УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДОРОГ, ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫХ ПОЛОС, ПЕШЕХОДНЫХ ДОРОЖЕК ОТ МЕТЕООСАДКОВ И ПЕСКА

1. Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области строительства дорог, мостов, аэродромов, пешеходных дорожек.
2. Уровень техники
Целью данного изобретения является упрощение и облегчение обслуживания дорожной сети, взлетно-посадочных полос, пешеходных дорожек в жестких климатических условиях, характеризующихся выпадением метеорологических осадков в виде дождя, снега или льда (града), а также в условиях возможного появления пылевых или песчаных бурь.
Уровень техники можно определить по следующим источникам.
Существующая технология строительства дорог, включая магистрали, шоссе и эстакады, а также взлетно-посадочных полос аэродромов, не предусматривает установку крыш или колпаков над ними. В средних широтах в теплое время года дороги иногда поливаются водой, а в холодное время года выпавший снег убирается вручную либо дорожной техникой, для борьбы со снегом и льдом (гололедом и наледью) широко применяются химические реагенты. Примером применения химических реагентов может служить Патент РФ №2331729 и Патент РФ №2304193, US Patent 4153473.
Некоторые изобретатели предлагают использовать подогрев дорог. Например, Патент РФ №2347032 и Патент РФ №2287040.
Наиболее близким аналогом является мост с крышей - крытый мост, см. http://en.wikipedia.org/wiki/Covered_bridge.
Крыша моста защищает конструкции моста от вредных природных воздействий, вызванных, главным образом, метеоосадками и ветром, тем самьм продлевает срок эксплуатации моста. К метеоосадкам относятся дождь, снег и град. Крыша моста также защищает от метеоосадков и от ветра людей и транспортные средства.
Совпадающие существенные признаки: Вдоль направления перемещения транспортных средств или вдоль направления передвижения пешеходов устанавливаются стены или колонны по обеим сторонам дороги или полосы дороги, эти стены или колонны являются несущими конструкциями для крыши (свода), на эти несущие конструкции сверху устанавливается крыша (свод), крыша (свод) и несущие конструкции образуют туннелеобразную конструкцию.
Недостатки: крыша моста изготавливается из непрозрачных материалов, что требует открытых участков по бокам моста или дополнительного искусственного освещения;
стационарная крыша моста затрудняет обзор местности.
В некоторых случаях для отражения и подавления шума, вызванного движущимся транспортом на магистралях применяются защитные противошумовые экраны, которые обычно устанавливаются вдоль этих магистралей, по обе стороны дороги. Такие противошумовые экраны (звуковые барьеры) описаны, например, в патентах US Patent 5469932, 5272284, 4095669. Данные противошумовые экраны могут быть несущими конструкциями или входить в состав несущих конструкций для предлагаемой в данном изобретении конструкции крытой дороги (взлетно-посадочной полосы).
3. Раскрытие изобретения
Используются конструкции туннелеобразной формы, которые далее будем называть туннелеобразными конструкциями. В этих туннелеобразных конструкциях имеется крыша и несущие эту крышу конструкции по обеим сторонам дороги или полосы. Несущие конструкции могут быть в виде стенок или столбов (колонн). Крыша туннелеобразной конструкции характеризуется высотой над поверхностью дороги, которая измеряется по расстоянию между определенной (характерной) точкой крыши конструкции и поверхностью дороги. Высоту крыши туннелеобразной конструкции будем называть также высотой конструкции.
На изгибах дороги или произвольно устанавливаются базовые туннелеобразные конструкции. Базовые туннелеобразные конструкции могут быть как стационарными (неподвижными), так и передвижными.
Отличительные существенные признаки
На прямых участках дороги, вплотную с базовой туннелеобразной конструкцией, устанавливаются телескопические туннелеобразные конструкции, т.е. используется несколько туннелеобразных конструкций, отличающихся по высоте крыши и ширине между несущими конструкциями. Конструкции названы телескопическими, потому что они могут въезжать внутрь базовой конструкции и выезжать из нее.
Отличающиеся по этим признакам (высоте и ширине) туннелеобразные конструкции образуют ряд. Отдельную туннелеобразную конструкцию в составе ряда будем, также называть туннелеобразной секцией или просто секцией. В составе ряда нет одинаковых по высоте или одинаковых по ширине между несущими конструкциями секций. Высоты секций в таком ряде могут убывать последовательно (от одной туннелеобразной секции к другой туннелеобразной секции). Для разных туннелеобразных секций в составе ряда ширина между несущими конструкциями секций также может убывать последовательно.
