ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Αγρονό ων Το ογράφων Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Συγκοινωνιακής Τεχνικής Οδοποιία ΙΙI (Σχεδιασμός & Λειτουργία κόμβων) Κωνσταντίνος Αντωνίου Αναπληρωτής Καθηγητής ΕΜΠ antoniou@central.ntua.gr ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΣΟΠΕΔΩΝ ΚΟΜΒΩΝ Ιωάννα Σπυροπούλου Επίκουρος Καθηγητής ΕΜΠ iospyrop@central.ntua.gr
Άδεια χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. 2
Αναγνώριση κόμβου Σχήμα 1. Αναγνώριση κόμβου 3
Ταχύτητα κόμβου Vκ Vκ = επιτρεπόμενη ταχύτητα = όριο ταχύτητας στην περιοχή του κόμβου Διαφορετικά (χαω): Α Ι: 90, (80) Α ΙΙ: (90), 80, 70 Α ΙΙΙ, Α ΙV B II, B III: 70 B IV, C III, C IV: 50 V85-Vκ<20χαω 4
Τυπικές μορφές ισόπεδων κόμβων Πίνακας 1. Τυπικές μορφές ισόπεδων κόμβων Τυπική μορφή Συμβολή Διασταύρωση Οδοί δύο λωρίδων κυκλοφορίας Διαιρεμένη οδός με οδό δύο λωρίδων κυκλοφορίας Κατά κανόνα με σηματοδότηση Διαιρεμένες οδοί Με σηματοδότηση 5
Τυπικές μορφές ισόπεδων κόμβων Πίνακας 2. Τυπικές μορφές ισόπεδων κόμβων Τυπική μορφή Συμβολή Διασταύρωση Μερικώς ανισόπεδη διασταύρωση οδών 2 λωρίδων κυκλοφορίας ή διαιρεμένων οδών Διασταύρωση οδών 2 λωρίδων κυκλοφορίας με μετατόπιση Διαπλατυσμένη συμβολή ή διασταύρωση με τουλάχιστον μια διαιρεμένη οδό Κυκλικός κόμβος σε οδούς με δύο λωρίδες κυκλοφορίας ή διαιρεμένες οδούς 6
Θέση συνδετηρίων ραμπών (κατ. IV) Ανάλογα με τη δεσπόζουσα στρέφουσα Σχήμα 2. Θέση συνδετηρίων ραμπών (κατ. IV) 7
Λεπτομέρεια κατ. V Αριστερή μετατόπιση Δεξιά μετατόπιση Σχήμα 3. Λεπτομέρεια κατ. V 8
Αποκατάσταση τυπικών μορφών Σχήμα 4. Αποκατάσταση τυπικών μορφών 9
Αποκατάσταση τυπικών μορφών Σχήμα 5. Αποκατάσταση τυπικών μορφών 10
Αποκατάσταση τυπικών μορφών Αρχική κατάσταση Αποκατάσταση των κλάδων του κόμβου Αποκατάσταση των κλάδων του κόμβου Με αριστερές στροφές και τριγωνικές νησίδες Σχήμα 6. Αποκατάσταση τυπικών μορφών 11
Αποκατάσταση τυπικών μορφών Αρχική κατάσταση Αποκατάσταση των κλάδων του κόμβου Αποκατάσταση των κλάδων του κόμβου Με αριστερές στροφές και τριγωνικές νησίδες Σχήμα 7. Αποκατάσταση τυπικών μορφών 12
Χάραξη του άξονα δευτερεύουσας οδού σε ισόπεδο κόμβο - Οριζοντιογραφία Είναι επιθυμητό να τέμνονται οι οδοί υπό (σχεδόν) ορθή γωνία Σε αντίθετη περίπτωση, εισάγονται κατάλληλες καμπύλες στην οριζοντιογραφία της δευτερεύουσας οδού Γενικώς η κατασκευή Ι/Κ σε καμπύλες πρέπει να αποφεύγεται για λόγους ορατότητας και προσαρμογής των επικλίσεων Σύμφωνα με τους Γερμανικούς κανονισμούς (RAS-K-1), η γωνία τομής των αξόνων των οδών του κόμβου πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ των 80 g (=72 o ) kai 120 g (=108 o ) Οι Καναδικοί κανονισμοί (TAC/ACT, 1999) επιβάλλουν και ένα ευθύγραμμο τμήμα 20μ. στο σημείο συναρμογής της δευτερεύουσας οδού 13
