ГОНОЧНАЯ ТРАССА ДЛЯ АВТО- И МОТОГОНОК

Полезная модель относится к области городского дорожного и гидротехнического строительства, а более конкретно к конструкциям скоростных гоночных трасс для проведения шоссейно-кольцевых авто- и мотогонок, и может быть использована при планировке, проектировании и строительстве автодромов для проведения гонок наподобие «Формулы-I» в городских условиях, в том числе в составе спортивно-зрелищных сооружений для проведения кольцевых авто- и мотогонок, возводимых в акваториях рек и водоемов на территории города.
Известны автомобильные гоночные трассы, расположенные в городской черте посредством их размещения в специальных крытых помещениях наподобие спортивных арен или стадионов, например гоночная трасса для картинга (см. патент РФ на изобретение №2288768, кл. А63С 19/00, опубл. 2006.04.10), размещенная в крытом помещении, включающая замкнутый дорожный путь, части которого расположены друг над другом на различном уровне относительно уровня земли и соединены между собой пандусами. Указанная трасса специально предназначена для проведения гоночных соревнований картов в присутствии зрителей вне зависимости от погодных условий.
Недостатком аналога является невозможность использования размещенной в крытом помещении специальной картинговой трассы для проведения гонок в классе «Формула-1», вследствие весьма ограниченной вместимости зрительских трибун применительно к масштабам соревнований «формулы-1», невозможность эксплуатации такого помещения по шумовым параметрам из-за значительных различий мощьносных характеристик объектов гонки, а также вследствие весьма значительной стоимости крытого помещения для размещения всей кольцевой трассы, полностью соответствующей условиям гонок в классе «формулы-1».
Наиболее близким техническим решением по своему назначению к заявляемому, принятым за ближайший аналог (прототип) полезной модели, является расположенная в городской черте гоночная трасса класса «Формула 1», проложенная по улицам делового центра города Аделаида (Австралия), не требующая выделения новых территорий под ее строительство и предназначенная для временной эксплуатации по своему назначению только на период проведения Гран-при (соревнований) Австралии в классе «Формула-1» (см. / Аделаида (трасса) - Википедия.mht, сеть Интернет). Трасса включает замкнутый дорожный путь, проложенный непосредственно по наиболее широким улицам центра города, верхнее асфальтовое покрытие которых (улиц) ежегодно перед началом гонок заменяют на новое с одновременным укреплением дорожного покрытия, при этом образующие кольцо трассы улицы полностью перекрывают для проезда всех видов транспорта на весь период проведения гонок, а также на время проведения ежегодных ремонтных работ и время, необходимое для монтажа и демонтажа инженерно-технического оборудования для организации и проведения гонок, соответственно. Причем, например, пит-лейн (часть территории трассы перед гаражными боксами) для осуществления в процессе гонки и в соответствиями с ее условиями пит-стопов, расположен внутри ипподрома, при этом все необходимые для проведения гонок инженерно-транспортные и инфраструктурные сооружения, включая зрительские трибуны, являются также временными, ограниченными по полезной площади и монтируются только на время проведения гонок.
Недостатком ближайшего аналога (прототипа) является необходимость значительного ограничения и/или полного закрытия движения всех видов транспорта в центральной и/или других частях города на время подготовки и проведения гонок, что является для большого города-мегаполиса невыполнимым условием, необходимость ежегодного выделения дополнительных материальных средств на специальную подготовку временной городской трассы и выполнение демонтажно-ремонтных работ по окончании гонки, включая приведение задействованных на время гонок частей города в порядок.
Кроме того, одним из серьезных и практически неустранимым недостатком временной трассы-прототипа является ее сложная и небезопасная, как для пилотов (водителей), так и для зрителей, конфигурация, предопределенная внутренней планировкой задействованных в гонках районов города, соответственно.
Предлагаемая полезная модель направлена на устранение недостатков ближайшего аналога - прототипа, включая упрощение и повышение удобства подготовки (возведения), эксплуатации и демонтажа временной гоночной трассы для проведения авто- и мотогонок в городских условиях без изменения и нарушения функционирования в штатном режиме внутригородских основных инфраструктурных и транспортных связей.
При этом решена задача создания в стесненных условиях городской и/или пригородной застройки временной гоночной трассы наподобие трассы «формулы-1», конструкция которой позволяет осуществлять ее прокладку и возведение в ограниченный по времени срок и практически без ограничения движения всех видов транспорта в районах строительства трассы на время подготовки и непосредственного проведения гонок, в том числе в условиях городов-мегаполисов, с одновременной возможностью планировки заранее заданной конфигурации трассы для удовлетворения требованиям ее безопасной эксплуатации в условиях гонок.
