droga.zut.edu.pl

Strona główna || Widoczność || E-mail  

Data ostatniej aktualizacji strony internetowej 11 listopad 2018 r.

Widoczność w tunelu

Copyright © AlBaSo 2004-2025. Wszystkie prawa zastrzeżone
O prawach autorskich
, czyli na jakich zasadach można korzystać z zamieszonych zdjęć, rysunków i tekstów


Zadanie 1 dotyczyło doboru wartości promieni łuku pionowego wypukłego i wklęsłego w tunelu przechodzącym pod rzeką i kanałem żeglownym na nowej projektowanej drodze. W zadaniu przyjęto nie tylko wartości normowe wymaganej odległości widoczności na zatrzymanie. Dodatkowo uwzględniono, że podczas eksploatacji tunelu nawierzchnia będzie się degradować i współczynnik przyczepności będzie się zmniejszać. W związku z tym przy doborze promieni łuków pionowych uwzględniono także warunki eksploatacji tunelu w przyszłości. Zadanie rozwiązała Monika Biernacka studentka IV roku DUL 2003/2004.

(plik pdf ok. 190 kB)

Zadanie 2 związane z doborem wartości promienia łuku poziomego w tunelu o długości do 200 m na projektowanej nowej drodze klasy S lub GP. Tu, w tych zadaniach, także uwzględniono degradację nawierzchni, w celu zapewnienia warunków eksploatacyjnych w przyszłości. A mianowicie dobór promieni łuków uzależniono od odległości Lz wyznaczonej przy mniejszej wartości współczynnika przyczepności na śliskiej i zdegradowanej nawierzchni. Zadanie rozwiązał Marcin Przybysz student V roku DUL 2006/2007.

 

(droga klasy S łuk lewy i spadek -3 % plik pdf ok. 140 kB)

(droga klasy GP  łuk prawy i spadek -5 % plik pdf ok. 80 kB)

Zadanie 3 związane z doborem wartości promienia łuku poziomego na projektowanej w Świnoujściu nowej drodze klasy S, przechodzącej w tunelu pod rzeką Świną. Zadanie rozwiązał Marcin Przybysz student V roku DUL 2006/2007.

(Karsibór - tunel długości ok. 150 m - łuk lewy plik pdf ok. 200 kB)

(centrum - tunel długości ok. 120 m - łuk prawy plik pdf ok.240kB)

(centrum - tunel długości ok. 300 m - łuk lewy plik pdf ok. 80 kB)

Zadanie 4 dotyczy oceny warunków drogowych przy zdegradowanej nawierzchni w tunelu długości ok. 120 m. Drogowców powinna cechować dbałość o zapewnienie bezpieczeństwa ruchu w różnych warunkach drogowych. Zadanie rozwiązała Monika Pobłocka studentka V roku DUL 2006/2007.

 

(plik pdf ok. 100 kB)

Zadanie 5 dotyczy oceny warunków drogowych podczas wypadku drogowego, do jakiego doszło w górskim tunelu o długości ok. 160 m. Kierowca twierdzi, że jechał z prędkością podaną na znaku B33, stojącym przed wjazdem do tunelu. Zadanie rozwiązał Wojciech Choziak student V roku DUL 2006/2007.

 

(plik pdf ok. 80 kB)

Zadanie 6  Problemy utrzymania nawierzchni w tunelach są bardzo złożone. Większość późniejszych problemów eksploatacyjnych i bezpieczeństwa ruchu w tunelach można rozwiązać już na etapie projektowania. Projekty opiniują odpowiednie jednostki administracji drogowej. Wobec powyższego trzeba napisać opinię sprawdzającego projekt ze strony Zarządcy drogi (dział eksploatacji).

Na drodze klasy S w Puszczy Barlineckiej w środku łuku poziomego prawego ma być wybudowany dwukomorowy tunel o długości ok. 100 m. Jezdnia drogi ekspresowej ma szerokość 7,5 m, pasy awaryjne 2,5 m. Pas bezpieczeństwa na zewnątrz ma szerokość 0,75 m, a po wewnętrznej stronie 0,5 m.

Pas ruchu po wewnętrznej stronie łuku (komora lewa) znajduje się na spadku –2,5%. Zaproponowany przez projektanta promień łuku poziomego wynosi R = 1500 m, przy i0 = 2%. Prędkość projektowa drogi wynosi vpr = 70 km/h, a vm = 90 km/h.

