第四节曲线放样精选PPT.ppt
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1、第四节曲线放样第1页,此课件共56页哦施工放样的基本工作施工放样的基本工作目录目录曲线放样曲线放样全站仪放样全站仪放样1234第十章第十章 施工放样的基本工作施工放样的基本工作点平面位的测设点平面位的测设第2页,此课件共56页哦第一讲第一讲 圆曲线放样圆曲线放样第3页,此课件共56页哦 为保证车辆平稳运行,需在线路改变方向处加为保证车辆平稳运行,需在线路改变方向处加设曲线进行过渡。设曲线进行过渡。圆曲线圆曲线:具有一定半径的圆弧。:具有一定半径的圆弧。平面曲线平面曲线 缓和曲线缓和曲线:半径:半径R由无穷大渐变由无穷大渐变 到圆曲线半径。到圆曲线半径。曲线主要点测设曲线主要点测设 曲线测设曲线
2、测设 曲线详细测设曲线详细测设圆曲线放样圆曲线放样第4页,此课件共56页哦 主点测设:主点测设:在地面上标定出不同线型的分界在地面上标定出不同线型的分界点及曲中点。点及曲中点。曲线详细测设:曲线详细测设:测设出具有一定密度的线路中线测设出具有一定密度的线路中线点。点。如果使用如果使用测距仪测距仪或或全站仪全站仪按按任意点极坐任意点极坐标法标法测设曲线,则曲线测设曲线,则曲线主点和曲线详细点可同主点和曲线详细点可同时设出。时设出。注意:注意:必须更换置镜点重新测一次。必须更换置镜点重新测一次。第5页,此课件共56页哦圆曲线主点及要素计算圆曲线主点及要素计算圆曲线的主点圆曲线的主点ZY(直圆)(直
3、圆)、QZ(曲中(曲中)、)、YZ(圆直)(圆直)第6页,此课件共56页哦R 圆曲线半径(设计选配)圆曲线半径(设计选配)转向角(现场实测)转向角(现场实测)4、切曲差:、切曲差:R一、圆曲线的要素计算一、圆曲线的要素计算1、切线长:、切线长:2、曲线长:、曲线长:3、外矢距:、外矢距:第7页,此课件共56页哦二、曲线主点里程推算二、曲线主点里程推算ZYZY里程里程=JD=JD里程里程-T-TYZYZ里程里程=ZY=ZY里程里程+L+LQZQZ里程里程=YZ=YZ里程里程-q q/2/2JDJD里程里程=QZ=QZ里程里程+q q/2/2(计算检核)(计算检核)第8页,此课件共56页哦 例例1
4、 1已知铁路线路转点已知铁路线路转点ZD的里程为的里程为K125+032.58,其它已知数据如下表其它已知数据如下表1 1,试推算各主点的里程。试推算各主点的里程。表表1 1曲线资料曲线资料 点点 号号圆曲线半圆曲线半径径 R(m)转向角转向角()水平距离水平距离D D(m)ZD 1032.75JD1 50032 15 43 (Y)724.86JD250025 30 16 (Z)点号点号切线长切线长T (m)曲线长曲线长L (m)外矢距外矢距E0 (m)切曲差切曲差q (m)JD1 144.61 281.54 20.49 7.68JD2 113.16 222.57 12.65 3.75表表2
5、2 曲线要素计算表曲线要素计算表第9页,此课件共56页哦里程推算:里程推算:ZD DK125+032.58 +(D1-T1)888.14ZY1 DK125+920.72+L1/2 140.77QZ1 DKI26+061.49+L1/2 140.77YZ1 DK126+202.26+(D2-T1-T2)467.09ZY2 DK126+669.35 +L2/2 111.28QZ2 DK126+780.63+L2/2 111.29YZ2 DK126+891.92检核计算:检核计算:ZY1 DK125+920.72 +2T1 289.22 DK126+209.94 -q 7.68 YZ1 DK126+
6、202.26 ZY2 DK126+669.35 +2T2 226.32 DK126+895.67 -q 3.75 YZ2 DK126+891.92第10页,此课件共56页哦测设步骤如下测设步骤如下:1 1、仪器设置在、仪器设置在JDJD上,分别以上,分别以ZDZD和和JD2JD2定向定向,自交点起分自交点起分别沿视线方向量切线长别沿视线方向量切线长T T,即得,即得ZYZY和和YZYZ点点;2 2、后视、后视YZYZ,拨角,拨角(180-(180-)/2)/2,放样,放样 外矢距外矢距E E,得,得QZ.QZ.三、圆曲线主点测设三、圆曲线主点测设注意注意:主点放样后主点放样后,要用木桩标定点位
