4. Projektiranje četverokrakog raskrižja u razini Kut α (β) je kut koji zatvara os glavnog smjera s osi sporednog smjera.
Slika 7.: Položaj kuteva α i β Vr je računska brzina. Širine prolaznih prometnih trakova i trakova za desno skretanje određuju se prema Vr i iznose (za zadane zadatke prema važećim propisima): -
2,75m za Vr=40km/h i Vr=50km/h
-
3,00m za Vr=60km/h i Vr=70km/h
-
3,25m za Vr=80km/h.
Neki elementi u programu će se računati prema većoj brzini Vk=Vr+20 km/h. Pri izradbi četverokrakog čvorišta odvojeno se rješavaju sporedni privozi, a potom se usklađuju tako da se izabere najpovoljnije rješenje s obzirom na položaj prometnih otoka i prometnih tokova. Oblikovanje prometnih otoka ‐ Oblikovanje otoka oblika kaplje za 72°
,
108°
K1. Nacrtati trakove glavnog smjera odgovarajućih širina, bez traka za desno skretanje. K2. Proizvoljno odrediti presjecište osi glavne ceste i osi sporedne ceste pod odgovarajućim kutem . K3. Povući paralelu sa sporednom osi desno na razmaku: Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 17
Tablica 3.: Određivanje razmaka paralele od sporedne osi α (°) Razmak (m) 72 1,5 90 2,5 108 1,5 Za druge kuteve, razmak paralele treba odrediti linearnom interpolacijom. K4. Konstruirati kružnicu R2, koja tangira lijevi rub prolaznog prometnog traka suprotnog glavnog smjera i paralelu povučenu u koraku K3. Vrijednost R2, određuje se prema odabranom mjerodavnom vozilu i trajektorije kretanja odabranog mjerodavnog vozila. U ovom primjeru za mjerodavno vozilo je odabran kamion s prikolicom. Za sva mjerodavna vozila bitan je podatak o minimalnom polumjeru kruga okretanja RS, čija vrijednost ovisi o geometrijskim karakteristikama vozila i mogućnostima upravljačkog mehanizma. Na temelju vrijednosti RS i brzine okretanja volana određuju se krivulje minimalne prohodnosti i definirana kombinirana trajektorija okretanja vozila. Vrijednosti RS: Tablica 4.: Minimalan polumjer kruga okretanja RS, ovisno o mjerodavnom vozilu Vrsta vozila Osobno vozilo Kamion Tegljač s poluprikolicom Kamion s prikolicom Komunalno vozilo za odvoz smeća Autobus Zglobni autobus
RS [m] 6,00 11,00 12,00 12,00 10,00 12,00 12,00
Polumjer R2 određuje se iz grafikona u ovisnosti o polumjeru Rs i ukupnog skretnog kuta krivine γ.
Slika 8.: Određivanje skretnog kuta γ
Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 18
Slika 9.: Određivanje polumjera R2 u ovisnosti o polumjeru Rs i skretnom kutu γ Lijeva skretanja zahtijevaju postojanje slobodnog razmaka između vanjskih obrisa trajektorija na kritičnom presjeku od minimalno 1,00 m, dok se kod skretanja sa sporednih privoza može u krajnjem slučaju dozvoliti njihov dodir.
Slika 10.: Vrijednosti minimalnog slobodnog razmaka kod lijevih skretanja K5. Iz središta kružnice R2 povući kružnicu polumjera R2+2 m i presjeći rub ceste glavnog smjera. K6. Presjecište iz K5. spojiti sa S1 i odrediti presjecište ove spojnice s kružnicom polumjera R2. K7. Konstruirati kružnicu polumjera R2 koja prolazi kroz presjecište određeno u K6. i tangira lijevi rub traka za lijevo skretanje glavnog smjera. Širina kaplje definirana koracima K4. i K7. treba iznosi 1,5 –5,0 m. K8. Gornju glavu kaplje zaobliti polumjerom R≥0,75 m tako da bude od ruba ceste udaljena 2‐4 m. K9. Povući dva pravca koji tangiraju kružnice iz K4. i K7. i sijeku os sporedne ceste na udaljenosti 30 m od ruba glavne ceste. Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 19
K10. Duljina deniveliranog dijela kaplje treba iznositi do 15 m. Donju glavu kaplje zaobliti polumjerom R= 0,50 m, odmaknutu za 1,00 m od desnog pravca. Od donje glave kaplje povući pravce koji tangiraju kružnice R2. K11. Ostatak površine kaplje šrafirati pd kutem 45 stupnjeva. ‐ Oblikovanje otoka oblika kaplje za ,
72°
K1. Potrebno je os sporedne ceste skrenuti okomito na os glavne ceste polumjerom R ≥50 m.