Jest to jedyna droga na terenie puszczy, wobec czego w przypadku remontu nawierzchni bądź podczas jej odnowy, remontowana komora tunelu musi być zamknięta dla ruchu drogowego. Jest to zazwyczaj bardzo uciążliwe, gdyż należy wówczas zorganizować objazdy. Źle zaprojektowana geometria tunelu powoduje częstszą potrzebę odnowy nawierzchni, co prowadzi do sytuacji, że co kilka lat należy zamykać tunel dla ruchu i organizować w tym czasie objazdy.

Zadanie rozwiązał Marcin Bugaj student II roku S2 DUL 2013/2014.

 

(plik pdf ok. 150 kB)

Zadanie 7 Natężenie ruchu w dużej mierze związane jest z rozwojem motoryzacji. Wybudowane pod koniec XX w. połączenie E20 i A7 krajów nadbałtyckich (Szwecji i Danii) w przyszłości będzie niewystarczające. Dlatego Niemcy i Duńczycy podjęli decyzję budowy stałego połączenia między swoimi krajami. Nowe połączenie przewidziano nad cieśniną Fehmarn. Są opracowane trzy rozwiązania stałego połączenia brane pod uwagę most i dwie koncepcje tunelu (pierwsza koncepcja dotyczy tunelu budowanego metodą drążoną, a druga koncepcja dotyczy tunelu budowanego metodą zatapiania poszczególnych segmentów). Wszystko skłania się do wyboru tunelu budowanego metodą zatapialną o całkowitej długości ponad 18,5 km. Pomóż Duńczykom w obliczeniach projektowych i sprawdź warunki projektowania łuków poziomych. Ostatni fragment tunelu przy terenach duńskich ma mieć pochylenie podłużne równe 3%. Tunel jest pięciokomorowy. Dwie komory służą do obsługi transportu szynowego, dwie komory do obsługi transportu kołowego. W komorze przeznaczonej do transportu drogowego zastosowano 2 pasy ruchu szerokości 3,5 m, pas awaryjny szerokości 2,25 m. Opaska po wewnętrznej stronie tunelu ma szerokość 0,5 m. Pasy bezpieczeństwa mają klasyczną szerokość po wewnętrznej stronie 0,5 m, a po zewnętrznej 0,75 m. W tunelu ma być zapewniona prędkość 90 km/h. Przy wschodnim połączeniu z nabrzeżem duńskim musi być zastosowany łuk prawy. Oblicz minimalny promień łuku poziomego, który należy zastosować w tych warunkach. Więcej szczegółó o tym tunelu znaleźć można na stronie www.trackerinfo.eu

 

(plik pdf ok. 230 kB)

Zadanie 8  W prowincji Shandong wybudowano spektakularne obiekty komunikacyjne Jiaozhou Bay Bridge i prawie 9,5 kilometrowy tunel podmorski Qigdao Jiaozhou Bay Tuunel. Tunel łączy miasta Huangdao i Qingdao umożliwiając ciągłą komunikację przez 24 godziny. Oddano go do użytku 31 maja 2011 r. Mapa Jiaozhou Bay z zaznaczonymi Qingdao Jiaozhou Bay Tuunel oraz Jiaozhou Bay Bridge znajduje się na stronie upload.wikimedia.org. Dawniej trzeba było podróżować wzdłuż nabrzeża w ciągu kilkunastu godzin, ciągle będąc uzależnionym od mgły i korków lub promami w zależności od pogody. Obecnie trasę można pokonać w ciągu 10 minut jadąc z prędkością 60 km/h. W tunelu są utrzymane ścisłe warunki organizacji ruchu, kierowca wjeżdżając do tunelu musi zając odpowiedni pas, gdyż później nie można go zmienić. Na końcu tunel ma rozwidlenia i można z prawego pasa skręcić w odpowiednią odnogę. Oblicz promień łuku poziomego w prawej komorze tuż przy rozwidleniu w przypadku standardowych szerokości opaski i pasa bezpieczeństwa w warunkach granicznej wartości współczynnika tarcia w klasie C. Pochylenie podłużne w głównej komorze w miejscu rozwidlenia wynosi 2%. W komorze bocznej najpierw 2%, a później 4%. Tunel jest dwukomorowy, każdy kierunek ruchu ma swoją komorę. Pasy ruchu mają szerokość 3,5 m. Opaska po wewnętrznej stronie tunelu ma szerokość 0,5 m. Pasy bezpieczeństwa mają klasyczną szerokość po wewnętrznej stronie 0,5 m, a po zewnętrznej 0,75 m. W tunelu ma być zapewniona prędkość 60 km/h. Przy rozwidleniu na wyjeździe z tunelu po stronie wschodniej musi być zastosowany łuk prawy. Oblicz minimalny promień łuku poziomego w komorze głównej i w komorze bocznej, który należy zastosować w tych warunkach. (plik pdf ok. 150 kB)
Zadanie 9  W Chinach w górach Taihang w prowincji Hunan 1-go maja 1977 r. oddano do użytku Guoliang Tunnel, nazywany potocznie drogą, która nie toleruje pomyłek. Fotografie tego niezwykłego tunelu można obejrzeć na stronie static.panoramio.com i i.imgur.com. Dostęp do wsi Guolian był mocno ograniczony, gdyż jedyna ścieżka wiodła w dolinie otoczonej przez wysokie skały i po bardzo stromych zboczach gór. Praktycznie mieszkańcy byli odcięci od świata. Władze Chin nie decydowały się na wybudowanie dla 300 mieszkańców drogi za ciężkie miliony jenów. W 1972 r. zdesperowana grupa 13 wieśniaków, podjęła determinującą decyzję o budowie tunelu z własnych pieniędzy. Oni sprzedali kozy i zioła, by uzyskać środki finansowe na zakup materiałów wybuchowych, młotków i narzędzi do kucia w skałach. Budowa tunelu przez niewykształconych wieśniaków trwała 5 lat. Oni wybudowali dwukierunkowy tunel długości 1200 m wydrążony chałupniczo w skałach.

