WO2021046627A1 - Способ изготовления и устройство сверхскоростного транспортного комплекса - Google Patents

Способ изготовления и устройство сверхскоростного транспортного комплекса Download PDF

Info

Publication number
WO2021046627A1
WO2021046627A1 PCT/BY2020/000011 BY2020000011W WO2021046627A1 WO 2021046627 A1 WO2021046627 A1 WO 2021046627A1 BY 2020000011 W BY2020000011 W BY 2020000011W WO 2021046627 A1 WO2021046627 A1 WO 2021046627A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tunnel
wall
sealed evacuated
truss
track structure
Prior art date
Application number
PCT/BY2020/000011
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Анатолий Эдуардович Юницкий
Original Assignee
Анатолий Эдуардович Юницкий
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 Анатолий Эдуардович Юницкий filed Critical Анатолий Эдуардович Юницкий
Priority to EP20862498.1A priority Critical patent/EP4029754A4/en
Priority to CN202080070495.9A priority patent/CN114765977A/zh
Publication of WO2021046627A1 publication Critical patent/WO2021046627A1/ru

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D23/00—Producing tubular articles
    • B29D23/001—Pipes; Pipe joints
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2/00—General structure of permanent way
    • E01B2/003—Arrangement of tracks on bridges or in tunnels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/30—Tracks for magnetic suspension or levitation vehicles
    • E01B25/305—Rails or supporting constructions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/02—Rigid pipes of metal
    • F16L9/04—Reinforced pipes
    • F16L9/047—Reinforced pipes comprising reinforcement rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/08—Rigid pipes of concrete, cement, or asbestos cement, with or without reinforcement
    • F16L9/085—Reinforced pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D23/00—Producing tubular articles
    • B29D23/001—Pipes; Pipe joints
    • B29D23/003—Pipe joints, e.g. straight joints

Definitions

  • the invention relates to the field of bullet transport (speed more than 700 km / h), in particular - to the main transport systems for the transport of passengers and goods, ensuring the movement of the vehicle on the track structure in a closed overpass.
  • a known transport system of the metro type which is a tunnel with a track structure located in it, and the corresponding vehicles [1].
  • Yansufin supersonic ground transport system containing a vehicle with wagons equipped in the lower part with a linear motor rotor, super-electromagnets and super-permanent magnets.
  • An all-metal airtight main line is installed on the supports, composed of separate pipes, which are tightly connected to each other by means of annular bellows. Locks are made at the terminal and intermediate stops of the vehicle.
  • the cars are equipped with outward opening doors.
  • vacuum pumps adjusted for automatic operation are installed on the main pipe, and wind power plants are installed on top of the main pipe, mainly at the joints of individual pipes [2].
  • the advantage of such a transport system is the low efficiency and high cost of infrastructure to ensure levitation of the vehicle over long sections of the track structure.
  • Hyperloop (Hyperioop), which includes: located on the supports aboveground pipeline, inside which move single transport capsules. Special guides and a fan located in the nose of the transport capsule redirect the oncoming air flow under the bottom, which makes it possible to create an air cushion under the capsule under forevacuum conditions.
  • the capsule is driven by a linear electric motor, in which an aluminum rail serves as a stator, which is installed in the pipeline at a certain interval. The rotor is in each capsule. Since the stator performs not only acceleration, but also deceleration, in the latter case, the kinetic energy of the capsule is also converted into electrical energy [4].
  • the disadvantages of such a transport system are the complexity of control, ensuring the stabilization of the transport capsule and preventing its rotation around its own axis, as well as the low efficiency and high cost of the infrastructure to ensure the levitation of the transport capsule during its movement.
  • a system is known in which the structure of the outer rim of the transport structure consists of rigid composite reinforced pipes made of several materials.
  • Each multilayer pipe contains an interconnected inner protective layer made of wear-resistant material, an intermediate layer and an outer protective layer made of composite material, as well as legal ki for connection with adjacent pipes or pipeline fittings.
  • the inner protective layer and the intermediate layer are bonded together.
  • the intermediate layer is made of polymer concrete, reinforced with longitudinal rods, rigidly fastened to the ends in the reinforcing frames [5].
  • Such a transport system does not provide for its use as a closed-type track structure for moving inside its self-propelled vehicle, which ensures the transportation of passengers and goods.
  • a transport system of railway communication which includes an underground reinforced concrete tunnel of a rectangular shape of a shallow setting (made in a temporarily open trench), rails welded at the ends, laid on the bottom of the tunnel with a shock-absorbing tape that provides vibration and soundproofing and a shuttle train with an electric drive and cars installed on the rails of the tunnel on silent wheels [6].
  • High-speed transport complexes were further developed with the development and creation of transport systems based on the Yunitskiy string track structure, which is based on the use of power strings as the main structural elements of the rail and the track structure as a whole, pre-stressed by tension in the longitudinal direction. components.
  • the closest in technical essence and the achieved positive effect to the proposed one are the manufacturing method and design of the super-high-speed transport complex of Yunitskiy, according to which, in the spans between the supports located on the base, they are mounted a tunnel made in the form of a pipe, pre-stressed in the longitudinal direction by a tensile force.
  • the tunnel is equipped with a pre-tensioned track structure and a self-propelled vehicle mounted on it, with the ability to move, containing a body with a power plant [9].
  • the transport complex with the specified track structure provides its high bearing capacity, however, significant material consumption and labor intensity with low manufacturability and insufficient efficiency of the construction process of such a transport complex, due to the design of the track structure, as well as the complexity of transportation to the place of 'installation of large-sized extended span structures in the form of solid pipes large diameter and their installation in field conditions in a difficult landscape, and the limited possibilities of their use for overlapping large spans between adjacent intermediate supports, are constraining factors for the widespread use of such transport systems.
  • the technical problem to be solved by a group of inventions united by a single inventive concept is the creation of such a method of manufacturing and such a design of an ultra-high-speed transport complex, in which, by improving them, creating a new structural scheme of execution and a sequence of manufacturing operations, as well as due to the use of modern materials, simplification of the technological process of manufacturing this complex and expansion of its functionality is achieved.
  • the invention is based on the task of achieving the following technical goals:
  • a super-high-speed transport complex Yunitskiy according to which supports are installed on the base, at least one truss overpass, prestressed by stretching in the longitudinal direction, is carried out and fixed in the spans between them.
  • circular frames are formed and fixed on the truss overpass transversely to the truss track structure, positioned and fixed on the inner and outer surfaces of the circular frames, respectively, the inner and outer rows of load-bearing elements stretched in the longitudinal direction , form the inner and outer layers of at least one sealed evacuated tunnel with an annular cross-sectional profile of its wall from a hardening composition by applying it to the inner and outer rows of power elements, respectively and fill the space between the formed inner and outer layers of the sealed evacuated tunnel with the hardening material of the intermediate layer, and on the inner layer of the wall of the sealed evacuated tunnel is placed at least one rail thread of the tunnel track structure for a super-high-speed vehicle containing the body with the power plant, which ensures that the interior is sealed during movement.
  • the wall of the sealed evacuated tunnel is equipped with annular frames connected to each of the wall layers, and its inner and outer layers are made of hardening structure and are reinforced with prestressed tension in the longitudinal direction by the corresponding load-bearing elements, which are fixed, respectively, on the inner and outer surfaces of the annular frames, while the intermediate wall layer is made of a hardening material that fills the space between the inner and outer wall layers.
  • the hardening material of the intermediate layer of the walls of the sealed evacuated tunnel contains prestressed tension in the longitudinal direction up to the nominal design force and fixed on the ring frames, the load-bearing elements of the intermediate layer.
  • the inner and outer layers of the wall of the sealed evacuated tunnel are made of a reinforced polymer hardening composition in the form of polyurethane and / or polyurea and / or polyetheretherketone, and / or combinations thereof.
  • the delivered technical songs are also achieved by the fact that the intermediate layer of the wall of the sealed evacuated tunnel is made with a thickness of ho, m, determined from the ratio: 0.025 ⁇ hrJD ⁇ 0.25
  • the implementation of the transport complex of the proposed innovative modification - with a combined truss and tunnel track structures, made prestressed by stretching in the longitudinal direction of the corresponding load-bearing elements, allows achieving significant advantages in comparison with known technical solutions.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the bullet transport complex Yunitskiy complex - front view (version);
  • Fig. 2 is a schematic representation of the super-high-speed transport complex of Yunitskiy - side view (version);
  • Fig.3 is a schematic representation of the track structures of the super-high-speed transport complex of Yunitskiy with the corresponding vehicles - front view (version); fng.
  • FIG. 4 - a schematic representation of the track structures of the Yunitskiy super-high-speed transport complex with six truss track structures - front view (version):
  • Fig. 5 - a schematic representation of the transport complex with mounted and suspended vehicles of the largest size installed on truss overpasses - front view (version );
  • Fig. 6 is a schematic representation of a transport complex with mounted and suspended medium-sized vehicles installed on truss overpasses - front view (version):
  • Fig. 7 is a schematic representation of a transport complex with mounted and suspended vehicles of the smallest size installed on truss overpasses - view front (version);
  • Fig. 5 a schematic representation of the transport complex with mounted and suspended vehicles of the largest size installed on truss overpasses - front view (version );
  • Fig. 7 is a schematic representation of a transport complex with mounted and suspended vehicles of the smallest size installed on truss overpasses - view front (version
  • Fig. 8 is a schematic representation of the arrangement on the annular frame of the load-bearing elements of the inner and outer layers of the wall of the sealed evacuated tunnel (version);
  • Fig. 9 is a schematic representation of the basing of a column of annular frames of a tunnel track structure on truss overpasses - perspective view (version);
  • Fig.10 is a schematic representation of the structure of the wall of a sealed evacuated tunnel - a fragment of a cross-section (version);
  • Fig. 11 is a schematic representation of the structure of the outer layer of the wall of a sealed evacuated tunnel - a fragment of a cross-section (version);
  • Fig. 12 is a schematic view of the structure of the inner layer of the wall of a sealed evacuated tunnel - a fragment of a cross-section (version);
  • Fig. 13 is a schematic view of track structure stations equipped with appropriate landing platforms - perspective view (version).