В каждом ряде секции с наибольшей высотой являются базовыми туннелеобразными секциями. Последующие туннелеобразные секции ряда являются передвижными, они по рельсам, пазам на поверхности по бокам дороги или по любому свободному (незагроможденному) месту могут въезжать под базовую туннелеобразную секцию. Между туннелеобразными секциями имеется свободное пространство - зазор, который позволяет каждой туннелеобразной конструкции ряда разместиться внутри базовой конструкции последовательно по высоте и ширине. Зазор формируется благодаря тому, что высоты секций различны, расстояние между рельсами или пазами по обе стороны дороги является для каждой секции своим, и длина рельс или пазов для каждой секции будет своей. Пути движения передвижных секций ряда при въезде в базовую секцию или выезде из нее не пересекаются.
Вариации конструктивного выполнения
Возможно конструктивное исполнение передвижных туннелеобразных конструкций, при котором несущие конструкции опираются на колеса, которые при передвижении секции ездят по указанным выше рельсам, пазам или свободному незагроможденному месту, расположенным по обеим сторонам дороги.
На поверхности передвижных секций могут быть выполнены конструктивные элементы, облегчающие движение этих секций внутрь базовой секции и в обратном направлении - наружу. Примерами этих конструктивных элементов могут быть крюки, выступы, отверстия, направляющие пазы, салазки, валы, а также колесики и шестеренки.
Туннелеобразные секции желательно изготовлять из легких, прозрачных, прочных и дешевых материалов, в качестве которых могут быть выбраны: пластик, поликарбонат, оргстекло, наноматериалы. Несущие конструкции могут быть изготовлены из материалов, имеющих высокое поглощение звуковых волн (или такое поглощение может быть реализовано за счет конструктивного исполнения).
Для дополнительной вентиляции воздуха внутри секций могут быть проделаны прорези или отверстия в боковых стенках секций или же можно оставлять большую не закрытую область (зазор) между соседними секциями ряда. (Данный зазор может быть как по вертикали, так и по горизонтали).
В некоторых случаях применения данного изобретения может быть применен электрообогрев крыши или всей туннелеобразной конструкции, осуществляемый электронагревательными элементами, расположенными в соответствующей части конструкции, например, в виде проводов с высоким удельным сопротивлением, через которые протекает ток, подаваемый от внешнего источника тока по электросети, т.е. электронагревательные элементы электрически связаны с внешним источником тока.
Заявленное устройство может применяться и для защиты железнодорожных или трамвайных путей, взлетно-посадочных полос аэродромов, пешеходных и велосипедных дорожек. Для приведения в движение секции может быть установлен электропривод (содержит в себе электродвигатель), приводящий в движение колеса (на которые опираются несущие конструкции секции), с автоматической или ручной системой управления приводом для осуществления въезда (выезда) передвижных секций в базовую секцию (из базовой секции). При защите взлетно-посадочных полос аэродромов целесообразно использовать ряд или ряды туннелеобразных конструкций, где каждая секция должна содержать указанный электропривод. Электропривод электрически связан с внешним генератором напряжения. Если передвижение секций используется редко, электропривод или двигатель может быть съемным и использоваться в разных секциях поочередно.
Колесо или колеса отдельной секции могут быть связаны передаточным механизмом с двигателем (бензиновым, газовым, дизельным или другим), установленным вне секции на автомашине или на самой секции, указанный двигатель может быть связан трубкой с топливным баком, топливный бак может находиться вне секции на автомашине или установлен на самой секции, по команде оператора указанный двигатель с помощью указанного передаточного механизма приводит в движение колеса данной секции.
В данном изобретении применен способ защиты дорог, взлетно-посадочных полос, пешеходных дорожек от метеоосадков, заключающийся в том, что дорогу при неблагоприятных факторах среды накрывают туннелеобразной секцией, отличающийся тем, что используют базовую туннелеобразную секцию и передвижные туннелеобразные секции, при благоприятных факторах среды или произвольно часть туннелеобразных секций перемещают (убирают) внутрь базовой секции.
