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城市地铁中曲线的快速输入方法


    在一些设计图纸中,根据标段划分范围给定设计线路的参数往往不能按交点法定义,比如线路中某点里程及其坐标,在设计断面图中给出曲线的要素(比如曲线转角、半径、切线长等曲线形状要素),而曲线交点坐标需要在交桩表或更大范围的图纸中查取。

    如果标段较短,如城市地铁工程,区间长度大致在700m~1500m,有些大曲线完全包括这些区间,在设计图纸中就很难查到完整的交点坐标。

    这时应用GSP软件定义曲线,最好应用积木法较为方便。根据曲线上任两点的里程及坐标(不管是直线还是曲线),就可以完全复原所在标段的曲线,输入到GSP软件中。这里以成都地铁某区间的曲线为例介绍具体方法,其他情况可以仿照解决。

从图上查到的资料如下:

位置

里程

坐标

曲线类型

明挖车站与盾构区间分界点

GZDK24901.918

2703.1362,19593.8662

圆曲线,左转半径350

YH

GZDK25428.259

2376.9612,19943.4595

缓曲

HZ

GZDK25488.259

2380.4562,20003.3381

直线

区间与车站分界点

GZDK25616.5

2388.8035,20099.1838

直线

     区间起始即位于圆曲线上,根据图纸可以知道车站、盾构区间分界点(位于圆曲线上)的里程和坐标,在区间中有YH点里程计坐标。
    1、曲线半径一般是可以轻易查取到的;
    2、根据两点里程可以确定两点间的圆曲线长度;
    3、根据两点的坐标可以确定曲线的位置和方向;
    4、有圆曲线长度和半径求得这段圆曲线的弦切角(所对应圆心角的一半),由两点方位与弦切角则可以求得起点的切线方位;这就将曲线的起点坐标、方位确定下来了;输入到GSP积木法表格中第一行(第一行中输入的曲线与其他行输入曲线段的区别仅仅在于多了起点坐标和方位而已);
    5、后续的曲线就按照曲线长度、起点半径、曲线类型、转向几个参数,在GSP积木法表格中输入即可;
    6、接下来的工作仅仅是单击【转换】按钮、以及里程、纵坡的定义....

计算如下:

起点位于圆曲线,与HY间曲线长度为526.341(=25428.259-24901.918),弦长为478.1275m(根据两点坐标反算)、方位为133°0054.9″;

该段圆曲线对应的圆心角为β=86°0947.5″(=526.341/350),弦切角为其一半(43°0453.75″);

则起点的切线方位为176°0548.65″(=133°0054.9+43°0453.75″)。

 

输入数据如下:

 

X

Y

切线方位

半径

曲线长度

里程

线形

转向

1

2703.136

19593.87

176.0549

350

526.341

GZDK24901.918

圆曲

2

 

 

 

350

60

 

缓曲

3

 

 

 

0

4.709

 

直线

 

4

 

 

 

0

91.5

 

直线

 

5

 

 

 

0

0

 

 

转换后的数据如下:

曲控点 X Y 切线方位 半径 曲线长度 里程 线形 转向 转角 连续里程
1 ZZ 2703.136 19593.866 176.054865 350 526.341 GZDK24901.9180 圆曲 86.09475 24901.92
2 YH 2376.961 19943.460 89.5601152 350 60 GZDK25428.2590 缓曲 4.543984 25428.26
3 HZ 2380.456 20003.338 85.0121311 0 4.709 GZDK25488.2590 直线     25488.26
4 ZZ 2380.865 20008.029 85.0121311 0 91.5 GZDK25525.0010 直线     25492.97
5 ZZ 2388.803 20099.184 85.0121311 0 0 GZDK25616.5010       25584.47

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