Kapitola IV. Projektování silničních staveb (ČÁST 3)

4.6.1.7     Točky

Při trasování silnic v horském území se musí překonat značné výškové rozdíly na poměrně krátké vzdálenosti. Řešení tohoto problému nám umožňují točky, tj. oblouky s malými poloměry, odpovídajícími snížené návrhové rychlosti V ≤ 45 km.h-1. Trasa v tomto případě vytváří na svahu úvraťové zatáčky a je vyvinuta na dostatečnou délku tak, aby nebylo překročeno dovolené maximální stoupání silniční komunikace (viz. obr. 4.15).

Nejmenší dovolené poloměry toček v závislosti na návrhové rychlosti a dostředném sklonu jsou uvedeny v tab. 4.15. (Pozor, je nutno pamatovat na to, že ani v točce nesmí být překročena maximální hodnota výsledného sklonu.)

Tab. 4.15 Nejmenší dovolené poloměry toček

Dostředný

Nejmenší dovolený poloměr v m

sklon v %

při návrhové rychlosti v km.h-1

 

45

40

35

30

7

75

60

45

35

8

65

50

40

30

Vložením kružnicového oblouku o minimálním poloměru dovnitř tečnového polygonu by se trasa značně zkrátila, vzrostl by sklon nivelety nad přístupnou hodnotu a zemní práce by byly značné a proto je výhodné vkládat směrový oblouk o malém poloměru a velkém středovém úhlu nikoli dovnitř (viz. na obr. 4.15 čárkovaný oblouk se středem S3), ale na vnější stranu tečnového polygonu.

Točku se snažíme v terénu umístit vždy do místa mírnějšího sklonu úbočí, aby se zmenšil objem zemních prací, který bývá u toček značný. Stoupají-li vrstevnice zdola nahoru, je spodní větev točky v násypu a horní ve výkopu. V některých případech je nutné šířku násypu části silničního tělesa případě zúžit opěrnými zdmi.

S ohledem na sníženou rychlost v točkách je taková trasa z hlediska dopravy nevýhodná, neboť se snižuje kapacita komunikace a navíc se jedná i o nákladnou stavbu, která je však levnější než tunelová trasa, ale na druhé straně ve vysokých horách je v zimním období sjízdnost povrchové komunikace mnohdy narušena klimatickými podmínkami.

Točky jsou tvořeny následujícími základními prvky (viz. obr. 4.16) :

  • základním neboli úvraťovým obloukem o poloměru R1,
  • spojovacími oblouky obecně o poloměrech R´2 a R´´2,
  • mezipřímkami p.

Točka může být buď souměrná nebo nesouměrná.

Souměrná točka má stejné délky mezipřímek a stejné poloměry spojovacích oblouků a je symetrická vzhledem k ose vrcholového úhlu tečnového polygonu. Střed základního oblouku je buď ve vrcholu tečnového polygonu, nebo je vně, popřípadě uvnitř úhlu tečnového polygonu na jeho ose souměrnosti.

Nesouměrná točka může mít např. různé délky mezipřímek, nebo jeden ze spojovacích oblouků má stejný směr jako základní oblouk a pak střed základního oblouku leží mimo osu souměrnosti úhlu tečnového polygonu a je vzhledem k ní a vzhledem k vrcholu tečnového polygonu určen souřadnicemi x a y . Uvedené příklady nevyčerpávají pochopitelně všechny možné případy nesouměrných toček.

Oblouky toček se navrhují buď jako kružnicové oblouky s přechodnicemi, kdy mezipřímky musí být tak dlouhé, aby se na ně mohly umístit příslušné části přechodnic základního i spojovacího oblouku. Oblouky toček mohou být řešeny i jako průběžné přechodnicové oblouky. Pro návrh točky musíme znát:

  • vrcholový úhel tečnového polygonu α,
  • poloměr základního oblouku R a polohu jeho středu

4.6.1.8     Směrová přímka

Délka úseku ve směrové přímce na směrově rozdělených silničních komunikacích má být co nejkratší a úseky v prostorové přímce mají být pokud možno vyloučeny. Výjimkou z prvního uvedeného požadavku může být případ, kdy po sobě následují dva protisměrné prosté kružnicové oblouky, neboť v tomto případě musí být mezi ně vložena mezipřímá délka v metrech odpovídající dvojnásobku návrhové rychlosti v kilometrech za hodinu.

