droga.zut.edu.pl

Strona główna || Dydaktyka || E-mail

 

Elementarne i podstawowe informacje do projektowania dróg

Copyright © AlBaSo 2006. Wszystkie prawa zastrzeżone
O prawach autorskich
, czyli na jakich zasadach można korzystać z zamieszonych zdjęć, rysunków i tekstów 


Pomoce dydaktyczne do przedmiotu "Budownictwo komunikacyjne".

Strona w opracowaniu. Ostatnia aktualizacja 14 marca 2008 r.

Elementarne treści stanowiące podstawową wiedzę przedstawione są na wykładach i ćwiczeniach projektowych z przedmiotów dotyczących projektowania dróg kołowych i kolejowych. Treści przedstawione poniżej nie stanowią czegoś w rodzaju encyklopedii, są raczej zbiorem kilku pomocy dydaktycznych, dotyczących tych zagadnień, które sprawiały i nadal sprawiają studentom niższych lat wiele trudności.

Niektóre pliki z powodzeniem mogą być pomocne przy wykonywaniu projektów zarówno z "Budownictwa komunikacyjnego", "Budownictwa drogowego" jak i z "Podstaw dróg kolejowych". Np. sama czynność trasowania jest podobna i kieruje się podobnymi zasadami, jednak duże różnice są w długości kroczka traserskiego. Długość kroczka traserskiego w projektowaniu dróg wyznacza się na podstawie innych zasad niż przy projektowaniu linii kolejowych, (gdyż inne są stosowane i dopuszczalne pochylenia podłużne oraz inne obciążenia zewnętrzne). Drogę kołową zawsze wpisuje się w teren, biorąc pod uwagę pochylenie istniejących zboczy i terenu. A linia kolejowa ma ściśle wyznaczoną długość kroczka zależną przede wszystkim od kategorii linii kolejowej i od wartości pochylenia miarodajnego.

Dla wszystkich tych, co chcą się szerzej zapoznać z budownictwem drogowym przygotowałam kilka fotografii ilustrujących ciekawie zaprojektowane trasy drogowe. Krótkie charakterystyki poszczególnych obiektów inżynierskich, ciekawych tras drogowych i linki do stron, gdzie można znaleźć więcej informacji zawarte są w poszczególnych podstronach mosty, mosty-tunele, tunele, serpentyny i autostrady.

Tematyka Spis pomocy dydaktycznych i treści szczegółowych
Podział transportu Wprowadzenie. Podział transportu. Elementy drogi kołowej i kolejowej. ZTE, projekt koncepcyjny, projekt techniczny, studia rekonesansowe i wizje lokalne.

Podział transportu (plik pdf ok. 2,5 MB).

       Dwie niezwykłe i niecodzienne lokalizacje lotniska przedstawiają prezentacje

           St. Marteen (plik pps ok. 1,4 MB) i Courchevel (plik pps ok. 1,1 MB).

       Z wrażeniami przejazdu kolejką szynowo-linową można się zapoznać oglądając film

           o zjeździe kolejką w Sydney po zboczu góry o pochyleniu 52 ° w naturalnym tunelu

           długości 80 m (plik mpeg ok. 30 MB). (Zdjęcia i film otrzymałam od Ling Zi).

       Humorystyczny opis połączeń komunikacyjnych Skandynawii z Europą i animowaną

          wizję całej trasy można obejrzeć na filmie ze strony www.balticgateway.se

          (BALTICGATEWAY - plik wmv ma 11 MB).  

Elementy kształtowania dróg kołowych

zdjęcie serpentyny ze strony www.nordicbike.no

  Definicje: plan, profil, przekroje normalne, poprzeczniki.

       Stąd  Þ(isip.sejm.gov.pl) można pobrać WT, czyli Rozporządzenie Ministra Transportu

       i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie "warunków technicznych, jakim

       powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie", Dziennik Ustaw nr 43, poz.

       430, Warszawa 1999.

  Trasowanie w terenach nizinnych, podgórskich i górskich. Punkty stałe.

       Kroczek traserski (plik pps ok. 0,8 MB).

    Trochę ciekawostek o drogach wybudowanych w trudnych warunkach terenowych, czyli

       o najsłynniejszych serpentynach znaleźć można na podstronie serpentyny.

