WO2019084653A1 - Струнная путевая структура - Google Patents

Струнная путевая структура Download PDF

Info

Publication number
WO2019084653A1
WO2019084653A1 PCT/BY2018/000020 BY2018000020W WO2019084653A1 WO 2019084653 A1 WO2019084653 A1 WO 2019084653A1 BY 2018000020 W BY2018000020 W BY 2018000020W WO 2019084653 A1 WO2019084653 A1 WO 2019084653A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
track structure
frame
rail
string
track
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/BY2018/000020
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Анатолий Эдуардович Юницкий
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201880077283.6A priority Critical patent/CN111417558B/zh
Priority to EP18873794.4A priority patent/EP3702231B1/en
Publication of WO2019084653A1 publication Critical patent/WO2019084653A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B1/00—General arrangement of stations, platforms, or sidings; Railway networks; Rail vehicle marshalling systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B15/00—Combinations of railway systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B3/00—Elevated railway systems with suspended vehicles
    • B61B3/02—Elevated railway systems with suspended vehicles with self-propelled vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B5/00—Elevated railway systems without suspended vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Definitions

  • the invention relates to the field of transport, in particular, to the above-ground transport systems of string type, with a rail track structure, akin to paths suspended and trestle types. It can be used for rail transport systems of passenger and freight transport in various environmental conditions, including in highly rugged terrain, both on land (mountains, deserts) and water sections of transport lines (including sea crossings, straits, rivers and reservoirs), as well as in the creation of intracity transport highways and in the construction of interdepartmental transport structures of dispersed production enterprises or their associations.
  • Known overpass transport system which contains vertical support columns and installed on their upper ends of the horizontal track beam.
  • the rails made in the form of boxes of rectangular cross-section with longitudinal slits in facing one to the other side walls and a flat guide rail located between the running rails, are laid along the beam.
  • the vehicle is made with a traction drive and mounted on the suspension support and guide wheel pairs, at the first of which the axles are passed through the slots of the boxes.
  • the wheels carried over the dimensions of the vehicle, are placed inside the boxes and are in contact with their lower walls, while for the second, the wheels are in contact with the guide rail on both its sides.
  • the known transport system is characterized by an increased quality of protection against precipitation and improved stabilization parameters.
  • Known suspension transport system which contains a running track and a vehicle in the form of a body.
  • the track is made in the form of a double-rail track, located on the longitudinal beams installed on the inner consoles of the intermediate supports.
  • the system is equipped with a propulsion unit in the form of a undercarriage with an electric motor and a pneumatic stabilizer mounted on it.
  • the body is installed under the undercarriage and connected to it by means of a pneumatic stabilizer.
  • Famous railway [3] including the double-track gauge with a width of 500 mm or more.
  • the double-track track is raised above the ground on the ropes with the help of suspensions.
  • the ropes themselves are suspended along the railway line above the ground with the help of vertical supports. Wagons or Other sections of the rolling stock of block trains are located on the upper surface of the double-track gauge.
  • a transport system [5] consisting of a support monorail and a transport module in which the support monorail is made or evenly - rectilinearly supported through modules - tetrahedrons on piles - sleepers in a pound and has starting slides and finishing anticancer, and its transport module is a platform with two cabins on four central two-sided wheels and four side support rollers, with auto-centering flywheels - gyroscopes, with the possibility of installing the body - saloon, tank, container, side platform, boards forms with stands for transportation of various goods.
  • a transport system which consists of a suspended monorail and a transport module, in which a suspended monorail is an I-beam suspended by braces along the edges of the tetrahedron modules to two longitudinal supporting ropes, pulled together by transverse ties, and also has starting slides and finishing counters.
  • the transport module is made suspended.
  • the main advantage of the above-mentioned well-known travel structures is that the transport systems built on their basis practically do not occupy the land area, since traveling structures located above urban buildings or natural landscapes do not require earthen embankments, etc. for their support.
  • supports can be made using a cable suspension.
  • the track supports can also be used to place outdoor lighting lamps, to lay power cables, outdoor lighting cables, telephone cables, or other communications, and also to be used for embarking / disembarking passengers or evacuating them from rolling stock in emergency situations.
  • a common disadvantage of these travel structures is their low specific carrying capacity, which leads to a significant increase in their cost, since makes the structure heavy, cumbersome and time consuming, and also leads to an increase in the material consumption of intermediate supports, which, moreover, are installed with small distances between them (spans).
  • Further development of structures for suspended and trestle types of transport systems was obtained with the development and creation of a transport system based on the Unitsky string track structure, which is based on the use of force-bearing string components in the longitudinal direction as the main structural elements of the rail.
  • Known transport system Yunitsky which includes at least one stretched over the base, in the span between the supports track structure in the form of a power body, enclosed in a housing with a rolling surface for movement mounted on the track structure of wheeled vehicles.
  • the cross-sectional areas of the power body and the rail body with the rolling surface, as well as the tension forces of the track structure and the power body of this structure are optimized, the calculation of the track structure sagging between adjacent supports and the height of supports is justified.
  • the known transport system has insufficient rigidity, including torsional.
  • Such a transport system provides high operational and technical characteristics of the track structure.
  • the implementation of the process of stabilization of a rail thread requires a significant increase in the material intensity of the structure and the complexity of its installation.
  • the basis of the invention is to ensure the possibility of achieving the following technical goals:
  • the solution of the task is provided with the whole set of distinctive features of the performance of the proposed string track structure.
  • a Unitsky string track structure in which at least one pre-stressed rail thread with a width of L, m, equipped with a means of its stabilization in space and consisting of a power body, is located above the base in the span between the supports, enclosed in a housing with a rolling surface for a wheeled vehicle, and the means of stabilization is made in the form of balancing frames fixed to the track structure in the passage max between the supports, while the center of mass of each frame is located below the rail thread at a distance Hi, m, from its axis, related to the height of the frame Hg, m, dependence:
  • the frames are placed from each other and / or from the supports at a distance R, m, determined from the relation:
  • the solution of the task is achieved under the condition that the load of the frame is made in the form of a billboard.
  • the load frame is made in the form of a solar panel.
  • the solution of the task is also achieved under the condition that dielectrics are used as the material of the frame and / or support column.
  • the frame load is made in the form of ropes, pipes, rods, wires, fastened along the rail thread.
  • An additional object of the present invention is the use of a balancing frame for transporting electricity, and / or transmission of information signals of communication, and / or transportation of liquids and / or gases.
  • Another object of the present invention is also the use as a cargo of a frame of elements of a transmission line fixed longitudinally on a rail line, and / or elements of a transmission line of information signals, and / or elements of pipelines.
  • FIG. 1 - FIG. 9 depict the following:
  • figure 1 schematic representation of the General view of the string track structure Unitsky - front view
  • figure 2 - schematic representation of the General view of the string track structure Unitsky - top view
  • 4 is a schematic depiction of a cross-section of a string string structure of the suspension type with a vehicle (option); 5 is a schematic depiction of a cross-section of a string track structure of a mounted type with a vehicle (embodiment); 6 is a schematic depiction of a fragment of the track structure with a balancing frame - side view;
  • FIG. 7 is a schematic depiction of a version of the balancing frame in the form of a billboard
  • Fig. 8 is a schematic depiction of an embodiment of the load of the balancing frame in the form of elements of an overhead transmission line (TL);
  • FIG. 9 is a schematic depiction of an embodiment of the load of the balancing frame in the form of pipeline elements.
  • the invention is in more detail in the following.
  • the proposed string track structure (see Fig. 1 and Fig. 2) contains located above the base 1 in the span A between the supports 2, at least one pre-stressed rail thread 3 of width L, m, equipped with a means of stabilizing it 4 in space.
  • Rail thread 3 is a power body 5, enclosed in the housing 6 with the rolling surface 7, which can be performed along its upper B, outer side C and lower D faces (see Fig. 3).
  • the string track structure also includes transition sections F of the path in the form of tips 8 on supports 2, coupled with suspended R sections of the path in span A between them (see Fig. 1 and Fig. 2).
  • the caps 8 are designed to accommodate transition areas F of the path and / or systems of communication components placed on the track structure 9 - power supply and / or communication networks and / or pipelines, as well as for fastening (anchoring) tensioned elements of the power body 5 of the track structure 9 .
  • the fixing devices of the power unit 5 in the caps 8 of the supports 2 are any known devices similar to those used in suspension and cable-stayed bridges, cableways and prestressed concrete structures for fastening (anchoring) tensioned power organs (reinforcement, ropes, high-strength wires, etc. .).
  • the design of the support 2 may vary depending on the installation of the support.
  • the shape of the tips 8 with power attachment devices body 5 and communication networks on the anchor supports, installed at the turns of the track, on the linear sections of the path, in the mountains or at the ends of the route, may be different, as the said devices, determining the direction for the transition section of the path, must be smoothly connected with the suspended sections P the path in the span A between the supports 2 (see Fig. 1 and Fig. 2).
  • the shape of the tips 8 of the supports 2 can also be determined by the fact that they are the location for loading and unloading passenger and / or freight stations, junctions (turnouts and turns) for the track structure 9, or the branching nodes of the communication system. In the central part of the passenger and / or freight stations, in the transition sections F of the track, a horizontal section is made (not shown in the figures).
  • supports 2 can be combined with buildings and structures (residential, industrial, office, retail and other buildings and structures).
