Phn Lý thuyt õy bn nhộ 2.2.2 Siờu cao - on ni siờu cao 2.2.2.1 Khỏi nim à= v2 in gR Ta cú cụng thc tớnh h s lc y ngang : Mun cú h s nh cú th cú nhiu bin phỏp: Tng bỏn kớnh R bin phỏp ny khụng phi lỳc no cng thc hin c vỡ ph thuc vo iu kin a hỡnh Gim tc xe chy y l bin phỏp khụng thớch hp vỡ gim iu kin tin nghi trờn ng Bin phỏp hu hiu l chn s hng in mang du tr cú ngha l phn xe chy cú dc nghiờng v phớa tõm ng cong, vi tr s hp lý ln in trờn mt ng hai mỏi, nghiờng bt thng phn xe chy mt mỏi v phớa tõm ng cong (bng ng cong) gi l siờu cao isc (E) Vy siờu cao cú tỏc dng v c hoc l gim lc ngang, lm cho xe chy an ton Lsc Hỡnh 2.7 B trớ siờu cao ng cong nm Siờu cao lm gim hiu qu xu ca lc ly tõm, nhng phi cú gii hn nht nh xe khụng b trt ngang mt ng trn hoc cỏc xe chuyn ng trờn ng cong khụng t c tc an ton theo bỏn kớnh Theo TCVN 4054 : 2005 dc ti a siờu cao l 8% R= 2.2.2.2 Cụng thc tớnh isc: T Trong ú: V- tc xe chy (km/h); V2 V2 isc = 127 ì( + i sc ) 127 R (2.28) R- bỏn kớnh ng cong nm (m); - h s lc y ngang 2.2.2.3 Quy nh tr s siờu cao isc - dc siờu cao ly theo bỏn kớnh ng cong nm v tc thit k theo Bng 2.5 (Bng 13 TCVN4054 : 2005) dc siờu cao ln nht khụng quỏ % v nh nht khụng di % - L ng phn gia c lm cựng dc v cựng hng vi dc siờu cao, phn l t khụng gia c phớa lng ng cong dc phớa lng ng cong; - Cỏc phn xe chy riờng bit nờn lm siờu cao riờng bit Bng 2.5 dc siờu cao ng vi theo bỏn kớnh ng cong nm v tc thit k T c t dc h siờu i cao, % t k , V K h ụ n g l m s i u c a o t k , Bỏn kớnh ng k cong nm, m m / h 5 0 0 0 0 0 ữ 3 ữ 5 ữ ữ 0 ữ 0 2.2.2.4 on ni siờu cao (LSC) a) Khỏi nim: on ni siờu cao l on ú mt ct ngang ng c bin i mt cỏch iu hũa t dc ngang thụng thng mỏi v dc ngang mt mỏi nghiờng thp v phớa bng ng cong (cú dc l (E) isc %) S chuyn húa s to mt dc dc ph thờm if b) Cụng thc tớnh: on ni siờu cao c tớnh theo cụng thc: Isc Lsc = Bm ì(i n + isc ) 2i f ; (m) (2.29) Trong ú: Bm: chiu rng mt ng (tra bng & TCVN4054 - 2005) isc: dc siờu cao (%); in: dc ngang mt ng if: dc nõng siờu cao vi: V < 60 km/h => if = 1%; V 60 km/h => if = 0,5% Vi ng cú tc thit k V 60 km/h ta phi b trớ t ng cong chuyn tip: LCT V3 = 23,5 R (m) Khi tớnh toỏn vi ng cú tc thit k V 60 km/h thỡ ta tớnh giỏ tr L sc v LCT, giỏ tr no ln hn s c s dng lm on ni siờu cao dc siờu cao (i sc) v chiu di on ni siờu cao (L sc) ph thuc vo bỏn kớnh ng cong nm (R) v tc thit k (V tk), khụng c nh hn cỏc giỏ tr quy nh Bng 2.6 (Bng 14 TCVN4054 : 2005) Bng 2.6 dc siờu cao (isc) v chiu di on ni siờu cao (L) Tc thit k, Vtk, km/h 120 R, m isc 650 ữ 800 0,08 800 ữ 1000 0,07 1000 ữ1500 0,06 1500 ữ2000 0,05 2000 ữ2500 0,04 2500 ữ 3500 0,03 3500 ữ 5500 0,02 65 ữ 75 75 ữ100 100 ữ 600 Chỳ thớch: 1) L - Chiu di on ni siờu cao hoc chiu di on cong chuyn tip xỏc nh theo iu 5.5.4 v 5.6.1 2) Tr s chiu di L bng ỏp dng i vi ng hai ln xe i vi ng cp I v II nu ng cú trờn hai ln xe th Nu giỏ tr tớnh c cú tr s nh hn tr s quy nh bng 2.6 thỡ ly giỏ tr bng 2.6 tớnh li if Nu giỏ tr tớnh c cú tr s ln hn tr s quy nh bng 2.6 thỡ ly giỏ tr ln c B trớ on ni siờu cao: on ni siờu cao, on ni m rng u c b trớ trựng vi ng cong chuyn tip Khi khụng cú ng cong chuyn tip, cỏc on ni ny b trớ mt na trờn ng cong v mt na trờn ng thng Nh vy i vi ng cú Vtk 40 km/h, khụng b trớ ng cong chuyn tip thỡ on ni siờu cao c b trớ trựng vi on ni m rng v c b trớ na ngoi ng thng v na ng cong Vi ng cú Vtk 60 km/h on ni siờu cao, on