    Uroki trasowania dróg przedstawia także prezentacja, (znaleziona przez Aleksandrę

       Dybikowską studentkę V roku DUL 2005/2006), przedstawiająca zimowy, a może raczej

       "lodowy" widok drogi w Szwajcarii wokół jeziora Lemańskiego (plik pps ok. 2,7 MB).

    O najniebezpieczniejszej drodze świata można poczytać na podstronie Dangerous Road.

    O najbardziej stromej ulicy świata można poczytać na podstronie Lombard Street.

    O kącie zwrotu równym 360o można poczytać na podstronie Serpentyna Lysebotn.

    O kącie zwrotu równym 270o można poczytać na podstronie Serpentyna Cilaos.

Mapa Pilichowa do projektu (plik tif ok. 1,2 MB)

Mapa Głębokie do projektu (plik tif ok. 1,2 MB)

Mapa Lubień do projektu (plik tif ok. 0,9 MB)

Mapa Miłomłyn do projektu (plik tif ok. 1,8 MB)

   Mapa Zielonka Pasłęcka do projektu (plik tif ok. 1,8 MB)

Ćwiczenia projektowe — uwagi i zalecenia odnośnie kroczka traserskiego

 Przekroje poprzeczne. Krótki wypis z WT o przekrojach poprzecznych (plik pdf ok.210kB),

      pas drogowy, korona drogi i linie rozgraniczające.

Wzór tabelki do przekrojów normalnych

  Zasady kształtowania planu.

       Do sprawdzania poprawności przyjmowania promieni sąsiednich łuków poziomych służą

       dwa nomogramy zawarte w Wytycznych Projektowania Dróg WPD-2.  Nomogramy te

       stosuje się w zależności od szerokości jezdni:

       nomogram - droga o szerokości jezdni 6 i 5,5 m,

       nomogram - droga o szerokości jezdni 7 m.

       W jaki sposób korzystać z tych nomogramów wyjaśnia prezentacja (plik pdf ok. 550 kB).

Ćwiczenia projektowe — uwagi i zalecenia odnośnie projektowania planu drogi

Przykładowy pikietaż trasy z jednym łukiem

Przykładowy pikietaż trasy z trzema łukami

Wzór tabelki do planu sytuacyjnego

  Krzywoliniowe odcinki drogi można projektować jako czyste łuki koliste lub

       klasyczne łuki z krzywą przejściową.

       Krzywa przejściowa to jeden z najważniejszych elementów projektowych w

           budownictwie drogowym i dlatego poświęcono jej więcej uwagi na specjalnej

           podstronie krzywa przejściowa.

       Krótki wypis z WT o minimalnym promieniu łuku poziomego (plik pdf ok. 55 kB).

  Zasady kształtowania profilu (plik pdf ok. 350 kB).

       Zasady stosowania dodatkowych pasów ruchu na wzniesieniach i odcinkach z

           niewystarczającą widocznością na wyprzedzanie (plik pdf ok. 195 kB).

        Uzupełniające wypisy o oznakowaniu poziomym (plik pdf ok. 150 kB) i powierzchniach

           wyłączonych z ruchu (plik pdf ok. 510 kB).

        Niweleta na dojazdach do mostów lub wiaduktów (plik pdf ok. 60 kB).

       Zasady projektowania profilu podłużnego na odcinkach dróg, na których projektuje się

          skrzyżowania (plik pdf ok. 160 kB), węzły, przejazdy i zjazdy (plik pdf ok. 75 kB).

      

       Skrajnia. Przy projektowaniu niwelety przyda się trochę informacji o skrajni drogowej

           i kolejowej (plik pps ok. 2,8 MB).

       Warto także obejrzeć krótki film o wrażeniach przepływania pod mostem, pod którym

          nie ma zachowanej skrajni (plik avi ok. 6 MB). lub zdjęcie przedstawiające

          zastosowane w praktyce rozwiązanie.

Ćwiczenia projektowe — uwagi i zalecenia odnośnie projektowania profilu podłużnego

Wzór tabelki do profilu podłużnego

  Łuki pionowe, (trochę teorii i wyprowadzenie wzorów na minimalny promień łuku

       pionowego wklęsłego i wypukłego).

