основных элементов трассы

 

Рассчитать  по координатам точек НТ, ВУ₁, ВУ₂, КТ дирекционные  углы α₁, α₂ и α₃ , углы поворота θ₁, θ₂ и расстояния S₁, S₂, S₃. Основные элементы трассы показаны на рисунках 3 и 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 –  Основные элементы трассы (общий случай)

Расстояния S₁, S₂, S₃ рассчитываются по формулам:

,

 

,

 

,

 

где – абсциссы основных точек трассы,

       – ординаты основных точек трассы.

 

Для расчета  углов поворота трассы следует рассчитать дирекционные углы , , . Для этого сначала рассчитываются румбы этих линий , , по формулам:

,

,

,

 

От румбов переходим  к дирекционным углам по формулам:

Вычисление  углов поворота трассы выполняется по формулам:

Таким образом, если для проектируемого линейного  сооружения θ₁ – левый, формулы его вычисления следующие:

 

 

если для  проектируемого линейного сооружения θ₁ – правый, формулы его вычисления следующие:

если для  проектируемого линейного сооружения θ₂ – левый, формулы его вычисления следующие:

 

если для  проектируемого линейного сооружения θ₂ – правый, формулы его вычисления следующие:

Результаты  вычислений следует вести в таблицах. Результаты вычислений для примера  представлены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 –  Результаты вычислений расстояний между  вершинами углов поворота трассы, дирекционных углов и углов поворота трассы

Элемент трассы	X, м	Y, м	DX, м	DY, м	S, м	α	θ
НТ	6068420	5314320
			-800	-120	808,950	188° 31’ 50”
ВУ1	6067620	5314200					23°51’39”
			-930	-590	1101,363	212° 23’ 29”
ВУ2	6066690	5313610					51° 42’ 33”
			-770	270	815,966	160° 40’ 36”
КТ	6065920	5313880

 

 

Таблица 3 – Результаты вычислений расстояний между вершинами углов поворота трассы, дирекционных углов и углов поворота трассы

S1, м	S2, м	S3, м	θ1	θ 2
808,950	1101,363	815,966	23°51’39”	51° 42’ 33”

 

4. Расчет основных элементов круговых кривых

 

Для двух углов поворота трассы необходимо задаться радиусами  R₁ и R₂ при условии, что их значения должны быть от 150 до 3000 м.

Далее следует  рассчитать основные элементы каждой кривой тангенс, биссектрису, кривую и домер (Т, Б, К, Д). Тангенс первой кривой не должен накладываться на тангенс второй, то есть должно выполняться условие Т₁+Т₂<S. Расчет выполняется по следующим формулам:

где – тангенс, биссектриса, кривая, домер

 

Таблица 4 –  Результаты вычислений основных элементов  кривых трассы

 

Первая кривая				Вторая кривая
T1	Б1	К1	Д1	T2	Б2	К2	Д2
126,77	13,25	249,87	3,67	290,76	66,74	541,50	40,02

5. Расчет координат главных точек каждой кривой

Для двух углов  поворота трассы необходимо рассчитать координаты начала, середины и конца кривой: НК₁, СК₁, КК₁, НК₂, СК₂, КК₂. Расчет выполняется по следующим формулам:

 

- для  точки начала первой кривой

 

,

 

 

где – координаты точки начала первой кривой,

         – координаты точки начала трассы,

         – горизонтальное проложение между точками НТ и ВУ₁,

         – дирекционный угол линии ,

         – тангенс для первой кривой

 

- для точки середины первой  кривой, если угол поворота трассы - правый

 

,

 

,

 

 

где – горизонтальное проложение от точки до и от точки до точки ,

         – первый угол поворота трассы,

         – радиус поворота первой кривой,

         – координаты точки начала первой кривой,

         – координаты точки середины первой кривой,

         – дирекционный угол линии .

 

- для точки конца первой кривой

 

 

 

 

- для точки начала второй  кривой

 

,

,

где – координаты точки начала второй кривой,

       – координаты точки конца первой кривой,

       – горизонтальное проложение между точками ВУ₁ и ВУ₂,

       – дирекционный угол линии ,

        – тангенс для второй кривой.

 

 

- для точки середины второй  кривой

 

,

,

,

 

где – горизонтальное проложение от точки до и от точки до точки ,

         – второй угол поворота трассы,

         – радиус поворота второй кривой,

         – координаты точки начала второй кривой,

         – координаты точки середины второй кривой,

         – дирекционный угол линии .

 

- для точки конца второй кривой

,

 

где – координаты точки конца второй кривой,

 

Результаты  вычислений для примера представлены в таблицах 5 и 6

Таблица 5

Первая  кривая
6067745,367	5314218,808	6067624,628	5314187,592	6067512,950	5314132,091

Таблица 6

Вторая  кривая
6066935,520	5313765,760	606682,403	5313676,306	6066415,614	5313706,186

6. Расчет пикетажного значения главных точек каждой кривой, начала и конца трассы

 

Для двух углов  поворота трассы необходимо рассчитать пикетажное значение начала, середины и конца кривой. Расчет выполняется по следующим формулам:

 

- пикетажное  значение для точки начала  первой кривой

 

 

 

- пикетажное  значение для точки середины первой кривой

 

 

 

- пикетажное  значение для точки конца первой кривой

 

 

 

- пикетажное значение  для точки начала второй кривой

 

 

- пикетажное  значение для точки середины второй кривой

 

 

- пикетажное  значение для точки конца второй кривой

 

 

7. Расчет плановых координат пикетажных точек трассы

 

Для пикетажных точек рассчитать плановые координаты (x, y) по формулам:

 

- для  пикетов, расположенных между НТ и НК₁

 

 

 

 

 

 

Между НТ и НК₁ – 6 пикетов, так как S_нт-ву1=628,18