LT5330B

LT5330B - Autokelių mazgas

Info

Publication number: LT5330B
Application number: LT2004061A
Authority: LT
Inventors: Stanislovas Buteliauskas
Original assignee: Stanislovas Buteliauskas
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-03-27
Also published as: WO2006004384A1; EP1778918B1; RU2007104032A; ES2387087T3; EP1778918A1; UA84773C2; US20070258759A1; LT2004061A; RU2350708C2; PL1778918T3; CA2571975C; CN1973090A; US7425104B2; CA2571975A1

Abstract

Išradimas priklauso autokelių tiesimo sričiai ir gali būti panaudotas tiesiant naujus arba rekonstruojant intensyvaus eismo autokelių mazgus. Žinomi autokelių mazgai, kuriuose nepakankamai saugus eismas, sudėtingi, painūs vairuotojams, brangūs, ribotas jų pralaidumas ir panaudojimas. Turint tikslą padidinti eismo saugumą, mazgo pralaidumą, padaryti suprantamą vairuotojams, sumažinti statybos kaštus, išplėsti panaudojimą trijų krypčių kelių mazgams, kiekvieno kelio važiuojamoji dalis, skirta važiuoti per mazgą, nutiesta didelio spindulio dešiniuoju vingiu iki viaduko ir po juo, toliau - didelio spindulio kairiuoju vingiu iki kito viaduko ir viaduku. Keturių krypčių kelių mazge ši važiuojamoji dalis už viaduko, kuriuo ji nutiesta, padalyta įdvi, kurių kairioji nutiesta kairiuoju vingiu ir artimiausiu viaduku. Penkių krypčių kelių mazge po pirmuoju viaduku nutiestos dvi važiuojamosios dalys, kurios už viaduko nutiestos taip, kad tarp jų, nutiestų artimiausiu viaduku, tilptų ne mažiau kaip viena važiuojamoji dalis. Išradimas pritaikomas trijų, keturių ir penkių krypčių kelių mazgams, kurių esmė išreikšta vienu nepriklausomu ir keturiais priklausomais apibrėžties punktais, o schemos pateiktos trijuose brėžiniuose.

Description

Technikos sritis, kuriai skiriamas išradimas

Išradimas Autokelių mazgas priklauso autokelių tiesimo sričiai ir gali būti panaudotas projektuojant naujus arba rekonstruojant esamus intensyvaus eismo autokelių mazgus.

Technikos lygis

Yra žinomos savaiminio reguliavimo žiedinės sankryžos, kuriose kertasi bet koks kelių skaičius, o transporto eismas vyksta ratu. Jos netenkina šiuolaikinių saugaus eismo ir sankryžų pralaidumo reikalavimų intensyvaus eismo automobilių kelių sankryžose dėl to, kad važiuojamųjų dalių sankirtos yra viename lygyje.

Žinomi kiti automobilių kelių mazgai, kuriuose kelių važiuojamosios dalys nesusikerta, o viena kitos atžvilgiu nutiestos skirtinguose lygiuose - tuneliuose arba viadukais. Neįsigilinus į transporto eismą šiuose mazguose, atrodo, tarsi techniškai jie tenkina keliamus reikalavimus, nes juose transporto srautai prasilenkia skirtinguose lygiuose. Vertinant juos iš esmės, jie labai sudėtingi, painūs vairuotojams, juose kai kurių krypčių transporto srautų važiavimo greitis kinta net iki 2,8 karto, todėl nepakankamas eismo saugumas ir menkas mazgo pralaidumas. Ekonominiu požiūriu jie yra labai brangūs. Šių sankryžų ir mazgų schemos, aprašymai pateikti knygoje „Miestotvarka“, Vilnius: Technika, 2003, 228-234 psl., žurnale „Statyba ir architektūra“ 2009 metųNr. 9, TSRS išradimas Nr. 1786221 tarptautinė klasė E 01 C 1/04. Minėtuose šaltiniuose pateikti mazgai ir sankryžos turi dar vieną trūkumą - jie pritaikyti tik keturių krypčių kelių mazgams, išskyrus žiedines sankryžas.