       Krótki wypis z WT o minimalnym promieniu łuku pionowego (plik pdf ok. 55 kB).

  Koordynacja planu i profilu drogi.

       Zbiór informacji i przykładów o koordynacji planu i profilu drogi (plik pdf ok. 470 kB), a

       także parę informacji o tym, kiedy i jak można zaprojektować łuk pionowy na łuku

       poziomym (plik pdf ok. 30 kB).

  Warunki widoczności:

       wypisy z WT o wymaganiach widoczności (plik pdf ok. 50 kB),

       teoria i wyprowadzenie wzoru na minimalny promień łuku poziomego

           (plik pdf ok. 250 kB)

       gotowy samoliczący plik do obliczeń (plik xls ok. 90 kB) minimalnego promienia

           łuku poziomego  ze względu na konieczną do zapewnienia odległość widoczności,

           na całej długości projektowanej drogi (przykład plik pdf ok. 220 kB),

       kilka rozwiązanych przez studentów zadań, dotyczących doboru minimalnego

           promienia łuku poziomego, znajduje się w dziale "widoczność" na podstronie

           widoczność na łukach poziomych,

       

       teoria i wyprowadzenie wzorów na minimalny promień łuku pionowego wypukłego

           (plik pdf ok. 570 kB) i wklęsłego (plik pdf ok. 550 kB),

       gotowe pliki samoliczące do obliczeń minimalnego promienia łuku pionowego

           ze względu na konieczną do zapewnienia odległość widoczności na każdym pasie

           ruchu projektowanej drogi:

           gotowy samoliczący plik do obliczeń - łuk wklęsły (plik xls ok. 150 kB) i przykład

               obliczeniowy (plik pdf ok. 190 kB),

           gotowy samoliczący plik do obliczeń - łuk wypukły (plik xls ok. 110 kB) i przykład

               obliczeniowy (plik pdf ok. 190 kB),

       kilka rozwiązanych przez studentów zadań, dotyczących doboru minimalnego

           promienia łuku pionowego, znajduje się w dziale "widoczność" na podstronie

           widoczność na łukach pionowych.

  Długość wirtualna.

        Opracowane na ćwiczeniach projektowych warianty drogi różnią się między sobą. Jak je

        porównać? Można obliczyć zużycie paliwa, możliwe prędkości na długości projektowanej

        trasy, albo porównać wydatkowaną siłę pociągową silnika samochodu, jaka jest

        potrzebna do pokonania zaprojektowanej trasy. W tym celu określa się tzw. długość

        wirtualną. Jest to długość poziomego i prostego w planie odcinka drogi, na którym silnik

        samochodu wykonuje taką samą pracę jak na jednym z zaprojektowanych wariantów.

        Do wyznaczenia długości wirtualnej przyda się trochę wprowadzenia i przykład

        obliczeniowy.

        Swoje obliczenia do projektowanych na ćwiczeniach wariantów można porównać z

        wynikami uzyskanymi z gotowego pliku samoliczącego (plik xls ok. 30 kB).

  Roboty ziemne:

      przykład drogowej tabeli robót ziemnych, (plik jpg ok. 160 kB),

      podział na figury geometryczne - nasyp drogowy, (plik pdf ok. 60 kB),

      podział na figury geometryczne - wykop drogowy, (plik pdf ok. 70 kB),

       instruktaż i wizualizacyjna pomoc do ułożenia odpowiednich formuł w tabeli robót

            ziemnych w programie Microsoft Excel (plik pdf ok. 320 kB),

      punkty zerowe niwelety robót ziemnych, (plik pdf ok. 218 kB).

  Opis techniczny.

                            co powinien zawierać opis techniczny.

                            wybrane fragmenty z projektów: opis planu, opis profilu.

  Obliczenia do projektu i rysunki

                            co powinno być zawarte w obliczeniach i numeracja rysunków.

  Wybór wariantu zaprojektowanej drogi. Proponowane parametry do wyboru wariantów.

Podstawy inżynierii ruchu

Natężenie ruchu i generalny Pomiar Ruchu Drogowego.