  • P2 is the outer row of power elements (power elements of the outer layer);
  • V is the space between the inner and outer layers of the wall of the sealed evacuated tunnel: N- load-bearing elements of the intermediate layer of the wall of the sealed evacuated tunnel;
  • the method of manufacturing the super-high-speed transport complex 5 of Yunitskiy includes the installation on the base 1 of supports 2 (anchor 2 a and intermediate 26 types), the execution and fastening in the spans 3 between the supports 2 of at least one truss overpass 4 prestressed by tension in the longitudinal direction (see. Fig L, Fig. 2, Fig. 4 - Fig. 7), made in the form of a longitudinal truss 5 track structure of a string type 0 with an upper 5 L and lower 5.2 belts of truss track structures (see Fig. L - Fig. 7 and Fig. 9) for self-propelled 6 vehicle (respectively, mounted 6L, or suspended 6.2),
  • supports 2 can have a different design - in the form of towers, 5 buildings, steel and reinforced concrete columnar and frame structures and structures.
  • truss racks 4 are installed, which are any of the known truss structures, the common feature of which, in different versions of their implementation, is that they are the main elements of the truss structure 5 travel string-type structures with increased rigidity and specific bearing capacity.
  • the further manufacturing process of the proposed transport complex provides for the formation and fastening of at least one truss overpass 4 transversely to the truss 5 track structure of circular frames 7 (see Fig. 8 and Fig. 9).
  • the fastening of the annular frames 7 on the truss 5 of the bullet structure is carried out by any of the known techniques, for example, by welding.
  • the inner 8.1 and outer 8.2 layers of a sealed evacuated tunnel 9 with an annular cross-sectional profile of its wall 10 are formed. and the outer 8.2 layers of the sealed evacuated tunnel 9 are formed from a hardening composition 1, for example, a polymer one.
  • the inner 8.1 and outer 8.2 layers of the sealed evacuated tunnel 9 are formed by applying, for example, spraying or extruding the hardening composition 1 1 onto the inner P1 and outer P2 rows of the load-bearing elements P, respectively.
  • the inner 8.1 and outer 8.2 layers in accordance with the design solution, can be made of a hardening composition 11, for example, polyurethane, and / or polyurea, and / or polyetheretherketone, and / or their combinations, which improve the operational and technical characteristics of the transport complex.
  • a hardening composition 11 for example, polyurethane, and / or polyurea, and / or polyetheretherketone, and / or their combinations, which improve the operational and technical characteristics of the transport complex.
  • the space V formed between the inner 8.1 and outer 8.2 layers of the wall 10 of the sealed evacuated tunnel: 9 is filled with the hardening material 11.1 of the intermediate layer 12 (see Fig. 3, Fig. 10 - Fig. 12).
  • the hardening material 1 1.1 of the intermediate layer 12 is made containing tension-prestressed in the longitudinal direction and fixed on the annular frames 7, the load-bearing elements N of the intermediate layer 12 (see Fig. 10 - Fig. 12) , which provides a significant increase in rigidity and specific bearing capacity while improving the operational ⁇ technical characteristics of the transport complex.
  • the above power elements P and N, respectively, of the inner 8.1 and outer 8.2, as well as the intermediate 12 layers of the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9, according to technical expediency, can be made in the form of twisted and / or non-twisted ropes, cables, wires, tapes and / or other extended elements made of any durable materials.
  • the hardening material 11.1 of the intermediate layer 12 is used as the hardening material 11.1 of the intermediate layer 12.
  • the hardening material 11.1 in the form of reinforced prestressed concrete provides, with its low cost, an increase in the rigidity of the structure and the specific bearing capacity of the 14 tunnel track structure as a whole.
  • the special concrete has high body armor and bulletproof properties.
  • the hardening material 11.1 of the intermediate layer 12 for example, polymer concrete and / or foam concrete was used, which would facilitate the construction of the track structure of the transport complex while maintaining its operational characteristics.
  • the hardening material 11.1 of the intermediate layer 12 of the sealed evacuated tunnel 9 and the hardening materials (not shown in the figures) of the corresponding power structures of the truss 5 track structure of the string type and the rail thread 13 of the tunnel 14 track structure can be of the same pitch and type and have the same composition, or different types and types and / or have different compositions.
  • the hardening materials of the power structures of the truss 5 track structure of the string type and the rail thread 33 of the tunnel 14 track structure can be made of the same type and type of material and have the same composition, or from materials of different types and tint and / or have a different composition with hardening compositions 11 of the inner 8L and the outer 8.2 layers of the wall of 10 g of the hermetic evacuated tunnel 9.
  • reinforcing shells 18 can be fixed, made, for example, in the form of appropriate sleeves or tapes, for example, of fiberglass fabric (see. Fig. 10 - Fig. 12).
  • reinforcing shells 18 are made in such a way that they occupy the boundary parts of the space V of the intermediate 12 layer and are impregnated with the hardening material 11.1 of this intermediate 12 layer in the process of the finishing operation of forming the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9.
  • An alternative embodiment of the method for manufacturing an ultra-high-speed transport complex is both the formation and fastening on the truss overpass 4 of several (two or more) columns of ring frames 7 (not shown in the figures), and the placement in the spans 3 between the supports 2 of two, three, four, or more truss overpasses 4 (see Fig. L, Fig. 3 - Fig. 7), forming at the same time, as corresponding to the design assignment, the required number of truss 5 track structures of string mud for self-propelled 6 vehicles, and the required number of tunnel track structures 14 for bullet 15 vehicles, the movement of the corresponding vehicles can be organized by means of any of the known types of drive.
  • This design can significantly increase the throughput the ability of both a super-high-speed transport complex in various directions, including oncoming, and its truss 5 track structures (their upper 5.1 and lower 5.2 belts) due to the combined use, respectively, of 6.1 hinged and 6.2 suspended self-propelled vehicles of various modifications and various sizes (see Fig. 5 - Fig. 7).
  • the power plant 17 of the super-high-speed 15 vehicle (as well as the self-propelled vehicle 6) is an engine of any of the known types, for example, a rotation engine, a flywheel storage of mechanical energy (of the gyroscope type), a linear electric motor, a propeller , gas turbine, or in the form of their combinations, with the corresponding life support systems and drive to the driving (traction) wheels.
  • a rotation engine for example, a rotation engine, a flywheel storage of mechanical energy (of the gyroscope type), a linear electric motor, a propeller , gas turbine, or in the form of their combinations, with the corresponding life support systems and drive to the driving (traction) wheels.
  • the power plant 17 is an electric motor made in the form of a motor-wheel (not shown in the figures).
  • the production of the ultra-high-speed transport complex can be carried out using a special small-sized construction harvester (not shown in the figures), which can be installed, for the period of construction, on one and / or several truss 5 track structures instead of the corresponding self-propelled vehicles provided for in the design solution, which significantly increases the manufacturability of the manufacturing process of this complex.
  • the harvester in the process of forming the tunnel track structure 14, simulates the natural power load on the truss racks 4, which makes it possible to take into account their deformation and provide the required the straightness of the tunnel 14 track structure of the super-high-speed transport complex created by him.
  • the harvester moving along the track along the truss overpasses 4, leaves behind 14 tunnel track structures mounted according to the design solution for 15 super-high-speed vehicles.
  • track structures (a longitudinal truss 5-string type for a self-propelled 6 vehicle and a tunnel 14 for an ultra-high-speed vehicle 15), in accordance with the design solution, are equipped with stations 19 with corresponding landing platforms 20 (see Fig. S3 ).
  • stations 19 with corresponding landing platforms 20 (see Fig. S3 ).
  • Buildings or various structures can be used as a station, including railway stations, anchor supports and / or other building structures.
  • a sealed evacuated tunnel 9 of a tunnel 14 track structure for an ultra-high-speed 15 vehicle should be equipped with sluices (not shown in the figures).
  • the proposed super-high-speed transport complex of Yunitskiy includes mounted on supports 2 (anchor 2a and intermediate 2b types) mounted on the base 1 from the ground along the route and fixed in the spans 3 between these support and 2, but at least one truss 5 string track structure (see Fig. L and Fig. 2).
  • the truss 5-string track structure is made in the form of a truss overpass 4 prestressed by stretching in the longitudinal direction.
  • the truss overpass 4 together with the 5-string truss track structure is equipped with a self-propelled 6 vehicle (mounted 6.1, or suspended: 6.2), as shown in Fig. 1 , fig. 3, fich. 5 - fig. 7 and fig. thirteen.
  • truss overpasses 4 in spans 3 can be different depending on the features of the terrain, design parameters and technical feasibility. It is advisable in spans 3 to place truss overpasses 4 in an amount from one to six (depending on the length of spans 3 and the design parameters of the transport complex) as shown, for example, in Fig. 4.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a super-high-speed transport complex with two truss overpasses 4 and, accordingly, ⁇ with two truss 5-string track structures.
  • FIG. 3 and 9 show schematic views of a super-high-speed transport complex with three truss overpasses 4.
  • the design of the proposed transport complex provides for the formation and fastening on at least one truss overpass 4, transversely to the truss 5 track structure of circular frames 7, located in at least one column (see Fig. 9).
  • On the inner A and outer B surfaces of the annular frames 7 are located and fixed, respectively, the inner PI and outer P2 rows of load-bearing elements P, which are subsequently stressed by tension: in the longitudinal direction (see Fig. 8).
  • one truss 5-string track structure of the flyover type is connected to one tunnel 14 track structure, including a sealed evacuated tunnel 9 with an annular cross-sectional profile of its wall 10, consisting of internal 8.1, external 8.2 and intermediate 12 layers.
  • ring frames 7 are located from each other at a distance L m, determined by the relationship:
  • a m is the outer diameter of the sealed evacuated tunnel.
  • ratio (1) is less than OD, then there is an unjustified cost overrun of construction materials and, as a consequence, an increase in the cost of the track structure.
  • annular frames 7 of the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9 are connected with each of its layers (internal 8.1, external 8.2 and intermediate 12) and together with the corresponding rows P1 and P2 of the load-bearing elements P and the load-bearing elements N of the intermediate 1.2 layer of the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9 form a reinforced frame of the tunnel track structure 14.
  • Attached to the annular frames 7 of the inner PI and outer P2 rows of strength elements P, as well as strength elements N of the intermediate layer 12 can be implemented in any known way, for example. - gluing or kinematic engagement (not shown in the figures), for example, - wedging in the corresponding holes (and / or grooves).