  • vehicles 10 passenger and / or cargo, and / or cargo-passenger
  • vehicles 10 can either be suspended from below to the track structure 9, as shown in figure 1 and figure 4, or - mounted on top , as shown in figure 5, on the track structure 9.
  • the rail yarn 3 is a prefabricated structure consisting of a prestressed (tensioned) power unit 5, enclosed in the case 6 of the rail yarn 3, as reflected in FIG. 3
  • the power body 5 of the rail yarn 3, in alternative embodiments, can be formed by placing in the corresponding housing 6 prestressed lengthy power elements made in the form of one or several bundles of high-strength steel or composite wire, either from rods assembled in one bundle or dispersed over the cross section of the cavity of hull 6, or one or more standard twisted or unwound steel or composite ropes, as well as threads, strands, strips, tapes, pipes or other extended profiles by the elements of high materials of any known cross section.
  • the voids in the housing 6 between the elements of the power body 5 of the rail thread 3 can be filled with a hardening material based on polymeric binders, composites or cement mixtures, which are rigidly connected in one piece by the power body 5 with the corresponding body 6 of the rail thread 3 , monolithing into one its construction.
  • the track structure 9 can be fixed by any known method.
  • An alternative form of execution of the track structure is an option when the string track structure is made in the form of two rail threads 3, and their bodies 6 are connected by ties with 11 into a rail track.
  • the housings 6 of the rail yarns 3 in the rail track are rigidly connected with each other by the braces 11 (see FIG. 2 and FIG. 3).
  • the constructive connection of the ties 11 with the housings of 6 rail threads 3, depending on the design, can be carried out by any of the known methods: welding, riveting, screwing, gluing, kinematic engagement — through various guides, which are made integral with counter elements on opposing the ends of the screeds 11, by fastening these opposite ends of the screeds 1 1 to the inner and / or outer surfaces of the housings 6 of the rail yarns 3 different combinations of known articulation methods (on p sunkah not shown).
  • the conditions for ensuring the dynamic stability of the track structure 9 are determined on the basis of the requirements for optimizing the frequency of natural oscillations of the rail track 3 and the condition for preventing the formation type flutter in the process of wrapping the rail yarn 3 ram airflow under different operating conditions and a specific design of the track structure 9 and is achieved through using as a means of stabilizing the track structure 9 of the balancing frame 4.1 various modifications and options for their performance (see Fig. 4 - Fig . 9).
  • the center of mass 4.2 of the frame 4.1 should be located below the rail filament 3 at a distance Hi, m, from its longitudinal axis Y (see Fig. 6 - Fig. 9), associated with the height H 2 , m, of the frame 4.1 depending on:
  • Relation (1) by definition, cannot be greater than 1.
  • the track structure 9 may have at least one frame 4.1, the weight Ro, H, which is associated with the distance Hi, m, from the Y axis of the rail yarn 3 to the center of mass 4.2 of the frame 4.1 and with the maximum tilting moment M, Nm, from the influence of the external environment on the track structure between the balancing frames 4.1, or between the frames 4.1 and supports 2, the ratio: 1.1 ⁇ / ⁇ ⁇ 10 (2)
  • the location of the balancing frames 4.1 on the track structure 9 is determined by the technical task of its project. According to which such frames 4.1 in the span can be installed more than one, only one frame 4.1 can be installed in the span and there can be spans in which the frame 4.1 is not provided, due to the small length of such a span.
  • the specified values of the relation (2) correspond to the optimal range of the frame weight values 4.1, the shoulder size from the Y axis of the rail yarn 3 to the center of mass 4.2 of the frame 4.1 and the maximum tilting moment from the external environment on the track structure.
  • ratio (2) less than 1.1, it is not possible to significantly change the frequency characteristics of such an oscillating circuit on large spans A of the transport system and to ensure the dynamic stability of the track structure 9, which leads to an increase in the likelihood of occurrence of a flutter-like phenomenon under the influence of lateral pulsing wind.
  • the frame 4.1 can be made supported on top of the rail thread 3 (or on the track of the rail threads 3) of the track structure 9 with the suspension vehicle 10 (see Fig. 1, Fig. 4, Fig. 6 - Fig. 9), or can be made suspended to the track structure 9 when mounted on this track structure 9 of the vehicle 10 (see Fig. 5).
  • the frame 4.1 by means of the support column 12 can be fixed on the track structure 9 in two ways.
  • the first case on the track structure 9 of the suspended type - with the help of a hinged support column 12, and on the track structure 9 of the hinged type - with the help of a suspended support stand 12.
  • its maximum stability and stabilization of the arrangement in space is achieved, which, in turn, eliminates the likelihood of the appearance of a type of flutter track gauge rail track 3 track structure 9.
  • frame 4.1, along the track of the track yarn 3, in the span A between adjacent supports 2, can preferably be spaced from each other, or from frame 4.1 to the nearest support 2 at a distance R, m, determined from the relationship:
  • the relation (3) is less than 20, then such an execution of the track structure 9 entails an unjustified increase in the material consumption of the whole structure, and, consequently, the cost of the transport system. In addition, in this case, there is an inefficient use of the carrying capacity of the rail yarn 3 of the pre-stressed track structure 9, which is unacceptable. If the relation (3) is more than 5000, then it is not possible to significantly change the frequency characteristics of the natural oscillations of the section of the rail yarn 3 and to ensure the dynamic stability of the track structure 9 as a whole, which leads to an increased likelihood of occurrence of a flutter-like phenomenon during operation.
  • the ratio (4) is less than 0.01, then the implementation of the design solution is difficult without significant cost overruns of the track structure 9, or, in this case, the support post 12 and its attachment to the rail line 3 must be made too miniature, which is not constructively justified .
  • the ratio (4) is more than 0.5, the dynamic stability of the track structure 9 is significantly reduced, or an increase in the material consumption of the structure and its cost is observed.
  • the frame 4.1 can be made supported on top of the track of the railroad threads 3 of the track structure 9 with the suspension vehicle 10 (see Fig. 1, Fig. 2, Fig. 5 - Fig. 8), or it can be suspended to the track structure 9 when mounted on her vehicle 10 (see Fig. 5).
  • Increasing rigidity, reliability and durability, as well as increasing the dynamic stability of the string track structure 9 between adjacent supports and preventing the occurrence of a flutter-like phenomenon on it is one of the priority goals of the proposed technical device.
  • the string track structure 9 was equipped with two rail threads 3, united in a groove with ties 1 1 (see Fig. 2). This will significantly increase the torsional rigidity of the design of the track of the rail yarn 3 and the track structure 9 as a whole.
  • the load 13 of the frame 4.1 can be made in the form of ropes, pipes, rods, wires, panels or other and their possible combinations and fixed along the rail yarn 3, and as the material of the frame 4.1 and / or the support stand 12 is desirable use dielectrics.
  • the material of the frame 4.1 and / or the support stand 12 is desirable use dielectrics.
  • the preferred embodiment of the invention regardless of the number of rail yarns 3 of the track structure 9, is the suspended version of the vehicle 10 and, accordingly, the hinged arrangement of the rack 12 of the frame 4.1. This achieves maximum stability and stabilization of the location in space of the track structure 9, which, in turn, eliminates the likelihood of the appearance of a flutter-type phenomenon of the rail track 3 and increases the safety of operation of the track structure 9.
  • the subject of the invention is also the use of a Unitsky string track structure as a load 13 of the frame 4.1 of power line elements, and / or transmission lines of information signals, and / or pipeline elements fixed on the frame 4.1 of a longitudinal rail 3, for transporting, respectively, electricity and / or transmission of information signals of communication, as well as liquids or gases.
  • the track structure 9 When assembled, the track structure 9 is positioned between the anchor and intermediate supports 2 (see Fig. 1 and Fig. 2) of the transport system being mounted, and its power bodies 5, and, if necessary, the rail filament housings 6 themselves, before they are monolithic pulled by anchors up design effort, then - fix, as it was mentioned above, in a pre-stressed state with the help of hardening material.
  • the construction of the presented string track structure of Unitsky includes installation of supports 2 on base 1. Suspension and tension between supports 2, in housing 6, at least two power organs 5, subsequent fixation of the ends of these power organs 5 in the anchor nodes of the ends 8 feet 2, and also monolithing of the power bodies 5 in the housings 6, provided with rolling surfaces 7, made, in accordance with the specific design, by their upper B and outer lateral C and / or by upper B, outer lateral C and lower D edges.
  • the track structure 9 contains a track of the rail yarn 3 for the movement of the vehicle 10 and includes transition sections F path in the form of tips 8 on the supports 2, conjugated with the suspended P sections of the path in the span A between the supports 2.
  • the wheeled vehicle 10 smoothly rolls from the transition area F on the tip 8 of support 2 to the outboard P part of the track in span A between adjacent supports 2, with high speed (about 100-150 km / h) and by inertia passes an additional part of the way (not less than 2/3 of the lifting height) in the upward movement phase to the next transition F section on the top 8 of the adjacent support 2.
  • the vehicle 10 can only be switched on at the final stage of the movement - to lift on the next transition F y Astok track structure 9, but, if necessary, can be used on all its length.
  • the construction of the string track structure of Unitsky proposed in this technical solution allows to achieve the goals set and at the same time has a set of essential features that are different from the known technical solutions, i.e. the novelty and essential differences (invention invention level), which allows to recognize the proposed technical solution of the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)
  • Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Leg Units, Guards, And Driving Tracks Of Cranes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к надземным транспортным системам струнного типа с рельсовой путевой структурой. Струнная путевая структура содержит над основанием (1) в пролете А между опорами (2), по меньшей мере, одну предварительно напряженную рельсовую нить (3), оснащенную средством ее стабилизации (4) в пространстве. В качестве средства стабилизации (4) используют балансировочную раму (4.1.). Рельсовая нить (3) представляет собой силовой орган (5), заключенный в корпус (6) с поверхностью качения (7), которая может быть выполнена по его верхней В, наружной боковой С и нижней D граням. Струнная путевая структура включает также переходные участки F пути в виде оголовков (8) на опорах (2), сопряженные с подвесными Р участками пути в пролете А между ними. В результате достигается увеличение пролетов между смежными опорами путевой структуры без увеличения веса ее погонного метра, повышается жесткость, надежность, долговечность и динамическая устойчивость путевой структуры, расширяются её функциональные возможности.