7、要用木桩标定点位,并注明里程。并注明里程。QZ(180-)/2E第11页,此课件共56页哦第二讲第二讲 缓和曲线放样缓和曲线放样第12页,此课件共56页哦 缓和曲线:直线与圆曲线缓和曲线:直线与圆曲线之间的一段过渡曲线。之间的一段过渡曲线。一、作用和性质一、作用和性质 作用:作用:超高过渡:超高过渡:外轨超高外轨超高 加宽过渡:加宽过渡:内轨加宽内轨加宽 缓和曲线缓和曲线 运动状态过渡:匀速直线运动运动状态过渡:匀速直线运动 匀速圆周运动匀速圆周运动 第13页,此课件共56页哦 RP1/lP 或或 RP=C/lP C 缓和曲线半径的变更率缓和曲线半径的变更率 在在HY(YH)处,)处,RP=R
8、,则则C=R l0性质:性质:HYJDRRZHRPlpP第14页,此课件共56页哦 1、缓和曲线缓和曲线坐标系坐标系 原点:原点:ZHZH(HZHZ)。)。X X轴正向:轴正向:沿切线指向沿切线指向JDJD。Y Y轴正向:轴正向:过原点与切线垂直,指向内侧。过原点与切线垂直,指向内侧。缓和曲线的方程缓和曲线的方程第15页,此课件共56页哦 过过P点的切线与点的切线与X 轴的夹角轴的夹角 2 2、缓和曲线角、缓和曲线角第16页,此课件共56页哦将将coscos、sinsin按级数展开:按级数展开:3、坐标、坐标X、YXY第17页,此课件共56页哦积分得:积分得:铁铁路路或或汽汽车车专专用用公公路
9、路设设计计中中,圆圆曲曲线线半半径径一一般般要要大于大于200m,因此式中的,因此式中的n值通常取值通常取2,且为,且为(2)1)第18页,此课件共56页哦 我国采用的方法:我国采用的方法:圆曲线圆曲线R半径不变半径不变,圆心内移圆心内移,插入缓和曲线插入缓和曲线 加缓和曲线后曲线的变化加缓和曲线后曲线的变化R变化变化1:圆心移动圆心移动变化变化2:园:园曲线减短曲线减短l0变化变化3:曲:曲线总长度线总长度增加增加l0第19页,此课件共56页哦 缓和曲线常数缓和曲线常数1.缓和曲线切线角将lp=l0代入缓和曲线方程(2)得:2.缓和曲线终点横坐标3.缓和曲线终点纵坐标4.内移距pp=(y0+
10、Rcos0)-R第20页,此课件共56页哦6.缓和曲线偏角缓和曲线偏角7.7.缓和曲线反偏角缓和曲线反偏角b0=0 0 x0RXYZHy00Pm0b05.5.切垂距切垂距m=x0 Rsin0第21页,此课件共56页哦一、曲线主点一、曲线主点 1、ZH(直缓点)(直缓点)2、HY(缓圆点)(缓圆点)3、QZ(曲中点)(曲中点)4、YH(圆缓点)(圆缓点)5、HZ(缓直点)(缓直点)曲线综合要素计算及主点测设曲线综合要素计算及主点测设第22页,此课件共56页哦二、曲线综合要素计算二、曲线综合要素计算第23页,此课件共56页哦 例例2已知线路某转点已知线路某转点ZD的里程为的里程为DK25+536.
11、32,ZD到到JD的距离为的距离为D=893.86 m。R=500 m,l0=60 m,Z=355123,试计算缓和曲线常数和综合要素试计算缓和曲线常数和综合要素 并推算各主点的里程。并推算各主点的里程。解解1 1缓和曲线常数:缓和曲线常数:三、主点里程推算三、主点里程推算第24页,此课件共56页哦p=(y0+Rcos0)-R=0.300mm=x0-Rsin0=29.996m2、曲线综合要素:、曲线综合要素:q=2T L=10.81mb0=0-0=21730第25页,此课件共56页哦3 3主点里程推算:主点里程推算:里程推算:里程推算:检核计算:检核计算:ZD DK25+536.32 ZH D
12、K26+238.32+(D-T)702.00 +2T 383.72 ZH DK26+238.32 DK26+622.04+l0 60 -q 10.81 HY DK26+298.32 HZ DK26+611.23+(L-2l0)/2 126.45QZQZ DK26+424.77+(L-2l0)/2 126.46YH DK26+551.23+l0 60HZ DK26+611.23第26页,此课件共56页哦 1在在JD上安置经纬仪,对中、整平。上安置经纬仪,对中、整平。2后视始端切线方向上的相邻交点或转点,自后视始端切线方向上的相邻交点或转点,自 JD 于视线方向上测设于视线方向上测设(T-x0),
