RU2223357C1 - Transportation system (versions) and method of its building - Google Patents
Transportation system (versions) and method of its building Download PDFInfo
- Publication number
- RU2223357C1 RU2223357C1 RU2002114060/11A RU2002114060A RU2223357C1 RU 2223357 C1 RU2223357 C1 RU 2223357C1 RU 2002114060/11 A RU2002114060/11 A RU 2002114060/11A RU 2002114060 A RU2002114060 A RU 2002114060A RU 2223357 C1 RU2223357 C1 RU 2223357C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thread
- auxiliary
- supports
- span
- main
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспорта, в частности к транспортным системам с путевой структурой, родственной путям подвесного и эстакадного типа. Оно может быть использовано при создании скоростных дорог струнного типа, для больших городов и междугородных сообщений, в том числе в условиях сильно пересеченной местности, гор, пустынь, а также при построении межцеховых транспортных структур рассредоточенных производственных предприятий и их объединений - структур, как многорельсовых, так и типа "монорельс". The invention relates to the field of transport, in particular to transport systems with track structure, akin to the ways of the suspension and trestle type. It can be used to create string-type expressways for large cities and intercity communications, including in very rough terrain, mountains, deserts, as well as in the construction of inter-workshop transport structures of dispersed production enterprises and their associations - structures like multi-rail, and the type of "monorail".
Известна транспортная система с путевой структурой, образованной парой расположенных на одном уровне рельсов, каждый из которых выполнен в виде соединенных между собой вертикальной плитой (шейкой) труб - гантелевидного профиля, напоминающего стандартный железнодорожный рельс с двумя оппозитно расположенными головками (патент США 5738016, кл. Е 01 В 25/10, 1998). Каждая пара труб, образующих рельс гантелевидного профиля, крепится посредством соединяющей их плиты на Т-образных опорах эстакадного типа к торцам перекладин и образует с противолежащей парой одну горизонтальную рельсовую колею для движения несущих и предохранительных (блокирующих) колес транспортного средства. A known transport system with a track structure formed by a pair of rails located at the same level, each of which is made in the form of pipes connected together by a vertical plate (neck) - a dumbbell profile, resembling a standard railway rail with two opposed heads (US Pat. No. 5,738,016, cl. E 01 B 25/10, 1998). Each pair of pipes forming a dumbbell-shaped rail is fastened by means of a plate connecting them on T-shaped trestle supports to the ends of the crossbars and forms one horizontal rail track with the opposite pair for the movement of the carrier and safety (blocking) wheels of the vehicle.
Известная транспортная система имеет весьма громоздкую металлоемкую конструкцию рельсовой путевой структуры, требующей для обеспечения гладкости (прямолинейности) пути образования малых пролетов между опорами эстакады. Увеличение же пролетов между опорами, несмотря на конструкционную жесткость рельсов такого профиля, ведет (при условии сохранения ровности пути) к чрезмерному увеличению материалоемкости рельсовой путевой структуры и снижению ее удельной несущей способности. The known transport system has a very cumbersome metal construction of the rail track structure, which requires to ensure the smoothness (straightness) of the formation of small spans between the supports of the flyover. The increase in spans between the supports, despite the structural rigidity of rails of such a profile, leads (provided that the path is even) to an excessive increase in the material consumption of the rail track structure and a decrease in its specific bearing capacity.
Значительно лучшими характеристиками в этом отношении обладает другая известная транспортная система (Юницкого), содержащая закрепленные на основании на разных уровнях в пролетах между смежными опорами и жестко связанные между собой нити путевой структуры - по меньшей мере, одну основную нить в виде предварительно напряженного силового органа, заключенного в корпус с сопряженной поверхностью качения для транспортных средств, а также, по меньшей мере, одну вспомогательную нить в виде предварительно напряженного силового органа (патент РФ 2080268, кл. В 61 В 5/02, 13/00, 1994) - прототип. Significantly better characteristics in this regard are possessed by another well-known transport system (Unitsky), which contains at least one main thread in the form of a prestressed power body fixed on the base at different levels in the spans between adjacent supports and rigidly connected to each other by the yarn of the track structure, enclosed in a housing with an associated rolling surface for vehicles, as well as at least one auxiliary thread in the form of a prestressed power element (patent RF 2080268, class B 61
Транспортная система с путевой структурой такого типа (струнной) обеспечивает высокую удельную несущую способность и низкую материалоемкость, благодаря чему позволяет создать необходимую для скоростного движения ровность пути при достаточно больших пролетах между смежными опорами (до 25 м). Однако, в реальных условиях местности при строительстве транспортной магистрали встречаются весьма протяженные участки, например, овраги, поймы рек, которые для их преодоления требуют существенного увеличения пролетов между опорами при сохранении необходимой прямолинейности и жесткости нитей путевой структуры. A transport system with a track structure of this type (string) provides a high specific load-bearing capacity and low material consumption, due to which it allows you to create the necessary evenness for high-speed movement with sufficiently large spans between adjacent supports (up to 25 m). However, under real terrain conditions during the construction of the transport highway, there are very long sections, for example, ravines, floodplains, which to overcome them require a significant increase in the spans between the supports while maintaining the necessary straightness and stiffness of the track structure.
Способ построения транспортной системы, реализуемый в известном техническом решении, включает в себя установку на основании анкерных и промежуточных опор, натяжение и закрепление на разных уровнях на анкерных опорах силовых органов ("струн") рельсовой путевой структуры - по меньшей мере, одной основной и одной вспомогательной нитей, а также фиксацию основных и вспомогательных нитей на соответствующих уровнях промежуточных опор, а также фиксацию взаимного расположения основной и вспомогательной нитей в пролете между смежными опорами. A method of constructing a transport system, implemented in a known technical solution, includes installing on the basis of the anchor and intermediate supports, tensioning and securing at different levels on the anchor supports of the power organs ("strings") of the rail track structure - at least one main and one auxiliary threads, as well as fixing the main and auxiliary threads at the corresponding levels of the intermediate supports, as well as fixing the relative position of the main and auxiliary threads in the span between adjacent supports.