Tunel ma szerokość 4 m i wysokość 5 m. Tunel ma na swojej długości wybitych wiele otworów, nawet długości dłuższej niż 30 m, które w trakcie budowy służyły do wyrzucania odłamków skalnych. Obecnie tunel jest atrakcją turystyczną i otwory wybite w skałach umożliwiają oglądanie panoramy, dzikości natury i głębokiej przepaści poniżej. Atrakcja turystyczna spowodowała lawinę turystów i konieczność budowy we wsi hoteli i pawilonów do obsługi turystów. Ponieważ budujący tunel wieśniacy nie mieli wykształcenia drogowego, to trzeba obliczyć, jaka może być dopuszczona w tunelu prędkość, przy szerokości tunelu 4 m, zastosowanych promieniach skrętu rzędu 50 m, współczynnika przyczepności nierównej nawierzchni w granicach m=0,37. Pochylenie podłużne w tunelu nie przekracza 4%.  Zadanie rozwiązał Bartosz Budziński student II roku S2 DUL 2013/2014.

(plik pdf ok. 410 kB)

Zadanie 10  Wzdłuż drogi ekspresowej prowadzącej do Jas Island projektuje się 1,6 km długości dwukomorowy tunel pod zatoką morską. Prędkość dopuszczalna na w tunelu ma wynosić vdop = 60 km/h. Droga w tunelu ma w planie dwa łuki poziome lewy i prawy. Na danym odcinku pochylenie podłużne w tunelu wynosi 3%. Szerokość każdego pasa ruchu jest równa b = 3,75 m, po obu stronach jezdni są opaski szerokości 0,5 m. Odległość od krawędzi opaski zewnętrznej do lica zewnętrznej ściany tunelu wynosi 0,75 m, a od krawędzi opaski wewnętrznej do lica wewnętrznej ściany tunelu wynosi 0,5 m. Odległość pomiędzy wewnętrznymi licami obu komór wynosi 3 m. Należy obliczyć minimalną wartość promieni obu łuków poziomych w osi tunelu zapewniających wymagane odległości widoczności na zatrzymanie z uwzględnieniem warunków eksploatacyjnych.

Zadanie dedykowane specjalnie dla "Jasia" w 2013/2014 r.

plik pdf ok. 200 kB

Zadanie 11 W Abu Dhabi wzdłuż głównej drogi ekspresowej miasta wzdłuż drogi ekspresowej projektuje się 3,6 km długości dwukomorowy tunel pod zatoką morską. Prędkość dopuszczalna na w tunelu wynosi vdop = 90 km/h. Droga w tunelu ma w planie dwa łuki poziome lewy i prawy. Na danym odcinku pochylenie podłużne w tunelu wynosi 3%. Szerokość każdego pasa ruchu jest równa b = 3,75 m, po obu stronach jezdni są opaski szerokości 0,5 m. Odległość od krawędzi opaski zewnętrznej do lica zewnętrznej ściany tunelu wynosi 0,75 m, a od krawędzi opaski wewnętrznej do lica wewnętrznej ściany tunelu wynosi 0,5 m. Odległość pomiędzy wewnętrznymi licami obu komór wynosi 3 m.  Należy obliczyć minimalną wartość promieni obu łuków poziomych w osi tunelu zapewniających wymagane odległości widoczności na zatrzymanie z uwzględnieniem warunków eksploatacyjnych.