4.7        Výškové řešení silniční komunikace

 

4.7.1       Návrh nivelety

Niveleta komunikace je průmět křivky trasy do svislé plochy proložené osou (trasou) pozemní komunikace. Příslušný výkres se nazývá podélný profil a je to do roviny rozvinutý řez svislou plochou. Pro větší přehlednost a názornost se podélný profil kreslí vždy desetinásobně převýšený. Podélný profil slouží pro návrh a popis výškového řešení.

Podélný sklon nivelety se řídí členitostí území a návrhovou rychlostí.

Návrh nivelety však ovlivňují i další okolnosti, z nichž nejdůležitější jsou:

  • geologické poměry,
  • množství zemních prací, které musí být úměrné významu silnice,
  • větší objekty ovlivňují podstatně volbu nivelety, protože se silnice buď musí přizpůsobit jejich podélnému sklonu (mosty, tunely, přehradní hráze) anebo musí být zachována určitá podjezdná výška, tj. výška mezi povrchem vozovky a spodní hranou konstrukce objektu (nadjezdy, podjezdy),
  • vodní poměry, neboť niveleta musí být minimálně 1,5 m nad maximální hladinou vody v nádržích nebo rybnících a také hladina spodní vody ovlivňuje návrh nivelety,
  • niveleta musí mít podélný sklon v místech sestupnice nebo vzestupnice minimálně 0,5%, výjimečné 0,3%,
  • ostatní komunikace podzemní, pozemní i nadzemní.

Lomy nivelety v podélném sklonu se zaoblí zpravidla parabolickými oblouky, jejichž velikost je určena poloměrem oskulační kružnice neboli poloměrem výškového oblouku.

Vypuklé lomy se zaoblí tak, aby byl:

na dvoupruhových silnicích zajištěn podle možnosti rozhled pro předjíždění,

na všech silnicích a dálnicích zajištěn bezpodmínečně rozhled pro zastavení.

Nejmenší poloměry vypuklých výškových oblouků jsou uvedeny v tab. 4.18 s tím, že mají být navrhovány co největší poloměry, zejména v případech malých rozdílů podélných sklonů a to proto, aby nevznikl dojem náhlého lomu nivelety.

Tab.4.18 Nejmenší poloměry vypuklých výškových oblouků

Rv v m

Návrhová rychlost v km.h-1

 

120

100

80

70

60

50

min. doporučený pro zastavení

12 000

10 000

4 000

3 000

2 500

1 500

min. dovolený pro zastavení

11 000

6 0001

3 0002

2 500

1 500

1 000

min. dovolený pro předjížd.

 -

38 000

21 000

15 000

10 000

6 000

 

Poznámka: 1/ platí do rozdílu podélných sklonů ≤ 2,5%, jinak je nutno dodržet hodnotu doporučenou

                     2/ platí do rozdílu podélných sklonů ≤ 3,3%, jinak je nutno dodržet hodnotu doporučenou.

Nelze-li dodržet poloměry vypuklých oblouků pro předjíždění, je nutno přistoupit k výběrovému technickoekonomickému srovnání následujících alternativních řešení:

a) zvětšení zemních, demoličních a podobných prací,

b) rozšíření jízdního pásu o přídatný pruh pro pomalá vozidla, kdy hodnoty pro předjíždění je možné nahradit hodnotami pro zastavení,

zamezení předjíždění souvislou dělicí čarou mezi oběma jízdními pruhy, doplněnou svislými dopravními značkami pro zákaz předjíždění; souvislý úsek bez rozhledu pro předjíždění v jednom dopravním směru má být co nejkratší a nemá přesáhnout délku 500 m a u rekonstrukcí stávajících silnic 1 000 m,

c) pokud by řešení uvedená v prvních dvou bodech způsobila nadměrné zvětšení ekonomické náročnosti. Zamezením předjíždění se ovšem snižuje návrhová intenzita příslušné silniční kategorie.

Tab. 4.19 Nejmenší poloměry vydutých výškových oblouků

Ruv m

Návrhová rychlost v km.h-1

 

120

100

80

70

60

50

min. doporučený

6 000

4 200

3 000

2 000

1 500

1 200

min. dovolený

5 000

3 400

2 100

1 500

1 000

700

 

Přímkové sklony mezi stejnosměrnými výškovými oblouky jsou nevzhledné a v exponovaných místech z hlediska viditelnosti musí být vyloučeny výškovým obloukem o větším poloměru nebo alespoň složeným výškovým obloukem.