Σχήμα 8. Χάραξη του άξονα δευτερεύουσας οδού σε ισόπεδο κόμβοοριζοντιογραφία 14
Παράδειγμα διαμόρφωσης (αστική περιοχή) Σχήμα 9. Παράδειγμα διαμόρφωσης (αστική περιοχή) 15
Χάραξη του άξονα δευτερεύουσας οδού σε ισόπεδο κόμβο - Μηκοτομή Η κατά μήκος κλίση της δευτερεύουσας οδού, όταν είναι διαφορετική από την επίκλιση του οδοστρώματος της κύριας οδού, τροποποιείται ως εξής: Πρόβλεψη κατάλληλων κλίσεων και κατακόρυφων καμπυλών Υπό την προϋπόθεση ότι δεν θα μειωθούν οι αποστάσεις ορατότητας Η μέγιστη κατά μήκος κλίση είναι 5% και η επιθυμητή <3% Ελάχιστη κατά μήκος κλίση σε κόμβο είναι 0.5% (γιατί?) Στους Καναδικούς κανονισμούς μεταξύ του οδοστρώματος της κύριας οδού και της κυρτής ή κοίλης καμπύλης της δευτερεύουσας οδού παρεμβάλλεται ευθύγραμμο τμήμα μήκους 20μ. 16
Σχήμα 10. Χάραξη του άξονα δευτερεύουσας οδού σε ισόπεδο κόμβομηκοτομή 17
1 η περίπτωση: χωρίς θλάση 2 η περίπτωση: με θλάση 5% Κλίση της 2ουσας οδού Κύρια οδός Κλίση της 2ουσας οδού Σχήμα 11. Περίπτωση με θλάση και χωρίς θλάση 18
Αποστράγγιση Προσαρμόζονται οι κλίσεις μόνο της δευτερεύουσας οδού Απαγορεύεται η είσοδος ομβρίων σε άλλους κλάδους Ζώνη ασθενούς απορροής μηκοτομής με επίκλιση 2,5% Λοξή κλίση 2% Απαραίτητα σχέδια υψομετρικής διαμόρφωσης 19
Λωρίδες κυκλοφορίας Πλάτος λωρίδας κυκλοφορίας μεταξύ κρασπέδου και σταγόνας εξαρτάται από Vκ και τύπο οχήματος Vκ=90χαω Β=5,50μ Vκ=70χαω Β=4,50μ Vκ=50χαω Β=κανονικό πλάτος λωρίδας κυκλοφορίας 20
Λωρίδες κυκλοφορίας Μη σηματοδοτούμενοι κόμβοι: Αριθμός διαμπερών λωρίδων αμετάβλητος (κατά κανόνα) πριν και μετά τον κόμβο Σε σηματοδοτούμενους κόμβους είναι δυνατή η αύξηση του αριθμού λωρίδων τοπικά για την βελτίωση της κυκλοφοριακής ικανότητας Σε δύσκολες περιοχές το πλάτος μπορεί να μειωθεί από 3,25μ σε 3,00μ (ακόμα και έως 2,75μ σε οδούς πολλών λωρίδων με Vκ<=50χαω) 21
Διεύρυνση σε σηματοδοτούμενο κόμβο l z l A l l z1 Σχήμα 12. Διεύρυνση σε σηματοδοτούμενο κόμβο l z = V k i /3 Διευρύνσεις σε μήκος Μήκος αναμονής l A Το πλήρες πλάτος των διαμπερών λωρίδων πρέπει να παραμένει τουλάχιστον l 40m μετά τη διασταύρωση Για την ομαλή μείωση του πλάτους απαιτείται μια καμπή l z1 τάξης μεγέθους 40 με 60 μέτρων 22
Συναρμογές πρόσθετων λωρίδων Πίνακας 3. Συναρμογές πρόσθετων λωρίδων 23
Λωρίδες αριστερής στροφής Απαραίτητες για οδούς με 4 τουλάχιστον λωρίδες κυκλοφορίας και σηματοδοτούμενους κόμβους Για οδούς με 2 λωρίδες κυκλοφορίας εξαρτάται από τη διαμόρφωση, την κατηγορία των οδών, την θέση του κόμβου και την κυκλοφορία Ειδικά για οδούς κατηγορίας Α με υψηλές ταχύτητες και φόρτους, οι λωρίδες αριστερής στροφής βελτιώνουν σημαντικά την ασφάλεια Επίσης, οι λωρίδες αριστερής στροφής αποτελούν το καλύτερο ίσως σημάδι αναγνώρισης του κόμβου 24
Διαμορφώσεις αριστερής στροφής Σχήμα 13. Διαμορφώσεις αριστερής στροφής 25