Description

СТРУННАЯ ПУТЕВАЯ СТРУКТУРА
Область техники
Изобретение относится к области транспорта, в частности, к надземным транспортным системам струнного типа, с рельсовой путевой структурой, родственной путям подвесного и эстакадного типов. Оно может быть использовано для рельсовых транспортных систем пассажирского и грузового транспорта в различных природных условиях, в том числе в условиях сильно пересечённой местности, как на сухопутных (горы, пустыни), так и водных участках транспортных линий (в том числе - переправы через моря, проливы, реки и водоемы), а также - при создании внутригородских транспортных магистралей и при построении межцеховых транспортных структур рассредоточенных производственных предприятий или их объединений.
Предшествующий уровень техники
В настоящее время актуальна проблема создания транспортной системы, для которой характерны отсутствие загрязнений окружающей среды, предельное ограничение шума, незначительная потребность в полезных земельных площадях, при этом она должна обеспечить экономичность, максимальную безопасность, высокую скорость передвижения транспортных средств, а также - низкую себестоимость строительства и эксплуатации транспортной системы.
Известна эстакадная транспортная система [1], которая содержит вертикальные опорные колонны и установленную на их верхних торцах горизонтальную путевую балку. По балке проложены ходовые рельсы, выполненные в виде коробов прямоугольного сечения с продольными прорезями в обращенных одна к другой боковых стенках и плоский направляющий рельс, расположенный между ходовыми рельсами. Транспортное средство выполнено с тяговым приводом и установленными на подвеске опорными и направляющими колёсными парами, у первых из которых оси пропущены через прорези коробов. Колёса, вынесенные за габариты транспортного средства, размещены внутри коробов и контактируют с их нижними стенками, а у вторых - колёса контактируют с направляющим рельсом по обе его стороны. Известная транспортная система характеризуется повышенным качеством защиты от атмосферных осадков и улучшенными стабилизационными параметрами. Недостаток такой системы связан со значительной стоимостью прокладки путей и шумностью коробов при качении колёс. Кроме того, наличие стыков в рельсовом пути и температурная деформация рельсов указанной транспортной системы, не позволяют создать "бархатный" путь для транспортного средства, а это означает, что невозможно достичь высокой скорости движения и обеспечить высокую надежность транспортировки. При этом эффективность стабилизации движения транспортного средства направляющими колёсами, сосредоточенными на одном направляющем рельсе, оказывается невысокой, что также ограничивает область практического использования подобных систем.
Известна подвесная транспортная система [2], которая содержит ходовой путь и транспортное средство в виде кузова. Ходовой путь выполнен в виде двухрельсового пути, расположенного на продольных балках, установленных на внутренних консолях промежуточных опор. Система снабжена движителем в виде ходовой тележки с установленными на ней электродвигателем и пневмостабилизатором. Кузов установлен под ходовой тележкой и соединён с ней посредством пневмостабилизатора.
Недостатком указанной транспортной системы является повышенная материалоёмкость её конструкции, обусловленная сильно ограниченной несущей способностью балок ходового пути, а также сложность при транспортировке к месту установки балок протяжённых пролётных строений, трудоёмкость их монтажа в полевых условиях при сложном ландшафте и ограниченные возможности их применения для перекрытия больших пролётов между соседними промежуточными опорами.
Известна железнодорожная магистраль [3], включающая двухрельсовую колею шириной 500 мм или более. Двухрельсовая колея поднята над землей на канатах с помощью подвесок. Сами канаты подвешены вдоль железнодорожной магистрали над поверхностью земли с помощью вертикальных опор. Вагоны или другие секции подвижного состава маршрутных поездов располагаются на верхней поверхности двухрельсовой колеи.
Недостатком такого технического решения является то, что рельсы в указанной транспортной системе обладают малой удельной несущей способностью, если под ней понимать отношение веса полезной нагрузки к их собственному весу, что особенно важно для дорог эстакадного и подвесного типа и, в данном случае, ведёт к значительному удорожанию такой транспортной системы.
Известен также направляющий путь [4], содержащий два опорных и продольный элементы, связанные поперечными элементами, снабжённый боковыми листами, соединяющими опорные элементы с продольным элементом, который также выполнен листовым, при этом одна часть поперечных элементов может быть связана с опорными элементами, а другая часть - с опорными и продольным элементом.
Недостатком указанного технического решения является то, что известная транспортная система имеет громоздкую металлоёмкую конструкцию рельсовой путевой структуры, требующую для обеспечения её надёжности весьма малых пролётов между промежуточными опорами эстакады. Увеличение же пролётов между опорами, несмотря на конструкционную жёсткость рельсов такого профиля, ведёт (при условии сохранения надёжности) к чрезмерному увеличению материалоёмкости рельсовой путевой структуры и снижению её удельной несущей способности.
Известна транспортная система [5], состоящая из опорного монорельса и транспортного модуля, в которой опорный монорельс выполнен или равномерно - прямолинейно опирающимся через модули - тетраэдры на сваи - шпалы в фунте и имеет стартовые горки и финишные противоуклоны, а её транспортный модуль - платформа с двумя кабинами на четырёх центральных двухребордных колёсах и четырёх боковых поддерживающих роликах, с автоцентрирующими маховиками - гироскопами, с возможностью установки кузова - салона, цистерны, контейнера, бортовой платформы, платформы со стойками для перевозки различных грузов. Или другой вариант исполнения такой транспортной системы, которая состоит из подвесного монорельса и транспортного модуля, в которой подвесной монорельс - это двутавр подвешенный растяжками по рёбрам модулей тетраэдров к двум продольным несущим канатам, стянутым поперечными стяжками и также имеет стартовые горки и финишные противоуклоны. В этом случае транспортный модуль выполнен подвесным.
Недостатком такого технического решения является то, что указанная транспортная система обладает малой удельной несущей способностью.
Основным преимуществом вышеуказанных известных путевых структур является то, что построенные на их основе транспортные системы практически не занимают земельную площадь, т.к. путевые структуры, расположенные над городской застройкой или природным ландшафтом, не требуют для своей поддержки земляных насыпей и пр. При переходе трассы через глубокие пропасти, ущелья, реки с глубоким руслом, опоры могут быть выполнены с помощью тросовой подвески. В результате появляется возможность обслуживания транспортом районов со сложным ландшафтом, снижаются затраты на монтаж и эксплуатацию транспортной системы. Опоры трассы могут также использоваться для размещения фонарей наружного освещения, для прокладки силовых кабелей, кабелей наружного освещения, телефонных кабелей, или иных коммуникаций, а также - использоваться для посадки/высадки пассажиров или их эвакуации из подвижного состава при аварийных ситуациях.
Общим недостатком указанных путевых структур является их низкая удельная несущая способность, что ведёт к значительному их удорожанию, т.к. делает конструкцию тяжеловесной, громоздкой и трудоёмкой, а также - приводит к повышению материалоёмкости промежуточных опор, которые, к тому же, устанавливаются с небольшими расстояниями между ними (пролётами). Дальнейшее развитие конструкций транспортных систем подвесного и эстакадного типов получило с разработкой и созданием транспортной системы на основе струнной путевой структуры Юницкого, в основе которой лежит применение в качестве основных конструктивных элементов рельса его предварительно напряжённых в продольном направлении силовых струнно - стержневых компонентов.
Известна транспортная система Юницкого [6], которая включает, по меньшей мере, одну натянутую над основанием, в пролёте между опорами путевую структуру в виде силового органа, заключённого в корпус с поверхностью качения для движения установленных на путевой структуре колёсных подвижных средств. В указанном устройстве оптимизированы площади поперечного сечения силового органа и корпуса рельса с поверх- ностью качения, а также усилия натяжения путевой структуры и силового органа этой структуры, обоснован расчёт высоты провисания путевой структуры между смежными опорами и высоты опор.
Однако, известная транспортная система имеет недостаточную жёсткость, в том числе - крутильную.
Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является другая известная струнная путевая структура Юницкого для самоходного рельсового колёсного транспортного средства [7], которая содержит, по меньшей мере, одну натянутую над основанием, в пролёте между анкерными опорами, рельсовую нить, выполненную в виде силового органа, заключенного в корпус с поверхностью качения для транспортного средства, а также переходные участки пути на анкерных опорах, сопряжённые в пролёте между ними с оснащёнными средствами стабилизации в пространстве подвесными участками рельсовой нити.
Такая транспортная система обеспечивает высокие эксплуатационно - технические характеристики путевой структуры. Однако, в пролётах значительной длины указанной транспортной системы, осуществление процесса стабилизации рельсовой нити требует существенного повышения материалоёмкости конструкции и трудоёмкости её монтажа.
В основу изобретения положена задача обеспечения возможности достижения следующих технических целей:
- увеличение пролётов между смежными опорами транспортной системы без существенного увеличения веса погонного метра её путевой структуры;
- повышение жёсткости путевой структуры, её надёжности и долговечности;
- повышение динамической устойчивости путевой структуры между смежными опорами;
- расширение функциональных возможностей струнной путевой структуры.
Решение поставленной задачи обеспечивается всей совокупностью отличительных признаков исполнения предлагаемой струнной путевой структуры.
Раскрытие изобретения
Необходимые технические результаты и поставленные цели изобретения достигаются посредством струнной путевой структуры Юницкого, в которой над основанием в пролёте между опорами расположена, по меньшей мере, одна предварительно напряжённая рельсовая нить шириной L, м, оснащенная средством её стабилизации в пространстве и состоящая из силового органа, заключённого в корпус с поверхностью качения для колёсного транспортного средства, а средство стабилизации выполнено в виде балансировочных рам, закреплённых на путевой структуре в пролётах между опорами, при этом центр масс каждой рамы расположен ниже рельсовой нити на расстоянии Hi, м, от её оси, связанном с высотой рамы Нг, м, зависимостью:
0,2<Hi/H2<l, а вес Po, H, каждой рамы связан с расстоянием Hi, м, от оси рельсовой нити до центра масс рамы и с максимальным опрокидывающим моментом М, Нм, от воздействия внешней среды на путевую структуру соотношением:
Figure imgf000009_0001
причём, рамы размещены друг от друга и/или от опор на расстоянии R, м, определяемом из соотношения:
20<R/L<5000.
Достижение технической цели обеспечивается также и тем, что рамы закреплены на путевой структуре посредством опорных стоек.
Указанный результат достигается также при условии, что опорная стойка имеет высоту Но, м, определяемую соотношением:
0,01<Ηο/Ηι<0,5.
Решение поставленной задачи обеспечивается также при условии, что струнная путевая структура имеет две рельсовые нити. Ь;
Указанный результат достигается также при условии, что пара рельсовых нитей объединена в колею поперечными стяжками.
Достижение технической цели обеспечивается также и тем, что^ рама снабжена грузом, закреплённым на её нижней грани.
Решение поставленной задачи достигается при условии, что груз 'рамы выполнен в виде рекламного щита.
Указанный результат достигается также и тем, что груз рамы выполнен в виде панели солнечной батареи.
Решение поставленной задачи достигается также при условии, что в качестве материала рамы и/или опорной стойки используют диэлектрики.
Достижение технической цели обеспечивается также при условии, что груз рамы выполнен в виде канатов, труб, стержней, проводов, закреплённых вдоль рельсовой нити.
Дополнительным предметом настоящего изобретения является применение балансировочной рамы для транспортировки электроэнергии, и/или передачи информационных сигналов связи, и/или транспортировки жидкостей и/или газов.
Ещё одним предметом настоящего изобретения является также применение в качестве груза рамы закреплённых продольно рельсовой нити элементов линии электропередачи, и/или элементов линии передачи информационных сигналов, и/или элементов трубопроводов.
Краткое описание чертежей
Сущность настоящего изобретения поясняется при помощи чертежей фиг. 1 - фиг. 9, на которых изображено следующее:
фиг.1 - схематичное изображение общего вида струнной путевой структуры Юницкого - вид спереди;
фиг.2 - схематичное изображение общего вида струнной путевой структуры Юницкого - вид сверху;
фиг.З - схематичное изображение поперечного разреза рельсовой нити струнной путевой структуры Юницкого (вариант исполнения);
фиг.4 - схематичное изображение поперечного разреза струнной путевой структуры подвесного типа с транспортным средством (вариант исполнения); фиг.5 - схематичное изображение поперечного разреза струнной путевой структуры навесного типа с транспортным средством (вариант исполнения); фиг.6 - схематичное изображение фрагмента путевой структуры с балансировочной рамой - вид сбоку;
фиг.7 - схематичное изображение варианта исполнения балансировочной рамы в виде рекламного щита;
фиг.8 - схематичное изображение варианта исполнения груза балансировочной рамы в виде элементов воздушной линии электропередач (ЛЭП);
фиг.9 - схематичное изображение варианта исполнения груза балансировочной рамы в виде элементов трубопроводов. Варианты осуществления изобретения
Сущность изобретения более подробно заключается в следующем.
Предлагаемая струнная путевая структура (см. фиг. 1 и фиг. 2) содержит расположенную над основанием 1 в пролёте А между опорами 2, по меньшей мере, одну предварительно напряжённую рельсовую нить 3 шириной L, м, оснащенную средством её стабилизации 4 в пространстве. В качестве средства стабилизации 4 используют балансировочную раму 4.1. Рельсовая нить 3 представляет собой силовой орган 5, заключённый в корпус 6 с поверхностью качения 7, которая может быть выполнена по его верхней В, наружной боковой С и нижней D граням (см. фиг. 3). Струнная путевая структура включает также переходные участки F пути в виде оголовков 8 на опорах 2, сопряженные с подвесными Р участками пути в пролёте А между ними (см. фиг. 1 и фиг. 2).
При этом, в зависимости от проектного решения, в качестве опор 2 могут выступать железобетонные, трубобетонные, стальные столбчатые и каркасные конструкции, здания и сооружения, специально оборудованные посадочно - погрузочные площадки, размещённые между погрузочно - разгрузочными станциями - пассажирскими для пассажирских трасс и грузовыми для грузовых трасс. Оголовки 8 предназначены для размещения на них переходных участков F пути и/или размещённых на путевой структуре 9 систем коммуникационных компонентов - сетей энергоснабжения и/или связи, и/или трубопроводов, а также для крепления (анкерения) натянутых элементов силового органа 5 путевой структуры 9.
Устройства крепления силового органа 5 в оголовках 8 опор 2 представляют собой любые известные устройства, аналогичные устройствам, используемым в висячих и вантовых мостах, канатных дорогах и предварительно напряжённых железобетонных конструкциях для крепления (анкерения) натянутых силовых органов (арматуры, канатов, высокопрочных проволок и др.).
Конструкция опоры 2 может изменяться в зависимости от места установки опоры. В частности, форма оголовков 8 с устройствами крепления силового органа 5 и коммуникационных сетей на анкерных опорах, устанавливаемых на поворотах трассы, на линейных участках пути, в горах или по концам трассы, может быть различной, так как упомянутые устройства, определяющие направление для переходного участка пути, должны быть плавно сопряжены с подвесными участками Р пути в пролёте А между опорами 2 (см. фиг. 1 и фиг. 2). Кроме того, форма оголовков 8 опор 2 может определяться и тем, что они являются местом размещения погрузочно-разгрузочных пассажирских и/или грузовых станций, узлов организации развязок (стрелочных переводов и поворотов) путевой структуры 9, или узлов разветвления системы коммуникаций. В центральной части пассажирских и/или грузовых станций, на переходных участках F пути выполнен горизонтальный участок (на рисунках не показано).
Кроме того, опоры 2 могут быть совмещенными со зданиями и строительными сооружениями (жилые, производственные, офисные, торговые и другие здания и сооружения).
На путевой структуре 9 могут быть размещены транспортные средства 10 (пассажирские, и/или грузовые, и/или грузопассажирские), которые могут быть либо подвешены снизу к путевой структуре 9, как показано на фиг.1 и фиг.4, либо - установлены сверху, как показано на фиг.5, на путевую структуру 9.
Рельсовая нить 3 представляет собой сборную конструкцию, состоящую из предварительно напряжённого (натянутого) силового органа 5, заключённого в корпус 6 рельсовой нити 3, как отражено на фиг. 3.