Отсутствие связей между основной и вспомогательной нитями в пролетах между смежными опорами (а следовательно, и отсутствие соответствующих операций при монтаже) препятствует увеличению пролетов между опорами из-за недостаточной несущей способности такой путевой структуры. The lack of connections between the main and auxiliary threads in the spans between adjacent supports (and, consequently, the lack of appropriate installation operations) prevents the increase in spans between the supports due to the insufficient bearing capacity of such a track structure.
В основу изобретения положена задача обеспечения возможности увеличения пролетов между смежными опорами, при сохранении скоростных характеристик транспортной системы, ровности и жесткости путевой структуры. The basis of the invention is the provision of the possibility of increasing the spans between adjacent supports, while maintaining the speed characteristics of the transport system, the evenness and rigidity of the track structure.
Решение поставленной задачи в транспортной системе Юницкого, содержащей закрепленные на основании на разных уровнях в пролетах между смежными опорами и жестко связанные между собой нити путевой структуры - по меньшей мере, одну основную нить в виде предварительно напряженного силового органа, заключенного в корпус с сопряженной поверхностью качения для транспортных средств, а также, по меньшей мере, одну вспомогательную нить в виде предварительно напряженного силового органа, достигается тем, что с вспомогательной нитью основная нить связана системой поддерживающих элементов различной высоты, выполненных в виде подвесок или/и стоек, рассредоточенных по всему пролету с интервалом между ними, удовлетворяющим соотношению:
где l1 - интервал между поддерживающими элементами в пролете между опорами, м;
l2 - размер базы транспортного средства, передающей нагрузку на основную нить, м,
при этом вспомогательная нить между смежными опорами закреплена с прогибом вниз, максимальная величина которого удовлетворяет соотношению:
где f - величина максимального прогиба вспомогательной нити, м;
L - расстояние между смежными опорами, м.The solution of the problem in the Unitsky transport system, which contains at least one main thread in the form of a prestressed force member enclosed in a housing with an associated rolling surface, fixed on the base at different levels in the spans between adjacent supports and rigidly connected together for vehicles, as well as at least one auxiliary thread in the form of a prestressed power organ, is achieved by the fact that with the auxiliary thread the main thread Knit system support elements of different heights, made in the form of suspensions and / or racks, dispersed throughout the span interval therebetween satisfying the relation:
where l 1 - the interval between the supporting elements in the span between the supports, m;
l 2 - the size of the base of the vehicle, transmitting the load on the main thread, m,
while the auxiliary thread between adjacent supports is fixed with a downward deflection, the maximum value of which satisfies the ratio:
where f is the maximum deflection of the auxiliary thread, m;
L is the distance between adjacent supports, m
Таким выполнением транспортной системы обеспечивается возможность увеличения пролетов между смежными опорами до 50 м и более. This embodiment of the transport system makes it possible to increase the spans between adjacent supports up to 50 m or more.
Выбор соотношения интервала между поддерживающими элементами и базой транспортного средства обеспечит такое взаимодействие многоколесного транспортного средства с путевой структурой, при котором в каждом указанном интервале при движении транспортного средства напряженно-деформированное состояние основной нити будет как от одного колеса. The choice of the ratio of the interval between the supporting elements and the base of the vehicle will provide such an interaction of the multi-wheeled vehicle with the track structure, in which in each specified interval when the vehicle is moving, the stress-strain state of the main thread will be from one wheel.
При соотношении l1/l2 <0,1 расстояния l1 между смежными поддерживающими элементами становятся настолько малыми в сравнении с l2 (т.е. в сравнении с габаритами транспортного средства), что это приводит к неоправданному увеличению количества поддерживающих элементов и, соответственно, повышению материалоемкости системы, что нецелесообразно.With a ratio l 1 / l 2 <0.1, the distances l 1 between adjacent supporting elements become so small compared to l 2 (i.e., compared to the dimensions of the vehicle) that this leads to an unjustified increase in the number of supporting elements and, accordingly, increasing the material consumption of the system, which is impractical.
При соотношении l1/l2 > 2 произойдет перегрузка основной нити в интервале l1 вторым колесом транспортного средства, поэтому потребуется усиление основной нити, что приведет к увеличению ее материалоемкости.When the ratio l 1 / l 2 > 2, the main thread will be overloaded in the interval l 1 by the second wheel of the vehicle, therefore, reinforcement of the main thread will be required, which will increase its material consumption.
При соотношении f/L <1/500 относительное значение максимального прогиба вспомогательной нити (в центре пролета) становится настолько малым, что это потребует значительных усилий предварительного натяжения ее силового органа, и, соответственно, приведет к увеличению материалоемкости как путевой структуры, так и опор. With a ratio f / L <1/500, the relative value of the maximum deflection of the auxiliary thread (in the center of the span) becomes so small that it will require significant efforts to pre-tension its power organ, and, accordingly, will lead to an increase in the material consumption of both the track structure and the supports .
При значениях f/L > 1/20 путевая структура будет иметь повышенную материалоемкость из-за чрезмерного увеличения габаритов по высоте. Решение поставленной задачи обеспечивается также и тем, что сопряженная с корпусом поверхность качения основной нити расположена между смежными опорами с возрастающим к середине пролета превышением над прямой линией, проведенной через точки этой поверхности, расположенные над смежными опорами. At values f / L> 1/20, the track structure will have increased material consumption due to an excessive increase in height. The solution of this problem is also ensured by the fact that the rolling surface of the main thread conjugated with the housing is located between adjacent supports with an increase towards the middle of the span exceeding a straight line drawn through points of this surface located above adjacent supports.