Μήκος επιβράδυνσης l v Φόρτος ρεύματος εξόδου q [οχ/ω] Πίνακας 4. Μήκος επιβράδυνσης Κατά μήκος κλίση s [%] και ταχύτητα κόμβου Vk [χαω] 400 >400 26
Διαμορφώσεις δεξιάς στροφής Ακτίνα του απλού κυκλικού τόξου R Κεντρική ακτίνα ακτίνας τριών τόξων R 2 Άνοιγμα εξόδου l o Μήκος λωρίδας δεξιάς στροφής l Σχήμα 14. Διαμορφώσεις δεξιάς στροφής 27
Δεξιά στροφή Σχήμα 15. Δεξιά στροφή 28
Δεξιά στροφή με τρίγωνη νησίδα εντός οικισμών Σε ειδικές περιπτώσεις και χωρίς διάβαση πεζών Σχήμα 16. Δεξιά στροφή με τριγωνική νησίδα 29
Διεύρυνση Σχήμα 17. Διεύρυνση 30
Ανακάμψεις Σχήμα 18. Ανακάμψεις Όχημα α b Με ρυμουλκούμενο 25.00μ (23.00μ) 7.50μ Φορτηγό διανομής 12.50μ 4.00μ 31
Νησίδες - Σκοπός Αποφυγή συγκρούσεων οχημάτων Έλεγχος της γωνίας συμβολής ή μερισμού των κυκλοφοριακών ρευμάτων Μείωση της υπερβολικής επιφάνειας του οδοστρώματος Διευθέτηση της κίνησης και υπόδειξη της κατάλληλης χρήσης του κόμβου Διευθετήσεις που να ευνοούν μια επικρατούσα κίνηση στροφής Προστασία των πεζών Προστασία και περιοχή στάσης των οχημάτων που διέρχονται από τον κόμβο Τοποθέτηση των κατασκευών ελέγχου κυκλοφορίας Φωτεινή σηματοδότηση Στατική σήμανση Σήμανση μεταβλητών μηνυμάτων 32
Νησίδες - Μέριμνα Μείωση κινδύνου για τα οχήματα Σχετικά μικρό κόστος κατασκευής και συντήρησης Κατάληψη ελάχιστου χώρου της οδού Αρκετά επιβλητικές ώστε να μην διέρχονται οι οδηγοί πάνω από αυτές 33
Νησίδες Λειτουργική κατάταξη Νησίδες διοχέτευσης κυκλοφορίας Έλεγχος και κατεύθυνση των κινήσεων των οχημάτων, συνήθως κατά την στροφή Διαχωριστικές νησίδες Διαχωρισμός αντίθετης ή ίδιας κατεύθυνσης κυκλοφορίας, συνήθως διερχόμενων κινήσεων Νησίδες πεζών Χώρος προσωρινής στάσης για τους πεζούς 34
Καμπύλες στρογγύλευσης Καμία στρέφουσα: μπορεί να γίνει με R=1m Χαμηλή κυκλοφορία, σχεδόν αποκλειστικά ΙΧ: μπορεί να γίνει με απλό κυκλικό τόξο Ακτίνα R κυκλικού τόξου Ενδιάμεσες τιμές με γραμμική παρεμβολή Σχήμα 19. Καμπύλες στρογγύλευσης 35
Καμπύλες στρογγύλευσης Αλληλουχία τριών κυκλικών τόξων (κανιστροειδής) Καλύτερη προσαρμογή: R1:R2:R3 = 2:1:3 Για ΙΧ: R1=16m, R2=8m, R3=24m Για φορτηγά: R1=20m, R2=10m, R3=30m Το τόξο R1 αντιστοιχεί σε επίκεντρη γωνία 17,5gon, το τόξο R3 σε γωνία 22,5gon ενώ το υπόλοιπο στο τοξο R2 36
Χάραξη τρίτοξης καμπύλης Σχήμα 20. Χάραξη τρίτοξης καμπύλης 37
Σχήμα 21. Χάραξη τρίτοξης καμπύλης 38
Τελική χάραξη Σχήμα 22. Τελική χάραξη 39
Σχήμα 23. Τελική χάραξη 40
Σχήμα 24. Τελική χάραξη 41
Χάραξη μικρής σταγόνας Σχήμα 25. Χάραξη μικρής σταγόνας 42
Χάραξη εξόδων/εισόδων Σχήμα 26. Χάραξη εξόδων/ εισόδων 43
Τελική χάραξη Σχήμα 27. Τελική χάραξη 44
Χάραξη μεγάλης σταγόνας Σχήμα 28. Χάραξη μεγάλης σταγόνας 45