  • the rows of power elements P form the inner 8.1 and outer 8.2 reinforced monolithic layers of the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9, between which the space E is formed for the hardening material 11.1 of the intermediate layer 12,
  • the hardening composition 1 for example, polyurethane and / or polyurea and / or polyetheretherketone and / or their combinations are used, which ensures the durability of the structure and high manufacturability of the manufacturing process of the proposed transport complex.
  • the resulting space V of the intermediate layer 12 is then filled with the hardening material 11.1.
  • the hardening material 11.1 of the intermediate layer 12 it is advisable to use, for example, polymer concrete and / or foam concrete, which will facilitate the construction of the track structure of the transport complex while maintaining its operational characteristics.
  • the inner 8.1 and outer 8.2 layers of the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9 are made with thicknesses, respectively, hi, m, and / c ⁇ m, determined from the ratios:
  • ratios (2) and (3) are less than 0.01. it is difficult to ensure the stiffness, strength and shape of the inner 8.1 and outer 8.2 layers and the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9 as a whole, as provided by the design solution, with the subsequent filling of the space formed between them AND the intermediate layer 12 with hardening material 11.1.
  • ratios (2) and (3) are greater than 0, L, then there is an unjustified overconsumption of construction materials (including the hardening composition 11) and, as a consequence, an increase in the cost of the track structure.
  • the power elements P of the inner 8,1 and the outer 8 2 layers of the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9 are made (see Fig. 12) with a diameter, do, m determined from the ratios:
  • ratios (4) and (5) are less than 0.25, then it is difficult to ensure the required stiffness, strength and shape of the inner 8.1 and outer 8.2 layers and the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9 in operation with the subsequent filling of the intermediate space V formed between them 12 layers with hardening IL material.
  • ratios (4) and (5) are greater than 0.95, then there is an unjustified overspending of structural materials (including power elements P) and, as a consequence, an increase in the cost of the track structure.
  • the adjacent load-bearing elements P of the inner 8.1 and outer 8.2 layers of the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9 are located (see Fig. 10 - Fig. 12) between themselves e by a gap b, m, determined from the ratio:
  • the ratio (b) cannot be less than 0, since the gap cannot be negative m.
  • ratio (6) is greater than 5, then the significant thickness of the hardening composition 11 in the gap S, m, between adjacent load-bearing elements 6 will not provide the required strength, bearing capacity and geometry of the inner 8.1 and outer 8.2 layers of the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9 at the subsequent filling of the space of the V intermediate layer 12 formed between the indicated boundary layers (8.1 and 8.2) with solidifying: material 11.1.
  • the intermediate 12 layer of the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9 is made with a thickness ho, m, determined from the ratio:
  • ratio (7) is less than OD, then there is an unjustified overspending of construction materials and, as a consequence, an increase in the cost of the track structure.
  • power elements P of the internal 8.1 and 8.2 outer layers, and / or the strength elements of the intermediate 12 layer can be used: high-strength steel wire, or twisted or non-twisted steel ropes, as well as threads, strands, tapes, pipes or other extended elements from known high-strength materials in any combination ...
  • reinforcing shells 18 can be fixed on the outer surface of the inner 8.1 layer and the inner surface of the outer 8.2 layer (see FIG. DO - FIG. 12). These reinforcing shells 18 are made in such a way that they are monolithic both in the inner 8.1 and outer 8.2 layers of the wall 10 with a hardening composition 11 and in its intermediate layer 12 with the corresponding hardening material 1 1.1 along the entire length of the sealed evacuated tunnel 9.
  • At least one rail thread 13 of the tunnel 14 track structure for the super-high-speed 15 vehicle (see figure 2 and figure 3).
  • the tunnel 14 track structure, in accordance with the design solution, two and can be performed. more rail threads 13 for bullet 15 vehicles (not shown in the figures).
  • the super-high-speed vehicle 15 contains a housing 16 with a power plant 17, which ensures that the interior is sealed during movement (see Fig. 2).
  • the truss 5 and the tunnel 14 track structures are equipped with stations 19 with landing platforms 20 (see Fig. 13).
  • stations 19 with landing platforms 20 see Fig. 13.
  • Buildings or various structures can be used as stations, including railway stations, anchor supports and / or other building structures.
  • At least one truss 5-string track structure of an overpass type ensures the operation of a self-propelled 6 vehicle (mounted 6.1, or suspended 6.2) at the stage of operation of a super-high-speed transport complex, and at the construction stage - installation hermetically sealed evacuated tunnel 9 of the tunnel 14 track structure of the super-high-speed 15 vehicle.
  • the truss overpasses after the completion of the installation of the tunnel track structure 14, can be dismantled, which will allow saving materials and, as a result, reducing the cost of the transport complex as a whole.
  • supports 2 are installed (anchor 2 a and intermediate 2 b).
  • the power organ of the truss 5 track structure is suspended and pulled between them, followed by fixation of the ends of the power bodies in the anchor 2 and supports.
  • a truss overpass 4 is mounted in the form of a longitudinal truss 5 track structure of a string type for a self-propelled 6 vehicle.
  • a technological equipment for the manufacture of a tunnel 14 track structure for example, a special construction harvester.
  • the subsequent stage of the manufacturing process provides for the formation and fastening of the annular frames 7, for example, by welding on the truss 5 track structure.
  • the inner P1 and outer B 2 rows of power elements B are placed and fastened, respectively, stretched between the anchor 2 a supports, and through the special through holes of the ring frames 7 they are passed and fixed !: in the pre-tensioned state between the same anchor 2 and supports the load-bearing elements N of the intermediate layer 12 of the tunnel 14 track structure.
  • a formed reinforced frame of the tunnel 14 bullet structure is obtained.
  • the inner 8.1 and outer 8.2 layers of the wall 10 of the sealed evacuated tunnel 9 are first formed and then its intermediate 12 layer by applying hardening compositions 1 1 to the corresponding areas of the resulting frame and hardening material 11 1 - into the space V formed between the inner and outer layers of the wall of the sealed evacuated tunnel 9.
  • the rail thread 13 of the tunnel 14 of the bullet structure is fixed, on which the super-high-speed 15 vehicle is installed.
  • the transport complex is equipped with stations 19 and landing platforms 20, and the corresponding self-propelled 6 vehicles are installed on the truss 5 track structures.
  • the proposed invention is industrially applicable, since the super-high-speed transport complex can be implemented in real conditions using standard equipment, modern materials and technologies.
  • the proposed method of manufacturing and the device of the super-high-speed transport complex of Yunitskiy allow for: increasing the manufacturability of the manufacturing process and the design of the super-high-speed transport complex as a whole: increasing the specific bearing capacity of track structures; improvement of the operational and technical characteristics of the transport complex; increasing the rigidity of the structure, as well as the evenness of the rail track.

Abstract

Изобретение относится к области транспорта. Способ изготовления сверхскоростного транспортного комплекса включает установку на основании (1) опор (2), выполнение и закрепление в пролетах (3) между опорами (2) ферменной эстакады (4). Затем осуществляют формирование и закрепление на ферменной эстакаде (4) кольцевых шпангоутов (7). Осуществляют расположение и закрепление на внутренней (А) и внешней (В) поверхностях кольцевых шпангоутов (7) соответственно внутренних (Р1) и внешних (Р2) рядов силовых элементов (Р), с последующим их растяжением в продольном направлении. Формируют внутренний (8.1) и внешний (8.2) слои стенки (10) герметичного вакуумируемого тоннеля (9). Заполняют пространство (V) между внутренним (8.1) и внешним (8.2) слоями твердеющим материалом (11.1). Размещают на внутреннем (8.1) слое стенки (10) тоннельную (14) путевую структуру для сверхскоростного (15) транспортного средства. Изобретение позволяет повысить технологичность изготовления сверхскоростного транспортного комплекса и увеличить несущую способность путевых структур.

Description

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО СВЕРХСКОРОСТНОГО ТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА
Область техники
Изобретение относится к области сверхскоростного транспорта (скорость более 700 км/ч) в частности - к магистральным транспортным системам для перевозки пассажиров и грузов, обеспечивающим движение транспортного средства но путевой структуре в путепроводе закрытого типа.
Предшествующий уровень техники
Известна транспортная система типа метрополитена, представляющая собой тоннель с размещённой в нём рельсовой нитью путевой структуры и соответствующими транспортными средствами [1].
Недостатками такой транспортной системы являются существенные ограничения но скорости перемещения транспортных средств в традиционном метро и значительная стоимость строительства указанной транспортной системы.
Известна также сверхзвуковая наземная транспортная система Янсуфина, содержащая транспортное средство с вагонами, оборудованными в нижней части ротором линейного двигателя, суперэлектромагнитами и суперпостоянными магнитами. На опорах установлена цельнометаллическая воздухонепроницаемая магистральная груба, составленная из отдельных труб, соединённых между собой герметично посредством кольцевых сильфонов. На конечных и на промежуточных пунктах остановки транспортного средства выполнены шлюзы. Вагоны оборудованы открывающимися наружу дверями. По всей длине трассы на магистральной трубе установлены отрегулированные на автоматическую работу вакуум-насосы, а сверху магистральной трубы, преимущественно на стыках отдельных труб, установлены ветроэнергетические установки [2].
Fie достатком такой транспортной системы является низкий коэффициент полезного действия и высокая стоимость инфраструктуры по обеспечению левитации транспортного средства на протяжённых участках путевой структуры.
Известна также сверхскоростная транспортная система, в которой рельсовый путь расположен в железобетонном путепроводе закрытого типа в наземном или подземном положении. В качестве вагонов используют фюзеляж самолёта, а для боковой устойчивости вагонов на кривых участках рельсового пути над вагонами в путепроводе предусмотрен специальный рельс, охватываемый роликами, смонтированными на крыше вагонов. Рельсовый путь в начале движения направлен под уклон, который при обратном движении является подъёмом и помогает осуществлять более эффективное торможение в конце пути, с этой же целью производится отсос воздуха из путепровода со стороны станции назначения и нагнетание воздуха со стороны станции отправления [3].