Таким выполнением путевой структуры транспортной системы создается упреждающая компенсация величины деформации основной нити при наезде на нее транспортного средства, т. е. обеспечивается ровность пути при увеличении пролетов между смежными опорами. This implementation of the track structure of the transport system creates proactive compensation for the deformation of the main thread when the vehicle collides with it, i.e., the path is even when the spans between adjacent supports increase.
Решение задачи обеспечивается также тем, что в каждом интервале между двумя соседними поддерживающими элементами сопряженная с корпусом основной нити поверхность качения расположена с возрастающим к середине интервала упреждающим ее рабочую деформацию превышением над прямой линией, проходящей через точки этой поверхности в местах сочленения основной нити с соседними поддерживающими элементами. The solution to the problem is also ensured by the fact that in each interval between two adjacent supporting elements, the rolling surface conjugated with the main thread body is located with an increase to the middle of the interval anticipating its working deformation by exceeding a straight line passing through the points of this surface at the points where the main thread is joined with adjacent supporting elements.
Благодаря этому, создаются условия для скоростного движения транспортных средств в каждом интервале l1, так как устраняется влияние рабочих деформаций основной нити в этих интервалах на ровность пути. Такой результат может быть обеспечен как за счет использования вспомогательных подкладок соответствующей формы (переменной толщины), устанавливаемых в каждом интервале l1 или/и на каждом пролете L в корпус основной нити или вне его, между поверхностью качения и силовым органом, так и за счет выполнения самого корпуса за одно целое с такими подкладками, т.е. выполнения корпуса с периодически изменяющейся высотой или толщиной головки. При этом сопряженная с корпусом поверхность качения может быть образована не только самой поверхностью корпуса, но и может принадлежать накладному элементу, например, отдельно выполненной головке или головке рельса железнодорожного типа (или трамвайного).Due to this, conditions are created for the high-speed movement of vehicles in each interval l 1 , since the influence of the working strains of the main thread in these intervals on the evenness of the path is eliminated. This result can be achieved both through the use of auxiliary linings of the appropriate shape (variable thickness) installed in each interval l 1 or / and on each span L in the main thread body or outside it, between the rolling surface and the power organ, and due to execution of the case itself in one piece with such linings, i.e. execution of the body with a periodically changing height or thickness of the head. In this case, the rolling surface associated with the housing can be formed not only by the housing surface itself, but can also belong to an overhead element, for example, a separately made head or rail head of a railway type (or tram).
Выполнением сопряженной с корпусом основной нити поверхности качения в виде головки рельса железнодорожного типа, кроме этого, обеспечивается возможность сопряжения струнной магистрали с участками магистрали, построенной традиционными средствами, а также возможность использования парка транспортных средств традиционных типов (железнодорожных вагонов, рудничных и шахтных вагонеток). The implementation of the rolling surface conjugated with the main thread in the form of a rail-type rail head, in addition, it provides the possibility of pairing the string line with sections of the line constructed by traditional means, as well as the possibility of using a fleet of traditional types of vehicles (railway cars, mine and mine trolleys).
Такого же рода решение задачи обеспечивается и тем, что сопряженные с корпусами основных нитей поверхности качения объединены в общую поверхность, которая образована опирающимся на одноуровневые основные нити пакетом поперечных балок, уложенных с зазорами между ними и жестко связанных между собой в точках, рассредоточенных по зазорам пакета в шахматном порядке. The same kind of solution to the problem is provided by the fact that the rolling surfaces conjugated with the main threads of the main threads are combined into a common surface, which is formed by a packet of transverse beams resting on single-level main threads, laid with gaps between them and rigidly interconnected at points distributed over the gaps of the packet in a checkerboard pattern.
Согласно второму варианту транспортной системы, решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в ней имеются пролеты, в которых вспомогательные нити оснащены системой рассредоточенных по их длине натяжных элементов, при этом с вспомогательной нитью основная нить связана системой поддерживающих элементов постепенно изменяющейся к середине пролета высоты, выполненных в виде подвесок или/и стоек, причем верхние концы натяжных элементов связаны с поддерживающими элементами в точках их сочленения с вспомогательной нитью, а нижние в напряженном состоянии закреплены на основании или/и на ближайших опорах пролета. According to the second version of the transport system, the solution of the problem is ensured by the fact that it has spans in which the auxiliary threads are equipped with a system of tension elements dispersed along their length, while the main thread is connected to the auxiliary thread by a system of supporting elements gradually changing towards the middle of the span, made in the form of suspensions and / or racks, the upper ends of the tensioning elements being connected to the supporting elements at the points of their articulation with the auxiliary thread, and the lower apryazhennom state bonded to the substrate and / or to the nearest pillars of the span.
Благодаря такому выполнению транспортной системы существенно увеличивается жесткость путевой структуры, увеличивается ее удельная несущая способность, а тем самым и обеспечивается возможность еще большего увеличения пролетов между смежными опорами. В сочетании же с теми признаками, которые охарактеризованы в первом варианте системы, появляется возможность увеличения пролетов до 100 м и более. Thanks to this embodiment of the transport system, the rigidity of the track structure increases significantly, its specific bearing capacity increases, and thereby the possibility of an even greater increase in spans between adjacent supports is provided. In combination with the features that are described in the first version of the system, it becomes possible to increase spans to 100 m or more.
В транспортной системе с путевой структурой такого типа натяжные элементы могут иметь как вертикальную ориентацию, так и наклонную, а их оттянутые вниз концы могут закрепляться либо в одной точке, либо в разных точках на основании (посредством анкеров) или/и на опорах. In a transport system with a track structure of this type, the tension elements can have both vertical orientation and inclined, and their ends pulled down can be fixed either at one point or at different points on the base (by means of anchors) or / and on supports.