·
2
90°
Slika 11.: Skretanje osi sporedne ceste okomito na os glavne ceste polumjerom R ≥50 m K2. Konstruirati kružnicu polumjera R2, koja tangira lijevi rub prolaznog prometnog traka glavnog suprotnog smjera i kružnicu iz K1. K3. Konstruirati kružnicu polumjera R2, ponovivši korake K5, K6, K7 i K8 iz oblikovanja prethodne kaplje. Gornju glavu kaplje zaobliti. K4. Duljina deniveliranog dijela kaplje treba iznositi do 15 m, a donja glava kaplje treba biti izmaknuta ulijevo od osi za 1,0 m i zaobljena kružnicom polumjera R = 0,50 m. K5. Povući pravce koji tangiraju kružnicu donje glave i kružnice iz K2 i K3. Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 20
K6. Konstruirati kružnicu određenog polumjera (preporuka R=30 m) koja će dodirivati os sporedne ceste i pravac iz K5, tako da duljina šrafirane površine ispred kaplje iznosi oko 15 m. ‐ Oblikovanje otoka oblika kaplje za ,
108°
K1. Os sporedne ceste skrenuti okomito na os glavne ceste s polumjerom R ≥50 m.
90° · ·
90° 2 90°
Slika 12.: Skretanje osi sporedne ceste okomito na os glavne ceste polumjerom R ≥50 m K2. Povući pravac okomito na rub glavne ceste, 2,5 m desno od sjecišta ruba ceste glavnog smjera sa skrenutom osi sporedne ceste iz K1. K3. Konstruirati kružnicu polumjera R2, koja dodiruje lijevi rub traka za lijevo skretanje i pravac iz K2. K4. Povući paralelu s lijevim rubom prolaznog prometnog traka glavnog suprotnog smjera na udaljenosti polumjera R2. Nacrtati na paraleli kružnicu polumjera R2. Pomicati središte kružnice po paraleli dok se ne dobije odgovarajuća širina kaplje (1,5‐5,0 m). K5. Zaobliti gornju glavu kaplje polumjerom R≥0,75 m, tako da bude od ruba ceste udaljena 2‐4 m.
Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 21
K6. Konstruirati kružnicu R, koja dodiruje kružnicu R2 iz K3 i os sporedne ceste. Preporuka R=30 m. K7. Duljina deniveliranog dijela kaplje treba biti do 15 m. Donju glavu kaplje zaobliti kružnicom polumjera R=0,50m. K8. Povući pravac koji dodiruje kružnice iz K4 i K7. K9. Konstruirati kružnicu koja dodiruje pravac iz K8. i os sporedne ceste tako da duljina šrafirane površine ispred kaplje iznosi oko 15 m. Provjera trajektorija mjerodavnih vozila Nakon projektiranja prometnih otoka oblika kaplje, nužno je provjeriti krug okretanja mjerodavnog vozila (kamion s prikolicom), kojeg ćete dobiti u .dwg formatu. Ukoliko oblik kaplje ne zadovoljava uvjete sigurnog provoženja mjerodavnog vozila, potrebno je njen oblik prilagoditi.