Išradimo analogas yra „Patobulintas žiedas su penkiais viadukais“, pavaizduotas knygos „Miestotvarka“ 229 psl. Analoge pavaizduoti du vienas kitą kertantys keliai. Vieno kelio važiuojamoji dalis, skirta važiavimui tiesiai, nutiesta viaduku, o kito - po juo. Posūkiams į dešinę ir į kairę nutiestas eismo ratu krypties kelias. Šio kelio, skirto važiuoti į kairę, važiuojamoji dalis eismo krypčių kirtimosi vietose nutiesta viadukais arba po jais ir taip išvengta važiuojamųjų dalių susikirtimų. Kiekvieno kelio dešiniojo vingio važiuojamoji dalis nutiesta į dešinę dar prieš eismo ratu kelio viaduką. Važiuojamoji dalis, skirta važiuoti tiesiai ir į kairę, vieno iš susikertančių kelių nutiesta eismo ratu kelio viaduku, o kito kelio - po eismo ratu kelio viaduku. Kiekvieno kelio važiavimo į kairę važiuojamoji dalis už eismo ratu kelio viaduko staigiais dešiniuoju ir kairiuoju vingiais sujungta su eismo ratu kelio važiuojamąja dalimi.

Šios sankryžos pagrindiniai trūkumai yra:

pernelyg staigūs važiavimo į kairę važiuojamosios dalies vingiai prieš įvažiavimo į eismo ratu krypties kelią, kurie beveik 3 kartus mažina kelio pralaidumą šia kryptimi ir gerokai didina eismo įvykių tikimybę (vingių posūkio spindulys 2,8 karto mažesnis už eismo ratu krypties kelio vingio spindulį);

dešinioji kelio juosta, kuri skirta važiuoti į kairėje kelio pusėje esančius objektus, vairuotojams nėra įprasta, todėl jie priversti nelauktai keisti eismo juostas sankryžoje, o tai didina įtampą ir kelia papildomą pavojų saugiam eismui;

didelis viadukų skaičius ir jų ilgis gerokai didina sankryžos kaštus;

šios konstrukcijos sankryžos negalima pritaikyti trijų, penkių ir didesnio krypčių skaičiaus kelių mazgams.

Išradimo esmės atskleidimas

Pareikšto išradimo tikslas yra gerokai padidinti eismo saugumą kelių mazge, mazgo pralaidumą sumažinti kelių mazgo statybos kaštus, padaryti mazgą lengvai suprantamą vairuotojams, išplėsti mazgo panaudojimo galimybes trijų, penkių ir didesnio krypčių skaičiaus kelių mazgams.

Išradimo esmė yra ta, kad turint tikslą padidinti eismo saugumą mazgo pralaidumą išplėsti jo panaudojimą trijų krypčių kelių mazgams, kiekvieno kelio važiuojamoji dalis, kuri skirta važiuoti per mazgą nutiesta prieš įvažiavimą į mazgą didelio spindulio dešiniuoju vingiu su galimu nuolydžiu iki viaduko ir po juo, o už viaduko - kylančiu kairiuoju didelio spindulio vingiu iki kito viaduko ir viaduku už kurio ji nutiesta į dešinę. Ši nuostata būtina bet kokio krypčių skaičiaus kelių mazgams ir pakankama tik trijų krypčių kelių mazgui.

Keturių krypčių kelių mazge, turint tikslą sumažinti viadukų skaičių, važiuojamoji dalis, skirta važiuoti per mazgą už viaduko, kuriuo ji nutiesta, padalyta į dvi, kurių dešinioji didelio spindulio dešiniuoju vingiu nutiesta į dešinę, o kairioji didelio spindulio kairiuoju vingiu toliau nutiesta artimiausiu viaduku, o už jo į dešinę.

Turint tikslą išplėsti mazgo panaudojimą penkių ir didesnio krypčių skaičiaus kelių mazgams, po kiekvienu viaduku nutiesta ne mažiau kaip po dvi važiuojamąsias dalis, kurios už viaduko nutiestos taip, kad tarp dešiniosios ir kairiosios važiuojamųjų dalią nutiestų artimiausiu viaduku, tilptų ne mažiau kaip po vieną važiuojamąją dalį.