В предложенном изобретении не требуется трата электроэнергии на подогрев дорог, тем самым обеспечивается высокая энергоэффективность.
При традиционном способе обслуживания дорог, ежегодно тратятся большие денежные средства на закупку и разбрызгивание химических реагентов. В предложенном изобретении основная часть денежных средств тратится только при первоначальной установке туннелеобразных конструкций, в последующие годы затраты на содержание дорог будут меньше, чем при традиционном способе и через определенный срок затраты на установку туннелеобразных конструкций окупятся, и далее будет экономия денежных средств.
Технический результат
Технический эффект изобретения заключается в энергоэффективности и в продлении срока эксплуатации дорог, взлетно-посадочных полос, пешеходных дорожек в жестких климатических условиях.
4. Краткое описание чертежей
Фиг.1. Ряд туннелеобразных конструкций, состоящий из 3-х секций, две из которых выдвинуты из базовой секции.
На фиг.1 показан ряд туннелеобразных конструкций в раскрытом (развернутом) виде, установленный над дорогой.
Фиг.2. Ряд туннелеобразных конструкций, состоящий из 3-х секций, две из которых задвинуты в базовую секцию.
На фиг.2 показан ряд туннелеобразных конструкций в сложенном виде.
Фиг.3. Ряд туннелеобразных конструкций из 3-х секций Штриховкой показаны секции, сплошным черным - зазор между секциями.
На фиг.1-3 цифрами обозначено:
1 - полотно дороги; 2 - автомобиль; 3-1-я секция ряда; 4 - 2-я секция ряда; 5 - 3-я секция ряда (базовая); 6 - зазор между секциями.
Фиг.4. Схема развертывания передвижных секций относительно базовой секции (возможные примеры). Вид сбоку. Базовая секция выделена жирной линией.
На фиг.4 показано два примера размещения телескопических секций относительно базовой секции, а также структуры рядов. Верхние ряды состоят из 3-х секций, нижние - из 6-ти секций.
Следующими цифрами обозначено:
7 - 1-я секция ряда; 8 - 2-я секция ряда; 9 - 3-я секция ряда (базовая); 10-4-я секция ряда; 11-5-я секция ряда; 12 - 6-я секция ряда.
5. Осуществление изобретения
Установка рядов туннелеобразных конструкций над дорогой может производиться в любое время года и на любых дорогах, как на вновь строящихся, так и на имеющихся дорогах. Ряд туннелеобразных конструкций может охватывать как полностью связку автомобильной дороги и тротуаров, так и отдельно тротуары или автомобильную дорогу. Базовые секции ряда могут быть выполнены как в жестком неподвижно-стационарном виде, так и передвижными, остальные секции ряда являются передвижными, с возможностью выдвигаться в осеннее время и закрывать дорогу на всю зиму (как показано на фиг.1, 3), а весной - задвигаться и открывать дорогу на летний период (как показано на фиг.2), с ручным или автоматическим управлением, по датчикам температуры и датчикам осадков (снег, дождь).
Движение передвижных секций во внутрь базовой секции (или выезд из нее) может быть осуществлено путем установки на передвижную секцию бензинового двигателя или электропривода с электродвигателем. Эти двигатели могут быть съемными, т.е. двигатель может помещаться в секцию при необходимости ее передвижения. После включения двигатель будет крутить колеса, на которых установлена секция. Эти колеса могут ехать по рельсам, пазам на поверхности по бокам дороги или по любому свободному (незагроможденному) месту и тем самым будет осуществлено движение секции.
Движение секции может быть выполнено с помощью закрепления тросов и буксировки. Для этого один конец троса прикрепляется к специально предназначенным для буксировки конструктивным элементам секции, другой конец троса крепится на транспортное средство. Примерами таких транспортных средств являются, грузовик (тягач), трактор и т.п. При движении транспортного средства будет осуществлено движение секции (буксировка секции) на требуемую дистанцию.
Примеры размещения ряда туннелеобразных секций над дорогой показаны на фиг.4.
Телескопические туннелеобразные конструкции, защищающие взлетно-посадочную полосу должны по команде диспетчера или автоматически убираться во внутрь базовой конструкции при взлете или посадке самолетов. Если используется несколько рядов туннелеобразных конструкций, расстояние между базовыми секциями выбирается достаточным для безопасного прохождения самолета между ними и под ними, когда секции в сложенном виде.