Slika 13.: Krug okretanja za teretno vozilo s prikolicom Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 22
Slika 14.: Provjera provoznosti raskrižja pomoću kruga okretanja mjerodavnog vozila Oblikovanje trokutastih otoka Rub trokutastog otoka uz glavni prolazni trak odmiče se za a od prolaznog prometnog traka prema vrijednostima iz tablice 5.: Tablica 5.: Određivanje odmaka trokutastog otoka od ruba glavnog prolaznog prometnog traka a (m) ≤ 0,50 0,50 1,00
VK (km/h) ≤50 ≤70 >70
Širina između trokutastog otoka i otoka oblika kaplje iznosi 6,00 m na najužem mjestu. Polumjer ruba traka za desno skretanje određuje se iz tablice 6.: Tablica 6.: Određivanje polumjera ruba traka za desno skretanje R3 α , β (°) 72 90 108
R3 (m) 20 25 25
Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 23
Stranice trokutastog otoka ne trebaju biti kraće od 5 ni dulje od 20 metara, a vrhovi se zaobljavaju kružnicom polumjera R = 0,50 m. Oblikovanje trakova za skretanje ulijevo Širina traka za skretanje ulijevo iznosi najmanje 3,00 m, , te može biti 0,25 m manja od prolaznih trakova. Početak traka za skretanje ulijevo nalazi se na mjestu dodira kružnice polumjera R2 i ruba traka za lijevo skretanje ili malo izvučeno. Trak se sastoji od:
‐ duljine traka za postavljanje vozila la ‐ duljine traka za usporenje vozila lv ‐ duljine razvlačenja Lz
Duljina postavljanja la određuje se iz duljine repa čekanja pomnoženom s prosječnom duljinom vozila od 6 metara. la = Q95 ∙ 6,00 m Duljina za usporenje vozila lv određuje se iz tablice: Tablica 7.: Određivanje duljine usporenja vozila lv V (km/h) Æ
50 60 70 80 90 100
Broj skretača
lV (m)
≤ 400 voz/h
5
10 15 20 30
40
> 400 voz/h
10 20 30 40 55
75
Za brzinu V uvrstiti VK kada se radi o traku za skretanje na glavnom smjeru, a Vr kada se radi o traku za skretanje na sporednom smjeru. Duljina razvlačenja Lz potrebna zbog vizualnih razloga određuje se iz izraza:
L z = Vk ⋅
Cestovne prometnice II – interna skripta
i 3
Page 24
Mjera proširenja i ovisi o jednostranom ili obostranom proširenju kolnika za smještaj traka za lijevo skretanje (za jednostrano i = b ‐ širina prom. traka, za obostrano proširenje kolnika i = b/2). Duljina Ln (za širinu otoka 2m) određuje se iz izraza: Ln = 0,562 Lz i na njezinom kraju širina šrafirane površine treba biti 2,00m. Na duljin Lz1 od 30 m obavlja se promjena širine traka. Promjena se u pravilu oblikuje kao S zavoj, no možemo ju na ovim zadacima prikazati kao pravac.
Slika 15.: Oblikovanje traka za lijevo skretanje Oblikovanje trakova za skretanje udesno Početak trakova za skretanje ulijevo i udesno treba se nalaziti na istom mjestu, dakle početak kraćeg traka treba prilagoditi početku duljeg traka za skretanje bez obzira na određene vrijednosti duljina. Na duljinu promjene širine traka Lz1 od 30 m, nadodaje se duljina za usporenje vozila lv, a ostatak duljine traka za desno skretanje se prilagođava duljini traka za lijevo skretanje. Širine trakova za desno izdvajanje mogu biti 0,25 m uže od prolaznih trakova, ali ne uže od 3,00 m.
Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 25
Slika 16.: Oblikovanje traka za desno skretanje Ako ne postoji poseban trak za desno skretanje iz glavnog u sporedni smjer treba najprije odrediti središte kružnice polumjera prema tablici 6. tako da kružnica dodiruje paralelu s rubom prolaznog prometnog traka na udaljenosti ΔR = 3,50 m. Otprilike od sredine najdulje stranice trokutastog otoka povući koncentričnu kružnicu do presjecišta s rubom prolaznog traka glavnog smjera, te od te točke odmjeriti dužinu lo = 35m. Iz tako određene točke povući pravac koji dodiruje kružnicu (slika 17.).
Slika 17.: Oblikovanje skretanja udesno bez posebnog traka za desno skretanje
Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 26
Oblikovanje rubova kolnika Za jedan trak iz sporednog privoza treba težiti da bude na što duljem potezu širine 4,5 m, paralelan rubu kaplje, odnosno šrafirane površine. Za dva prometna traka iz sporednog privoza širina trakova iznosi 2 x 3,25m, a desni trak se dodaje na rub lijevog proširenjem na duljini od 30m. Sporedni krak potrebno je u području čvorišta proširiti kako bi se mogla smjestiti kaplja. Kod oblikovanja rubova kolnika treba se držati sljedećih načela: a) za α=72°‐108° proširenje se izvodi zaobjenjem rubova polumjerom R≥250m b) za α<72° i α>108° polumjere treba prilagoditi polumjerima kaplje, odnosno osi sporednog privoza. Linija ruba traka za desno skretanje iz sporednog u glavni smjer sastoji se iz tri kružna luka čiji su polumjeri u odnosu: R1 : R2 : R3 = 2 : 1 : 3 , polumjer R2 treba odabrati prema slici 9. Način proračuna za konstantne kutove α1=15,75° i α3=20, 25° vidljiv je uz sl. 18.