Силовой орган 5 рельсовой нити 3, в альтернативных вариантах реализации, может быть образован размещением в соответствующем корпусе 6 предварительно напряжённых протяжённых силовых элементов, выполненных в виде одного или несколько пучков высокопрочной стальной или композитной проволоки, либо из прутьев, собранных в один пучок, либо рассредоточенных по сечению полости корпуса 6, либо одного или нескольких стандартных витых или невитых стальных или композитных канатов, а также нитей, прядей, полос, лент, труб или других протяжённых профильных элементов из высокопрочных материалов любого известного поперечного сечения. Пустоты в корпусе 6 между элементами силового органа 5 рельсовой нити 3 (см. фиг. 3) могут быть заполнены твердеющим материалом на основе полимерных связующих, композитов или цементными смесями, которые жёстко связывают в одно целое силовой орган 5 с соответствующим корпусом 6 рельсовой нити 3, омоноличивая в одно целое её конструкцию.
При любых вариантах практических реализаций заполнения силовыми органами 5 корпуса 6 рельсовой нити 3, при её закреплении на опорах 2 (в оголовках 8) силовые органы 5 выполняются предварительно напряжёнными, одновременно предварительно напряжённым может быть выполнен и корпус 6 рельсовой нити 3.
На оголовках 8 опор 2 путевая структура 9 может быть закреплена любым известным способом.
Альтернативным видом исполнения путевой структуры является вариант, когда струнная путевая структура выполнена в виде двух рельсовых нитей 3, а их корпуса 6 связаны стяжками 11 в рельсовую колею. При этом корпусы 6 рельсовых нитей 3 в рельсовой колее исполнены жёстко связанными между собой стяжками 11 (см. фиг. 2 и фиг.З).
Конструктивная связь стяжек 11 с корпусами 6 рельсовых нитей 3, в зависимости от проектного решения, может быть осуществлена любым из известных способов: сварка, клёпка, резьбовое соединение, склеивание, кинематическим зацеплением - через различные направляющие, выполненные заодно с ответными элементами, расположенными на противолежащих концах стяжек 11, посредством крепления этих противоположных концов стяжек 1 1 к внутренним и/или внешним поверхностям корпусов 6 рельсовых нитей 3 различными сочетаниями известных способов сочленения (на рисунках не показано).
Условия обеспечения динамической устойчивости путевой структуры 9 определены исходя из требований по оптимизации частоты собственных колебаний рельсовых нитей 3 и условия предотвращения образования явления типа флаттера в процессе обтекания рельсовой нити 3 набегающим воздушным потоком при различных режимах эксплуатации и конкретного конструктивного исполнения путевой структуры 9 и достигаются благодаря использованию в качестве средств стабилизации путевой структуры 9 балансировочных рам 4.1 различных модификаций и вариантов их исполнения (см. фиг. 4 - фиг. 9).
Центр масс 4.2 рамы 4.1 должен быть расположен ниже рельсовой нити 3 на расстоянии Hi, м, от её продольной оси Y (см. фиг. 6 - фиг. 9), связанном с высотой Н2, м, рамы 4.1 зависимостью:
0,2<Ηι/Η2<1 (1) Указанные в соотношении (1) значения соответствуют оптимальному диапазону взаимозависимости между расстоянием расположения центра масс 4.2 рамы 4.1 от оси Y рельсовой нити 3 и высотой рамы 4.1.
Если соотношение (1) будет меньше 0,2, то, в результате недостаточного изменения частоты собственных колебаний, а также из-за низкой крутильной жёсткости рельсовой нити 3 сформированной путевой структуры 9, такая колея будет обладать недостаточной жёсткостью и устойчивостью.
При этом затруднительным становится обеспечение в раме проёма, достаточного по высоте для прохождения через него транспортного средства 10 с расчётным мид елевым сечением. Очевидным условием работы путевой структуры является выполнение габаритов проёма рамы превышающими габаритные размеры транспортного средства 10.
Соотношение (1), по определению, не может быть больше 1.
Также для повышения динамической устойчивости путевой структуры 9 и предотвращения образования на ней явления типа флаттера в пролёте между опорами 2, на путевой структуре 9, может быть расположена, по меньшей мере, одна рама 4.1, вес Ро, Н, которой связан с расстоянием Hi, м, от оси Y рельсовой нити 3 до центра масс 4.2 рамы 4.1 и с максимальным опрокидывающим моментом М, Нм, от воздействия внешней среды на участок путевой структуры между балансировочными рамами 4.1 , или между рамами 4.1 и опорами 2, соотношением: 1,1<ΡοΗι/Μ<10 (2) Расположение балансировочных рам 4.1 на путевой структуре 9 определяется техническим заданием на её проект. В соответствии с которым таких рам 4.1 в пролёте может быть установлено больше одной, может быть установлена в пролёте только одна рама 4.1 и могут быть пролёты в которых рамы 4.1 не предусмотрены, ввиду малой длины такого пролёта.
Указанные значения соотношения (2) соответствуют оптимальному диапазону значений веса рамы 4.1, величины плеча от оси Y рельсовой нити 3 до центра масс 4.2 рамы 4.1 и максимального опрокидывающего момента от воздействия внешней среды на путевую структуру.
При соотношении (2) менее 1,1 не удаётся на больших пролётах А транспортной системы существенно изменить частотные характеристики такого колебательного контура и обеспечить динамическую устойчивость путевой структуры 9, что ведёт к повышению вероятности возникновения явления типа флаттера под воздействием бокового пульсирующего ветра.
При соотношении (2) более 10 наблюдается неэффективное использование несущей способности предварительно напряжённой путевой структуры, перерасход материалов и повышение её стоимости.
В любом из неограничивающих вариантов реализации заявленной путевой структуры возможны различные не исключающие варианты исполнения средств стабилизации. В частности, рама 4.1 может быть выполнена опирающейся сверху на рельсовую нить 3 (или на колею рельсовых нитей 3) путевой структуры 9 с подвесным транспортным средством 10 (см. фиг. 1, фиг. 4, фиг. 6 - фиг. 9), либо может быть выполнена подвесной к путевой структуре 9 при навесном исполнении на этой путевой структуре 9 транспортного средства 10 (см. фиг. 5).
В зависимости от проектного решения рама 4.1 посредством опорной стойки 12 может быть закреплена на путевой структуре 9 двояко. В первом случае, на путевой структуре 9 подвесного типа - при помощи навесной опорной стойки 12, а на путевой структуре 9 навесного типа - при помощи подвесной опорной стойки 12. Таким образом достигается её максимальная устойчивость и стабилизация расположения в пространстве, что, в свою очередь, исключает вероятность возникновения явления типа флаттера колеи рельсовых нитей 3 путевой структуры 9.
Существенную роль в повышении устойчивости и жёсткости путевой структуры 9, а также и в предотвращении возникновения на ней явления типа флаттера играет как размещение рам 4.1 друг от относительно друга и/или от относительно опор 2, так и высота жёстко закреплённой на раме 4.1 опорной стойки 12, через которую рама 4.1 опирается на рельсовую нить 3.
В соответствии с любым из неограничивающих вариантов альтернативного исполнения путевой структуры 9, рамы 4.1, вдоль колеи рельсовой нити 3, в пролёте А между смежными опорами 2, могут быть, предпочтительно, расположены друг от друга, или от рамы 4.1 до ближайшей опоры 2 на расстоянии R, м, определяемом из соотношения:
20<R/L<5000, (3) при этом рама 4.1 опирается на рельсовую нить 3 через жёстко закреплённую на ней опорную стойку 12 высотой Но, м, определяемой соотношением:
0,01<Η0/Ηι<0,5. (4) При расположении рам 4.1 на расстояния R, м, друг от друга и/или относительно опор 2 в соответствии со значениями, определяемыми соотношением (3), удаётся достаточно просто обеспечить требуемое повышение динамической устойчивости и жёсткости путевой структуры 9 без существенного увеличения её веса.
Если соотношение (3) будет меньше 20, то такое исполнение путевой структуры 9 влечёт за собой неоправданное увеличение материалоёмкости всей конструкции, а, следовательно, и стоимости транспортной системы. Кроме того, в этом случае, наблюдается неэффективное использование несущей способности рельсовой нити 3 предварительно напряжённой путевой структуры 9, что является неприемлемым. Если соотношение (3) будет больше 5000, то не удаётся существенно изменить частотные характеристики собственных колебаний участка рельсовой нити 3 и обеспечить динамическую устойчивость путевой структуры 9 в целом, что ведёт к повышению вероятности возникновения в процессе эксплуатации явления типа флаттера.
При опирании рам 4.1 на рельсовую нить 3 через жёстко закреплённую на ней опорную стойку 12, параметры которой находятся в соответствии со значениями, определяемыми соотношением (4), удаётся достаточно просто обеспечить требуемое повышение динамической устойчивости путевой структуры 9 без существенного увеличения её веса.
Если соотношение (4) будет менее 0,01, то затруднена реализация проектного решения без существенного перерасхода материалов путевой структуры 9, или, в этом случае, слишком миниатюрными должны быть выполнены опорная стойка 12 и её крепление к рельсовой нити 3, что не оправдано конструктивно.
При соотношении (4) более 0,5 - существенно снижается динамическая устойчивость путевой структуры 9, или наблюдается повышение материалоёмкости конструкции и её стоимости.