В способе построения транспортной системы, включающем установку на основании анкерных и промежуточных опор, натяжение и закрепление на разных уровнях на анкерных опорах силовых органов путевой структуры - по меньшей мере, одной основной и одной вспомогательной нитей, фиксацию основной и вспомогательной нитей на соответствующих уровнях промежуточных опор, а также фиксацию взаимного расположения основной и вспомогательной нитей в пролете между смежными опорами, решение поставленной задачи достигается тем, что предварительно на анкерных опорах натягивают и на промежуточных опорах фиксируют силовой орган вспомогательной нити, а фиксацию взаимного расположения основной и вспомогательной нитей производят по всему пролету поддерживающими элементами переменной высоты, соответствующей проектному расстоянию между нитями в каждой точке пролета, увеличивающемуся к середине пролета (и плавно уменьшающемуся над опорами), причем силовой орган вспомогательной нити предварительно натягивают на анкерные опоры с усилием, которое выбирают согласно соотношению:
2,5Q≤Т2≤60Q,
где Т2 - усилие натяжения силового органа вспомогательной нити, кгс;
Q - вертикальная нагрузка на опору, создаваемая вспомогательной нитью, кгс.In the method of constructing a transport system, including installing on the basis of anchor and intermediate supports, tensioning and securing at different levels on the anchor supports of the power structures of the track structure — at least one main and one auxiliary thread, fixing the main and auxiliary threads at the corresponding levels of intermediate supports , as well as fixing the relative position of the main and auxiliary threads in the span between adjacent supports, the solution of this problem is achieved by pre-anchoring x supports are pulled and on the intermediate supports the power organ of the auxiliary thread is fixed, and the relative position of the main and auxiliary threads is fixed throughout the span with supporting elements of variable height corresponding to the design distance between the threads at each point of the span, increasing towards the middle of the span (and gradually decreasing over the spans ), and the power organ of the auxiliary thread is pre-tensioned on the anchor supports with a force that is selected according to the ratio:
2.5Q≤T 2 ≤60Q,
where T 2 - the tension force of the power organ of the auxiliary thread, kgf;
Q is the vertical load on the support created by the auxiliary thread, kgf.
Такой последовательностью операций обеспечивается технологичность и удобство монтажа, так как становится возможным использование вспомогательной нити в качестве подвесной направляющей для перемещения вспомогательных монтажных средств, например, люлек, клетей в пролетах между смежными опорами. This sequence of operations ensures manufacturability and ease of installation, since it becomes possible to use an auxiliary thread as a hanging guide for moving auxiliary mounting means, for example, cradles, stands in the spans between adjacent supports.
При соотношении Т2 <2,5Q силовой орган вспомогательной нити будет слабо натянут, что приведет к увеличению провеса нити и, соответственно, увеличению габаритов путевой структуры по высоте, а также - увеличению материалоемкости поддерживающих элементов, расположенных между горизонтальной основной нитью и провисшей вспомогательной нитью.With a ratio of T 2 <2.5 Q, the power organ of the auxiliary thread will be slightly stretched, which will lead to an increase in the sag of the thread and, accordingly, to an increase in the dimensions of the track structure in height, and also to an increase in the material consumption of the supporting elements located between the horizontal main thread and the sagging auxiliary thread .
При значениях Т2 > 60Q усилие натяжения силового органа вспомогательной нити будет чрезмерно высоким, что потребует увеличения их сечения, а следовательно, и материалоемкости как путевой структуры, так и опор.At values of T 2 > 60Q, the force of tension of the power organ of the auxiliary thread will be excessively high, which will require an increase in their cross section, and consequently, the material consumption of both the track structure and the supports.
Решение задачи обеспечивается как при предварительном закреплении поддерживающих элементов на вспомогательной нити, так и при их закреплении на нитях после предварительного натяжения каждой из них. The solution to the problem is provided both during the preliminary fixing of the supporting elements on the auxiliary thread, and when they are fixed on the threads after the preliminary tension of each of them.
Решение поставленной задачи достигается также тем, что вспомогательную нить перед фиксацией взаимного расположения основной и вспомогательной нитей дополнительно напрягают посредством системы рассредоточенных по ее длине в пролете между опорами натяжных элементов, путем оттягивания ее вниз, и фиксируют в напряженном состоянии. The solution to this problem is also achieved by the fact that the auxiliary thread before fixing the relative position of the main and auxiliary threads is additionally strained by means of a system of tension elements dispersed along its span between the supports of the supports, by pulling it down and fixed in tension.
Тем самым обеспечивается уменьшение деформируемости путевой структуры, а следовательно, и возможность перекрытия больших пролетов между смежными опорами без ущерба для ровности (прямолинейности) пути. This ensures a decrease in the deformability of the track structure, and, consequently, the possibility of overlapping large spans between adjacent supports without compromising the evenness (straightness) of the track.