Однако в транспортной системе указанной конструкции не в полной мере используются возможности по снижению лобового сопротивления воздушного потока ори сверх высоких скоростях движения предлагаемого транспортного средства, кроме того существенным недостатком указанной транспортной системы являе ся ограничение по плавности и мягкости хода, обусловленное недостаточной ровностью и прямолинейностью путевой структуры, что не позволяет развивать высокие скорости движения.
Известна транспортная система «Гиперпетля» (Hyperioop), которая включает: расположенный на опорах надземный трубопровод, внутри которого перемещаются одиночные транспортные капсулы. Расположенные в носу транспортной капсулы специальные направляющие и вентилятор перенаправляют встречный поток воздуха под днище, что позволяет в условиях форвакуума создать воздушную подушку под капсулой. Капсула приводится в движение линейным электродвигателем, в котором статором служит алюминиевый рельс который устанавливают в трубопроводе с определённым интервалом. Ротор находится в каждой капсуле. Поскольку статор осуществляет не только ускорение, но и торможение, в последнем случае кинетическая энергия капсулы также преобразуется в электрическую [4].
Недостатками такой транспортной системы являются сложность управления, обеспечения стабилизации транспортной капсулы и предотвращения её вращения вокруг собственной оси, а также - низкий коэффициент полезного дейс вия и высокая стоимость инфраструктуры по обеспечению левитации транспортной капсулы в процессе её движения, Среди широко применяемых в мире трубопроводных транспортных систем с путепроводом закрытого типа известна система, в которой конструкция внешней ободочки транспортной стр ктуры состоит из жёстких составных армированных труб, изготовленных из нескольких материалов. Каждая многослойная труба содержит соединённые между собой внутренний защитный слой, выполненный из износостойкого материала, промежуточный слой и наружной защитный слой, выполненный из композиционного материала, а также законной ки для соединения со смежными трубами или трубопроводной арматурой. Внутренний защитный слой и промежуточный слой скреплены между собой. Промежуточный слой выполнен из полимербетона, армированного продольными стержнями, жестко скреплёнными с законцовками в армирующие каркасы [5].
Однако такая транспортная система не предусматривает её применение в качестве путевой структурой закрытого типа для перемещения внутри её самоходного транспортного средства, обеспечивающего перевозку пассажиров и грузов.
Известна также транспортная система железнодорожного сообщения, которая включает подземный железобетонный тоннель прямоугольной формы неглубокого заложения (выполненного во временно открытой траншее), рельсы, сваренные в торцах, уложенные на днище тоннеля с амортизирующей лентой, обеспечивающей вибро - и звукоизоляционную защиту и поезд-челнок с электроприводом и вагонами, установленными на рельсах тоннеля на бесшумных колёсах [6].
Недостатками такой транспортной системы являются существенные ограничения по скорости перемещения транспортных средств и значительная стоимость строительства указанной транспортной системы.
Известно, что в 1969 году декан факультета науки и техники Университета Мзйджо из Нагои Кенойя Одзава (англ. Kyunojo Ozawa или Hisanojo Ozawa ) построил вакуумный тоннель в который поместил реактивный поезд, развивший скорость 2 300 км/ч. Длина поезда составляла 220 м, диаметр 5 м. В следующем году Одзава возил на этом поезде подопытных животных [7].
Однако, из-за высокой стоимости вакуумного тоннеля и пут евой структуры, дальнейшего развития указанная транспортная система не получила. Известен способ сооружения магистрали для скоростного электрического грузопассажирского транспорта, согласно которому на сваях возводят протяжённые железобетонные эстакады с уложенными на продольных и поперечных ригелях рельсами. Магистраль пропускают через тоннели и оборудуют перронами для пассажиров и опорами для линии электропередач [8].
Однако в транспортном комплексе, выполненном указанным способом не обеспечивается снижение лобового сопротивления воздушного потока при высоких скоростях движения предлагаемого транспортного средства, кроме того существенными недостатками такого транспортного комплекса являются ограничения по плавности и мягкости хода, обусловленные недостаточной ровностью и прямолинейностью путевой структуры, что не позволяет развивать высокие скорости движения транспортных средств.
Для вышеуказанных технических решений по созданию транспортных комплексов, как с экономической так и технической стороны, характерны, соответственно, повышенная стоимость и недостаточная прямолинейность используемых в них путевых структур, обусловленные наличием в их конструкциях стыков как рельсового пути так и межсекционных - между элементами путепровода закрытого типа, что не позволяет создать "бархатный" путь для транспортного средства, а это означает, что известными техническими решениями невозможно достичь высокой скорости движения при обеспечении соответствующей надёжности транспортировки но путевым структурам транспортных комплексов такого вида.
Дальнейшее развитие скоростные транспортные комплексы получили с разработкой и созданием транспортных систем на основе струнной путевой структуры Юницкого, в основе которой лежит применение, в качестве основных конструктивных элементов рельса и путевой структуры в целом, предварительно напряжённых растяжением в продольном направлении силовых струнно ···· стержневых компонентов.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому являются способ изготовления и конструкция сверхскоростного транспортного комплекса Юницкого, согласно которым в пролётах между опорами, расположенными на основании монтируют тоннель, выполненный в виде трубы, предварительно напряжённой в продольном направлении растягивающим усилием. Тоннель снабжён предварительно напряжённой растяжением путевой структурой и смонтированным на ней, с возможностью перемещения, самоходным транспортным средством, содержащим корпус с силовой установкой [9] .
Транспортный комплекс с указанной путевой структурой обеспечивает её высокую несущую способность, однако значительная материалоёмкость и трудоёмкость при низкой технологичности и недостаточной эффективности процесса строительства такого транспортного комплекса, обусловленные конструкцией путевой структуры, а также сложностью транспортировки к месту' установки крупногабаритных протяжённых пролётных строений в виде цельных труб большого диаметра и их монтажа в полевых условия при сложном ландшафте, и ограниченными возможностями их применения для перекрытия больших пролётов между соседними промежуточными опорами, являются сдерживающими факторами широкого применения таких транспортных комплексов.
Технической задачей на решение которой направлена группа изобретений объединённых единым изобретательским замыслом, является создание такого способа изготовления и такой конструкции сверхскоростного транспортного комплекса, в которых пут м их усовершенствования, создания новой конструктивной схемы исполнения и последовательности операций изготовления, а гак же благодаря применению современных материалов, достигается упрощение технологического процесса изготовления этого комплекса и расширение его функциональных возможностей.
В основу изобретения положена задача достижения следующих технических целей:
-- повышение технологичности процесса изготовления и конструкции сверхскоростного транспортного комплекса в целом.
- увеличение удельной несущей способности путевых структур;
- улучшение эксплуатационно - технических характеристик транспортного комплекса;
- повышение жёсткости конструкции, а также ровности рельсового пути. Раскрытие изобретения
Техническая цель, в соответствии с задачей изобретения, достигается посредством способа изготовления: сверхскоростного транспортного комплекса Юницкого, по которому на основании осуществляют установку опор, выполняют и закрепляют в пролётах между ними, по меньшей мере, одну предварительно напряжённую растяжением в продольном направлении ферменную эстакаду, выполненную в виде продольной ферменной путевой структуры струнного типа для самоходного транспортного средства, формируют и закрепляют на ферменной эстакаде поперечно ферменной путевой структуре кольцевые шпангоуты, распола- гают и закрепляют на внутренней и внешней поверхностях кольцевых шпангоутов соответственно внутренние и внешние ряды силовых элементов, натянутых в продольном направлении, формируют внутренний и внешний слои, по меньшей мере, одного герметичного вакуумируемого тоннеля с кольцевым профилем поперечного сечения его стенки из твердеющего состава нанесением его на внутренний и внешний ряды силовых элементов соответственно и заполняют пространство между образованными внутренним и внешним слоями герметичного вакуумируемого тоннеля твердеющим материалом промежуточного слоя, причём на внутреннем слое стенки герметичного вакуумируемого тоннеля размещают предварительно напряжённую растяжением в продольном направлении, по меньшей мере, одну рельсовую нить тоннельной путевой структуры для сверхскоростного транспортного средства, содержащего обеспечивающий при движении герметизацию салона корпус с силовой установкой.
Достижение указанного результата обеспечивается также и тем, что конструкция сверхскоростного транспортного комплекса Юницкого, выполнена способом, в соответствии е п.1 предлагаемого технического решения и которая включает смонтированные в пролётах между опорами, рас положенными на основании, по меньшей мере, одну ферменную струнную путевую структуру эстакадного типа, с расположенным на ней, по меньшей мере, одним самоходным транспортным средством, связанную с. по меньшей мере, одной тоннельной путевой структурой, включающей герметичный вакуумируемый тоннель с кольцевым профилем поперечного сечения его стенки, состоящий из внутреннего, внешнего и промежуточного слоёв, и расположенную в герметичном б вакуумируемом тоннеле, по меньшей мере, одну рельсовую нить для сверхскоростного транспортного средства с обеспечивающим при движении герметизацию салона корпусом и силовой установкой, причём стенка герметичного вакуумируемого тоннеля снабжена кольцевыми шпангоутами, связанными с каждым из слоёв стенки, а её внутренний и внешний слои выполнены из твердеющего состава и армированы предварительно напряжёнными растяжением в продольном направлении соответствующими силовыми элементами, которые закреплены, соответственно, на внутренней и внешней поверхностях кольцевых шпангоутов, при этом промежуточный слой стенки выполнен из твердеющего материала, заполняющего пространство между вну тренним и внешним слоями стенки.
Указанный результат достигается также при условии, что твердеющий материал промежуточного слоя стенки герметичного вакуумируемого тоннеля содержит предварительно напряжённые растяжением в продольном направлении до номинального расчётного усилия и закреплённые на кольцевых шпангоутах силовые элементы промежуточного слоя.
Решение поставленной задачи обеспечивается также при условии, что в качестве твердеющего материала промежуточного слоя стенки герметичного вакуумируемого тоннеля используют бетон.
Достижение технической пели обеспечивается также при условии, что внутренний и внешний слои стенки герметичного вакуумируемого тоннеля выполнены из армированного полимерного твердеющего состава в виде полиуретана, и/или полимочевины, и/или полиэфирэфиркетона, и/или их сочетаний.