Turint tikslą maksimaliai padidinti kairiosios važiavimo krypties važiuojamųjų dalių vingių spindulius mazge ir išlaikyti juos pastoviais visame mazge, jų centrai perstumti važiavimo kryptimi pirmyn už mazgo geometrinio centro ir į kairę nuo jo. Vingių krypties pasikeitimas galimas tų vingių liestinės taške arba įterpiant klotoides (liestines).

Siūlomo išradimo techninių sprendimų visuma leidžia kelių mazgo visų važiuojamųjų . dalių vingių spindulius daryti pastovius ir ne mažesnius už mažiausius susikertančių kelių vingių spindulius. Tai suteikia galimybę vairuotojams saugiai važiuoti kelių mazge bet kuria kryptimi pastoviu greičiu ir ne mažesniu kaip susikertančiuose keliuose. Racionalus ir vairuotojams suprantamas eismo juostų išdėstymas, juostų, viadukų derinys, kuris leidžia pervažiuoti kelių mazgą bet kuria norima kryptimi nekeičiant eismo juostos mazge, gerokai didina eismo saugumą. Eismo kryptys juostose atitinka kelių eismo taisyklių reikalavimus:

važiavimui į dešinę skirta dešinioji, į kairę - kraštinė kairioji, o tiesiai - viduriniosios eismo juostos.

Autokelių mazgo statybos kaštai gerokai sumažinami tuo, kad sumažintas viadukų skaičius ir ilgis - vietoje penkių viadukų yra keturi (keturių krypčių kelių mazge, kuris atitinka analogą). Viadukų skaičius atitinka mazgo krypčių skaičių. Kiekvieno viaduko ilgis yra ne per visą geometriškai kertamo kelio plotį, o tik per vienos važiuojamosios dalies plotį, todėl beveik dvigubai sutrumpėja viadukų ilgis ir sumažėja mazgo statybos kaštai.

Pareikštas išradimas pritaikytas trijų, keturių ir penkių krypčių kelių mazgams ir lengvai galima pritaikyti didesnio skaičiaus mazgams.

Brėžinių figūrų aprašymas

Autokelių mazgo vaizdas plane, eismo juostų, važiuojamųjų dalių ir viadukų išdėstymas mazge ir jo taikymo galimybės pavaizduotos brėžiniuose Fig. 1, Fig. 2 ir Fig. 3. Brėžinyje Fig.

pavaizduotas trijų, Fig. 2 - keturių ir Fig. 3 - penkių krypčių kelių mazgai.

Fig. 1 pavaizduotas trijų krypčių kelių mazgas, kuris sudarytas iš:

kelio A, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Aįv su eismo juostomis ai ir a₂, važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Avm, išvažiavimo iš mazgo krypties važiuojamosios dalies Aišv su eismo juostomis cj ir b₂;

kelio B, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Bįv su eismo juostomis bi ir b₂, važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Bvm, išvažiavimo iš mazgo krypties važiuojamosios dalies Bišv su eismo juostomis ai ir c₂;

kelio C, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Cįv su eismo juostomis Ci ir c₂, važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Cvm, išvažiavimo iš mazgo krypties kelio važiuojamosios dalies Cišv su eismo juostomis bi ir a₂, viadukų 1,2 ir 3.

Kelio A važiuojamoji dalis su eismo juosta ai prieš mazgą atskirta nuo važiuojamosios dalies Avm ir nutiesta didelio spindulio dešiniuoju vingiu, o toliau sujungta su kairėje pusėje didelio spindulio kairiuoju vingiu greta nutiesta kelio C važiuojamąja dalimi Cvm. Bendra važiuojamoji dalis nutiesta didelio spindulio dešiniuoju vingiu į kelią B ir sudaro jo važiuojamąją dalį Bišv su eismo juostomis ai ir c₂. Kita kelio A važiuojamoji dalis Avm nutiesta didelio spindulio dešiniuoju vingiu su nuolydžiu iki viaduko 1 ir po juo, toliau kylančiu kairiuoju vingiu iki viaduko 2 ir šiuo viaduku. Kairiojo vingio spindulio centras perstumtas važiavimo kryptimi į priekį už mazgo geometrinio centro ir į kairę nuo jo.Už viaduko ši važiuojamoji dalis sujungta su dešinėje greta nutiesta kelio B važiuojamąja dalimi su eismo juosta bj. Bendra važiuojamoji dalis kairiuoju, toliau dešiniuoju didelio spindulio vingiais nutiesta į kelią C ir sudaro to kelio važiuojamąją dalį Cišv.