В любом из неограничивающих вариантов реализации заявленной путевой структуры 9 и различных не исключаемых вариантах исполнения средств стабилизации, для предотвращения образования явления типа флаттера колеи рельсовой нити 3, на ней, в качестве средства стабилизации путевой структуры 9, в пролёте А между смежными опорами 2, жёстко закрепляют на опорной стойке 12, по меньшей мере, одну раму 4.1, выполненную в соответствии с вышеуказанными конструктивными параметрами. В частности, рама 4.1 может быть выполнена опирающейся сверху на колею рельсовых нитей 3 путевой структуры 9 с подвесным транспортным средством 10 (см. фиг. 1, фиг. 2, фиг. 5 - фиг. 8), либо может быть выполнена подвесной к путевой структуре 9 при навесном исполнении на ней транспортного средства 10 (см. фиг. 5). Повышение жёсткости, надёжности и долговечности, а также повышение динамической устойчивости струнной путевой структуры 9 между смежными опорами и предотвращение возникновения на ней явления типа флаттера является одной из приоритетных целей предлагаемого технического устройства.
В связи с этим, в ряде случаев практической реализации, предпочтительно, чтобы струнная путевая структура 9 была снабжена двумя рельсовыми нитями 3, объединёнными в колею стяжками 1 1 (см. фиг. 2). Это позволит существенно повысить крутильную жёсткость конструкции колеи рельсовых нитей 3 и путевой структуры 9 в целом.
Предотвращение резонансной вероятности автоколебаний путевой структуры 9 под воздействием неблагоприятных факторов внешней среды, ведущего к возможности возникновения явления типа флаттера, достигается за счёт того, что рама 4.1 снабжена грузом 13, закреплённым на её нижней грани (см. фиг. 1, фиг. 4 - фиг. 9).
Целесообразно, чтобы в любом из неограничивающих вариантов исполнения путевой структуры 9 и, конкретно, - чтобы при реализации конструкции рамы 4.1 в качестве её груза 13 мог быть применён рекламный щит и/или панель солнечной батареи, что позволит, при условии конструкционного обеспечения требований экологической, пожарной и др. видов безопасности, а также эстетических норм, расширить функциональные возможностей струнной путевой структуры 9.
В предпочтительном варианте реализации изобретения груз 13 рамы 4.1 может быть выполнен в виде канатов, труб, стержней, проводов, панелей или др. и их возможных сочетаний и закреплённых вдоль рельсовой нити 3, а в качестве материала рамы 4.1 и/или опорной стойки 12 желательно использовать диэлектрики. При этом, в зависимости от соответствующего проектно- технического обоснования их наличия, количества и параметров, а также при условии конструкционного обеспечения требований экологической, санитарно- гигиенической, пожарной и др. видов безопасности, целесообразно, чтобы в качестве груза 13 рам 4.1, продольно рельсовой нити 3, были закреплены элементы линии электропередачи (ЛЭП), и/или линии передачи информационных сигналов, и/или элементы трубопроводов (как, например, показано на фиг. 8 и фиг. 9), что позволит использовать их при организации протяжённых систем жизнеобеспечения городов, населённых пунктов, а также, по необходимости, при жизнеобеспечении непосредственно путевой структуры 9 системами электро-, газо-, водо-, тепло- и информационного обеспечения, как магистральных транс-портных структур, так и транспортных структур местного значения, а также - в качестве источников возобновляемой энергии при размещеннии на путевой структуре 9 солнечных модулей (батарей и/или коллекторов, на рисунках не показаны).
Предпочтительным вариантом реализации изобретения, независимо от количества рельсовых нитей 3 путевой структуры 9, является подвесное исполнение транспортного средства 10 и, соответственно - навесного расположения стойки 12 рамы 4.1. Тем самым достигается максимальная устойчивость и стабилизация расположения в пространстве путевой структуры 9, что, в свою очередь, исключает вероятность возникновения явления типа флаттера колеи рельсовых нитей 3 и повышает безопасность эксплу-атации путевой структуры 9.
Предметом изобретения является также применение на струнной путевой структуры Юницкого в качестве груза 13 рамы 4.1 элементов линии электропередач, и/или линии передачи информационных сигналов, и/или элементов трубопроводов, закреплённых на раме 4.1 продольно рельсовой нити 3, для транспортировки, соответственно, электроэнергии и/или передачи информационных сигналов связи, а также - жидкостей или газов.
Промышленная применимость
В собранном виде путевую структуру 9 располагают между анкерными и промежуточными опорами 2 (см. фиг. 1 и фиг. 2) монтируемой транспортной системы, а её силовые органы 5, и, при необходимости, и сами корпусы 6 рельсовых нитей 3, перед их омоноличиванием, натягивают анкерами до расчетных усилий, после чего - фиксируют, как это было указано выше, в предварительно напряжённом состоянии при помощи твердеющего материала.
Построение представленной струнной путевой структуры Юницкого включает установку опор 2 на основании 1. Подвеску и натяжение между опорами 2, в корпусе 6, по меньшей мере, двух силовых органов 5, последующую фиксацию концов этих силовых органов 5 в анкерных узлах оголовков 8 опор 2, а также омоноличивание силовых органов 5 в корпусах 6, снабжённых поверхностями качения 7, выполненными, в соответствии с конкретным исполнением по их верхней В и наружной боковой С и/или по верхней В, наружной боковой С и нижней D граням. Образованная указанным образом путевая структура 9, содержит колею рельсовой нити 3 для движения транспортного средства 10 и включает переходные участки F пути в виде оголовков 8 на опорах 2, сопряжённые с подвесными Р участками пути в пролёте А между опорами 2.
Выполнение в рельсовой колее корпусов 6 двух рельсовых нитей 3, жёстко связанных между собой стяжками 11, обеспечивает формирование профиля колеи с минимальным аэродинамическим сопротивлением и высокими параметрами крутильной жёсткости.
В самом общем случае, из множества альтернативных вариантов исполнения, струнная путевая структура Юницкого описанной конструкции работает следующим образом.
По лестничным маршам, на лифтах, или на эскалаторах пассажиры поднимаются к остановочным площадкам (на рисунках не показано) и осуществляют посадку в транспортное средство 10. От питающей подстанции по токосъёмным элементам путевой структуры 9 электроэнергия поступает в силовую установку (на рисунках не показано), которая приводит в движение транспортное средство 10 с пассажирами.
После завершения формирования силового органа 5 рельсовой нити 3, на ней осуществляют установку рам 4.1, на которых, в свою очередь, закрепляют элементы линии электропередач, и/или линии передачи информационных сигналов, и/или элементов трубопроводов.
В процессе работы транспортной системы колёсное транспортное средство 10 плавно скатывается с переходного F участка на оголовке 8 опоры 2 на подвесной Р участок пути в пролёте А между смежными опорами 2, с достижением высокой скорости (порядка 100 - 150 км/час), и по инерции проходит дополнительную часть пути (не менее 2/3 высоты подъёма) в фазе движения вверх к очередному переходному F участку на оголовке 8 смежной опоры 2. Привод транспортного средства 10 может включаться только на завершающей стадии движения - для подъёма на очередной переходной F участок путевой структуры 9, но, при необходимости, может использоваться и на всём её протяжении.
При этом, благодаря соответствующему исполнению колеи рельсовой нити 3, а также - вследствие применения рамы 4.1 определённой конструкции на подвесном Р участке путевой структуры 9 в пролёте А между смежными опорами 2, достигается стабилизация путевой структуры 9 в пространстве и повышается комфортность и безопасность движения для пассажиров.
В итоге достигается: увеличение пролётов между смежными опорами путевой структуры Юницкого без существенного увеличения веса её погонного метра; повышение жёсткости такой путевой структуры, её надёжности и долговечности; повышение динамической устойчивости струнной путевой структуры Юницкого в пролётах между смежными опорами; расширение функциональных возможностей предлагаемой струнной путевой структуры Юницкого.
Таким образом, предложенная в настоящем техническом решении конструкция струнной путевой структуры Юницкого позволяет достигнуть поставленных целей и при этом обладает совокупностью существенных признаков, отличных от известных технических решений, т. е. соответствует критериям изобретения "новизна" и "существенные отличия" (изобретательский уровень), что позволяет признать предложенное техническое решение изобретением.
Источники информации
1. Патент RU JYS 2153430, МПК В61В 5/00, публ. 27.07.2000 (аналог).
2. Патент RU No 2464188, МПК В61В 3/02, публ. 20.10.2012 (аналог).
3. Патент RU N° 2289520, МПК В61 В 3/00, публ. (аналог).
4. Патент RU No 2179124, МПК В61 В 13/00, публ. 10.02.2002 (аналог).
5. Патент RU J4° 2374102, МПК В61В 3/02, публ. 27.1 1.2009 (аналог).
6. Патент RU JYS 2475387, МПК В61В 3/00, публ. 20.02.2013 (аналог).
7. Патент RU No 2325293, МПК В61В 3/02, публ. 27.05.2008 (прототип)