Решение поставленной задачи обеспечивается также при условии, что кольцевые шпангоуты расположены друг от друга на расстоянии I, м, определяемом зависим остью :
0, 1 < L/D < 5, где Д м - наружный диаметр герметичного вакуумируемого тоннеля.
Поставленные технические пели достигаются также и тем, что промежуточный слой стенки герметичного вакуумируемого тоннеля выполнен толщиной ho, м, определяемой из соотношения: 0,025< hrJD < 0.25
Указанный результат достигается также при условии, что внутренний и внешний слои стенки герметичного вакуумируемого тоннеля выполнены с толщинами, соответственно, hi> м, и fc, м, определяемыми из соотношений:
0,01 < hjlho < 0,1 ,
0,01< h2lh0 < 0,1
Достижение технической цели обеспечивается также при условии, что силовые элементы внутреннего и внешней слоёв стенки герметичного вакуумируемого тоннеля выполнены диаметром, do, м, определяемым из соотношений:
0,25 < df hi < 0,95,
0,25 < do/h2 < 0,95
Решение поставленной задачи обеспечивается также при условии, что смежные силовые элементы внутреннего и внешнего слоёв стенки герметичного ваку мируемого тоннеля расположены между собой с зазором S, м, определяемым из соотношения:
0 < S/do < 5
Указанный результат обеспечивается также при условии, что смежные слои стенки герметичного вакуумируемого тоннеля связаны между собой в поперечном направлении по всей своей длине.
Выполнение транспортного комплекса предлагаемой инновационной модификации - с объединёнными ферменной и тоннельной путевыми структурами, выполненными предварительно напряжёнными растяжением в продольном направлении соответствующих силовых элементов, позволяет достигнуть существенных преимуществ по сравнению с известными техническими решениями. В частности - позволяет достигнуть требуемой прямолинейности путевых структур сверхскоростного транспортного комплекса, повысить их жёсткость, снизить материалоёмкость и обеспечить компенсацию температурных расширений при увеличении удельной несущей способности, повышении технологичности изготовления и эффективности его работы в целом. Приведенные выше признаки, характеризующие предлагаемое техническое решение, являются существенными, гак как в совокупности достаточны для решения поставленной технической задачи и достижения ожидаемого технического результата, а каждый в отдельности - необходим для идентификации и отличия известных из уровня техники аналогичных технических решений от заявленного способа изготовления и устройства сверхскоростного транспортного комплекса Юницкого .
Эта совокупность общих и отличительных существенных признаков, которыми характеризуются заявляемые способ изготовления и устройство сверхскоростного транспортного комплекса Юницкого, не известна из уровня техники, является новой и достаточной во всех случаях, на которые распространяется объе правовой защиты.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем сущность группы изобретений, связанных единым изобретательским замыслом, поясняется подробным описанием способа изготовления и устройства сверхскоростного транспортного комплекса Юницкого со ссылками на прилагаемые чертежи (фиг.1 - фиг, 13), на которых изображено следующее: фиг.1 - схематичное изображение сверхскоростного транспортного комплекса Юницкого - вид спереди (вариан т исполнения); фиг.2 - схематичное изображение сверхскоростного транспортного комплекса Юницкого - вид сбоку (вариант исполнения); фиг.З - схематичное изображение путевых структур сверхскоростного транспортного комплекса Юницкого с соответствующими транспортными средствами - вид спереди (вариант исполнения); фнг.4 - схематичное изображение путевых структур сверхскоростноготранспортного комплекса Юницкого с шестью ферменными путевыми структурами - вид спереди (вариант исполнения): фиг.5 - схематичное изображение транспортного комплекса с установленными на ферменных эстакадах навесными и подвесными транспортными средствами наибольшего размера - вид спереди (вариант исполнения); фиг.6 - схематичное изображение транспортного комплекса с установленными на ферменных эстакадах навесных и подвесных транспортных средств среднего размера - вид спереди (вариант исполнения): фиг.7 - схематичное изображение транспортного комплекса с установленными на ферменных эстакадах навесными и подвесными транспортными средствами наименьшего размера - вид спереди (вариант исполнения); фиг.8 - схематичное изображение расположения на кольцевом шпангоуте силовых элементов внутреннего и внешнего слоёв стенки герметичного вакуумируемого тоннеля (вариант исполнения); фиг.9 - схематичное изображение базирования колонны кольцевых шпангоутов тоннельной путевой структуры на ферменных эстакадах - аксонометрия (вариант исполнения); фиг.10 - схематичное изображение строения стенки герметичного вакуумируемого тоннеля - фрагмент поперечного сечения (вариант исполнения); фиг.11 -- схематичное изображение конструкции внешнего слоя стенки герметичного вакуумируемого тоннеля - фрагмент поперечного сечения (вариант исполнения); фиг.12 - схематичное изображение конструкции внутреннего слоя стенки герметичного вакуумируемого тоннеля - фрагмен т поперечного сечения (вариант исполнения); фиг.13 - схематичное изображение станций путевых структур, оборудованных соответствующими посадочными платформами - аксонометрия (вариант исполнения).
Позиции на рисунках;
1 -- основание;
2 - опора;
2 а - опора анкерного типа;
2 Ь - опора промежуточного типа;
3 - пролёт между опорами;
4 -- ферменная эстакада;
5 - ферменная путевая структура; 5.1 - верхний пояс ферменной путевой структуры;
5.2 - нижний пояс ферменной путевой структуры;
6 - самоходное транспортное средство;
6.1 - навесное самоходное транспортное средство;
6.2 - подвесное самоходное транспортное средство;
7 - кольцевой шпангоут;
8.1 - внутренний слой стенки герметичного вакуумируемого тоннеля;
8.2 - внешний слой стенки герметичного вакуумируемого тоннеля;
9 - герметичный вакуумируемый тоннель;
10 - стенка герметичного вакуумируемого тоннеля:
11 - твердеющий состав внутреннего и внешнего слоёв стенки герметичного вакуумируемого тоннеля;
11.1 - твердеющий материал промежуточного слоя стенки герметичного вакуумируемого тоннеля ;
12 - промежуточный слой стенки герметичного вакуумируемого тоннеля;
13 — рельсовая нить;
14 - тоннельная путевая структура;
15 - сверхскоростное транспортное средство;
16 - корпус сверхскоростного транспортного средства;
17 - силовая установка сверхскоростного транспортного средства;
18 - армирующие оболочки слоёв стенки герметичного вакуумируемого тоннеля;
19 - станция;
20 - посадочная платформа.
А - внутренняя поверхность кольцевого шпангоута;
В - внешняя поверхность кольцевого шпангоута;
Р - силовые элементы внутреннего и внешнего слоёв стенки герметичного вакуумируемого тоннеля;
Р1 - внутренний ряд силовых элементов (силовые элементы внутреннего слоя);
Р2 - внешний ряд силовых элементов (силовые элемен ты внешнего слоя);
V - пространство между внутренним и внешним слоями стенки герметичного вакуумируемого тоннеля: N- силовые элементы промежуточного слоя стенки герметичного вакуумируемгаго тоннеля;
Д м - наружный диаметр герметичного вакуумируемого тоннел я;
L· м - расстояние между смежными кольцевыми шпангоутами в их колонне;
Б ho, м - толщина промежуточного слоя стенки герметичного вакуумируемого тоннеля; h , м - толщина внутреннего слоя стенки герметичного вакуумируемого тоннеля; h.2 , м --- толщина внешнего слоя стенки герметичного вакуумируемого тоннеля; d , м - диаметр силовых элементов внутреннего и внешнего слоёв стенки0 герметичного вакуумируемого тоннеля; d, м - зазор между силовыми элементами внутреннего и внешнего слоёв стенки герметичного вакуумируемого тоннеля,
Варианты осуществления изобретения
Способ изготовления сверхскоростного транспортного комплекса5 Юницкого включает установку на основании 1 опор 2 (анкерного 2 а и промежуточного 26 типов), выполнение и закрепление в пролётах 3 между опорами 2, по меньшей мере, одной предварительно напряжённой растяжением в продольном направлении ферменной эстакады 4 (см. фиг Л, фиг.2, фиг.4 - фиг.7), выполненной в виде продольной ферменной 5 путевой структуры струнного типа0 с верхним 5 Л и нижним 5.2 поясами ферменной путевой структур (см фигЛ- фиг.7 и фиг.9) для самоходного 6 транспортного средства (соответственно, навесного 6Л, или подвесного 6.2),
В зависимости от свойств основания 1, места установки и набора функций, опоры 2 могут иметь различное конструктивное оформление - в виде башен,5 зданий, стальных и железобетонных столбчатых и каркасных конструкций и сооружений.
В зависимости от проектного решения и требуемых технических параметров в пролётах 3 между опорами 2 устанавливают ферменные эстакады 4, представляющие собой любые из известных ферменных конструкций, общим0 признаком которых, в разных вариантах их реализации, является то, что они представляют собой основные элементы конструкции ферменной 5 путевой структуры струнного типа, обладающей повышенной жёсткостью и удельной несущей способностью .
Благодаря тому, что но предлагаемому способу осуществляют предварительное, предусмотренное технологическим процессом изготовления транспортного комплекса, перекрытие пролётов 3 ферменными эстакадами 4, выполненными в виде продольной ферменной 5 путевой структуры струнного типа для самоходного 6 транспортного средства, гем самым обеспечивают высокотехнологичные возможности создания крупногабаритной конструкции сверхскоростного транспортного комплекса в труднодоступных условиях, так как на этом этапе, для изготовления такой крупногабаритной конструкции, ферменную эстакаду 4 с ферменной 5 путевой структурой струнного типа используют в качестве «монтажной оснастки» для доставки комплектующих, а при необходимости и персонала, непосредственно в зону монтажа основных элементов сверхскоростного транс портного комплекса.
Дальнейший процесс изготовления предлагаемого транспортного комплекса предусматривает формирование и закрепление, по меньшей мере, на одной ферменной эстакаде 4 поперечно ферменной 5 путевой структуре кольцевых шпангоутов 7 (см. фиг.8 и фиг, 9).
Закрепление кольцевых шпангоутов 7 на ферменной 5 пулевой структуре осуществляют любым из известных технических приёмов, например, - сваркой.