Slika 18.: Oblikovanje rubova kolnika pomoću tri kružna luka
Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 27
Polumjer R2, potrebno je odrediti iz slike 9. na temelju kuta γ koji je jednak kutu β i radijusa RS. ∆
1
∆
2
· 0,0375 1
· 0,1236
0,2714
1,0375 ·
0,6922
1,1236 ·
0,0861 2 0,0861 2
2
·
· 0,5429
3
·
· 1,0384
2
1
· 0,0751
3
1
· 0,1854
·
·
Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 28
Slika 19.: Primjer oblikovanja jednog privoza raskrižja
Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 29
5. Projektiranje raskrižja s kružnim tokom prometa Većina geometrijskih parametara kružnog raskrižja definirana je prema najvećem vozilu, koje se očekuje da će prolaziti kroz raskrižje. Proces projektiranja kružnih raskrižja, u odnosu na druge tipove raskrižja zahtjeva veći broj iteracija u geometrijskom definiranju, kako bi se izabralo optimalno rješenje. K1. Selektiranje vanjskog polumjera Rv Tablica 8.: Određivanje minimalne vrijednosti Rv Broj ulaznih trakova 1 2
Minimalne vrijednosti Kamion, autobus, kamion s prikolicom 13‐16 m 17‐20 m
Raskrižje u ovom seminarskom ima jedan ulazni i jedan izlazni trak na svim privozima. K2. Nacrtati odabrani polumjer Rv u sjecištu osi glavnog i sporednog smjera
Slika 20.: Crtanje radijusa Rv K3. Odrediti i nacrtati polumjer kruga okretanja mjerodavnog vozila. Ovaj radijus R2 ovisi o vanjskom radijusu Rv i ulaznom radijusu R3. Ovaj polumjer je ključan za ulazno/izlaznu geometriju. Tablica 9.: Određivanje minimalnog ulaznog polumjera R3 Broj ulaznih trakova 1 2
Ulazni polumjer R3 Kamion, autobus 13 m 13 m
Cestovne prometnice II – interna skripta
Kamion s prikolicom 20 m 13 m
Page 30
Polumjer R2 može se odrediti iz tablice 10.: Tablica 10.: Određivanje polumjera R2 u ovisnosti o R3,R5 i Rv Broj ulaznih i izlaznih trakova i polumjer Rv 1 2 13 17 15,5 19,5 16 20 20 24 21 25 24 27,5 25 29 30 34 40 44 50 54
Polumjer ulaznog radijusa R3 i izlaznog radijusa R5 13 10,05 12,50 12,50 16,43 17,41 20,38 21,37 26,32 36,25 46,21
17 9,97 12,43 12,43 16,38 17,37 20,34 21,33 26,29 36,24 46,20
20 9,92 12,39 12,39 16,35 17,34 20,11 21,11 26,10 36,08 46,07
30 9,82 12,30 12,30 16,27 17,27 20,09 21,09 26,08 36,07 46,06
40 9,75 12,24 12,24 16,22 17,22 20,07 21,07 26,07 36,06 46,05
50 9,71 12,20 12,20 16,19 17,22 20,06 21,06 26,06 36,05 46,05
60 9,68 12,17 12,17 16,16 17,16 20,06 21,06 26,05 36,05 46,04
70 9,66 12,15 12,15 16,15 17,14 20,05 21,05 26,05 36,04 46,04
Određivanje vrijednosti R2 za vrijednost Rv koje nisu navedene u tablici: Na primjer, neka je vrijednost Rv za kružno raskrižje s jednim ulaznim trakom 26m i R3 = 20m. Najbliža vrijednost je Rv = 25 m, za koju je R2 = 21,11 m (za R3 = 20m), a razlika između 26 i 25 metara je jedan metar. Taj dobiveni jedan metar se dodaje na vrijednost R2, pa je R2 = 21,11 m + 1 m = 22,11 m.
Slika 21.: Crtanje polumjera R2 Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 31
K4. Crtanje prometnih otoka pravokutnog oblika u svrhu okomizacije privoza, razdvajanja prometnih tokova, smještaj prometnih znakova i smirivanje prometa. Prometni otoci neka su širine 2,0 m i duljine minimalno 15,0 m.
Slika 22.: Crtanje ulaznih radijusa R3 K5. Crtanje ulaznih radijusa R3 prema tablici 9.