Kelių B ir C važiuojamosios dalys nutiestos analogiškai kaip kelio A.

Brėžinyje Fig. 2 pavaizduotas keturių krypčių kelių mazgas, kuris sudarytas iš: kelio A, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Aįv su eismo juostomis ai, a2 ir a3, važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Avm, išvažiavimo iš mazgo krypties važiuojamosios dalies Aišv su eismo juostomis di, b3 ir C2;

kelio B, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Bįv su eismo juostomis bi, b2 ir b3, važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Bvm, išvažiavimo iš mazgo krypties važiuojamosios dalies Bišv su eismo juostomis ai, C3 ir d2;

kelio C, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Cįv su eismo juostomis ei, C2 ir C3, važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Cvm, išvažiavimo iš mazgo krypties važiuojamosios dalies Cišv su eismo juostomis bi, d3 ir a2;

kelio D, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Dįv su eismo juostomis dj, d2 ir d3, važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Dvm, išvažiavimo iš mazgo krypties važiuojamosios dalies Dišv su eismo juostomis ei, a3 ir b2;

viadukų 1,2, 3 ir 4.

Kelio A važiuojamoji dalis su eismo juosta ai nutiesta taip, kaip trijų krypčių kelio mazge. Važiuojamoji dalis Avm, kurią sudaro eismo juostos a2 ir a3, iki viaduko 2 nutiesta kaip trijų krypčių kelio mazge. Važiuojamoji dalis Avm už viaduko 2 išskirta į dvi: dešiniąją Ad ir kairiąją Ak. Dešinioji važiuojamoji dalis su eismo juosta a2 toliau sujungta su greta dešinėje nutiestomis kelių D ir B eismo juostomis d3 ir bj, nutiesta dešiniuoju vingiu į kelią C ir sudaro jo važiuojamąją dalį Cišv. Kairioji važiuojamoji dalis Ak toliau kairiuoju vingiu nutiesta viaduku 3. Už viaduko prie jos prijungtos iš abiejų pusių greta nutiestos kelių B ir C važiuojamosios dalys su eismo juostomis b2 ir C[. Toliau bendra važiuojamoji dalis nutiesta dešiniuoju vingiu į kelią D ir sudaro jo važiuojamąją dalį Dišv.

Kelių B, C ir D važiuojamosios dalys mazge nutiestos analogiškai kaip kelio A.

Brėžinyje Fig. 3 pavaizduotas penkių krypčių kelių mazgas, kuris sudarytas iš: kelio A, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Aįv su eismo juostomis ai, a2, a3 ir a4, važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Avm, išvažiavimo iš mazgo važiuojamosios dalies Aišv su eismo juostomis ei, d2, bų ir C3;

kelio B, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Bįv su eismo juostomis bi, b2, b₃ ir bą važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Bvm, išvažiavimo iš mazgo važiuojamosios dalies Bišv su eismo juostomis ai, ę₂, C4 ir d₃;

kelio C, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Cįv su eismo juostomis ei, C2, c₃ ir C4, važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Cvm, išvažiavimo iš mazgo važiuojamosios dalies Cišv su eismo juostomis bi, a2, d4 ir e₃;

kelio D, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Dįv su eismo juostomis dj, d2, d₃ ir cU, važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Dvm, išvažiavimo iš mazgo važiuojamosios dalies Dišv su eismo juostomis ei, b2, e4 ir a₃;

kelio E, šio kelio įvažiavimo į mazgą krypties važiuojamosios dalies Eįv su eismo juostomis ei, c₂, e₃ ir e4, važiavimo per mazgą važiuojamosios dalies Evm, išvažiavimo iš mazgo važiuojamosios dalies Eišv su eismo juostomis di, C2, a4 ir b₃;

viadukų 1,2, 3,4 ir 5.

