ЭСТАКАДА ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА РАЗНЫХ УРОВНЯХ

Полезная модель относится к области конструирования и установки эстакад для движения транспортных средств на разных уровнях, в частности, эстакад для движения легковых автомобилей, а также эстакад для движения грузовых автомобилей или эстакад для движения велосипедов.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является эстакада автомобильной дороги (патент РФ №2198976). Эстакада включает в себя пролетные строения, опоры и подходные участки. Эстакада выполнена не менее чем одиннадцатипролетной по длине, двухветвевой параллельно сдвоенной в поперечном сечении, каждая ветвь не менее чем под четыре полосы встречно направленного относительно другой ветви эстакады движения по проезжей части и расположена вдоль продольной оси автомобильной дороги.
Недостатком этого технического решения является то, что оно не обеспечивает достаточно высокой пропускной способности для того, чтобы на магистралях в пиковый период движения не создавались пробки, не обеспечивается также возможность разведения потоков движения автотранспорта в одну или в какие-либо другие стороны по эстакадам с односторонним движением при возникновении такой необходимости, не обеспечивается возможность поступательного движения автотранспорта по связанным между собой различным уровням движения.
Задачей изобретения является создание условий для устранения пробок на транспортных магистралях наиболее дешевыми и эффективными средствами, а также снижение загрязнения окружающей среды до минимально возможного уровня.
Техническим результатом изобретения является: высокая пропускная способность эстакады, особенно ее многоэтажных вариантов, - около 15 тысяч транспортных средств в час при двух этажах в эстакаде и около 50 тысяч транспортных средств в час при 5-ти этажах в эстакаде; возможность продолжать движение, обходя места ремонта или аварий на тех или иных участках эстакады; возможность непрерывного движения транспортных средств на скорости 40-90 км в час; обеспечение однотипности конструкций многоэтажных эстакад для их быстрой сборки и установки; обеспечение проводки и разводки многоуровневых эстакад практически над любым пространством, исключая жилые застройки, в особенности над дорожными и железнодорожными трассами по радиальным и кольцевым направлениям; обеспечение разводки эстакад для двустороннего движения на две или более эстакад с односторонним движением; обеспечение установки эстакад двустороннего и одностороннего движения над перегруженными межгородскими трассами любого типа; существенное повышение степени безопасности дорожного движения, понижение шума и загрязнения воздуха.
Технический результат достигается тем, что в эстакаде для перемещения транспортных средств на разных уровнях, включающей в себя опоры, по крайней мере, две полосы одностороннего движения, участки въезда и съезда, к крайним полосам движения на том или ином этаже многоэтажной эстакады с внешней стороны с дорожных наземных полос движения, а также от одного этажа к другому подведены дугообразные наклонные полосы движения для въезда и съезда с эстакады транспортных средств, а также для их переезда с одного этажа на другой.
Кроме того, дугообразные наклонные полосы движения закрыты сверху и по бокам, образуя переходные участки с одного уровня движения на другой типа изогнутых объемных рукавов.
Кроме того, полосы продольного движения верхнего этажа эстакады закрыты сверху.
Кроме того, эстакада по бокам изолирована стенками от внешней среды.
Таким образом, пропускная способность эстакады может варьироваться в широких пределах за счет возможности переезда транспортного средства с одной полосы движения на другую и с одного этажа - на другой, а также за счет возможности наращивания этажей эстакады по вертикали.
Непрерывность движения, несмотря на возможные помехи движению на полосе в виде аварий, ремонтных работ и т.п., так же обеспечивается переездом транспортных средств на свободные полосы движения.
Возможность монтажа въездных и съездных рукавов с внешних сторон эстакады не только от наземного дорожного покрытия до первого этажа, но и, например, от наземного покрытия до одного из средних этажей или верхнего этажа, обеспечивает быстрый въезд и съезд транспортных средств, а также быстрое перемещение их на более свободные полосы движения.
Однотипность секций эстакады, возможность изготовления всех ее элементов в промышленных условиях обеспечивают быструю сборку и установку эстакады.
Размещение всех полос движения эстакады в закрытом объеме позволяет понизить шум и загрязненность воздуха вне эстакады, а также защищает полосы движения от воздействия окружающей среды.
Подобные многоэтажные эстакады для вновь прокладываемых дорожных трасс делают ненужным строительство обычных дорог с формированием дорогостоящего многослойного дорожного полотна и его последующий дорогостоящий ремонт, причем устанавливать эстакады можно на низкой высоте над самой поверхностью земли, поднимая их уровень только при пересечениях с другими магистралями и сооружениями. Малоэтажная эстакада, к тому же, как минимум, в два раза дешевле аналогичной по числу полос движения дорожной магистрали, имеет большую пропускную способность в пиковые нагрузки и может устанавливаться при сравнительно небольших затратах в местах, где дороги строить крайне затруднительно и чрезвычайно затратно, например, в местностях с вечной мерзлотой, болотистых местностях, местах со специфически сложным рельефом и т.п.
Предложенная конструкция магистрали-эстакады позволяет также рукава-въезды, рукава-съезды и рукава - переходные участки между этажами монтировать так, как это диктуется обстановкой и на любых расстояниях друг от друга, например, достаточно часто для городских магистралей и достаточно редко для межгородских трасс.
На фиг.1 показано расположение въездных, переходных и съездных дугообразных наклонных полос движения для последовательного подъема или съезда транспортного средства с этажа на этаж фрагмента трехэтажной эстакады двустороннего движения, вид сбоку.