Это достигается тем, что в предлагаемой гоночной трассе для авто- и мотогонок, включающей замкнутый дорожный путь с наружным покрытием наподобие литого асфальтобетона, в отличие от ближайшего аналога (прототипа), по крайней мере, часть гоночной трассы размещена в акватории реки или водоема и выполнена сборно-разборной в виде последовательно установленных на подводных фундаментных опорах отдельных конструктивных элементов трассы: - пролетных элементов и/или наплавных элементов, состыкованных между собой таким образом, что в собранном виде пролетные элементы трассы и наплавные элементы трассы образуют единое целое наружное покрытие вышеупомянутого дорожного пути.
Согласно предлагаемому решению часть временной гоночной трассы размещают на поверхности внутригородского (или любого другого) водоема (реки, озера, залива и т.д.) на любой планируемый период времени, например только на период проведения авто-, мото- или велогонок, при этом последняя (трасса) может быть возведена в ограниченный по времени срок и соединена с городской дорожной сетью.
Кроме того, поставленная цель достигается тем, что замкнутый дорожный путь, образующий гоночную трассу может быть целиком размещен в пределах акватории реки или водоема, что позволяет осуществлять прокладку и возведение трассы практически не затрагивая прилегающие участки суши, в т.ч. городской территории.
Одним из наиболее удобных и эффективных с точки зрения практического использования гоночной трассы для достижения основных целей ее создания является основной - оптимальный вариант, при котором каждый из пролетных элементов выполнен в виде полностью готовой к монтажу, преимущественно металлической, пролетной мостовой конструкции с наружным покрытием проезжей части из литого асфальтобетона, а каждый из наплавных элементов - в виде, преимущественно железобетонного, водоизмещающего понтона с возможностью изменения его (понтона) осадки и снабженного, например балластной, системой регулирования глубины его погружения, с наружным покрытием проезжей части из литого асфальтобетона, причем подводные фундаментные опоры для крепления пролетных и наплавных элементов трассы выполнены заваливающимися (складывающимися) с возможностью их перевода из рабочего вертикального в горизонтальное нерабочее положение и закреплены в придонных ростверках фундаментных оснований посредством осевых шарниров.
Подводные фундаментных опоры могут быть установлены в рабочем вертикальном положении с фиксацией на стоп-анкеры посредством растяжек с противоположных сторон каждой из упомянутых опор. При этом, для крепления пролетных элементов трассы используют опоры длиной, превышающей глубину водоема, а для крепления наплавных элементов трассы используют опоры длиной, меньшей глубины водоема в месте их установки.
В общем случае пролетные и наплавные элементы трассы жестко с возможностью отсоединения скреплены между собой посредством жестких межэлементных креплений на основе болтовых соединений или механических замков. В собранном виде трасса снабжена защитными ограждениями по типу барьеров безопасности, защитными шумовыми экранами и инженерно-техническим оборудованием для регулировки автомобильного движения.
На практике временно возводимая трасса может быть дополнительно снабжена (укомплектована) отдельными наплавными элементами с размещенными на них зрительскими трибунами и/или защитными навесами от непогоды, сооружениями ремонтно-хозяйственного назначения по типу гаражных боксов и другими инфраструктурами для кольцевых автогонок по типу «формулы 1», взаимосвязанными между собой посредством инженерных и/или транспортных коммуникаций и образующих сборно-разборное спортивно-зрелищное сооружение для проведения кольцевых авто- и мотогонок.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых схематично изображены:
- на фиг.1 - план-схема конфигурации (вид в плане) одного из возможных вариантов (вариант А) гоночной трассы «формулы-1», проложенной вдоль русла реки Невы (Большой Невы) в центральной части Санкт-Петербурга и образующей замкнутый дорожный путь, полностью размещенный в акватории реки;
- на фиг.2 - план-схема конфигурации (вид в плане) другого возможного варианта (вариант Б) гоночной трассы «формулы-1», проложенной вдоль русла реки Невы (Малой Невы) в центральной части Санкт-Петербурга и образующей замкнутый дорожный путь, большей частью размещенный в акватории реки с небольшим не демонтируемым после окончания гонок участком трассы;
- на фиг.3 - продольный разрез (разрез центральной продольной плоскостью трассы) пролетного элемента трассы - металлической пролетной мостовой конструкции, установленной над поверхность водоема (реки) на подводной заваливающейся (складывающейся) опоре, закрепленной своей нижней оконечностью в придонном ростверке с помощью осевых шарниров.
- на фиг.4 - продольный разрез (разрез центральной продольной плоскостью трассы) опоры для крепления конструктивных элементов трассы, выполненной заваливающейся (складывающейся) вдоль направления трассы и закрепленной своей нижней оконечностью в придонном ростверке с помощью осевых шарниров с возможностью ее поворота в центральной продольной плоскости трассы.
