Вычисление элементов горизонтальной кривой, расчет прямых и кривых участков трассы. Вычисление дирекционных углов и румбов прямых участков.

 2.1.По радиусу R и по величине угла поворота θ находят элементы кривой: Т(тангенс), К(кривая), Д (домер), Б(биссектриса) приложение 3. Элементы горизонтальной кривой вычисляют  по известным формулам  или нахо­дят по специальным таблицам для разбивки круговых кривых.

Тангенс                   Т = ;

Кривая                    К = ;

Домер                     Д = 2Т – К;

Биссектриса       Б = R(1-сos ) / cos ;

2.2. Рассчитывают пикетажные значения начала (ПК НК) и конца
(ПК КК) кривой с обязательным контролем вычислений. Расчеты произвести на отдельном листе бумаги.

ПК ВУ – ПК Т = ПК НК

ПК НК + ПК К = ПК КК

ПК НК +0,5 К = ПК СК

 Контроль:    ПК ВУ + ПК Т = Σ; Σ – ПК Д = ПК КК,

где НК – начало кривой, КК – конец кривой, ВУ – вершина угла поворота,

СК – середина кривой.

Полученные значения конца кривой могут за счет округления чисел различаться между собой на 1–2 см. Расчеты обычно записываются столбиком. Например,  Т=146,77;  К=292,32;  Д=1,24;  Б=8,26, а угол поворота находится на пикете ПК3+30, то

ВУ ПК3+30,00                         ВУ ПК3+30,00

–Т ПК1+46,77                        ⁺Т ПК1+46,77

_________________________________________________                  

НК ПК1+83,23                            Σ ПК4+76,77

⁺ К ПК2+92,                              –Д ПК0+1,24

______________________________________________

КК ПК4+75,55                           КК ПК4+75,53

2.3. Вся трасса состоит из прямых и кривых участков. В данном примере трасса состоит из двух прямых участков и одной кривой. Вычисляют длину первого прямого участка трассы: как разность пикетажного значения начала кривой и начала трассы (ПК НК – ПК НТ), где НТ – начало трассы.

Второго участка - как разность пикетажного значения конца трассы и конца кривой (ПК КТ – ПК КК), где КТ – конец трассы. 

Контролем является выполнение всей длины трассы: как сумма прямых участков трассы и кривой.

2.4.По заданному дирекционному углу α = 32°40´ и углу поворота трассы

θ лев = 12°53´, вычисляют дирекционный угол второго прямого участка трассы и румбы этих двух участков (по заданию дан правый угол поворота трассы).

Рис.2.

α₂ = α₁ + θ_пр. – дирекционный угол для правых углов поворота трассы,

α₃ = α₂ - θ_лев. – дирекционный угол для левых углов поворота трассы.

Румбы направлений вычисляют по формулам связи дирекционных углов и румбов.

  3. Построение продольного профиля трассы трубопровода.

Для точного  построения профиля необходима миллиметровая бумага размером 40x40 см. Профиль можно построить в любой графической программе.

Горизонтальный масштаб берут 1:2000, а вертикальный в 10 раз крупнее, т.е. 1:200. Построение выполняют в такой последовательности.

3.1. В нижней левой части листа заготавливают профильную сетку состоящую
 из девяти горизонтально расположенных граф (прил.5).
 3.2. По данным пикетажного и нивелирного журналов заполняют графу 8(пикеты), откладывая в ней горизонтальные расстояния в масштабе 1:2000. В промежутках между пикетами откладывают расстояния до плюсовых точек графа 7. Плановое положение всех плюсовых точек и пикетов фиксируют в этой графе вертикальными отрезками (перегородками). Вертикальные отрезки, обозначающие пикеты и проведенные через 5 см, должны попасть на утолщенные вертикальные линии миллиметровки.

3.3. Заполняют графу 5 –  фактические отметки земли, выписывая их из журнала геометрического нивелирования. При записи от­меток, их округляют до сотых долей метра. Эти отметки называют черными или топографическими.

3.4. Заполняют графу 1 из задания.

3.5. В графе 2 располагают план местности по данным пикетажного журнала. Посередине проводят ось трубопровода, условно развернутого в прямую линию, и в масштабе  1:2000 строят план местности, прилегающей к трассе. На оси трассы стрелкой показывают поворот трассы. У оси трассы записывают расстояния между углом поворота трассы и значения румбов линий.

3.6. По черным отметкам строят черную линию профиля, откладывая высоты точек в масштабе 1:200 от линии условного горизонта. За линию условного горизонта принимают верхнюю линию строки 1. Отметку линии условного горизонта выбирают в зависимости от фактических отметок. Самая низкая точка профиля должна отстоять от линии условного горизонта не ближе чем 4 см (на местности 8 метров).

Пример: точка с минимальной отметки 127,27м.

Вычитаем 8м, т.е. 127,27-8 = 119,27м, округляем до 120 м и подписываем линию условного горизонта.

3.7. Заполняют графу 9 по приложению 3.

       4. Проектирование профиля трассы трубопровода.

В плане трасса трубопровода состоит из прямых участков раз­ного направления, соединенных между собой горизонтальными углами поворота, в вершинах которых устраивают колодцы разного назначе­ния.

Проектную линию трубопровода наносят в соответствии с зада­нием красным цветом.

4.1. Заполняют графу 3 уклонов. В местах изменения уклонов прочерчивают вертикальные перегородки. Внутри каждого прямоугольника, на которые  будет разбита графа уклонов, проводят диагональ.

