THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN HÌNH CẮT DỌC
Bài 3: Thiết kế đường cong nối dốc đứng
I> Khái niệm:
Trên trắc dọc có 2 đoạn thẳng ở cạnh nhau có độ dốc khác nhau, giao nhau
tạo nên một điểm gẫy. Điểm gẫy đó có thể là lồi hoặc lõm. Để đảm bảo tầm nhìn
tính toán, trắc dọc lượn đều không gẫy khúc, xe chạy an toàn, tiện lợi không có
hiện tượng xung kích gây xóc mạnh tại các vị trí đó trên trắc dọc phải thiết kế
đường cong đứng . Đường cong đứng có hai loại : đường cong đứng lòi và đường
cong đứng lõm .
Góc gẫy biểu thị bằng hiệu số độ dốc của trắc dọc giao nhau. Do góc gẫy
bé nên với độ chính xác vừa đủ để có thể tính như sau:
= ( i
1) - ( i
2)
Dấu: + dốc đi lên; -dốc đi xuống.
II> Bố trí đường cong đứng:
1> Một số quy định trong TCVN4054-98:
- Tại những nơi đường đỏ đổi dốc mà hiệu đại số giữa hai dốc :
> 1% đối với đường có V
tt 60 km/h
2%đối với đường cong đứng co V
tt= ( 20-40 ) km/h
thì phải bố trí đường cong đứng.
- Trị số bán kính đường cong đứng chọn theo địa hình tạo điều kiện thuạn lợi cho
xe chạy và không nhỏ hơn các trị số trong bảng 2-1.
- Đường cong đững có thể dùng đường cong tròn hoặc đường cong pa ra bôn bậc
2.
- Về vị trí đường cong đứng nên trùng với đường cong nằm, 2 đỉnh không nên lệch
nhau quá 1/4 chiều dài đường cong ngắn hơn.
- Không đặt đường cong nằm có bán kính nhỏ sau đỉnh đường cong đứng lồi.
- bán kính đường cong lõm không nhỏ quá 1/6 bán kính đường cong nằm.
2>Cách tính toán các yếu tố đường cong đứng:
a> Xác định bán kính tối thiểu đường cong đứng lồi:
-Bán kính tối thiểu đường cong đứng lồi được xác định từ điều kiện đảm bảo
tầm nhìn xe chạy vì qua tính tóan và thực tế thấy rằng : nếu đường cong đứng lồi
mà thoả mãn yêu cầu về tầm nhìn thì sẽ đồng thời thoả mãn yêu cầu về an toàn ,
ảnh hưởng của lực ly tâm và sự mất ổn định của ô tô là không đáng kể
Trong trường hợp hai ô tô gặp nhau :
2
R S
min
2
d
S
2tầm nhìn hai chiều
Trường hợp đảm bảo tầm nhìn trên mặt đường:
min
1
S
1tầm nhìn một chiều
d chiều cao tầm mắt người lái xe trên mặt đường thường lấy bằng 1,2m
b>Xác định án kính tối thiểu đường cong đứng lõm:
Bán kính này được xác định từ điều kiện hạn chế lực ly tâm và bảo đảm tầm nhìn
ban đêm trên đường cong đứng lõm
* Điều kiện hạn chế lực ly tâm :
Lực ly tâm gia thêm vào tải trọng gây khó chịu cho hành khách, gây nên siêu
tải cho lò xo của xe nên phải hạn chế (F không vượt quá 0,05 trọng lực) và chọn
bán kính phù hợp :
R v
V
min
g
,
0
05
6
5
v,V tốc độ xe chạy (m/s;km/h)
*Điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm :
Khi xe chạy về ban đêm pha đèn của ô tô chiếu trong đường cong đứng lõm
một chiều dài nhỏ hơn trên đường bằng .Do đó khi bố trí đường cong đứng lõm
phải thoả mãn tầm nhìn về ban đêm
h S Sin
1
min
2
d
góc là góc chiếu sáng đèn pha theo chiều đứng
h
đchiều cao của đèn pha
S
1tầm nhìn một chiều
c>Xác định các yếu tố đường cong đứng :
Đường cong đứng thường thiết kế theo phương trình pa ra bon bậc 2 là:
y
x R
2
Trong đó:
R: bán kính đường cong tại điểm gốc toạ độ đỉnh pa ra bon
dấu -: tương ứng với đường cong lồi
dấu +: tương ứng với đường cong lõm
Vì độ dốc dọc của đường rất nhỏ, do đó hoành độ x có thể xem bằng độ dài của
đoạn cong l
-Cắm đuờng cong đứng thường dùng bảng tính sẵn hoặc thước mẫu
-Nếu không có bảng cắm cong dùng công thức để tính và phương pháp đơn giản là
cắm theo các yếu tố sau:( chiều dài đường cong )
K = R( i
1-i
2) = R
T R
i
1
i R K
d T
R
2