- на фиг.5 - поперечный разрез наплавного элемента трассы -железобетонного понтона с изменяемой осадкой, установленного в притопленном положении на подводной заваливающейся (складывающейся) опоре, с фиксацией в рабочем положении посредством растяжек и стоп-анкеров, вделанных в грунт.
Одним из примеров (вариант А) конкретного выполнения заявляемой полезной модели может служить размещенная целиком в акватории водоема сборно-разборная гоночная трасса - 1 (см. фиг.1) «формулы-1», образующая замкнутый дорожный путь, проложенный вдоль русла Большой Невы и проходящий последовательно под Благовещенским мостом - 2, Дворцовым мостом - 3, Троицким мостом - 4, с разворотом в обратную сторону, не доходя до Литейного моста - 5, и далее - мимо Петропавловской крепости (остров Заячий) - 6, с доворотом у Биржевого моста - 7, мимо Стрелки Васильевского острова - 8, далее - в русло Большой Невы и соединенный (путь) посредством дорожных пандусов (на чертеже не показаны) с наземной дорожной сетью города.
Другим примером (вариант Б) конкретного выполнения заявляемой полезной модели является размещенная в акватории водоема сборно-разборная гоночная трасса - 9 (см. фиг.2) «формулы-1», образующая замкнутый дорожный путь, ориентировочной длиной до 6 км, проложенный в акватории реки Малая Нева между Стрелкой Васильевского острова (8) и островом Серный - 10, проходящий под Биржевым (7) и Тучковым мостом - 11, а также вдоль стадиона Петровский - 12 по стационарному не демонтируемому участку - 13 трассы, соединенному, например посредством дорожных пандусов (на чертеже не показаны), с наземной дорожной сетью города и используемого вне гоночного периода в качестве причала для маломерных судов.
Трасса 1 (см. фиг.1) или трасса 9 (см. фиг.2) представляет собой сборно-разборную конструкцию из отдельных состыкованных между собой любым известным способом конструктивных элементов, в совокупности представляющих собой полномасштабное сооружение для спортивно-зрелищных мероприятий класса «Ф1» (Формула 1) и включающее в себя:
- пролетные элементы трассы - 14 (см. фиг.3) - элементы трассы с полной монтажной готовностью, монтируемые с инвентарных плавсистем (на чертеже не показаны), представляющие собой металлические пролетные мостовые конструкции - 14, с ортотропной плитой проезжей части (на чертеже не обозначено) и с наружным покрытием проезжей части из литого асфальтобетона - 15, установленные на заданном расстоянии над водной поверхностью - 16 реки (водоема);
- наплавные элементы трассы - 17 (см. фиг.5) - железобетонные понтоны с изменяемой осадкой с балластной системой - 18 регулирования глубины погружения под водную поверхность (16) и с наружным покрытием проезжей части из литого асфальтобетона - 19;
- подводные фундаментные опоры - 20 (см. фиг.3-5) для крепления монтируемых на них пролетных 14 (см. фиг.3) и наплавных 17 (см. фиг..5) элементов трассы, выполненные (опоры-20) заваливающимися (складывающимися) с возможностью их перевода из рабочего вертикального положения 20* (см. фиг.4) в нерабочее горизонтальное положение 20** (см. фиг.4) и закрепленные в придонных ростверках 21 (см. фиг.3-5) с возможностью поворота в вертикальной плоскости с помощью, например осевых, шарниров - 22, при этом опоры 20 (см. фиг.4) поднимают в вертикальное положение 20* для соединения с монтируемыми элементами трассы подъемными кранами и опускают в горизонтальное положение 20** на ростверк 21 после их отсоединения от элементов трассы;
- стоп-анкеры - 23 (см. фиг.5) с растяжками 24, выполненные традиционными для гидротехнического строительства способами бетонирования свай и т.п., служат для дополнительного крепления и фиксации на них наплавных 17 элементов трассы.
Кроме того, в составе конструктивных элементов трассы могут быть дополнительно предусмотрены наплавные элементы с размещенными на них зрительскими трибунами - 25 (см. фиг.5), защитными навесами - 26 (см. фиг.5) от непогоды, приборами - 27 (см. фиг.5) регулирования движения и управления гонкой, защитными барьерами - 28 (см. фиг.5) и т.д., а также сооружениями ремонтно-хозяйственного назначения по типу гаражных боксов (на чертеже не показаны) и другими инфраструктурами для кольцевых автогонок по типу «формулы I», взаимосвязанными между собой посредством инженерных и/или транспортных коммуникаций и образующих сборно-разборное спортивно-зрелищное сооружение для проведения кольцевых авто- и мотогонок.