Slika 23.: Crtanje ulaznih radijusa R3 Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 32
K6. Crtanje ulaznog privoza (rub prometnog otoka) Polumjer ulaznog radijusa prometnog otoka R4 računa se po formuli: R4 = R3 – Bu gdje je: Bu – širina ulaznog privoza (m) Tablica 11.: Određivanje širine ulaznog privoza Bu u ovisnosti o R3 R3 (m) 13 15,5 17 20 30 40 50 60
Širina ulaznog traka (m) Kamion/Bus Kamion s prikolicom 5,7 Širina ulaznog traka 5,3 preširoka, potrebna 5,1 dva traka 4,8 4,4 5,4 4,3 4,8 4,3 4,5 4,3 4,4
Ukoliko nam prema navedenoj tablici polumjer R3 ne zadovoljava (žuto područje), potrebno je odabrati novi polumjer R3 i ponoviti korak K5. Nacrtati kružne lukove R4 koncentrične s R3.
Slika 24.: Crtanje radijusa R4, ulazni privozi Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 33
K7. Određivanje i crtanje izlaznih polumjera R5 Izlazni polumjer R5 ne smije biti manji od niti jednoga ulaznog radijusa R3 i po mogućnosti treba biti veći. Ukoliko se R5 razlikuje od R3 potrebno je nacrtati poseban radijus kruga okretanja mjerodavnog vozila R2 za svaki izlaz različitog polumjera od ulaza. Ukoliko je R5 = R3 nije potrebno crtati novi R2.
Slika 25.: Crtanje izlaznog radijusa R5 K8. Crtanje izlaznih privoza R6 Polumjer R6 određuje se prema formuli: R6 = R5 – Bi gdje je: Bi – širina izlaznog privoza (m) Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 34
Tablica 12.: Određivanje širine izlaznog privoza Bi u ovisnosti o R5 R5 (m) 13,0 15,5 17,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0
Vozilo/širina izlaznog privoza Bi Kamion s Kamion/bus prikolicom 5,7 7,9 5,3 7,4 5,2 7,1 4,9 6,7 4,5 5,7 4,3 5,2 4,3 4,8 4,3 4,7
Slika 26.: Crtanje radijusa R6, izlazni privozi Nakon crtanja izlaznih privoza R6, moguće je ukloniti pomoćni radijus R2, te nacrtati koncentričnu kružnicu u odnosu na kružnicu radijusa Rv do najudaljenijeg sjecišta kružnica polumjera R4 ili R6. Novonastala kružnica predstavljat će novi vanjski polumjer kružnog raskrižja Rv. Ukloniti nepotrebne kružne lukove iz nacrta i pomaknuti prometne otoke. Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 35
Slika 27.: Oblikovanje vanjskih kontura kružnoga raskrižja
Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 36
K9. Crtanje središnjeg kružnog otoka Polumjer središnjeg otoka određuje se prema: R7 = Rv ‐ Bk gdje je: Bk – širina kružnog kolnika (m) Tablica 13.: Određivanje širine kružnog kolnika Bk u ovisnosti o Rv Rv (m)
13,0 15,5 16,0 20,0 25,0 30,0 40,0 50,0
Vozilo/širina kružnog kolnika Bk (m) Kamion s Kamion/bus prikolicom 9,8 – središnji otok premali za 6,0 izvangradska područja 5,5 8,5 6,0 9,0 5,5 7,5 5,2 6,9 5,0 6,3 4,7 5,7 4,6 5,6
Slika 28.: Završno oblikovanje kružnog raskrižja Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 37
K10. U posljednjem koraku potrebno je provesti suženje ulaznih i izlaznih trakova. Na udaljenosti od 40 m u izvangradskim područjima (u gradskim područjima 25 m), potrebno je zadržati širinu ulaznih i izlaznih privoza. Suženje kolnika provodi se na duljini od 90 m.
Slika 29.: Suženje privoza K11. Na kraju projektiranja kružnog raskrižja potrebno je provjeriti provoznost kružnog raskrižja.
Slika 30.: Provjera provoznosti kružnog raskrižja za mjerodavno vozilo Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 38
Ukoliko nije zadovoljen uvjet da mjerodavno vozilo može izvršiti desno skretanje na prvom izlaznom privozu, moguće je projektirati dodatnu traku za desno skretanje na prvom izlazu.
Slika 31.: Primjer nezadovoljavanja provoznosti mjerodavnog vozila na prvom izlazu
Slika 32.: Oblikovanje dodatnog traka za desno skretanje na prvom izlazu
Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 39
Slika 33.: Oblikovanje dodatnog traka za desno skretanje na prvom izlazu
Slika 34.: Oblikovanje dodatnog traka za desno skretanje na prvom izlazu Cestovne prometnice II – interna skripta
Page 40