После этого на внутренней А и внешней В поверхностях кольцевых шпангоутов 7 осуществляют (ем. фиг.8) расположение и закрепление соответственно внутренних Р1 и внешних Р2 рядов силовых элементов Р, с последующим их растяжением в продольном направлении до расчётного усилия.
Возможны альтернативные варианты реализации предлагаемого технического решения, предусматривающие формирование двух и более колонн кольцевых шпангоутов 7 (на рисунках не показаны) на одной или нескольких ферменных эстакадах 4 (см. фиг.З фнг.7).
В любом из неограничивающих вариантов реализации заявленного транспортного комплекса на следующем технологическом этапе формируют внутренний 8.1 и внешний 8.2 слои герметичного вакуумируемого тоннеля 9 с кольцевым профилем поперечного сечения его стенки 10. Причём внутренний 8.1 и внешний 8.2 слои герметичного вакуумируемого тоннеля 9 формируют из твердеющего состава 1 , например, полимерного.
Внутренний 8.1 и внешний 8.2 слои герметичного вакуумируемого тоннеля 9 формируют нанесением, например, напылением или экструзией твердеющего состава 1 1 на внутренний Р1 и внешний Р2 ряды силовых элементов Р соответственно.
Внутренний 8.1 и внешний 8.2 слои, в соответствии е проектным решением, могут быть выполнены из твердеющего состава 11, например, полиуретана, и/или полимочевины, и/или полиэфирэфиркетона, и/или их сочетаний, обеспечивающих улучшение эксплуатационно - технических характеристик транспортного комплекса.
При практической реализации последующего этапа процесса изготовления предлагаемого транспортного комплекса осуществляют заполнение пространства V, образованного между внутренним 8.1 и внешним 8.2 слоями стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля: 9, твердеющим материалом 11.1 промежуточного 12 слоя (см. фиг.З, фиг.10 - фиг.12).
Альтернативно, в зависимости от проектного решения и требуемых технических параметров, твердеющий материал 1 1.1 промежуточного 12 слоя выполняют содержащим предварительно напряженные растяжением в продольном направлении и закреплённые на кольцевых шпангоутах 7 силовые элементы N промежуточного слоя 12 (см. фиг.10 - фиг.12), что обеспечивает существенное повышение жёсткости и удельной несущей способности при улучшении эксплуатационно ~ технических характеристик транспортного комплекса.
Натянутые в продольном направлении вышеуказанные силовые элементы Р и N, соответственно, внутреннего 8.1 и внешнего 8.2, а также промежуточного 12 слоёв стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9, по технической целесообразности, могут быть выполнены в виде витых, и/или невитых канатов, тросов, проволок, лент и и/или других протяжённых элементов из любых прочных материалов.
При этом наиболее предпочтительно, чтобы в качестве твердеющего материала 11.1 промежуточного слоя 12 был использован бетон. Твердеющий материал 11.1 в виде армированного преднапряжённого бетона, обеспечивает, при его низкой себестоимости, увеличение жёсткости конструкции и удельной несущей способности тоннельной 14 путевой структуры в целом. Кроме того, специальный бетон обладает высокой бронезащитой и пуленробиваемостыо.
Также целесообразно, чтобы в качестве твердеющего материала 11.1 промежуточного слоя 12 был использован, например, полимербетон и/или пенобетон, что облегчит конструкцию путевой структуры транспортного комплекса при сохранении её эксплуатационных характеристик.
Общим для всех случаев практической реализации предлагаемого транспортного комплекса является то, что на внутреннем 8.1 слое стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 размещают предварительно напряженную растяжением в продольном направлении, по меньшей мере, одну рельсовую нить 13 тоннельной 14 путевой структуры для сверхскоростного 15 транспортного средства (см. фиг.2, фиг.З), содержащего обеспечивающий при движении герметизацию салона корпус 16 е силовой установкой 17 (см, фиг.2).
Альтернативно в тоннельной 14 путевой структуре, в соответствии с проектным решением, может быть выполнено две и более (на рисунках не показаны) рельсовых нитей 13 для сверхскоростных 15 транспортных средств,
В соответствий с любым из неограничивающих вариантов исполнения предлагаемого технического решения, альт ернат ивно, в зависимости от проектного решения и требуемых технических параметров, в качестве твердеющего материала 1 1.1 промежуточного слоя 12 могут быть использованы полимерные связующие, или цементные смеси с добавлением ингибиторов коррозии, пластификаторов и других добавок, что обеспечит большо срок защиты силовых элементов N (см. фиг.1.0 - фиг.13) промежуточного слоя 12 от коррозии и механических повреждений.
Твердеющий материал 11.1 промежуточного слоя 12 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 и твердеющие материалы (на рисунках не показаны) соответствующих силовых структур ферменной 5 путевой структуры струнного типа и рельсовой нити 13 тоннельной 14 путевой структуры, в зависимости от проектных параметров соответствующих частей указанных путевых структур и технической целесообразности, могут быть одного и того же вила и типа и иметь одинаковый состав, либо разного вида и типа и/или иметь разный состав. В тоже время, твердеющие материалы силовых структур ферменной 5 путевой структуры струнного типа и рельсовой нити 33 тоннельной 14 путевой структуры могут быть выполнены из материала одного и того же вида и типа и иметь одинаковый состав, либо - из материалов разного вида и тина и/или иметь разный состав с твердеющими составами 11 внутреннего 8Л и внешнего 8.2 слоёв стенки 10 г ерметичного вакуумируемого тоннеля 9.
В результате, за счёт унификации используемых материалов, достигается повышение технологичности и эффективности процесса изготовления сверхскоростного транспортного комплекса.
При этом, для повышения надёжности и жёсткости герметичного вакуумируемого тоннеля 9 целесообразно смежные слои его стенки 10 связать между собой в поперечном направлении по всей своей длине. Для этого, в соответствии с проектным решением, на наружной поверхности внутреннего 8.1 слоя и внутренней поверхности внешнего 8.2 слоя стенки 10 могут быть закреплены армирующие оболочки 18, выполненные, например, в виде соответствующих рукавов, или лент, например, из стекловолоконной ткани (см. фиг.10 - фиг.12). Эти армирующие оболочки 18 выполняют таким образом, чтоб они занимали приграничные части пространства V промежуточного 12 слоя и были пропитаны твердеющим материалом 11.1 этого промежу точного 12 слоя в процессе финишной операции формирования стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9.
Альтернативным исполнением способа изготовления сверхскоростного транспортного комплекса является как формирование и закрепление на ферменной эстакаде 4 нескольких (двух и более) колонн кольцевых шпангоу тов 7 (на рисунках не показаны), так и размещение в пролётах 3 между опорами 2 двух, трёх, четырёх, или более ферменных эстакад 4 (см. фиг Л, фиг.З - фиг.7), образующих при этом, как соответствующее проектному заданию, требуемое количество ферменных 5 путевых структур струнного тина для самоходных 6 транспортных средств, так и необходимое количество тоннельных 14 путевых структур для сверхскоростных 15 транспортного средства, движение по которым соответствующих транспортных средств может быть организовано посредством любого из известных видов привода. Такое исполнение позволяет значительно увеличить пропускную способность как сверхскоростного транспортного комплекса в различных направлениях, включая встречные, так и его ферменных 5 путевых структур (их верхних 5.1 и нижних 5.2 поясов) за счёт комбинированного использования, соответственно, навесных 6.1 и подвесных 6.2 самоходных транспортных средств различных модификаций и различных размеров (см.фиг.5 - фиг.7).
При этом сущность процесса изготовления транспортного комплекса, с количеством как ферменных 5, так и тоннельных 14 путевых структур отличным от одной, соответствует вышеописанным этапам процесса изготовления сверхскорос ного транспортног о комплекса.
Целесообразно, чтобы силовая установка 17 сверхскоростного 15 транспортного средства (как, впрочем, и самоходного 6 транспортного средства) представляла собой двигатель любого из известных типов, например, - двигатель вращения, маховичный накопитель механической энергии (типа - гироскоп), линейный электродвигатель, воздушный винт, газовая турбина, или в виде их сочетаний, с соответствующими системами жизнеобеспечения и привода на ведущие (тяговые) колёса.
На современном уровне развития техники наиболее предпочтительно, ч тобы силовая установка 17 представляла собой электродвигатель, выполненный в виде мотор-колеса (на рисунках не показаны).
Благодаря использованию при создании тоннельной 14 путевой структуры сверхскоростного транспортного комплекса высокотехнологичн х ингредиентов и комплектующих в виде смесей, сыпучих, рулонных и/или аналогичных материалов, изготовление сверхскоростного транспортного комплекса может осуществляться с помощью специального малогабаритного строительного комбайна (на рисунках не показан), который может быть установлен, на период строительства, на одной и/или нескольких ферменных 5 путевых структурах вместо предусмотренных проектным решением соответствующих самоходных 6транспортных средств, что значительно повышает технологичность процесса изготовления этого комплекса.
При этом комбайн, в процессе формирования тоннельной 14 путевой структуры моделирует естественную силовую нагрузку на ферменные эстакады 4, что позволяет учитывать их деформацию и обеспечить требуемую прямолинейность созданной им тоннельной 14 путевой структуры сверхскоростного транспортного комплекса.
Комбайн, двигаясь вдол ь трассы но ферменным эстакадам 4, оставляет после себя смонтированные согласно проектного решения тоннельные 14 путевые структуры для сверхскоростных 15 транспортных средств.
На завершающей стадии изготовления сверхскоростного транспортного комплекса путевые структуры (продольную ферменную 5 струнного типа для самоходного 6 транспортного средства и тоннельную 14 для сверхскоростного 15 транспортного средства), в соответствии с проектным решением, оборудуют станциями 19 с соответствующими посадочными платформами 20 (см. фиг. S3). В качестве станции могут быть использованы здания, или различные сооружения, в том числе - вокзалы, анкерные опоры и/или иные строительные конструкции.
На станциях 19 герметичный вакуумируемый тоннель 9 тоннельной 14 путевой структуры для сверхскоростного 15 транспортного средства целесообразно оборудовать шлюзами (на рисунках не показаны).
Дл отраслевого специалиста понятно, что представленная идея изобретения допускает' применение множества комбинаций реализации предложенного способа изготовления сверхскоростного транспортного комплекса в рамках различных, не исключающих сочетаний всех выше указанных видов исполнения.