Pomiary prędkości.

Natężenie ruchu w mieście, potoki i strumienie ruchu.

Typy skrzyżowań i węzłów.

       Na stronie www.iue.pl można obejrzeć wiele ciekawych zdjęć ze szczecińskiej

       autostrady i obecnej przebudowy A6. Są tam także zdjęcia węzła typu

       koniczyna i półkoniczyna.

       W projektowaniu różnie bywa. Czasami projekty są nietypowe. Wojtek Choziak student

           V roku DUL 2006/2007 podczas swojego pobytu w Anglii spotkał się z podwójnym

           rondem. Krótki film z tego ronda wyjaśni zasadę jego działania (film mpg 23 MB).

Przy projektach, w których trzeba zaprojektować skrzyżowania, przydadzą się prezentacje obrazujące projektowanie małej i dużej kropli. Obie prezentacje są tylko graficzną ilustracją kolejności wykonania kropli, szczegółowo opisanej w Wytycznych Projektowania Skrzyżowań Drogowych (część 1).

    konstrukcja małej kropli (plik pps ok. 175 kB)

    konstrukcja dużej kropli (plik pps ok. 250 kB)

Widoczność na skrzyżowaniach:

       gotowy plik samoliczący do określenia widoczności na skrzyżowaniu (plik xls ok.

          30 kB),

       gotowy plik samoliczący do określenia widoczności na skrzyżowaniach, na których

           występują jakieś przeszkody (plik xls ok. 30 kB),

       kilka rozwiązanych przez studentów zadań, dotyczących określenia pola widoczności

           na skrzyżowaniu znajduje się na podstronie widoczność na skrzyżowaniach.

Nawierzchnia drogowa

Definicja i podstawowe rodzaje nawierzchni.

Projektowanie nawierzchni według katalogu.

Prognozowane natężenie ruchu.

Odwodnienie dróg

 

 

O odwodnienie dróg należy zadbać już na etapie projektu koncepcyjnego. Powinno się tak zaprojektować niweletę drogi, aby nie powodować miejsc skupisk wody i problemu z jej odprowadzeniem, czyli np. wklęsłych łuków pionowych w wykopach z brakiem odprowadzenia wody, długich odcinków poziomych prowadzonych po płaskim terenie itd.

Ponieważ projekt z "Budownictwa komunikacyjnego" dla tych studentów, którzy wybiorą specjalność DUL w dalszym toku kształcenia, będzie stanowił projekt przejściowy, to warto poznać kilka podstawowych reguł obowiązujących przy odwodnieniu dróg.

Do projektu z "Robót ziemnych" (stanowiącej dalszą część projektu drogi kołowej) przydadzą się również dwie załączone poniżej prezentacje. Pierwsza prezentuje sposób wykreślania zlewni, a druga dotyczy wyprowadzenia rowu w teren, jest to dla studentów zaczynających swoją przygodę z drogownictwem odwieczny problem. Być może załączona prezentacja zlewni ułatwi jej wykreślenie na swoich mapach.

Grzegorz Karpiński (student IV roku DUL 2004/2005) przygotował kilka rysunków pomocnych w zrozumieniu wykreślenia zlewni. Rysunki wykonał wykorzystując program AutoCad LandDesktop. Wszystkie rysunki z krótkimi opisami przedstawiono na oddzielnej podstronie "zlewnie".

   zlewnia  (plik pps ok. 600 kB)

   wyprowadzenie rowu w teren (plik pps ok. 100 kB)

Komunikacja zbiorowa

 

Elementy drogi kolejowej

Stąd Þ(isip.sejm.gov.pl) można pobrać WT, czyli Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 10 września 1998 r. w sprawie "warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie", Dziennik Ustaw nr 151, poz. 987, Warszawa 1998.

  Klasyfikacja.

  Trasowanie linii kolejowej i kroczek traserski.

  Krzywa kołowa i krzywa przejściowa.

  Zasady kształtowania planu.

  Przekrój poprzeczny.

  Zasady kształtowania profilu.

  Nawierzchnia kolejowa.

  Przejazdy kolejowe.

Komunikacyjne obiekty budowlane

  Rodzaje i podział obiektów inżynierskich.