Následují-li těsně za sebou výškové oblouky protisměrné, doporučuje se mezi ně vložit přímkový sklon délky

 

 

 

Niveleta se zobrazuje v podélném profilu, který je zobrazením skutečného podélného řezu komunikace vytvořeného svislou promítací plochou, proloženou osou silniční komunikace tak, že při zobrazování se používá rozdílné měřítko pro zakreslování výšek a jiné měřítko prozakreslování délek komunikace. V podélném profilu je zpravidla měřítko výšek desetinásobkem měřítka délek.

Podélný profil (viz. obr. 4.3) zachycuje řez terénem s vyznačením stávajících pozemních komunikací, objektů, vodních toků, železnic a jiných stávajících zařízení. Z nového stavu zachycuje vedení nivelety, sklonové poměry, popis výškových oblouků, spodní okraj řezu vozovkou (pláň), dna příkopů, polohu drenáží, propustky a mosty, křížení s ostatními komunikacemi, nadzemními a podzemními vedeními, změnu příčného sklonu vozovky a schematicky i směrové poměry. Staničí se shodně se situací, vynáší se zleva doprava ve směru staničení. Podélný profil může být proveden jednobarevně, tak jako situace, kdy stávající stav se kreslí tenkou plnou čárou, niveleta navrhovaného stavu silnou plnou čárou, anebo vícebarevný, u něhož se nový stav a popis vztahující se k tomuto novému stavu provádí červeně, ostatní pak černě. Ve složitějších případech je možné pro přehlednost použít vícebarevné řešení, např. pro odvodnění modrou barvu.

 

4.1.1       Vzestupnice (sestupnice)

Dostředný sklon, obvykle požadovaný ve směrovém oblouku se vytváří otočením uvažované části příčného řezu kolem vnějšího okraje vodícího proužku nebo kolem osy jízdního pásu. Prostorová čára, kterou při tomto otáčení vytváří vnější okraj vodícího proužku se nazývá vzestupnice, má-li stoupající tendenci, v opačném případě pak sestupnice. V tab. 4.20 jsou uvedeny v závislosti na návrhové rychlosti velikost poloměrů, v nichž je možné ponechat základní sklon.

Tab. 4.20 Poloměr kružnicového oblouku nevyžadující dostředný sklon

Návrhová rychlost

v km.h-1

Poloměr kružnicového oblouku bez dostředného sklonu

(se základním sklonem)

2 %

2,5 %

120

3 500

3 800

100

3 5001/

2 500

3 5001/

2 700

80

3 5001/

1 500

3 5001/

1 700

70

1 500

1 500

60

1 500

1 500

50

1 500

1 500

Poznámka: ad 1/ platí jen pro dálnice a rychlostní silnice.

 

Střechovitý příčný sklon jízdního pásu se zásadně nejdříve klopí podle osy jízdního pásu a to až do dosažení jednostranného příčného sklonu odpovídajícího velikost střechovitého sklonu, načež se v případě potřeby klopí dále podle osy jízdního pásu anebo vnějšího okraje vodícího proužku. U směrově rozdělených komunikací se klopí každý jízdní pás zvlášť.

Způsob klopení je závislý na sledovaném účelu, např. na jednoduchosti provádění, zploštění vypuklého výškového oblouku, zmírnění vzestupnic (sestupnic), zachování vodorovného středního dělicího pásu, popř. jehominimálního příčného sklonu a na možnosti snadnéhoodvodnění sestupnicových proláklin bez zvýšení nákladů na případné nutné prohlubování odvodňovacích zařízení. Ve všech případech je nutné především přezkoušet a zajistit plynulý odtok srážkové vody i z nejnižších míst koruny silniční komunikace.

Je-li při klopení kolem okraje vnějšího vodícího proužku proužek vychýlen až za přídatný pruh např. pro pomalá vozidla, nebo odbočovací či připojovací pruh, klopí se jízdní pás kolem teoretického pokračování původní, ještě nevychýlené, vnější hrany vnějšího vodícího proužku. Osa klopení tedy zůstává v úsecích s přídatnými pruhy na témž místě jako v trase bez přídatných pruhů.

Nejmenší výsledný sklon ve vzestupnicovém (sestupnicovém) příčném řezu, v němž příčný sklon (na polovině vozovky) dosáhne nulové hodnoty (v tomto místě je výsledný sklon rovný podélnému sklonu), musí být

Při nepatrných podélných sklonech nivelety a zamýšleném klopení jízdního pásu je k dodržení ustanovení o minimálním výsledném sklonu nutné:

-          volit směrový oblouk s poloměrem nevyžadujícím dostředný sklon (viz tab. 4.20),

-          při kombinaci směrového a výškového oblouku umístit vzestupnicový (sestupnicový) příčný řez s nulovým příčným sklonem do takového místa výškového oblouku, v němž pomocná tečna k výškovému oblouku vnějšího okraje vodícího proužku s menším podélným sklonem má podélný sklon s´ ≥ 0,5%.

