ТРАНСПОРТНЫЙ КОМПЛЕКС

Предлагаемая полезная модель относится к области наземного высокоскоростного транспортного строительства и предназначена для ее модернизации и может быть использована для создания высокоскоростных магистральных устройств для перевозки людей и легковесных грузов.
Поскольку строительство наземных скоростных дорог связано со значительной стоимостью прокладки пути из-за отчуждения больших площадей вдоль трассы; очень большими объемами земляных работ и затрачиваемых строительных материалов (песок, гравий), затрат на нивелирование пути и т.д., одним из перспективных путей решения этой проблемы является строительство надземных (эстакадных) дорог.
Известна эстакадная транспортная система, содержащая установленную на опорных колоннах горизонтальную путевую балку желобообразного профиля, по которой перемещается транспортное средство на колесных парах, связанных с силовым приводом (патент RU №2153430, м. кл. B61B 5/00, 1999).
Затраты на строительство этого типа транспортной системы существенно ниже, однако в ней используется небольшое транспортное средство малой грузоподъемности, не рассчитанное на перевозку большого количества пассажиров, которое целесообразно использовать в качестве городского вида транспорта.
Известна также эстакадная транспортная система, содержащая установленные на опорных колоннах путевые балки, по которым перемещается транспортное средство с тяговым двигателем и аэродинамическими поверхностями, обеспечивающими создание в процессе движения подъемной силы (авторское свидетельство SU №709434, м. кл. B61B 13/08, 1978).
В этой транспортной системе возникающие в процессе движения аэродинамические силы позволяют существенно снизить нагрузку на ходовую балку, но за счет значительного увеличения энергозатрат - транспортное средство (фактически летательный аппарат) снабжается мощным реактивным двигателем. В патенте предусматривается возможность использования для продвижения реактивных двигателей, но не предусмотрена возможность применения дизельной или электрической тяг и система ее подвода.
Известна также эстакадная транспортная система с опорными колоннами, полностью закрытой путевой балкой и транспортным средством, движение которого происходит в образованном туннеле (PCT 94/27851 A1, м. кл. B61B 3/02, 1994).
Недостаток такой системы связан со значительной стоимостью прокладки путей. Отсутствие же в ней направляющих узлов снижает ходовые качества транспортного средства.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому решению, является эстакадная железная дорога (патент РФ №69817, м. кл. B61B 5/00, 2008). Железная дорога содержит установленные на опорных колоннах горизонтальные путевые балки коробчатой формы с продольными полостями, сверху путевых балок закреплены рельсы, а по бокам панели ограждения. Для снижения статических и динамических нагрузок на путь, увеличения ресурса строения пути и ходовых частей подвижного состава, а также увеличения скорости его движения путевые балки выполнены из композиционных материалов, например, методом пултрузии, а по верхней кромке панелей ограждения закреплен упругий профиль для уплотнения зазора между панелями ограждения и вагонами и создания в подвагонном пространстве динамической воздушной подушки. Между опорными колоннами и путевыми балками установлены адаптивные механизмы компенсации строительных и эксплуатационных отклонений пути, например, домкраты. Рельсы установлены в образованных на путевых балках пазах и закреплены длинномерными накладками, а под подошвой рельсов проложены демпфирующие прокладки. В продольных полостях путевых балок расположены различные кабели, а часть из них используется в качестве воздуховодов системы обдува пути.
Авторы относят полезную модель к скоростной железной дороге, однако известное решение имеет недостатки, такие, как, использование сплошного настила из пустотелых балок для закрепления рельсов для подвижного состава, такое устройство потребует значительных затрат. Сплошной настил предполагает частое расположение опор, что связано с дополнительными затратами на установку опор и их фундаментов. В патенте принята рамная конструкция эстакады без поперечных и продольных связей, что приведет к возникновению инерционных сил при наборе скорости, торможении и на поворотах, которые вызовут вибрацию и появление остаточных деформаций. Деформации приведут к обрушению участков эстакады, т.е. к авариям с тяжелыми последствиями.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение надежности при эксплуатации транспортного комплекса, при меньших затратах на перевозку, а технический результат, который может быть получен при ее использовании заключается в увеличении скорости движения подвижного состава и снижении при этом как статических, так и динамических нагрузок на путь, а также в увеличении ресурса строений пути и ходовых частей поезда.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в транспортном комплексе, включающем эстакадную трассу с ходовым путем, смонтированную на опорах, установленных на фундаменте, согласно заявляемому решению, дополнительно на опорах смонтированы пролетные строения, выполненные из системы вантовых консолей, причем ходовой путь для движения грузового транспорта, выполнен в виде желоба и расположен на верхней стороне пролетных строений, а на нижней стороне пролетных строений смонтированы монорельсы для подвесного пассажирского монорельсового транспорта, при этом, опоры установлены на фундаменте из винтовых свай.
Заявляемую полезную модель дополняют частные отличительные признаки, способствующие достижению технического результата.
Система вантовых консолей может состоять, по крайней мере, из двух вантовых и одного стержневого элемента, соединенных в вершинах углов в рамы или полурамы.
Желоб выполнен из металла или высокопрочной пластмассы.
Грузовой транспорт установлен на диски, выполненные из стали или высокопрочной пластмассы или резины.
Транспортный комплекс снабжен вертикальными панелями ограждения.