 

plik pdf ok. 260 kB

Zadanie 12 W Dubaju pomiędzy liśćmi wyspy palmowej a zewnętrznym okręgiem ją okalającym planuje się wybudować tunel podwodny. Dwukomorowy tunel ma mieć długość 3 km. Z tego 1,4 km znajduje się pod powierzchnią wody w miejscu kanału żeglownego. Na całej tej długości ma być zapewniona głębokość zanurzenia 10 m umożliwiająca pływanie przybrzeżnym jednostkom pływającym. Grubość ścian betonowych jest równa 1,5 m. Wysokość wnętrza tunelu jest równa 9 m. W tunelu ma być zapewniona na całej długości prędkość dopuszczalna vdop = 50 km/h.

Z planów tyczenia otrzymano dwa łuki poziome lewy i prawy w miejscach osiągania pełnego zanurzenia. Pochylenia podłużne w tunelu wynoszą licząc od strony liści palmowych w kierunku zatoki morskiej: –0,5% (200 m), –3,25% (600 m), –0,6% (500 m), +0,3% (900 m), +3,3% (600 m), +0,5% (200 m). Przy założonych pochyleniach otrzymuje się w odległości 800 m od początku tunelu rzędną -20,50 m, a w odległości 800 m od końca tunelu rzędną -20,8 m, zapewniając tym samym oczekiwana głębokość wody w kanale żeglownym.

W obu tunelach są po trzy pasy ruchu. Szerokość każdego pasa ruchu jest równa b = 3,75 m, po wewnętrznej stronie jezdni w obu komorach zastosowano chodnik, stanowiący pas bezpieczeństwa szerokości 0,5 m. W obu komorach po zewnętrznej stronie jezdni zastosowano chodnik, stanowiący pas bezpieczeństwa szerokości 1,5 m. W każdej komorze po obu stronach jezdni zastosowano opaski szerokości 0,5 m. Odległość pomiędzy wewnętrznymi licami obu komór wynosi 7 m. łącznie segment tunelu ma 38 m.

Należy obliczyć minimalną wartość promieni obu łuków poziomych w osi tunelu zapewniających wymagane odległości widoczności na zatrzymanie z uwzględnieniem warunków eksploatacyjnych, tj. współczynnika tarcia równego 0,3.

 

plik pdf ok. 500 kB

Zadanie 13  Fort McHenry Tunnel (w ciągu autostrady stanowej 95 pod zatoką Baltimore, stan Maryland, USA) został oddany do użytku 1985 r., po pięcioletniej budowie. Tunel składa się z 4 komór z dwoma pasami ruchu w każdej komorze. Jest to najszerszy tunel podwodny na świecie. W tunelu na całej długości dopuszczalna jest prędkość 55 mil/h, czyli ok. 89 km/h. Tunel ma długość 2,4 km (7200 stóp). Najgłębsze zanurzenie wynosi ok. 116 m pod powierzchnią wody. Średnica komory jest równa 7,9 m. Ponieważ w każdej komorze są po dwa pasy ruchu szerokości 3,5 m, to z analizy szerokości wynika, że szerokości pasów bezpieczeństwa po obu stronach jezdni wynoszą 0,45 m. Z analizy planu i profilu wynika, że w miejscu najgłębszego zanurzenia tunelu pod kanałem żeglownym w planie tunelu jest łuk poziomy lewy. Na długości łuku poziomego pochylenia podłużne mają następujące wartości: –6%, +0,5% i 6%. Grubość ścian komór wynosi 1,5 m. Pomiędzy sparowanymi komorami odległość pomiędzy licami zewnętrznymi wynosi 1 m, a pomiędzy środkowymi komorami także w licach zewnętrznych ścian odległość wynosi 3 m. Oblicz minimalny promień łuku poziomego, który należy zastosować w tych warunkach. Podaj wartości promieni w osi każdej komory tunelu.