Изобретение иллюстрируется графическими материалами, где представлены:
фиг. 1a - схема участка транспортной системы, с иллюстрацией различных (возможных) вариантов расположения вспомогательной нити относительно основной;
фиг. 1б - та же схема (второй вариант системы) с натяжными элементами, ориентированными по вертикали;
фиг. 1в - та же схема с натяжными элементами, ориентированными под углом к вертикали;
фиг.2а, 2б, 2в - возможные варианты схемы с натяжными элементами, ориентированными под углом к вертикали;
фиг. 3а, 3б, 3в, 3г, 3д - возможные виды конструктивного выполнения основной нити;
фиг. 4а, б - возможные варианты выполнения основной нити с подкладками переменной толщины (высоты);
фиг.5а, 5б, 5в - варианты выполнения общей (для одноуровневых нитей) поверхности качения в виде пакета поперечных балок (три проекции).The invention is illustrated in graphic materials, which show:
FIG. 1a is a diagram of a portion of a transport system, with illustration of various (possible) options for the location of the auxiliary thread relative to the main one;
FIG. 1b - the same scheme (the second version of the system) with tension elements oriented vertically;
FIG. 1c is the same diagram with tension elements oriented at an angle to the vertical;
figa, 2b, 2c - possible variants of the scheme with tension elements oriented at an angle to the vertical;
FIG. 3a, 3b, 3c, 3d, 3d - possible types of constructive implementation of the main thread;
FIG. 4a, b - possible embodiments of the main thread with pads of variable thickness (height);
figa, 5b, 5c - embodiments of a common (for single-level filaments) rolling surface in the form of a package of transverse beams (three projections).
Предлагаемая транспортная система (фиг.1а, фиг.1б, фиг.1в) содержит закрепленные на основании 1 между анкерными опорами 2 и промежуточными опорами 3, по меньшей мере, одну основную нить 4 путевой структуры и, по меньшей мере, одну вспомогательную нить 5, размещенные на разных уровнях и жестко связанные между собой в предварительно натянутом состоянии посредством системы поддерживающих элементов в виде подвесок 6 или/и стоек 6', рассредоточенных вдоль нитей, с интервалом l1 между собой, зависящим от размера базы l2 транспортного средства: 0,1≤l1/l2≤2. При этом вспомогательная нить 5 в пролетах между смежными опорами 2 и 3 (а также 3 и 3) закреплена с прогибом вниз, который в отношении основной нити 4, сохраняющей прямолинейность, компенсируется высотой поддерживающих элементов 6 (и/или 6'), изменяющейся в соответствии с взаимным проектным расположением нитей в каждой секущей плоскости.The proposed transport system (figa, figb, figv) contains fixed on the
Кроме этого, транспортная система (второй вариант) в некоторых - наиболее протяженных пролетах или во всех пролетах оснащена системой натяжных элементов 7, выполненных в виде прутьев или канатов, верхние концы которых закреплены в точках сочленения поддерживающих элементов 6 (6') с вспомогательной нитью 5, а нижние - в натянутом состоянии зафиксированы на основании 1 (посредством анкеров 7') или/и на опорах пролета, в одной или нескольких точках по высоте опор (фиг.1б, фиг.1в, фиг.2а, фиг.2б, фиг.2в). При этом натяжные элементы могут быть ориентированы как по вертикали (фиг.1б), так и под углом к ней (фиг.1в, фиг.2а, фиг.2б, фиг.2в). В последнем случае оттягивающее усилие, создаваемое натяжным элементом в конкретной точке вспомогательной нити, определяется вертикальной составляющей от полного усилия в натяжном элементе. In addition, the transport system (second option) in some of the longest spans or in all spans is equipped with a system of
Система натяжных элементов 7 может использоваться независимо от взаимного расположения основной и вспомогательной нитей - верхнего или нижнего, или сочетающего в себе то и другое, как это показано на фиг.2а. Важно лишь, чтобы величина максимального прогиба f вспомогательной нити по отношению к расстоянию L между смежными опорами находилась в пределах: 1/500≤f/L≤1/20. При этом размещенная с прогибом f вспомогательная нить 5 дает на опору вертикальную (опорную) нагрузку Q. The system of
Основная нить 4 образована натянутыми между анкерными опорами 2 рельсами струнного типа (см. фиг.3а, 3б, 3в, 3г, 3д), которые могут иметь множество конструктивных разновидностей и помимо тех, что представлены на фиг.3. Общей особенностью рельсов такого типа является наличие протяженного корпуса 8 с сопряженной с ним поверхностью качения 8' и с заключенным внутри него предварительно напряженным (до усилия Т1) продольным силовым органом 9. Поверхность качения 8' может быть образована поверхностью самого корпуса 8, например, его верхней частью - неявно выраженной головкой (фиг.3б), или головкой 8а (фиг. 3в, 3г), выраженной явно, либо может быть образована головкой 8а накладного типа, как это показано на фиг.3а, где функции корпуса 8 выполняет спираль из высокопрочной проволоки или ленты. Подобным образом поверхность качения струнного рельса может быть образована головкой 8а рельса железнодорожного типа, закрепленного своей подошвой на корпусе 8 основной нити посредством упругой подкладки 10, как это представлено на фиг.3д.The
В качестве силового органа 9 в рельсах струнного типа могут использоваться один или несколько пучков силовых элементов из высокопрочной стальной проволоки (фиг. 3а, 3в), прутья, собранные в один пучок (фиг.3б, 3д), либо рассредоточенные по сечению полости корпуса 8, один или несколько канатов (витых или невитых), а также пакеты лент, полос или нитей из высокопрочных материалов (не показано). Пустоты в корпусе между силовыми элементами силового органа могут заполняться твердеющим материалом на основе полимерных связующих или цементными смесями для обеспечения прочной связи между элементами силового органа и создания монолитной конструкции струнного рельса. As a
Конструкции струнных рельсов, представленные на фиг.3а, 3б, 3в, могут использоваться и для вспомогательной нити, в которой силовой орган предварительно напряжен усилием Т2. Эта нить может быть образована и силовым органом без корпуса, снабженным дискретными крепежными узлами (например, в виде обойм, скоб, хомутов) для ее сочленения с поддерживающими и натяжными элементами (не показано).The design of the string rails shown in figa, 3b, 3c, can be used for auxiliary threads, in which the power organ is pre-stressed by a force T 2 . This thread can also be formed by a power body without a case, equipped with discrete mounting units (for example, in the form of clips, brackets, clamps) for its articulation with supporting and tensioning elements (not shown).