Транспортный комплекс снабжен посадочной платформой для монорельсового транспорта.
Для подачи электротока к двигателям грузового и пассажирского транспорта используют кабель на подвесках расположенных между монорельсами и прикрепленными к стержневому элементу рам и полурам системы вантовых консолей.
Сущность полезной модели заключается:
1. В разделении движения на два потока, грузовое и пассажирское, выполненное в двух уровнях по высоте;
2. Ходовой путь для грузового транспорта расположен по верхнему уровню, а для пассажирского - по нижнему уровню;
3. Транспорт движется по эстакаде, состоящей из пролетного строения, опор и фундаментов на винтовых сваях;
4. Пролетное строение представляет собой пространственную форму с использованием системы плоских вантовых консолей по изобретениям (авторские свидетельства СССР 808639, 881249, м. кл. E04C 3/04, 1981), при этом верхние пояса эстакады в виде желобов выполняют функцию рельс, по которым катятся колеса вагонов грузового транспорта. Грузовой транспорт может использоваться как железнодорожный, так и автомобильный с модернизованными колесами и унифицированным расстоянием между колесами;
5. На узлы верхних поясов ферм передается нагрузка от монорельсов, по которым перемещаются колеса пассажирских вагонов нижнего уровня движения;
6. Нагрузки от пролетного строения передаются через опоры на фундаменты из винтовых свай;
7. Между опорами установлены вертикальные связи в поперечном и продольном направлениях, которые обеспечивают устойчивость и надежность работы эстакадной дороги, в период эксплуатации.
На фиг. 1, 2 приведены конструктивные схемы двухпутного эстакадного транспортного комплекса, на фиг. 3 - пролетное строение; на фиг. 4 - поперечный разрез желоба для грузового транспорта на фиг. 5 - дискообразное колесо грузового вагона.
На фигурах приведены следующие конструктивные элементы:
1 - поверхность дороги, земли;
2 - опоры эстакадной трассы на фундаменте из винтовых свай;
3 - пролетное строение из вантовых консолей;
4 - желоб для грузового транспорта;
5 - монорельс для пассажирского транспорта;
6 - грузовые вагоны;
7 - пассажирские вагоны;
8 - ребро жесткости желоба;
9 - рамы пролетного строения;
10 - дискообразное колесо грузового транспорта;
11 - ось, соединяющая два колеса в двух желобах;
12 - накладки жесткости и устойчивости колеса;
13 - винтовая свая;
14 - электрокабель:
15 - стержневой элемент пролетного строения;
16 - вантовый элемент пролетного строения.
Конкретный пример реализации транспортного комплекса.
Транспортный комплекс (фиг. 1-5) содержит заглубленные в грунт по поверхности дороги, земли 1, опоры 2 эстакадной трассы установлены на фундаменте из винтовых свай. На опорах 2 смонтированы пролетные строения, выполненные из вантовых консолей 3. Ходовой путь для движения грузового транспорта, выполнен в виде желоба 4 и расположен на верхней стороне пролетных строений З.На нижней стороне пролетных строений 3 смонтированы монорельсы 5 для подвесного пассажирского монорельсового транспорта. По желобу 4 движутся грузовые вагоны 6, а по монорельсу 5 - пассажирские вагоны 7. Желоб 4 выполнен дискообразного профиля и снабжен ребрами жесткости желоба 8.Желоб 4 может быть выполнен из металла или высокопрочной пластмассы. Длина рам 9 пролетного строения 3 может составлять до 24 м. Дискообразные колеса грузового транспорта 10 могут быть выполнены из стали или высокопрочной пластмассы или резины. Ось 11 соединяет два колеса 10 для передвижения по двум желобам 4. Дискообразные колеса грузового транспорта 10 снабжены накладками жесткости и устойчивости колеса 12. На винтовую сваю с оголовком 13 ставится и крепится опора транспортного комплекса 2 и крепятся вертикальные поперечные и продольные связи пролетного строения 3. Для подачи электротока к двигателям грузового 6 и пассажирского транспорта 7 используют электрокабель 14. Пролетное строение 3 может быть выполнено из одного стержневого элемента 15 и двух вантовых элементов 16, соединенных в вершинах углов в рамы или полурамы 9.
Для подачи электротока к электродвигателям подвижного состава используются монорельсы 5, желоба 4 и стержни гибкие на подвесках между монорельсами и между стойками (на фигуре не показано), прикрепленными к вантовым элементам 16 рам и полурам пролетного строения 9. Для удобства посадки пассажиров устраиваются специальные платформы с лестницами (на фигуре не показаны). Транспортный комплекс может быть снабжен вертикальными панелями ограждения (на фигуре не показаны). В грузовые вагоны грузы подаются кранами или специальными погрузчиками. Так же выполняется и разгрузка вагонов и выход пассажиров на платформы.
Достигнутый уровень технического прогресса в настоящее время позволяет на предприятиях изготавливать винтовые сваи и специальным оборудованием ввинчивать в грунт, что уже делается под здания различного назначения. Опоры и пролетные строения также можно изготовить на предприятиях и кранами смонтировать на трассе дороги.
Предлагаемый транспортный комплекс может быть выполнен как однопутным, так и двух путными позволяет существенно повысить надежность при эксплуатации транспортного комплекса, при меньших затратах на перевозку.