7. Разбивка серпантины

При трассировании дороги по крутому склону часто приходится разбивать линию в виде зигзагов с очень острыми внутренними углами. В этом случае нет возможности сопрягать прямые участки при помощи обычных закруглений, т.к. вследствие большой разности высот между НК и КК и незначительной длины самого закругления получаются большие продольные уклоны, намного превышающие предельные. В связи с этим сопряжение линий на таких участках осуществляется при помощи сложных внешних закруглений, называемых серпантинами. На косогорных трассах серпантины часто проектируют также для обхода оврагов, ущелий и других препятствий.

Основными элементами серпантина являются (рис.2):

1. Основная круговая кривая FDE радиуса R;

2. Две вспомогательные кривые AP и BG c радиусами r₁ и r₂;

3. Две прямые вставки или переходные кривые PF = m₁ и EG = m₂.

Если радиусы вспомогательных кривых и прямые вставки серпантина соответственно равны, т.е. r₁ = r₂ и m₁ = m₂, то она называется симметричной.

Серпантины разрешают устраивать на дорогах III-IV категорий.

Рис.2. Разбивка симметричной серпантины

Расчет симметричной серпантины

При расчете серпантина обычно задаются радиусом основной кривой R, радиусами вспомогательных кривых r, а также величинами прямых вставок.

Основные элементы (β, d, γ, φ₀), необходимые для разбивки серпантина на местности, вычисляют.

Угол поворота вспомогательной кривой β находится по формуле:

(12)

Расстояние от вершины вспомогательной кривой до центра основной кривой, равно:

(13)

Угол в центре серпантины, определяющий направление на начальную или конечную точки основной кривой, равен:

₍₁₄₎

а центральный угол основной кривой

(15)

Длина основной кривой

(16)

Пример разбивки симметричной серпантины:

R = 50м, r = 150 м, m = 40 м.

tg = 0,280579 → β = 31°20'46″,

Т = r * tg = 42,09 м,

d = 96,12 м,

γ = 90° - β = 58°39′14″,

φ = 129°21′40″,

φ₀ = 360⁰- 2 112°59′52″,

К_r= 82,02 м,

К_R=98,56 м.

В ВУП6 устанавливаем теодолит, ориентируемся на вершину предыдущего угла поворота, откладываем величину d и получаем т. М. Из полученной точки откладываем величину Т и получаем т. А – начало серпантина. Из т. М ориентируем прибор на т. О и откладываем угол β. Вдоль полученного направления откладываем величину Т, получаем т. Р – конец вспомогательной кривой. Из т. О ориентируемся на т. М и откладываем угол γ, вдоль полученного направления откладываем величину R – получаем т. F – начало основной кривой. Вторую часть серпантина разбивают аналогично.

Основная кривая разбивается и закрепляется на местности колышками через 3-5 м.