Claims

Формула изобретения
1. Струнная путевая структура, в которой над основанием в пролёте между опорами расположена, по меньшей мере, одна предварительно напряжённая рельсовая нить шириной L, м, оснащенная средством её стабилизации в
5 пространстве и состоящая из силового органа, заключённого в корпус с поверхностью качения для колёсного транспортного средства, а средство стабилизации выполнено в виде балансировочных рам, закреплённых на путевой структуре в пролётах между опорами, при этом центр масс каждой рамы расположен ниже рельсовой нити на расстоянии Hi, м, от её оси, связанном с ю высотой рамы , м, зависимостью:
0,2<Ηι/Η2<1, а вес Ро, Н, каждой рамы связан с расстоянием Hi, м, от оси рельсовой нити до центра масс рамы и с максимальным опрокидывающим моментом М, Нм, от воздействия внешней среды на путевую структуру соотношением:
15 1,1<ΡοΗι/Μ<10, причём, рамы размещены друг от друга и/или от опор на расстоянии R, м, определяемом из соотношения:
20<R/L<5000.
2. Струнная путевая структура по п.1, отличающаяся тем, что рамы закреплены 20 на путевой структуре посредством опорных стоек.
3. Струнная путевая структура по п.2, отличающаяся тем, что опорная стойка имеет высоту Но, м, определяемую соотношением:
0,01<Ηο/Ηι<0,5.
4. Струнная путевая структура по п.1, отличающаяся тем, что она имеет две 25 рельсовые нити.
5. Струнная путевая структура по п.4, отличающаяся тем, что пара рельсовых нитей объединена в колею поперечными стяжками.
6. Струнная путевая структура по п.п.1 и 2, отличающаяся тем, что рама снабжена грузом, закреплённым на её нижней грани.
7. Струнная путевая структура по любому из п.п.1 и 6, отличающаяся тем, что груз рамы выполнен в виде рекламного щита.
8. Струнная путевая структура по любому из п.п.1 и 6, отличающаяся тем, что груз рамы выполнен в виде панели солнечной батареи.
9. Струнная путевая структура по любому из п.п.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве материала рамы и/или опорной стойки используют диэлектрики.
10. Струнная путевая структура по любому из п.п.1 и 6, отличающаяся тем, что груз рамы выполнен в виде канатов, труб, стержней, проводов, закреплённых вдоль рельсовой нити.
1 1. Применение балансировочной рамы по п.п.1, 6 и 10 для транспортировки электроэнергии и/или передачи информационных сигналов связи.
12. Применение балансировочной рамы по п.п.1, 6 и 10 для транспортировки жидкостей и/или газов.
13. Применение струнной путевой структуры по любому из п.п.11 и 12, отличающееся тем, что посредством рам продольно рельсовой нити закреплены элементы линии электропередачи, и/или линии передачи информационных сигналов, и/или элементы трубопроводов.
PCT/BY2018/000020 2017-10-31 2018-10-31 Струнная путевая структура Ceased WO2019084653A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880077283.6A CN111417558B (zh) 2017-10-31 2018-10-31 串式轨道结构
EP18873794.4A EP3702231B1 (en) 2017-10-31 2018-10-31 String track structure