Υπόμνημα Συντομεύσεις Φορτηγό με ρυμουλκούμενο δεν χρησιμοποιεί απέναντι λωρίδες Χωρίς χρήση απέναντι λωρίδων Τροχιές των οχημάτων Χρήση απέναντι λωρίδας στη δευτερεύουσα οδό Οχημα διανομής χρησιμοποιεί μία απέναντι λωρίδα Τριαξωνικό φορτηγό χρησιμοποιεί δύο απέναντι λωρίδες Λεωφορείο (και αρθρωτό) δεν χρησιμοποιεί απέναντι λωρίδες Διατομή εισόδου Διατομή εξόδου Χρήση δύο απέναντι λωρίδων κυκλοφορίας Χρήση απέναντι λωρίδας στην κύρια οδό Σχήμα 29. Υπόμνημα 46
Πίνακας 5 Κατηγορία οδού Δευτερεύουσα οδός Κύρια οδός 47
Σχήμα 30. Τροχιές λεωφορείου 48
Διαχωριστικά οδού εκτός αστικών περιοχών (1) μεγάλη σταγόνα (2) μικρή σταγόνα Διαχωριστικά οδού εντός αστικών περιοχών (1) στην κύρια ή δευτερεύουσα οδό (2) στην κύρια οδό Σχήμα 31. Διαχωριστικά οδού 49
Πλάτος που επιτρέπει αριστερές στροφές Αριστερές είσοδοι Αριστερές έξοδοι Σχήμα 32. Πλάτος για αριστερές στροφές 50
Κυκλικός κόμβος εντός αστικής περιοχής Κυκλικός κόμβος εκτός αστικής περιοχής Σχήμα 33. Κυκλικός κόμβος εντός και εκτός αστικής περιοχής 51
Εξωτερική διάμετρος Πλάτος της κυκλικής οδού Χαρακτηριστικά κυκλικού κόμβου Πλάτος των λωρίδων κυκλοφορίας Των εισόδων στον κόμβο Των εξόδων από τον κόμβο Ακτίνες καμπύλων συναρμογής Των εισόδων στον κόμβο Των εξόδων από τον κόμβο Διάσταση κυκλικού κόμβου Πλάτος εσωτερικού δακτυλίου (σε ποσοστό) Επίκλιση Μέγιστη επιτρεπτή διαγώνιος κλίση Πίνακας 6. Χαρακτηριστικά κυκλικού κόμβου Εντός αστικής περιοχής Εκτός αστικής περ. Πλάτος των «νησίδων» Χωρίς δυνατότητα διάβασης Με δυνατότητα διάβασης για πεζούς Με δυνατότητα διάβασης για ποδηλάτες 52
Επιλογή κατηγορίας ισόπεδου κόμβου Σχήμα 34. Επιλογή κατηγορίας ισόπεδου κόμβου 53
Corridor Visualization Explorer Σχήμα 35. Corridor Visualization Explorer 54
Κατάλογος αναφορών σχημάτων (1/2) Σχήματα 1-7 Natzschka, H. (1997). Straßenbau-Entwurf und Bautechnik. Σχήμα 8 Richtlinien fur die Anlage von Straben (RAS), Teil: Knotenpunkte (RAS-K), Abschnitt 1: Plangleiche Knotenpunkte RAS-K-1, Ausgabe 1988. Σχήμα 9 Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματος παρακαλώ επικοινωνήστε μαζί μας. Σχήματα 11-19 Natzschka, H. (1997). Straßenbau-Entwurf und Bautechnik. Σχήματα 20-28 Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματος παρακαλώ επικοινωνήστε μαζί μας. 55
Κατάλογος αναφορών σχημάτων (2/2) Σχήματα 29-33 Wolfgang Pietzsch and Gunter Wolf (2005). Strassenplanung. 7 Auflage, Werner Verlag. Σχήμα 34 Liu Hongqi (2014). Classification and Design of Highway At-grade Intersection. 2nd International Conference on Access Management Sept 2014 Shanghai China. http://www.accessmanagement.info/sites/default/files/icam14-09liu.pdf Σχήμα 35 http://teachamerica.com/cve/cve.html 56
Κατάλογος αναφορών πινάκων Πίνακες 1-6 Natzschka, H. (1997). Straßenbau-Entwurf und Bautechnik. 57
Χρηματοδότηση Το παρόν υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 58