Если положительный уклон, то из нижнего левого угла в верхний правый, из верхнего левого в нижний правый, если уклон отрицатель­ный и горизонтальная линия, если уклон нулевой. Над диагональю указывают значение проектного уклона в тысячных, а под ней –  длину заложения в метрах.

Уклон самотечного трубопровода по возможности выбирают равный уклону местности:

i = (H_кон. – H_нач.) / d,

где H_кон.; H_нач. – отметки дна лотка на концах участка, их определяют графическим способом по профилю, по заданию с учетом промерзания грунта, диаметра трубы,

d - длина участка с постоянным уклоном.

На концах уклонов поместить смотровые колодцы. Если отметки земли, начиная с какой либо точки начинают уменьшаться, то колодец в этой точке будет запроектирован перепадным, т.е. необходимо заглубить лоток отводящей трубы на некоторую отметку. Эта отметка будет являться исходной для проектирования продольного профиля трубопровода на последующих участках трассы.

4.2. В графу 2 выписывают номера колодцев (можно оцифровать по образцу).

4.3. В графе 4 вычисляют проектные отметки лотка трубы с учетом промерзания грунта, диаметра трубы.

H_{пр i лотка} = H_{пр i-1} + id

где  d –  горизонтальное расстояние между колодцами,

i – уклон участка,

H_{пр i-1}  – берут с красного профиля.

4.4. Заполняют графу 6 по заданию.

4.5.  На каждом пикете и плюсовой точке профиля вычисляют рабочие отметки, как разность проектной и фактической отметок.

h = H_{пр i} – H_{ф i}

Их записывают у ординат под линией профиля местности, синим цветом (на профиле не показано, прил.6).

          5. Оформление профиля

В окончательном виде продольный профиль вычерчивают тушью или ручкой, а также строят в любой графической программе (прил. 6). Красным цветом оформляют проектную линию трубопровода, все линии и цифры в графе уклонов, проектные отметки. Синим цветом подписывают рабочие отметки. Все остальные линии, надписи и цифры выполняют черным цветом.

На защиту геодезической практики представляют:

1. Ответы на контрольные вопросы.

2. Решение задач.

3.  Продольный профиль трубопровода:

· журнал геометрического нивелирования (прил.4),

· план прямых и кривых (прил.3),

· расчет пикетажных наименований кривой,

· продольный профиль трассы   (прил.6). 

Литература

1. Акиньшин С. И.Геодезия [Электронный ресурс]: курс лекций / С. И. Акиньшин. - Воронеж: Воронеж. ГАСУ: ЭБС АСВ, 2012. - 304 с. - ISBN 978-5-89040-420-6.

2. Акиньшин С. И.Геодезия [Электронный ресурс]: лаб. практикум / С. И. Акиньшин. - Воронеж: Воронеж. ГАСУ: ЭБС АСВ, 2012. - 144 с. - ISBN 978-5-89040-421-3.Хаметов Т.И. Геодезическое обеспечение проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений. М.: АСВ, 2002.

3. Условные знаки для топографических планов масштаба 1:5000 – 1:500. М.: Недра, 1973.

4.   Батчаева З. Х.Инженерная геодезия [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пособие для выполнения расчетно-графических работ по разделу «Геометрическое нивелирование в строительстве» студентами 1-ого курса обучения по направлению 270800.62 Строительство. Профиль 270102 и 270115 / З. Х. Батчаева. - Черкесск: БИЦ СевКавГГТА, 2014. - 23 с.

5. Нестеренок М. С.Геодезия [Электронный ресурс]: учебное пособие / М. С. Нестеренок. - Минск: Вышэйшая школа, 2012. - 288 с.: ил. - ISBN 978-985-06-2199-3.

Приложение 1

 

Пикетажный журнал

 

 

Приложение 2

 

Значения радиусов, углов поворота, дирекционных углов трассы и отметки начального репера

 

№ варианта	Радиус R, м	Дирекцион-ный угол α ˚ ΄	Угол поворота   θ ˚ ΄	Отметка НRр1500, м
1	250	119° 30'	67° 30'	71,387
2	100	98° 40'	32° 10'	89,931
3	800	217° 40'	56° 20'	75,741
4	1000	325° 10'	72° 20'	80,901
5	900	87° 15'	86° 10'	90,735
6	150	112° 15'	45° 05	88,155
7	500	303° 45'	15° 10'	79,045
8	600	176° 40'	64° 00'	66,034
9	450	132° 50'	55° 40'	63,455
10	350	272° 40'	32° 10'	77,645
11	150	106° 30'	47° 42'	82,280
12	900	98°30'	82° 52'	77,125
13	1000	159° 42'	46° 17'	69,385
14	400	8° 23'	68°27'	74,545
15	300	27° 40'	70° 00'	84,545
16	250	105° 30'	84° 23'	79,645
17	150	208° 40'	55° 00'	86,060
18	100	306°25'	61° 33'	73,254
19	700	327° 45	40° 20	57,436
20	800	286° 15'	38° 48'	81,207
21	1000	198° 40'	22° 31'	72,670
22	400	109° 52'	25° 48'	67,750
23	550	278° 10'	49° 30'	89,545
24	600	68° 45'	58° 58'	102,345
25	750	168° 15'	73° 18'	89,560

 

Приложение 3