Предлагаемый сверхскоростной транспортный комплекс Юницкого, выполненный вышеуказанным способом, включает смонтированную на рассредоточенных по основанию 1 из грунта вдоль трассы опорах 2 (анкерного 2а и промежуточного 2Ь типов) и закрепленную в пролётах 3 между этими опора и 2, но меньшей мере, одну ферменную 5 струнную путевую структуру (см. фиг Л и фиг.2). Ферменная 5 струнная пу тевая структура выполнена в виде предварительно напряжённой растяжением в продольном направлении ферменной эстакады 4. Ферменная эстакада 4 вместе с ферменной 5 струнной путевой структурой снабжена самоходным 6 транспортным средством (навесным 6.1, или подвесным: 6.2), как показано на фиг.1, фиг.З, фих.5 - фиг.7 и фиг. 13.
Конструкции ферменных эстакад 4 в пролётах 3 могут быть различными в зависимости от особенностей рельефа местности, проектных параметров и технической целесообразности. Целесообразно в пролётах 3 осуществлять размещение ферменных эстакад 4 в количестве от одной до шести (в зависимости от длины пролётов 3 и проектных параметров транспортного комплекса) как показано, например, на фиг.4.
На фиг. 1 приведено схематичное изображение сверхскоростного транспортного комплекса с двумя ферменными эстакадами 4 и, соответственно, ~ с двумя ферменными 5 струнными путевыми структурами.
На фиг. 3 и фиг 9 приведены схематичные изображения сверхскоростного транспортного комплекса с тремя ферменными эстакадами 4.
При выполнении в пролётах 3 шеста ферменных эстакад 4 достигается дополнительный экономический эффект (см, фиг. 4 - фиг. 7). который возникает за счёт комбинирования и совместного использования навесных 6.1 и подвесных 6.2 самоходных транспортных средств различных габаритов (см. фиг. 5 - фиг. 7), от наибольшего до наименьшего размеров, при их различных сочетаниях, и, как результат - более интенсивная эксплуатация транспортного комплекса.
Конструкцией предлагаемого транспортного комплекса предусмотрено формирование и закрепление на, по меньшей мере, одной ферменной эстакаде 4, поперечно ферменной 5 путевой структуре кольцевых шпангоутов 7, расположенных, по меньшей мере, в одну колонну (см. фиг.9). На внутренней А и внешней В поверхностях кольцевых шпангоутов 7 расположены и закреплены соответственно внутренние PI и внешние Р2 ряды силовых элементов Р, которые в последующем напряжены растяжением: в продольном направлении (см. фиг.8).
В предельном случае исполнения (на рисунках не показан) предлагаемого устройства одна ферменная 5 струнная путевая структура эстакадного типа связана с одной тоннельной 14 путевой структурой, включающей герметичный вакуумируемый тоннель 9 с кольцевым профилем поперечного сечения его стенки 10, состоящей из внутреннего 8.1, внешнего 8.2 и промежуточного 12 слоёв.
При этом: кольцевые шпангоу ты 7 располагают друг от друга на расстоянии L· м, определяемом зависимостью:
0A<L/D < 5, (1) где А м - наружный диаметр гермет ичного вакуумируемого тоннеля.
При расположений кольцевых шпангоутов 7 на расстоянии L, м, друг от друга, указанном в зависимости (1). удаётся достаточно просто обеспечить требуемую жёсткость и прочность конструкции тоннельной 14 путевой структуры и оптимизировать её материалоёмкость.
Если соотношение (1) будет меньше ОД, то наблюдается неоправданный перерасход конструкционных материалов и, как следствие, -· удорожание путевой структуры.
Если соотношение ( ! ) будет больше 5. то проблематичным становится обеспечение требуемой жёсткости и прямолинейности конструкции тоннельной 14 путевой структуры.
При этом кольцевые шпангоуты 7 стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 связаны с каждым из её слоёв (внутренним 8.1, внешним 8.2 и промежуточным 12) и вместе с соответствующими рядами Р1 и Р2 силовых элементов Р и силовыми элементами N промежуточного 1.2 слоя стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 формируют армированный каркас тоннельной 14 путевой структуры.
Закреплённые на кольцевых шпангоутах 7 внутреннего PI и внешнего Р2 рядов силовых элементов Р, а также силовых элементов N промежуточного 12 слоя может быть осуществлено любым известным способом, например. -- склейкой или кинематическим зацеплением (на рисунках не показано), например, - расклиниванием в соо ветствующих отверстиях (и/или пазах).
В результате нанесения полимерного твердеющего состава 11 на внутренний Р1 н внешний Р2 ряды силовых элементов Р формируют внутренний 8.1 и внешний 8.2 армированные монолитные слои стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9, между которыми образуется пространство Едля твердеющего материала 11.1 промежуточного 12 слоя,
В качестве твердеющего состава 1 1 используют, например, полиуретан, и/или полимочевину, и/иди полиэфирэфиркетон, и/или их сочетания, что обеспечивает долговечность конструкции и высокую технологичность процесса изг отовления предлагаемого транспортного комплекса.
Образованное пространство V промежуточного 12 слоя в результате заполняют твердеющим материалом 11.1.
В качестве твердеющего материала 11.1 для заполнения пространства V промежуточного 12 предпочтительно использовать бетон. Это позволит обеспечить требуемую прочность, безопасность и жёсткость стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 при высокой технологичности процесса изготовления тоннельной 14 путевой структуры и оптимизировать затраты.
Альтернативно в качестве твердеющего материала 11.1 промежуточного слоя 12 целесообразно использовать например, полимербетон и/или пенобетон, что облегчит конструкцию путевой структуры транспортного комплекса при сохранении её эксплуатационных характеристик.
Повышение эксплуатационных характеристик промежуточного слоя 12 и герметичного вакуумируемого тоннеля 9 в целом обеспечивается, как отмечалось выше, армированием его объёма силовыми элементами N.
При этом внутренний 8.1 и внешний 8.2 слои стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 выполнены с толщинами, соответственно, hi, м, и /ц\ м, определяемыми из соотношений:
0,01$ h /h0 < 0, i, (2)
0,0 ! < //А < 0,1 (3)
При выполнении внутреннего 8 Л и внешнего 8.2 слоёв стенки 10 с толщинами hi , м, и /г.?, м, указанными соответственно в зависимостях (2) и (3), удаётся достаточно просто обеспечить требуемую прочность при минимальной материалоёмкости их конструкции (см. фигЛО - фиг.12).
Если соотношения (2) и (3) будут меньше 0,01. то сложно обеспечить предусмотренные проектным решением жёсткость, прочность и форму внутреннего 8.1 и внешнего 8.2 слоёв и стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 в целом при последующем заполнении образованного между ними пространства И промежуточного 12 слоя твердеющим материалом 11.1.
Если соотношения (2) и (3) будут больше 0, L то наблюдается неоправданный перерасход конструкционных материалов (в том числе твердеющего состава 11) и, как следствие, - удорожание путевой структуры.
В тоже время силовые элементы Р внутреннего 8,1 и внешнего 8 2 слоёв стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 выполнены (см. фигЛО - фиг.12) диаметром, do, м определяемым из соотношений:
0,25 < dnihi < 0,95, (4) 0,25 < doth < 0,95 (5)
При выполнении силовых элементов Р внутреннего 8.1 и внешнего 8.2 слоёв стенки 10 диаметром, do, м, указанным соответственно в соотношениях (4) и (5), удаётся достаточно просто обеспечить их требуемую прочность и геометрию.
Если соотношения (4) и (5) будут меньше 0,25, то сложно обеспечить требуемую жёсткость, прочность и форму внутреннего 8,1 и внешнего 8.2 слоёв и стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 в делом при последующем заполнении образованного между ними пространства V промежуточного 12 слоя твердеющим материалом ИЛ.
Если соотношения (4) и (5) будут больше 0,95, то наблюдается неоправданный перерасход конструкционных материалов (в том числе силовых элементов Р) и, как следствие, - удорожание путевой структуры.
Причём смежные силовые элементы Р внутреннего 8.1 и внешнего 8.2 слоёв стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 расположены (см. фиг.10 - фиг. 12) между собой е зазором б, м, определяемым из соотношения:
0 < Шо < 5 (6)
Соотношение (б) не может быть менее 0, так как зазор не может быть отрицательны м .
Если соотношение (6) будет больше 5, то значительная толщина твердеющего состава 11 в зазоре S, м, между смежными силовыми элементами 6 не позволит обеспечить требуемой прочности, несущей способности и геометрии внутреннего 8.1 и внешнего 8.2 слоёв стенки 10 герметичного вакуу ируемого тоннеля 9 при последующем заполнении образованного между указанными пограничными слоями (8.1 и 8.2) пространства V промежуточного 12 слоя твердеющим: материало 11.1.
При этом промежуточный 12 слой стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 выполнен толщиной ho, м, определяемой из соотношения:
0,025< ho/D < 0,25 (7)
При выполнении промежуточного 12 сло стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 толщиной ho, м, указанной в соотношении (7), удаётся достаточно просто обеспечить требуемую жёсткость и прочность конструкции тоннельной 14 путевой структуры при её минимальной материалоёмкости (см. фиг.10).
Если соотношение (7) будет меньше ОД, то наблюдается неоправданный перерасход конструкционных материалов и, как следствие, - удорожание путевой структуры.
Если соотношение (7) будет больше 2,5, то проблематичным становится обеспечение требуемой жёсткости и прямолинейности конструкции тоннельной 14 путевой структуры.
Общим для всех силовых элементов в разных вариантах их реализации является то, что в качестве армирующих элементов для силовых структур таких элементов транспортного комплекса как: ферменная 5 путевая структура струнного типа, и/или рельсовая нить 13 тоннельной 14 путевой структуры, шили силовые элементы Р внутреннего 8.1 и внешнего 8.2 слоёв, и/или силовые элементы промежуточного 12 слоя, могут использоваться: высокопрочная стальная проволока, либо витые иди невитые стальные канаты, а также нити, пряди, ленты, трубы или другие протяжённые элементы из известных высокопрочных материалов в любом их сочетании.