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201800011A EA033863B1 (ru) 2017-10-31 2017-10-31 Струнная путевая структура
EA201800011 2017-10-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019084653A1 true WO2019084653A1 (ru) 2019-05-09

Family

ID=66331167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BY2018/000020 Ceased WO2019084653A1 (ru) 2017-10-31 2018-10-31 Струнная путевая структура

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3702231B1 (ru)
CN (1) CN111417558B (ru)
EA (1) EA033863B1 (ru)
WO (1) WO2019084653A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112553981B (zh) * 2020-09-07 2022-04-15 同济大学 一种用于索轨结构中的长线型索力控制系统及方法
US12479667B1 (en) 2024-07-26 2025-11-25 Anatoli Eduardovich Unitsky Cargo transport complex

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2153430C1 (ru) 1999-12-29 2000-07-27 Государственное предприятие "Московский институт теплотехники" Эстакадная транспортная система
RU2179124C1 (ru) 2001-05-25 2002-02-10 Гнездилов Владимир Алексеевич Направляющий путь для транспортного средства (варианты)
RU2224064C1 (ru) * 2002-05-21 2004-02-20 Юницкий Анатолий Эдуардович Транспортная система юницкого (варианты) и способ построения транспортной системы
RU2289520C1 (ru) 2005-08-15 2006-12-20 Рудольф Львович Гроховский Железнодорожная магистраль
RU2289521C1 (ru) * 2005-09-22 2006-12-20 Рудольф Львович Гроховский Подвесная двухрельсовая дорога
RU2325293C2 (ru) 2006-07-27 2008-05-27 Анатолий Эдуардович Юницкий Струнная транспортная система юницкого и способ построения струнной транспортной системы
RU2374102C2 (ru) 2007-10-29 2009-11-27 Алексей Павлович Кротов Транспортная система "транспорт-монорельс-тетраэдр"
RU2464188C2 (ru) 2010-12-02 2012-10-20 Валерий Евгеньевич Чигинёв Подвесная транспортная система
RU2475387C1 (ru) 2011-08-18 2013-02-20 Анатолий Эдуардович Юницкий Транспортная система юницкого и способ построения струнной транспортной системы
US20160347330A1 (en) * 2014-06-12 2016-12-01 Jacob-Innovations, Llc Multiple tier elevated light train

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995027643A1 (en) * 1994-04-08 1995-10-19 Ntl Neue Transportlinien Gmbh Line transport system
US8640626B2 (en) * 2011-11-17 2014-02-04 Donald Perry Ramp system for bridging flexible cable to rigid rail
CN102704355B (zh) * 2012-06-13 2014-07-16 北京交通大学 一种跨座式单轨交通的无缝线路的实现方法
CN103161101A (zh) * 2013-04-12 2013-06-19 北京交通大学 一种跨座式单轨交通刚构体系
CN104213477A (zh) * 2014-09-22 2014-12-17 中铁工程设计咨询集团有限公司 跨座式单轨双箱矩形钢-混结合轨道梁结构
CN106985838B (zh) * 2016-09-21 2019-09-13 比亚迪股份有限公司 用于跨座式轨道交通系统的轨道

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2153430C1 (ru) 1999-12-29 2000-07-27 Государственное предприятие "Московский институт теплотехники" Эстакадная транспортная система
RU2179124C1 (ru) 2001-05-25 2002-02-10 Гнездилов Владимир Алексеевич Направляющий путь для транспортного средства (варианты)
RU2224064C1 (ru) * 2002-05-21 2004-02-20 Юницкий Анатолий Эдуардович Транспортная система юницкого (варианты) и способ построения транспортной системы
RU2289520C1 (ru) 2005-08-15 2006-12-20 Рудольф Львович Гроховский Железнодорожная магистраль
RU2289521C1 (ru) * 2005-09-22 2006-12-20 Рудольф Львович Гроховский Подвесная двухрельсовая дорога
RU2325293C2 (ru) 2006-07-27 2008-05-27 Анатолий Эдуардович Юницкий Струнная транспортная система юницкого и способ построения струнной транспортной системы
RU2374102C2 (ru) 2007-10-29 2009-11-27 Алексей Павлович Кротов Транспортная система "транспорт-монорельс-тетраэдр"
RU2464188C2 (ru) 2010-12-02 2012-10-20 Валерий Евгеньевич Чигинёв Подвесная транспортная система
RU2475387C1 (ru) 2011-08-18 2013-02-20 Анатолий Эдуардович Юницкий Транспортная система юницкого и способ построения струнной транспортной системы
US20160347330A1 (en) * 2014-06-12 2016-12-01 Jacob-Innovations, Llc Multiple tier elevated light train

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3702231A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP3702231A1 (en) 2020-09-02
CN111417558B (zh) 2022-09-20
EP3702231B1 (en) 2022-04-13
EA201800011A1 (ru) 2019-05-31
EP3702231A4 (en) 2021-08-11
CN111417558A (zh) 2020-07-14
EA033863B1 (ru) 2019-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101231058B1 (ko) 하이브리드 교통 시스템용 궤도를 구비한 교량
RU2325293C2 (ru) Струнная транспортная система юницкого и способ построения струнной транспортной системы
US20110056405A1 (en) in elevated track for a vehicle with a pneumatic propulsion system
CN115427283B (zh) 尤尼茨基弦索式运输系统
CN101935978B (zh) 索轨高架及其专用轨道行车
WO2019084653A1 (ru) Струнная путевая структура
RU2475387C1 (ru) Транспортная система юницкого и способ построения струнной транспортной системы
KR101176054B1 (ko) 하이브리드 교통 시스템
EP3395637B1 (en) Communications system
RU2475386C1 (ru) Транспортная система юницкого и способ построения струнной транспортной системы
CN112109736B (zh) 一种多式联运复合轨道运输系统
EP4074570A1 (en) Transport system
EP3992049B1 (en) Transport system
CN113957755A (zh) 一种中低速磁浮交通组合u形梁结构
CN114765977A (zh) 尤尼茨基的超高速运输综合体的制造和布置方法
EP0118404B1 (en) Guideway construction
RU125947U1 (ru) Транспортная система
KR101566526B1 (ko) 공중에 떠 있는 경전철 고가 구조물
WO2017219112A1 (ru) Система коммуникаций юницкого
RU2710915C1 (ru) Легкопролетное строение
EA034490B1 (ru) Ферменная путевая структура скоростной транспортной системы, рельсовая нить ферменной путевой структуры скоростной транспортной системы и способ изготовления ферменной путевой структуры и рельсовой нити
WO2017219115A1 (ru) Система коммуникаций юницкого
UA71059U (ru) Эстакадная фермовая система рельсового транспорта
WO2017145189A1 (en) System train air
RU2269444C1 (ru) Монорельсовый ходовой путь и транспортное средство

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18873794

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018873794

Country of ref document: EP

Effective date: 20200528