ni m rng u c b trớ trựng vi ng cong chuyn tip Lsc Lw Lct d S bin i mt ng on ni siờu cao - Trong on ni siờu cao, siờu cao c thc hin bng cỏch quay phn xe chy v l gia c (nu cú) phớa lng ng cong quanh tim ng nghiờng thp dn v phớa bng ng cong n t dc ngang mt ng (on L1), sau ú tip tc quay ton b mt ng v l gia c quanh tim ng n t dc siờu cao isc (on L2) - Trng hp ng cú di phõn cỏch gia siờu cao c thc hin cú th bng cỏch quay xung quanh mộp hoc mộp ngoi mt ng Din bin nõng siờu cao v s tớnh chiu di L sc theo phng phỏp quay quanh tim ng: Hỡnh 2.8 Din bin nõng siờu cao theo phng phỏp quanh tim ng Nh vy din bin ca on ni siờu cao gm hai on c bn: on L1, L2 on L1: on mt ng bin i t dc mỏi i n sang dc mỏi in, bng cỏch ly tim lm trc quay 1/2 phn xe v l phớa bng ng cong, chiu di L c tớnh theo cụng thc: L1 = Bm ìin if (m) (2.30) Trong on ny na mt ng v l ng gia c phớa bng ng cong gi nguyờn dc ngang mt ng L t gi nguyờn nh quy nh; Mt na mt ng phớa lng v l ng gia c phớa lng ng cong cú dc ngang c tớnh theo cụng thc: il = x ìi f Bm ìin Bm (%); (2.31) x - khong cỏch t u on ni n mt ct cn tớnh toỏn nghiờng on L2: l on m mt ng v l gia c chuyn bin t dc mt mỏi i m v dc siờu cao isc nghiờng v phớa bng ng cong, bng cỏch ly tim lm trc quay ton b phn xe v l phớa bng ng cong L2 = Lsc - L1; ib = (2.32) x ìi f Bm (%); (2.33) Trong ú ib l dc ngang siờu cao ca mt ng ti v trớ tớnh toỏn (%) Phn bi Cho đờng cấp VI địa hình miền núi Có tiêu chuẩn thiết kế nh sau: chiều rộng đờng 6,0m, Mặt đờng 3,5m, lề đờng bên rộng 1,25m, đờng có xe, dốc ngang mặt đờng in = 3%, lề đờng io = 6% Một đờng cong bán kính 45m Biết vận tốc thiết kế V tk =20Km/h, chiều dài từ mũi xe đến trục sau xe 4,6m Hãy tính toán thiết kế siêu cao độ mở rộng cho đờng cong (cho ip = 1%) Tính độ nghiêng độ mở rộng mặt đờng mặt cắt Km1 + 250.00, Km1 + 260.00, biết TĐ có lý trình Km1 + 255.00 Gii - Tớnh V2 V2 202 R= isc = = 0,15 = 0, 008 127 ì( + i sc ) 127 R 127.45 - Tra tiờu chun cú: Tớnh: isc = 6% Lsc = - - Tra tiờu chun cú: Tớnh li Bm ì(i n + isc ) 3,5 ì(0, 03+ 0, 06) = 15, 75m 2i f 2.0, 01 Lsc = 20m if = Bm ì(i n + isc ) 3,5 ì(0, 03+ 0, 06) = = 0, 007875 = 0, 7875% Lsc 2.20 L1 = Bm ìin 3,5 ì0, 03 = = 13,33m if 0, 007875 Tớnh on on L1: on mt ng bin i t dc mỏi i n sang dc mỏi in, bng cỏch ly tim lm trc quay 1/2 phn xe v l phớa bng ng cong, chiu di L c tớnh theo cụng thc trờn Trong on ny na mt ng v l ng gia c phớa bng ng cong gi nguyờn dc ngang mt ng L t gi nguyờn nh quy nh; Mt na mt ng phớa lng v l ng gia c phớa lng ng cong cú dc ngang c tớnh theo cụng thc: il = Bm 3,5 ìin 10 ì0, 007875 ì0, 03 2 = = 0, 015 = 1,5% Bm 3,5 2 x ìi f x - khong cỏch t u on ni n mt ct cn tớnh toỏn nghiờng - B trớ t T v phớa ng thng mt on bng Lsc/2 = 10m v b trớ v phớa ng cong on Lsc/2 = 10m Vy x =10m Thay vo cụng thc trờn ta cú il = - Bm 3,5 ìin 10 ì0, 007875 ì0, 03 2 = = 0, 015 = 1,5% Bm 3,5 2 x ìi f Vy ; Mt ng phớa lng nghiờng v phớa bng ng cong l 1,5% Gi s ta tớnh cho mt ct bt k nm on L1 v cỏch im u ca on ni siờu cao mt on l x = 5m il = Bm 3,5 ìin ì0, 007875 ì0, 03 2 = = 0, 0075 = 0, 75% Bm 3,5 2 x ìi f - Trng hp ny thỡ mt ng phớa lng cú nghiờng l 0,75% nhng nghiờng v phớa lng ng cong C trng hp ib = 3% bn nhộ - Tớnh on L2 = Lsc - L1= 20 13,33 = 6,67m - Nu cú im no nm on: L1< x < Lsc thỡ dựng cụng thc sau tớnh nhộ Vớ d: x = 15m vy L1=15m < x < 20m ib = x ìi f Bm = 15 ì0, 007875 = 3,375% 3,5