Натянутые между анкерными опорами 2 основные нити 4 транспортной системы опираются в промежутке между ними на промежуточные опоры 3, а в пролетах между смежными опорами - на поддерживающие элементы 6 (6'), рассредоточенные вдоль вспомогательной нити 5 с интервалом l1 между ними. Организованная таким образом путевая структура, в отличие от прототипа, воспринимает нагрузку от транспортного средства 11 уже всей совокупностью составляющих ее элементов (основной нитью 4, поддерживающими элементами 6 и/или 6', вспомогательной нитью 5 и натяжными элементами 7). Несущая способность такой путевой структуры существенно превосходит несущую способность одиночной основной нити. При этом в отношении материалоемкости (а следовательно, и стоимости) транспортной системы особенно важно то, что благодаря этому появляется возможность значительного уменьшения поперечного сечения силового органа основной нити, так как необходимое для получения одной и той же несущей способности суммарное усилие натяжения нитей (Т0=T1+Т2) существенно снижается (в 2-3 раза).The
Но так как при любой жесткости несущей конструкции всегда присутствуют ее деформации под нагрузкой, то для обеспечения скоростных характеристик транспортной системы оказывается необходимым устранение влияния деформаций путевой структуры на ровность (гладкость) поверхности качения, сопряженной с корпусом основной нити. Для этого сопряженная с корпусом основной нити поверхность качения расположена в каждом пролете между смежными опорами с возрастающим к середине пролета превышением Δ над прямой, соединяющей точки поверхности качения 8' над смежными опорами (фиг.1а). Такое расположение поверхности качения, создающее упреждающую компенсацию деформации путевой структуры под нагрузкой транспортного средства, стало возможным благодаря наличию вспомогательной нити с поддерживающими элементами для основной нити. И достигается оно соответствующим подбором высот поддерживающих элементов, определяемых простыми расчетами, при этом выгиб вверх поверхности качения должен находиться в пределах: 0,0001L≤Δ≤0,01L. But since at any rigidity of the supporting structure its deformations under load are always present, in order to ensure high-speed characteristics of the transport system, it is necessary to eliminate the influence of deformations of the track structure on the evenness (smoothness) of the rolling surface conjugated with the main thread body. For this, the rolling surface conjugated with the main thread body is located in each span between adjacent supports with an increase in Δ by the middle of the span over the straight line connecting the points of the rolling surface 8 'over adjacent supports (Fig. 1a). This arrangement of the rolling surface, which provides proactive compensation for the deformation of the track structure under the load of the vehicle, is made possible by the presence of an auxiliary thread with supporting elements for the main thread. And it is achieved by appropriate selection of the heights of the supporting elements, determined by simple calculations, while the bending up of the rolling surface should be in the range: 0.0001L≤Δ≤0.01L.
В интервалах l1 между поддерживающими элементами 6 или/и 6' также наблюдается деформация основной нити даже под собственным весом. Несмотря на то, что такие деформации могут достигать всего долей миллиметра, при больших скоростях движения транспортного средства они могут приводить к ощутимым ударам в момент перехода колес транспортного средства с одного участка на другой. Для исключения подобных неровностей пути, достаточно такой динамический прогиб основной нити компенсировать подкладками 10 переменной толщины (фиг.4а), которые могут быть установлены либо внутри корпуса нити, между головкой и силовым органом, если такой доступ имеется (см., например, фиг.3г), или вне корпуса 8, под головку 8а, как это представлено на фиг.3д, где функции такой головки выполняет рельс железнодорожного типа. Такая подкладка 10 (фиг. 4а) устраняет неровность пути, однако не исключает деформацию участка основной нити между соседними поддерживающими элементами и между смежными опорами на пролете под нагрузкой колес транспортного средства.In the intervals l 1 between the supporting
Для исключения влияния таких деформаций на ровность поверхности качения, в каждом интервале l1 между двумя соседними поддерживающими элементами сопряженная с корпусом основной нити поверхность качения расположена на подкладках 10 (фиг.4б) с возрастающим к середине интервала l1 превышением Δ′ над прямой линией, проходящей через точки основной нити с поддерживающими элементами. Подкладки, обеспечивающие такое расположение поверхности качения основной нити, могут иметь продолговатый сплошной профиль, либо могут быть выполнены состоящими из нескольких дискретных профилей разной толщины (высоты), как показано на фиг.4б. Такие подкладки могут быть выполнены и за одно целое с корпусом основной нити (не показано). Во всех вариантах исполнения величина выгиба Δ′ вверх должна удовлетворять соотношению: 0,0001l1≤Δ′≤0,01l1.
Аналогично может быть получен и выгиб Δ вверх поверхности качения 8' на пролете L между смежными опорами 3, за счет изменения толщины подкладки (путем увеличения ее толщины к середине пролета). При этом выгибы Δ′ и Δ могут быть получены на разных пролетах порознь либо могут быть совмещены на одном пролете, при этом соответствующим образом должна изменяться и толщина подкладки, что при известности Δ и Δ′ легко достижимо.To exclude the effect of such deformations on the evenness of the rolling surface, in each interval l 1 between two adjacent supporting elements, the rolling surface conjugated with the main thread body is located on the pads 10 (Fig. 4b) with an increase in Δ ′ over the straight line towards the middle of the interval l 1 , passing through the points of the main thread with supporting elements. The pads providing such an arrangement of the rolling surface of the main thread may have an elongated continuous profile, or may be made up of several discrete profiles of different thicknesses (heights), as shown in figb. Such linings can be made in one piece with the body of the main thread (not shown). In all versions, the magnitude of the bend Δ ′ up should satisfy the ratio: 0.0001l 1 ≤Δ′≤0.01l 1 .