Rozhodujícím hlediskem pro volbu umístění a sklon vzestupnice (sestupnice) je dodržení minimální výsledného sklonu jízdního pásu 0,5% v prostoru nulového příčného sklonu mezi základními příčnými sklony -2,5%  (-2,0%) až +2,5% (+2,0%).

V odůvodněných případech lze připustit na okraji profilu s nulovým příčným sklonem výsledný sklon v rozmezí 0,5% až 0,3% a to tehdy, kdy je nutno navrhnout vzestupnici (sestupnici) s spmin = 0,3%.

Jestliže skon vzestupnice (sestupnice) vychází na délku přechodnice menší než minimální sklon podle tab. 4.21, použije se minimální sklon vzestupnice (sestupnice) podle tab. 4.21 v intervalu základních příčných sklonů -2,5% (min. -2,0%) až do +2,5% (min. +2,0%).

Jestliže následují dva kružnicové oblouky stejného smyslu bezprostředně za sebou (složený oblouk), provede se vzestupnice (sestupnice) v průběhu oblouku s větším poloměrem.

Půdorysně se vzestupnice (sestupnice) umísťuje do vnějšího okraje nevychýleného vodícího proužku, který při zvoleném způsobu klopení mění svou výškovou polohu a provádí se v jednotném přímkovém podélném sklonu. Lomený přímkový podélný sklon se provede tehdy, jestliže v rozmezí základních příčných sklonů -2,5% až +2,5% (-2,0% až +2,0%) je nutno uplatnit nejmenší podélný sklon vzestupnice (sestupnice), který by jinak při jednotném podélném sklonu v úseku klopení nebyl dosažen.

Lomy na začátku a na konci vzestupnice (sestupnice) se výškově zaoblí na délku tečny, rovnající se alespoň 1/6 délky vzestupnice (sestupnice), přičemž se vypočtená délka vzestupnice (sestupnice) prodlouží o dvojnásobek délky tečny. Zaoblení těchto lomů není nutno provést v případech, kdy největší svislá pořadnice zaoblení ymax nepřestoupí hodnotu 0,025 m.

Nelze-li při normálním umístění vzestupnice (sestupnice) zajistit v prostoru příčného řezu s nulovým příčným sklonem dostatečný výsledný sklon, pak je možno začátek vzestupnice (sestupnice) posunout do profilu, ve kterém rovnice klotoidické přechodnice A2 = L . R ještě nedosahuje hodnotu poloměru (křivosti), který nevyžaduje dostředný příčný sklon.

Obr. 4.18 Klopení kolem osy jízdního pásu

(axonometrie, příčné řezy, podélný sklon)

Klopení kolem osy jízdního pásu (obr 4.18) probíhá tak, že nejprve se začne zdvihat vnější polovina jízdního pásu do vodorovné (poloha 2) a zvedá se dále, až celý jízdní pás dosáhne příčného sklonu pO (poloha 3). Od tohoto okamžiku se začne otáčet celý pás kolem osy až do požadovaného dostředného sklonu p. Tento okamžik je zachycen v poloze 4.

Obr. 4.19 Klopení kolem vnějšího okraje vnitřního vodícího proužku

Klopení kolem vnější hrany vnitřního vodícího proužku (obr. 4.19) probíhá tak, že v prvé fázi se nejprve opět zdvihá vnější polovina vozovky do vodorovné, dále až celá vozovka dosáhne sklonu pO a od tohoto okamžiku se začne otáčet celá vozovka kolem vnější hrany vnitřního vodícího proužku až do požadovaného sklonu.

Při takových způsobech klopení, kdy se změní výška hran obou vnitřních vodicích proužků, např. na směrově rozdělených silničních komunikacích, nebo výška osy jízdního pásu, např. při klopení kolem vnější hrany vnitřního vodícího proužku, vztáhne se teoretická poloha nivelety k výškově neměnné ose otáčení příčného řezu při klopené. V podélném řezu se vyznačí teoretická niveleta a doplní se mimo to kótami její skutečná výšková poloha vyvolaná klopením.

There are currently no posts in this category.