На фиг.2 показано расположение въездных, переходных и съездных дугообразных наклонных полос движения для подъема или съезда транспортного средства, минуя один или несколько этажей фрагмента трехэтажной эстакады двустороннего движения, вид сбоку.
На фиг.3 показан в изометрии внешний вид двухэтажной эстакады с въездыми, переходными и съездными рукавами.
Эстакада 1 с полосами одностороннего движения (фиг.1-3), включает в себя вертикальные 2 и горизонтальные (не показаны) опоры, дорожное полотно с полосами движения 3, въездные участки 4 и участки съезда 5, выполненные в виде дугообразных наклонных полос движения (фиг.1-3), причем в предпочтительном варианте эти полосы закрыты с боков и сверху и напоминают изогнутые объемные рукава (фиг.3). Этажи эстакады 1 могут соединяться между собой с внешней стороны переходными участками 6 с дугообразными наклонными полосами движения (фиг.1, 2, 3), причем в предпочтительном варианте эти полосы закрыты с боков и сверху и напоминают изогнутые рукава (фиг.3). Эстакада 1 выполнена в виде объемной магистрали с числом этажей от двух до десяти и состоит, как минимум, из четырех полос на каждом этаже в варианте магистрали со встречным движением или, по меньшей мере, из двух полос движения на каждом этаже в варианте одностороннего движения на магистрали. Каждая полоса движения 3 является горизонтальной, гладкой, одноуровневой.
Полосы движения 3 установлены на вертикальных 2 и горизонтальных опорах (фиг.3). Безостановочное движение, даже при возникновении препятствий на отдельных участках эстакады, обеспечивается возможностью переезда транспортного средства на соседнюю полосу движения или на другие этажи эстакады 1 по переходным рукавам 6, регулярно размещенным с внешних сторон эстакады 1 (фиг.1).
Въездные участки 4 и участки съезда 5 так же регулярно размещены по бокам эстакады 1 (фиг.1, 2, 3).
Эстакада 1 расположена вдоль оси автомобильной или железной дороги.
Общее количество полос движения определяется числом этажей в эстакаде и шириной этажа. Межэтажное расстояние составляет величину, достаточную для свободного проезда автомобилей, в частности, в эстакаде для легковых автомобилей межэтажное расстояние составляет порядка 2,5 метров, ширина двухполосной на каждом этаже эстакады составляет около шести метров.
Эстакада 1 представляет собой каркас, состоящий в поперечном разрезе из трех вертикальных опор 2 (для эстакады со встречным движением) или двух вертикальных опор 2 (для эстакады с односторонним движением) и поперечных опор, крепящихся на вертикальных опорах 2. Расстояние между вертикальными опорами 2, которые могут быть выполнены в виде столбов или ферм, соответствует ширине двухполосного полотна движения, то есть для эстакады с движением легковых автомобилей, около 6-ти метров. Высота вертикальных опор 2 определяется этажностью эстакады и расположением над дорожным полотном. Если первый этаж эстакады расположен над дорожным полотном на высоте 4-5 метров, то высота 8-этажной эстакады составит около 25 метров. Расстояние между вертикальными опорами 2 вдоль эстакады составляет порядка 6-ти метров. Таким образом, на 500 метров эстакады со встречным движением приходится примерно 100 вертикальных опор. Каждый этаж эстакады 1 опирается на поперечные опоры, крепящиеся на вертикальных опорах 2, количество таких поперечных опор 3 соответствует числу этажей. Между поперечными опорами 3 на швеллерах уложено дорожное полотно, представляющее собой металлические пролеты по шесть метров длиной, а шириной около метра. Основным материалом, из которого изготавливаются блоки и элементы эстакады-магистрали, является металлопрокат. Может также использоваться напряженный бетон, фибробетон.
Эстакада 1 в зависимости от условий эксплуатации и расположения имеет различные конструкции въездных 4 и съездных 5 участков на дорожное полотно, например, въезд непосредственно с дорожной полосы улицы, съезд на поперечное направление и т.д.
Для обеспечения безопасности движения боковые поверхности эстакады защищены жесткими противоударными конструкциями, представляющими собой металлические полые короба.
Последний этаж на расстоянии около 2,5 метров сверху от полос движения эстакады покрыт жесткой плоской конструкцией.
Таким образом, автомобиль может въехать в соответствии с передаваемой информацией о плотности движения на этажах эстакады на этаж с наименьшей плотностью и перемещаться по гладкой полосе движения со скоростью 40-90 км/час до момента съезда с эстакады-магистрали. При этом, в случае аварии на одной из полос движения или обеих полосах на каком-то этаже, автомобиль может объехать место аварии, заранее перейдя по одному из переходных участков-рукавов на другой этаж.
Конструктивные особенности эстакады предполагают изготовление всех ее элементов в промышленных условиях. Поэтому все строительно-монтажные работы, в основном сборочные и сварочные, за исключением подготовки грунта для вертикальных опор, производятся на местах сооружения эстакад. Монтаж эстакады производят над действующими магистралями, либо над любыми земельными участками. Собрать фрагмент эстакады 0,5 км длиной при наличии необходимого оборудования и специалистов можно в течение 3-х месяцев. Соответственно удесятирение оборудования и числа специалистов предполагает строительство пятикилометрового участка эстакады так же за три месяца.
Конструктивное исполнение эстакады предполагает ее эксплуатацию в различных климатических условиях.
Аналогичные легкие эстакады могут быть использованы для велосипедов, тяжелые - для грузовиков.