Similarly, a bend Δ upward of the rolling surface 8 'on the span L between
Транспортная система струнного типа не ограничивается использованием транспортных средств колесного типа и может быть реализована с транспортными средствами бесколесными, например, со средствами на магнитной или воздушной подушке. Для этого сопряженные с корпусами основных нитей 4 (одноуровневой колеи) поверхности качения 8' в ней объединены в общую поверхность, выполненную в виде пакета поперечных балок 12, уложенных на корпусы нитей 4 с зазорами δ между собой и соединенных в единый пакет в точках 13, рассредоточенных по зазорам в шахматном порядке. Особенностью такого пакета балок является то, что при появлении температурных напряжений балки могут деформироваться (расширяться) без перемещения крайних балок пакета, за счет множества "местных" прогибов участков их, заключенных между каждой парой точек, соединяющих балки в шахматном порядке. Для этого величина зазора δ между балками должна находиться в пределах: 0,001 а ≤ δ ≤ 0,1 a, где а - ширина балки 12. Пакет поперечных балок может быть покрыт легким настилом 14 или другим защитным покрытием. The string-type transport system is not limited to the use of wheeled vehicles and can be implemented with wheelless vehicles, for example, with magnetic or air cushion vehicles. To do this, the rolling surfaces 8 ', conjugated with the cases of the main threads 4 (of a single gauge track), in it are combined into a common surface made in the form of a package of
Описанная транспортная система, независимо от конкретного варианта ее выполнения, работает следующим образом. The described transport system, regardless of the specific variant of its implementation, works as follows.
При появлении в пролете между смежными опорами транспортного средства 11 (фиг.1а, 1б, 1в), по мере его продвижения от одной опоры к другой возрастает изгибающий момент, создаваемый им относительно точки крепления основной нити 4 и стремящийся прогнуть эту нить. When the
Наличие поддерживающих элементов 6 или/и 6', связанных с вспомогательной нитью 5, создает дополнительный момент сопротивления, величина которого зависит от предварительного натяжения вспомогательной нити 5 и жесткости струнно-ферменно-балочной конструкции, образованной нитями и соединяющими их поддерживающими элементами (в конструкции присутствуют элементы балки, фермы, а также - натянутые нити). The presence of supporting
Если же предварительное напряжение вспомогательной нити 5 создано дополнительно системой натяжных элементов 7, то путевая структура обретает повышенную несущую способность и сохраняет ее до тех значений нагрузки на основную нить 4, при которых растягивающие напряжения в натяжных элементах 7 (или в объединяющем их общем натяжном элементе 7') (фиг.2а) падают до нуля. Но такое состояние может наступить только при нагрузках, превышающих расчетную нагрузку, взятую с запасом. If the pre-tension of the
При наезде транспортного средства на участок основной нити, имеющий упреждающее превышение поверхности качения Δ (для пролета L) и Δ′ (для интервала l1) над точками закрепления основной нити, прогибы этих участков под расчетной нагрузкой приводят к выравниванию пути перед транспортным средством, чем обеспечивается возможность высокоскоростного движения.When a vehicle hits a section of the main thread having a proactive excess of the rolling surface Δ (for the span L) and Δ ′ (for the interval l 1 ) over the fixing points of the main thread, the deflections of these sections under the calculated load lead to alignment of the path in front of the vehicle than High-speed driving is possible.
Способ построения транспортной системы такого типа реализуют следующим образом. A method of constructing a transport system of this type is implemented as follows.
После установки анкерных 2 и промежуточных 3 опор предварительно подготовленную вспомогательную нить 5 (фиг.1a) поднимают на опоры и на анкерных опорах производят ее натяжение до проектных значений усилия Т2. После закрепления предварительно натянутой вспомогательной нити на анкерных опорах ее фиксируют на соответствующих уровнях на промежуточных опорах. Далее операции могут проводиться по двум вариантам: либо после фиксации вспомогательной нити на промежуточных опорах на ней закрепляют с равномерным распределением (с учетом величины базы транспортного средства) поддерживающие элементы 6 или/и 6', после чего натягивают и фиксируют на анкерных и промежуточных опорах основную нить 4 и закрепляют на ней свободные концы поддерживающих элементов; либо после фиксации вспомогательной нити на промежуточных опорах производят натяжение на анкерных опорах и фиксацию на промежуточных опорах основной нити, с последующей фиксацией взаимного положения нитей путем жесткого соединения их между собой системой рассредоточенных в пролете поддерживающих элементов.After installing the
В пролетах большой протяженности вспомогательную нить 5 перед фиксацией взаимного положения основной и вспомогательной нитей дополнительно напрягают посредством системы рассредоточенных по ее длине в пролете между смежными опорами натяжных элементов 7, путем оттягивания ее к основанию 1 или к опорам, и фиксируют в напряженном состоянии. In long spans, the
При монтаже и фиксации нитей в транспортной системе в проектном положении в пролете между смежными опорами могут использоваться известные (традиционные) вспомогательные средства, например, строительные леса, а также средства для измерения усилий натяжения. When mounting and fixing the threads in the transport system in the design position in the span between adjacent supports, known (traditional) auxiliary means, for example, scaffolding, as well as means for measuring tension forces can be used.
Усилие предварительного натяжения силового органа вспомогательной нити должно находиться в пределах: 2,5Q≤T2≤60Q, где Q - вертикальная нагрузка на опору, создаваемая вспомогательной нитью. Эта нагрузка складывается из составляющих: 1) вес путевой структуры (основная и вспомогательная нити, поддерживающие элементы и другие элементы, если они присутствуют - натяжные элементы 7, балки 12 и др.); 2) вертикальная нагрузка на вспомогательную нить от усилий предварительного натяжения системы натяжных элементов 7.The force of the preliminary tension of the power organ of the auxiliary thread should be in the range: 2.5Q≤T 2 ≤60Q, where Q is the vertical load on the support created by the auxiliary thread. This load consists of the following components: 1) weight of the track structure (main and auxiliary threads, supporting elements and other elements, if present -
Основные и вспомогательные нити могут натягиваться на анкерные опоры в виде плетей длиной до 5000 м. В этом случае сплошной корпус нити, жестко связанный с расположенным внутри него силовым органом, будет растянут вместе с силовым органом. The main and auxiliary threads can be stretched to the anchor supports in the form of lashes up to 5000 m long. In this case, the solid body of the thread, rigidly connected with the power organ located inside it, will be stretched together with the power organ.