13、可钉设出,可钉设出 HY在始切线上的垂足在始切线上的垂足YC;据此继续向里程;据此继续向里程 减少方向测设减少方向测设x0,则可钉设出,则可钉设出ZH。四、曲线主点测设四、曲线主点测设3后视末端切线方向上的相邻交点或转点,自后视末端切线方向上的相邻交点或转点,自 JD于视线方向上测设于视线方向上测设(T-x0),可钉设出,可钉设出 YH在始切线上的垂足在始切线上的垂足YC;据此继续向里程;据此继续向里程 增加方向测设增加方向测设x0,则可钉设出,则可钉设出HZ。4测设出内角平分线,自测设出内角平分线,自JD于内角平分上测设外矢于内角平分上测设外矢距距E0,则可钉出,则可钉出QZ。5在在始始切切
14、线线上上的的垂垂足足YC上上安安置置经经纬纬仪仪,对对中中、整平。整平。6后视始端切线方向上的相邻交点或转点,向后视始端切线方向上的相邻交点或转点,向 曲线内侧测设切线的垂线方向,自曲线内侧测设切线的垂线方向,自YC 于该方于该方 向测设向测设y0,可钉设出,可钉设出HY。同理可测设出同理可测设出YH。第27页,此课件共56页哦曲线详细测曲线详细测 :按一定的密度对曲线进行加密:按一定的密度对曲线进行加密点测设,以详细标定出曲线的平面形状。点测设,以详细标定出曲线的平面形状。缓和曲线缓和曲线 每隔每隔10m10m 铁路铁路 圆曲线圆曲线 20m20m整桩整桩 公路无论缓和曲线或园曲线均设置公路
15、无论缓和曲线或园曲线均设置20m20m整桩整桩特殊情况:如果设计需要或在地形变化处另设整特殊情况:如果设计需要或在地形变化处另设整米加桩。米加桩。曲线详细测设的偏角法曲线详细测设的偏角法第28页,此课件共56页哦偏角:偏角:弦切角弦切角 P,1P,1、P P,2 2、P P,3 3、弦长:弦长:c c1 1、c c2 2、c c3 3 偏角法实质:偏角法实质:角度与距离的交会法。角度与距离的交会法。关键:关键:偏角计算偏角计算,测站点仪器定向测站点仪器定向一、偏角法原理一、偏角法原理123123pccc第29页,此课件共56页哦 若切线方向的水平度盘读数为若切线方向的水平度盘读数为000000
16、0000 正拨:正拨:平盘读数平盘读数 =偏角值偏角值 反拨:反拨:平盘读数平盘读数=360-=360-偏角值。偏角值。正拨与反拨正拨与反拨 正拨正拨 反拨反拨第30页,此课件共56页哦 1 1圆曲线偏角圆曲线偏角i,j 过过i点的切线与点的切线与i、j 两点弦线之偏角两点弦线之偏角 li,j i、j两点间的曲线长两点间的曲线长 R 圆曲线半径圆曲线半径二、偏角计算二、偏角计算ji i,jR第31页,此课件共56页哦2 2缓和曲线偏角缓和曲线偏角i,j=i j,i 而而第32页,此课件共56页哦当当R R比较大时,比较大时,j j,i i较小较小 则则得得若若j j点位于点位于i i点与缓和曲
17、线终点之间,则点与缓和曲线终点之间,则第33页,此课件共56页哦铁路缓和曲线每隔铁路缓和曲线每隔10m10m测设一点。曲线点序号:测设一点。曲线点序号:设设则则一般表达式:一般表达式:第34页,此课件共56页哦 当圆曲线的半径当圆曲线的半径R R较小时,坐标计算的截断误差较大,较小时,坐标计算的截断误差较大,按上述方法计算的偏角精度偏低,无法满足要求。此时可按按上述方法计算的偏角精度偏低,无法满足要求。此时可按坐标反算求出其坐标方位角坐标反算求出其坐标方位角 i i,j j ;求出切线的坐标方位角;求出切线的坐标方位角 i i,则,则 i i,j j=|=|i i,j j-i i|当当i点点位
18、位于于缓缓和和曲曲线线起起点点即即ZH或或HZ点点时时,i=0,上上式式可化简为可化简为第35页,此课件共56页哦例例3 已知线路设计时选配的圆曲线半径已知线路设计时选配的圆曲线半径R=500 m,缓和曲线长,缓和曲线长l0=60 m,试计算置镜于,试计算置镜于3,点前视其它各点的缓和曲线的偏角。,点前视其它各点的缓和曲线的偏角。3,03,0 1010|3|3 0|(20|(2 3+0)=03+0)=0 34 34 23 23 3,13,1 1010|3|3 1|(21|(2 3+1)=03+1)=0 26 26 44 44 3,23,2 1010|3|3 2|(22|(2 3+2)=03+2
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