Полезная модель (в составе проекта, основанного на предлагаемом техническом решении) предусматривает создание в Санкт-Петербурге временной кольцевой сборно-разборной гоночной трассы для проведения состязаний с использованием авто-мото-вело техники.
Основным направлением использования предлагаемой гоночной трассы должно стать ежегодное состязание, проводимое в формате «Формула-1» на специально предназначенных для этой цели гоночных автомобилях. Предполагается, что в оставшееся время года трасса будет задействована для проведения различных учебно-тренировочных и спортивно-массовых мероприятий.
В связи с вышеизложенным принципиально отличаются места расположения трассы:
- на период проведения состязаний по «Формуле-1» трассу временно монтируют в акватории реки Невы (Большой Невы, Малой Невы) и прилегающих рек таким образом, чтобы минимально затрагивать участки городской территории и в то же время обеспечить зрелищность и привлекательность состязаний, а также не ухудшать условия судоходства, при этом трасса, например, может быть проложена в соответствии с вышеописанными вариантами ее размещения в акватории Большой Невы и Малой Невы: вариант «А» (см. фиг.1) и вариант «Б» (см. фиг.2), соответственно;
- на более длительный период времени, оставшийся от состязаний в формате «Формулы-1», трасса может быть смонтирована в прибрежной акватории Финского залива, например, в районе Крестовского острова и служить тренировочным полигоном.
Отдельные конструктивные элементы трассы: пролетные 14 (см. фиг.3) и наплавные 17 (см. фиг.5) легко монтируются и последовательно соединяются друг с другом известным образом, например, посредством широко известных в мостостроении механических замков (на чертежах не показаны), на местах предполагаемого расположения трассы.
При этом, монтаж гоночной трассы осуществляют следующим образом:
- фундаментные основания с расширяющимися ростверками 21 (см. фиг.3-5) в придонной части для установки опор 20 трассы выполняются одним из традиционно принятых в гидротехническом строительстве способов, например с использованием буронабивных свай с расширяющимися ростверками в придонной части, при этом фундаментные основания устанавливают стационарно (один раз) на дне реки (водоема) в тех местах, где в дальнейшем планируется к монтажу сборно-разборная часть гоночная трассы, т.е. для наиболее эффективного использования конструкции предлагаемой гоночной трассы необходимо изготовить и установить два комплекса фундаментов для двух вышеуказанных мест размещения трассы: акватории Невы и акватории Финского залива, соответственно;
- затем отдельные конструктивные элементы трассы - пролетные элементы 14 (см. фиг.3) транспортируют к месту монтажа на, так называемых, инвентарных плавсистемах (плавсредствах), в качестве которых используют собственно наплавные 17 (см. фиг.5) элементы самой трассы, которые буксируют, например с помощью портовых буксиров;
- с помощью плавучих кранов поднимают и устанавливают в вертикальное положение 20* (см. фиг.4) подводные фундаментные опоры 20 (см. фиг.3-5), закрепленные шарнирно - 22 своим нижним концом в ростверках 21, и фиксируют их (опоры 20) в вертикальном положении любым известным способом;
- на установленные в вертикальное положение 20* (см. фиг.4) подводные фундаментные опоры при помощи тех же плавучих кранов монтируются пролетные элементы 14 трассы;
- освободившиеся от транспортируемых на них пролетных 14 (см. фиг.3) элементов, наплавные 17 (см. фиг.5) элементы трассы монтируют на проектные места их установки на специально предусмотренные заглубленные под поверхность опоры 20 путем изменения осадки каждого наплавного 17 (см. фиг.5) элемента при помощи его балластной системы 18 (см. фиг.5) и буксиров (на чертежах не показаны), после этого наплавные 17 элементы дополнительно фиксируют при помощи стоп-анкеров 23 и растяжек 24, т.е. наплавные 17 элементы в процессе их буксировки для их установки в составе трассы одновременно используют в качестве плавсредств для транспортировки пролетных 14 элементов трассы.
На практике целесообразность установки в тех или иных местах пролетных 14 или наплавных 17 элементов трассы может зависеть от многих причин, например от ветро-волновых условий в районе возведения трассы.
Демонтаж сборно-разборной гоночной трассы осуществляют в обратной последовательности.
В зависимости от конкретных условий возведения предлагаемой гоночной трассы в ее составе могут быть предусмотрены стационарные не демонтируемые участки, например участок 13 (см. фиг.2) трассы 9 вдоль одной из сторон стадиона Петровский 12, используемый вне гоночного периода в качестве стационарного причала для плавсредств и возведенный известным в гидротехническом строительстве способом с использованием известных средств, материалов и оборудования.