     O "rekordach" mostowych można znaleźć wiele informacji na stronie www.budowle.pl.

  Podstawowe przekroje obiektów inżynierskich.

  Szerokość i wysokość światła obiektu inżynierskiego.

    Na ćwiczeniach projektowych z "Budownictwa komunikacyjnego",  "Budownictwa drogowego" i "Podstaw dróg kolejowych" zachodzi konieczność określenia podstawowych danych odnośnie projektowanych wiaduktów kolejowych lub drogowych nad istniejącymi drogami lub liniami kolejowymi. Przyda się więc znajomość kilku zasad podanych w WT, dotyczących szerokości światła wiaduktu wybudowanego nad drogą kołową.

     W projektach studenckich wykonywanych na ćwiczeniach projektuje się zawsze zgodnie z wytycznymi, w życiu zawodowym jednak nie zawsze tak bywa. W istniejących warunkach, czasami trzeba stosować różne odstępstwa od zasad projektowych. Łukasz Górski (student IV roku DUL 2005/2006) przygotował kilka wypisów z wytycznych obrazujących zagadnienie ograniczonej skrajni przy budowie nowych lub przebudowie starych wiaduktów z nie zapewnioną skrajnią i stosowania odpowiednich w tym przypadku znaków drogowych.

    Więcej informacji o zasadach wyliczania wysokości światła wiaduktów znajduje się na podstronie o dowiązaniach dróg kołowych i linii kolejowych.

   Trochę ciekawostek o mostach znaleźć można na podstronie mosty, natomiast na podstronie "realizacje drogowe", można znaleźć informacje o wybudowanych w ostatnich latach mostach w Szczecinie i w Wolinie. Warto też obejrzeć sposób montażu mostów łukowych, przyspieszony film o nasuwaniu mostu łukowego z wykorzystaniem podpór tymczasowych otrzymałam od Patryka Dubaniewicza - plik avi ok. 15,7MB. Na podstronie "realizacje drogowe" można także znaleźć ciekawostki o specjalnych moskiewskich mostach wybudowanych tylko dla pieszych (Bogration - dwupoziomowym moście z klimatyzacją, butikami i kawiarniami, Andrejewskim i Kijewskim).

   Z przyjemnością także polecam obejrzenie prezentacji o kolejnych etapach budowy wiaduktu Millau (plik pps ok. 2,4 MB), nad doliną o szerokości ponad 2,5 km i głębokości równej wysokości wieży Eiffla. Przez wiele lat przekroczenie tej doliny było niemożliwe, a ostatnio oba jej brzegi połączyła przepięknie wkomponowana w krajobraz trasa.

     Prezentacje o mostach z reguły cieszą nasze oko. O japońskich mostach zrobił prezentację mgr inż. M. Schab (plik pps ok. 2,0 MB). Monika Wagner, studentka V DUL 2003/2004, znalazła prezentację Jean-Guy Gelinas o ciekawej architekturze, estetyce i oświetleniu mostów (plik pps ok. 2,0 kMB).

    Ale nie zawsze bywa tak, że ciekawi nas tylko to co jest nowe i ładne. W trakcie przebudowy autostrady A6, na odcinku między przejściem granicznym Kołbaskowo a Szczecinem, zaszła konieczność rozebrania starego mostu i budowy nowego, nad ciekiem wodnym i ul. Smoczą. W dniu 25 lutego 2006 roku wyburzono stary most przy zastosowaniu ładunków wybuchowych. Taka konieczność zaszła z uwagi na to, że stopniowe metody rozbiórkowe były utrudnione z uwagi na nierówny teren pod mostem. Wysokość światła mostu dochodziła tu do 18 m. A konstrukcja mostu przy częściowym rozbieraniu kolejnych przęseł groziła utratą stateczności podłużnej. Opis tego wydarzenia, dane techniczne mostu i podstawowe informacje, a także szereg zdjęć lotniczych można obejrzeć na stronie www.iue.pl, część I i część II. Nasi studenci też byli przy wyburzaniu mostu M14 i Grzegorz Zawadzki, (student IV roku DUL 2005/2006), zrobił także szereg efektownych zdjęć z tego wyburzania.