Выбор того или иного варианта конструктивного выполнения основной и вспомогательной нитей для построения транспортной системы определяется условиями ее эксплуатации, проектными требованиями к ней, прежде всего, ее назначением, видом перевозимых грузов, массой и скоростью движения транспортных средств. The choice of one or another variant of constructive implementation of the main and auxiliary threads for constructing a transport system is determined by the conditions of its operation, design requirements for it, first of all, its purpose, type of cargo transported, mass and speed of vehicles.
Описанная транспортная система может найти применение при строительстве как многорельсовых магистралей, так и магистралей типа "монорельс", в самых различных условиях, так как позволяет довести пролеты между опорами до 50-100 м и более, при невысокой ее материалоемкости и, соответственно, стоимости километра пути. The described transport system can find application in the construction of both multi-rail highways and monorail highways in a wide variety of conditions, as it allows to bring spans between supports up to 50-100 m and more, with its low material consumption and, accordingly, cost per kilometer the way.
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114060/11A RU2223357C1 (en) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Transportation system (versions) and method of its building |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114060/11A RU2223357C1 (en) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Transportation system (versions) and method of its building |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002114060A RU2002114060A (en) | 2004-02-10 |
| RU2223357C1 true RU2223357C1 (en) | 2004-02-10 |
Family
ID=32172747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002114060/11A RU2223357C1 (en) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Transportation system (versions) and method of its building |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2223357C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2475386C1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-02-20 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Yunitsky's conveying system and method of configuring string-type conveying system |
| WO2017219115A1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Communications system |
| WO2017219116A1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Communications system |
| WO2018195641A1 (en) * | 2017-04-29 | 2018-11-01 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Truss track structure and rail |
| CN110366514A (en) * | 2016-12-23 | 2019-10-22 | A·尤尼茨基 | You Niciji transportation system |
| WO2020140143A1 (en) * | 2019-01-04 | 2020-07-09 | Анатолий Эдуардович Юницкий | String transport system |
-
2002
- 2002-05-30 RU RU2002114060/11A patent/RU2223357C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2475386C1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-02-20 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Yunitsky's conveying system and method of configuring string-type conveying system |
| WO2017219115A1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Communications system |
| WO2017219116A1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Communications system |
| EA032041B1 (en) * | 2016-06-20 | 2019-03-29 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Unitsky's communication system (embodiments) |
| EA031884B1 (en) * | 2016-06-20 | 2019-03-29 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Yunitsky's communication system |
| CN110366514A (en) * | 2016-12-23 | 2019-10-22 | A·尤尼茨基 | You Niciji transportation system |
| CN110366514B (en) * | 2016-12-23 | 2021-05-07 | A·尤尼茨基 | Unitz-based transportation system |
| WO2018195641A1 (en) * | 2017-04-29 | 2018-11-01 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Truss track structure and rail |
| EA034490B1 (en) * | 2017-04-29 | 2020-02-13 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Truss road structure of high-speed transport system, railroad line of truss road structure of high-speed transport system and method for manufacturing truss road structure and railroad line |
| WO2020140143A1 (en) * | 2019-01-04 | 2020-07-09 | Анатолий Эдуардович Юницкий | String transport system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002114060A (en) | 2004-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2325293C2 (en) | Stringed transportation system of yunitsky and methods of stringed transportation system build-up | |
| RU2520983C2 (en) | Transportation system of yunitsky | |
| RU2223357C1 (en) | Transportation system (versions) and method of its building | |
| RU2475387C1 (en) | Yunitsky's conveying system and method of configuring string-type conveying system | |
| RU2224064C1 (en) | Transportation system and method of its building | |
| RU2475386C1 (en) | Yunitsky's conveying system and method of configuring string-type conveying system | |
| EA006111B1 (en) | Transport system of yunitsky and method of building the transport system | |
| US6301736B1 (en) | Elevated suspended guideway | |
| EP3560786B1 (en) | Transport system | |
| US11078053B2 (en) | Support of segmented structural design | |
| RU2220249C1 (en) | Transportation system ( variants ) and method of construction of transportation system | |
| EP3907117B1 (en) | String transport system | |
| WO2019222826A1 (en) | Yunitsky transport system and method of construction thereof | |
| EA006112B1 (en) | Transport system of yunitsky and method of building the transport system | |
| EP3617024B1 (en) | Truss track structure and rail | |
| WO2017219115A1 (en) | Communications system | |
| EA006359B1 (en) | Transport system of yunitsky and method of building the transport system | |
| EA034463B1 (en) | Yunitskiy's communication system and its application for transportation of liquids and/or gases and/or in power supply and/or communication networks | |
| EA032041B1 (en) | Unitsky's communication system (embodiments) | |
| EA004917B1 (en) | Transport system of yunitsky and method of building the transport system | |
| WO2018223208A1 (en) | Rail for a transport system | |
| US4712735A (en) | Prestressed concrete cross tie having increased fatigue life | |
| EA005017B1 (en) | String transport system, method for manufacturing and erecting of span stretch of string monorail | |
| EA037758B1 (en) | Yunitsky's transport system (embodiments) | |
| OA19786A (en) | Support of segmented structural design. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090531 |