Šio mazgo po kiekvienu viaduku yra dvi tunelio dalys: IK, ID, 2K, 2D, 3K, 3D, 4K,

4D, 5K ir 5D. Penkių krypčių kelių mazgas - tai trijų ir keturių krypčių kelių mazgų hibridas. Jame kelio A važiuojamoji dalis su eismo juosta aj ir važiuojamoji dalis su eismo juosta a2 nutiesta analogiškai kaip trijų krypčių kelių mazge. Važiuojamoji dalis, kurioje yra a₃ ir 84 eismo juostos, nutiesta analogiškai kaip keturių krypčių kelio mazgo važiuojamoji dalis su eismo juostomis a2 ir a₃. Be to, ant viaduko 2 tarp važiuojamosios dalies su eismo juosta a2 ir važiuojamosios dalies su eismo juostomis a₃ ir ą nutiestos trijų ¢4, e₃ ir d4 eismo juostų važiuojamoji dalis. Kelių B, C, D ir E važiuojamosios dalys nutiestos analogiškai kaip kelio A.

Eismas trijų krypčių kelių mazge labai paprastas. Kai vairuotojas, važiuodamas keliu A, nori patekti į kelią B, jis užima dešiniąją eismo juostą ai. Įvažiavęs į mazgą vairuotojas pastebi, kad greta jo kairiąja juosta C2 važiuoja transportas iš kelio C. Keisti eismo juostą arba duoti kelią kitoms transporto priemonėms nėra jokio reikalo. Kai vairuotojas nori mazge sukti į kairę (patekti į kelią C), jis užima kairiąją eismo juostą a2, pervažiuoja po viaduku 1, toliau pakyla ir pervažiuoja viaduku 2, už šio viaduko dešinėje važiuojamosios dalies pusėje atsiranda eismo juosta bj, kuria važiuoja transportas iš kelio B. Šiuo atveju taip pat kiekvienas toliau gali važiuoti nekeisdamas eismo juostų.

Eismas keturių ir penkių krypčių kelių mazguose yra visiškai analogiškas aprašytam.

Claims

Išradimo apibrėžtis

1. Autokelių mazgas, susidedantis iš susikertančių kelių su dešiniosios važiavimo krypties važiuojamosiomis dalimis ir kairiosios, eismo ratu, važiavimo krypties važiuojamosiomis dalimis su viadukais, besiskiriantis tuo, kad kiekvieno kelio važiuojamoji dalis, kuri skirta eismui per mazgą, nutiesta dešiniuoju vingiu iki viaduko ir po juo, o toliau - kairiuoju vingiu iki kito viaduko ir viaduku.
2. Autokelių mazgas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad, keturių krypčių kelių mazge, važiuojamoji dalis už viaduko, kuriuo ji nutiesta, padalyta į dvi, kurių kairioji nutiesta kairiuoju vingiu ir artimiausiu viaduku.
3. Autokelių mazgas pagal 1 ir 2 punktus, besiskiriantis tuo, kad, penkių krypčių kelių mazge, po kiekvienu viaduku yra nutiestos ne mažiau kaip dvi važiuojamosios dalys, kurios už viaduko nutiestos taip, kad tarp dešiniosios ir kairiosios važiuojamųjų dalių, nutiestų artimiausiu viaduku tilptų ne mažiau, kaip viena važiuojamoji dalis.
4. Autokelių mazgas pagal 1, 2 ir 3 punktus, besiskiriantis tuo, kad, važiuojamųjų dalių vingių spinduliai mazge yra ne mažesni už mažiausius susikertančių kelių vingių spindulius.
5. Autokelių mazgas pagal 1, 2, 3 ir 4 punktus, besiskiriantis tuo, kad, kiekvienos mazgo važiuojamosios dalies kairiojo vingio spindulio centras perstumtas važiavimo kryptimi už mazgo geometrinio centro pirmyn ir į kairę.