   Czy takie rozwiązania są popularne i czy się je stosuje? Tak na starej stronie internetowej firmy CSM www.csmjv.com (niestety już nieistniejącej), poświęconej przebudowie dsr pod Londynem, zamieszczono nie tylko zdjęcia z budowy nowych węzłów, ale także z wyburzania starych wiaduktów, nie zapewniających parametrów współczesnych dsr. Na tej stronie także znajdował się krótki film (plik avi ma 3 MB) o wysadzeniu w 2002 r. istniejącego wówczas wiaduktu Taddington.

  Skrajnia drogowa i kolejowa.

   Prezentacja o skrajni budowli zarówno kolejowej jak i drogowej, pozwoli zgłębić to zagadnienie, a także oprócz podstawowych danych i rysunków, na załączonych zdjęciach zobaczyć skrajnie budowli w warunkach istniejących.

Ewa Puchała, studentka V roku DUL 2003/2004, przygotowała nietypową prezentację o skrajni "na wesoło" (plik pps ok. 5,5 MB). 

Tunele

makieta turbiny rotacyjnej TMB firmy Herrenkneht

 

Tunel Södra Länken w Sztokholmie, zdjęcie ze strony www.sodralanken.nu

Podstawowe typy wykonawstwa tuneli, ich rodzaje i podstawowe przekroje.

 

    Tunele to temat aktualny we współczesnym świecie, choć w Polsce jeszcze te budowle drogowe są dość rzadko spotykane. Współcześnie budowane tunele w wielkich metropoliach mają bardzo dobre rozwinięte systemy bezpieczeństwa i monitoringu. W tunelach muszą być zapewnione podstawowe systemy ochrony i wentylacji. Obecnie na świecie tunele buduje się często, ze względu na wysokie koszty budowy nowych dróg i dsr na terenach zurbanizowanych.

   Obecnie tunele głównie buduje się w wielkich metropoliach, na obwodnicach dużych miast i w terenach górskich. Bardzo dużo tuneli w ostatnich latach wybudowano w Norwegii, umożliwiając tym samym komunikację ludziom dotychczas odciętym od świata poprzez śniegi i zamarznięte zimą fiordy. Słynne są także wybudowane tunele w Alpach. Ostatnie wielkie i słynne wybudowane tunele w wielkich metropoliach, to tunel Södra Länken  w Sztokholmie (www.vv.se) i tunel Big Dig i Ted Williams w Bostonie.

 

  Trochę ciekawostek o zrealizowanych już budowach tuneli (tj. najdłuższych w świecie, najgłębiej wybudowanych, najbezpieczniejszych itd.) znaleźć można na podstronie tunele. Techniczne podstawowe wymiary oraz informacje o tunelach drogowych i kolejowych wybudowanych na świecie można znaleźć na stronie internetowej www.budowle.pl.

 

   O "nietypowych" realizacjach tras komunikacyjnych można znaleźć informacje na podstronie mosty-tunele. Nietypowe w tym przypadku oznacza połączenie mostów i tuneli. Takie konstrukcje wybudowano w ostatnich latach w cieśninach morskich zarówno w Europie (słynne połączenie trasą A20 Szwecji i Danii), jak również i w USA (droga I664 przez cieśninę Chesapeake) oraz w Japonii (droga 45 połączenie Tokio z Chibą).

 

   Informacje i zdjęcia z budowy tunelu, drążonego najnowszym sprzętem wiertniczym - rotacyjną turbiną TBM firmy Herrenkneht, znajdują się na specjalnej podstronie w dziale "realizacje drogowe".

 

    Trochę żartu i uśmiechu czasami podczas nauki się przyda, czyli o budowie tunelu na wesoło. Czasami coś w naszej branży nie wyjdzie i wybudowany tunel jest ciut za mały.

Ciekawe i niecodzienne budowy

Polecane filmy na kanale Discovery — w programie "Inżynieria ekstremalna":

Drogi w Bostonie.

Zrozumieć mosty.

Most przez Cieśninę Beringa.

Wiadukt Millau.

Tunel Trans-Atlantycki.

Tunel pod Kanałem La Manche.

Lotnisko w Hongkongu.

Poszerzanie Kanału Panamskiego.