plik pdf ok. 1500 kB

Zadanie 14  W ramach reorganizacji sieci dróg w obszarze tokijskim, charakteryzującym się ogromnym zagęszczeniem ruchu komunikacyjnego w wybudowano w 1997 r. Tokyo Wan Aqua-Line płatną drogę ekspresową o długości 15,1 km, przecinającą w poprzek Zatokę Tokijską. Droga łączy miasto Kisarazu z miastem Kawasaki. Trasa składa się z: mostu o długości 4,4 km od strony Kisarazu (powstałego celem dostosowania się do dużego ruchu statków) oraz tunelu o długości 9,5 km od strony Kawasaki. W miejscu przejścia mostu w tunel znajduje się sztuczna wyspa o nazwie Umi-hotaru, na której mieszczą się parkingi, obiekty usługowo-handlowe i tarasy widokowe. Nazwę Umi-hotaru wzięto od nazwy "świetlika morskiego", japońskiej nazwy pewnego gatunku małych luminescencyjnych skorupiaków, osiągających maksymalnie 3 mm. Druga sztuczna wyspa, Kaze-no-tō, znajduje się po stronie Kawasaki, dzięki zamontowanym specjalnym urządzeniom pełni funkcje wentylacyjne tunelu.

Sztuczna wyspa Kaze-no-tō (nazwa oznacza "Wieżę wiatru") ma średnicę 195 m i znajduje się dokładnie w środku tunelu. Składa się z opływowego wygiętego muru obłożonego stalowymi płytami (mającego przenieść część ewentualnego uderzenia podczas kolizji ze statkiem) oraz cylindrycznego szybu wentylacyjnego o średnicy 98 m i głębokości 75 m. Ponad poziomem morza znajdującą się na Kaze-no-tō dwie wieże wysokości 96 m i 81 m, będące główną częścią systemu wentylacyjnego podmorskiego tunelu. Ze względu na duży ruch statków w tym rejonie obie wieże zostały pomalowane w wyraziste, bardzo odcinające się od tła kolorowe wzory.

Druga sztuczna wyspa Umi-hotaru, odległa o 5 km od nabrzeża Kisarazu, jest symbolem trasy Aqua-Line. Wyspa stanowi połączenie podmorskiego tunelu i mostu. Składa się z głównej drogi prowadzącej do tunelu i łącznic umożliwiających dojazd do części handlowo-usługowo-wypoczynkowej oraz parkingów. Kształt wybudowanej wyspy Umi-hotaru przypomina luksusowy statek pasażerski płynący po zatoce. Na dolnych pierwszych trzech z pięciu pięter mieści się parking podziemny, dwa górne piętra zajęte są przez sklepy, restauracje i obiekty rozrywkowe. Wnętrza zaprojektowane są w luksusowym stylu z wykorzystaniem materiałów o wysokim standardzie. Wybudowanie tunelu skróciło dotychczasową odległość dojazdową (długości ponad 100 km) pomiędzy Kisarazu a Kawasaki do ok. 30 km i zredukowało czas przejazdu z 90 do 30 minut.

Tunel ma długość 15,1 km. Wewnątrz dopuszczalna prędkość wynosi 80 km/h. W każdej komorze są po 2 pasy po 3,5 m szerokości każdy oraz jeden pas awaryjny szerokości 3,5 m, w przyszłości przy wzroście natężenia ruchu pełniący rolę pasa dodatkowego. Opaska ma szerokość 0,5 m, a pas bezpieczeństwa z obu stron jezdni w każdym tunelu wynosi 1 m. Pochylenia podłużne w tunelu od strony Kawasaki są następujące:

1404 m –2,85%; 1850 m –0,3%; 1850 m 0,3%; 1850 m –0,3%; 1868 m 0,3%; 2600 m 3,25%; 900 –2,35%, i do końca –0,5%.

Przed wyspą Umi-hotaru w tunelu jest łuk prawy połączony z wklęsłym łukiem pionowym. Część łuku poziomego prawego znajduje się na pochyleniu 0,3%, a druga część na wzniesieniu 3,25%. Uwzględniając warunki morskie w trakcie eksploatacji, powodujące ciągłą wilgoć w komorach tunelu i szybie zużywanie się nawierzchni asfaltowej oblicz najmniejszy promień łuku w osi obecnych dwóch pasów ruchu w prawej i w lewej komorze, zapewniający bezpieczne warunki hamowania w sytuacji awaryjnej. Grubość ścian tunelu wynosi 2 m, a odległość pomiędzy licami obu komór 5 m.

 

plik pdf ok. 500 kB