Как было отмечено выше, при альтернативном исполнении, в зависимости от требований соответствующего проектного решения, на наружной поверхности внутреннего 8.1 слоя и внутренней поверхности внешнего 8.2 слоя могут быть закреплены армирующие оболочки 18 (см. фиг ДО - фиг.12). Эти армирующие оболочки 18 выполнены таким образом, что они оказываются замоноличены как во внутренний 8.1 и внешний 8.2 слои стенки 10 твердеющим составом 11, так и в её промежуточный 12 слой соответствующим твердеющим материалом 1 1.1 по всей длине герметичного вакуумируемого тоннеля 9.
На внутреннем 8.1 слое стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9 размещена предварительно напряжённая растяжением в продольном направлении, по меньшей мере, одна рельсовая нить 13 тоннельной 14 путевой структуры для сверхскоростного 15 транспортного средства (см. фиг.2 и фиг.З).
Альтернативно в тоннельной 14 путевой структуре, в соответствии с проектным решением, может быть выполнено две и. более рельсовых нитей 13 для сверхскоростных 15 транспортных средств (на рисунках не показаны). Сверхскоростное 15 транспортное средство содержит обеспечивающий при движении герметизацию салона корпус 16 с силовой установкой 17 (см. фиг.2).
В соответствии с проектным решением ферменная 5 и тоннельная 14 путевые структуры оборудованы станциями 19 с посадочными платформами 20 (см. фиг.13). В качестве станций могут быть использованы здания, или различные сооружения, в том числе - вокзалы, анкерные опоры и/или иные строительные конструкции.
По замыслу автора при реализации предложенного технического решения, но меньшей мере, одна ферменная 5 струнная путевая структура эстакадного типа, обеспечивает на этапе эксплуатации сверхскоростного транспортного комплекса функционирование самоходного 6 транспортного средства (навесного 6.1, или подвесного 6.2), а на этапе строительства - осуществление монтажа герметичного вакуумируемого тоннеля 9 тоннельной 14 путевой структуры сверхскоростного 15 транспортного средства.
Альтернативно, в соответствии с проектным решением, ферменные эстакады, после завершения монтажа тоннельной 14 путевой структуры, могут быть демонтированы, что позволит обеспечить экономию материалов и, как следствие, удешевление транспортного комплекса в целом.
Промышленная применимость
Строительство сверхскоростного транспортного комплекса Юницкого согласно изобретению, осуществляют посредством следующих технологических операций.
На подготовленные в основании 1 из грунта фундаменты устанавливают опоры 2 (анкерные 2 а и промежуточные 2 Ь). На опоры 2 подвешивают и натягивают между ними силовой орган ферменной 5 путевой структуры с последующей фиксацией концов силовых органов в анкерных 2 а опорах. Затем на силовой орган, в пролётах 3 между опорами 2 монтируют ферменную эстакаду 4 в виде продольной ферменной 5 путевой структуры струнного типа для самоходного 6 транспортного средства.
После сборки по вей длине трассы по меньшей мере, одной предварительно напряжённую растяжением в продольном направлении ферменной эстакады 4 на её ферменной 5 путевой структуре струнного типа размещают технологическое оборудование для изготовления тоннельной 14 путевой структуры (например, - специальный строительный комбайн).
Последующий этап процесса изготовления предусматривает формирование и закрепление кольцевых шпангоутов 7, например, - сваркой на ферменной 5 путевой структуре. После чего на внутренней А и внешней В поверхностях кольцевых шпангоутов 7 располагают и закрепляют соответственно внутренние Р1 и внешние В 2 ряды силовых элементов В. натянутые между анкерными 2 а опорами, а через специальные сквозные отверстия кольцевых шпангоутах 7 пропускают и закрепляю!: в предварительно натянутом состоянии между этими же анкерными 2 а опорами силовые элементы N промежуточного слоя 12 тоннельной 14 путевой структуры. В результате получают сформированный армированный каркас тоннельной 14 пулевой структуры На базе полученного каркаса вначале формируют внутренний 8.1 и внешний 8.2 слои стенки 10 герметичного вакуумируемого тоннеля 9. а затем и её промежу точный 12 слой путём нанесения на соответствующие области полученного каркаса твердеющих составов 1 1 и твердеющего материала 11 1 - в пространство V, образованное между внутренним и внешним сдоями стенки герметичного вакуумируемого тоннеля 9.
В сформированном герметичном вакуумируемом тоннеле 9 закрепляют рельсовую нить 13 тоннельной 14 пулевой структуры, на которую устанавливают сверхскоростное 15 транспортное средство.
На заключительном этапе транспортный комплекс оборудуют станциями 19 и посадочными платформами 20, а на ферменных 5 путевых структурах устанавливают соответствующие самоходные 6 транспортные средства.
В то время как в описании и на приведенных рисунках представлены предпочтительные примеры реализации предлагаемого способа изготовления и устройства сверхскоростного транспортного комплекса, ясно, что изобретение не ограничено только ими и может быть выполнено в различных вариантах реализации с использованием других известных технологических приёмов и конструктивных элементов в пределах объёма указанной совокупности существенных признаков изобретения, которые могут быть изменены, модифицированы и дополнены в рамках объёма, определенного формулой и представленных материалов заявки на изобретение.
2 Б Предлагаемое изобретение промышленно применимо, так как сверхскоростной транспортный комплекс может быть реализован в реальных условиях при использовании стандартного оборудования, современных материалов и технологий. Предлагаемый способ изготовления и устройство сверхскоростного транспортного комплекса Юницкого позволяют обеспечить: повышение технологичности процесса изготовления и конструкции сверхскоростного транспортного комплекса в целом: увеличение удельной несущей способности путевых структур; улучшение эксплуатационно - технических характеристик транспортного комплекса; повышение жёсткости конструкции, а также ровности рельсового пути.
Источники информации 1. Интернет страница:
Figure imgf000028_0001
состоянию на 28.01.2019 г.
2. Патент РФ 2252881 МПК B60L13/10, B60V3/02. публ. 27.05.2005 г.
3. Патент РФ 2109647 МПК В61В13/10, публ. 27.04.1998 г.
4. Интернет страница: https://ru.vvikipedia.org/wiki/Hyperloop - по состоянию на 28.01.2019 г.
5. Патент РФ 2288398 МПК F16L9/14, публ. 27.11 .2006 г.
6. Патент РФ 2503560 МПК В61В 1/00, 13/10, публ. 10.01.2014 г.
7. Интернет страница: http://wiki~org.m/wiki/PeaKTH8Hbi.it поезд - по состоянию на 28.01.2019 г. 8. Патент РФ 2271291 МПК В61В5/02, Е01В2/00 публ. 10.03.2006 г.
9. Юницкйй А.Э. Струнные транспортные системы; на Земле и в космосе. Монография, 1995г., Гомель, - 337 слил.: УДК 629.1.072.2:629.7.087.22, с.10, с.11, с.16 и с.17, рис.1.12, рис.1.13 и рис.2 Л (Прототип).

Claims

Фор мула из обрете ния
1. Способ изготовления сверхскоростного транспортного комплекса, по которому на основании осуществляют установку опор, выполняют и закрепляют в пролётах между ними, по меньшей мере, одну предварительно напряжённую растяжением в продольном направлении ферменную эстакаду, выполненную в виде продольной ферменной путевой структуры струнного типа для самоходного транспортного средства, формируют и закрепляю! па ферменной эстакаде поперечно ферменной путевой структуре кольцевые шпангоуты, располагают и закрепляют на внутренней и внешней поверхностях кольцевых шпангоутов соответственно внутренние и внешние ряды силовых элементов, натянутых в продольном направлении, формируют внутренний и внешний слои, но меньшей мере, одного герметичного вакуумируемого тоннеля с кольцевым профилем поперечного сечения его стенки из твердеющего состава нанесением его на внутренний и внешний ряды силовых элементов соответственно и заполняют пространство между образованными внутренним и внешним слоями герметичного вакуумируемого тоннеля твердеющим материалом промежуточного слоя, причём на внутреннем слое стенки герметичного вакуумируемого тоннеля размещают предварительно напряжённую растяжением в продол ьном: направлении, по меньшей мере, одну рельсовую нить тоннельной путевой структуры для сверхскоростного транспортного средства, содержащего обеспечивающий при движении герметизацию салона корпус с сил о вой уста новко .
2. Сверхскоростной транспортный комплекс, выполненный способом по иЛ, который включает смонтированные в пролётах между опорами, расположенными на основании, по меньшей мере, одну ферменную струнную путевую структуру эстакадного типа, с расположенным на ней, по меньшей мере, одним самоходным транспортным средством, связанную с, по меньшей мере, одной тоннельной путевой структурой, включающей герметичный вакуумируемый тоннель с кольцевым профилем поперечного сечения его стенки, состоящий из внутреннего, внешнего и промежуточного слоёв, и расположенную в герметичном: ваку мируемом тоннеле, по меньшей мере, одну рельсовую нить для сверхскоростного транспортного средства с обеспечивающим при движении герметизацию салона корпусом и силовой установкой, причём стенка герметичного вакуумируемого тоннеля снабжена кольцевыми шпангоутами, связанными с каждым из слоёв стенки, а её внутренний и внешний слои выполнены из твердеющего состава и армированы предварительно напряжёнными растяжением в продольном направлении соответствующими силовыми элементами, которые закреплены, соответственно, на внутренней и внешней поверхностях кольцевых шпангоутов, при этом промежуточный слой стенки выполнен из твердеющего материала, заполняющего пространство между внутренним и внешним слоями стенки.
3. Способ и устройство но любому из н.п. I и 2, отличающийся тем, что твердеющий материал промежуточного слоя стенки герметичного вакуумируемого тоннеля содержит предварительно напряжённые растяжением в продольном направлении до номинального расчётного усилия и закреплённые на кольцевых шпангоутах силовые элементы промежуточного слоя.
4. Способ и устройство по п. 3, отличающиеся тем, что в качестве твердеющего материала промежуточного слоя стенки герметичного вакуумируемого тоннеля используют бетон.
5, Способ и устройство по любому из п.п, 1 и 2, отличающиеся тем, что внутренний и внешний слои стенки герметичного вакуумируемого тоннеля выполнены из армированного полимерного твердеющего состава в виде полиуретана, и/или полимочевины, и/или полиэфирэфиркетона, и/или их сочетаний.
6, Устройство по п. 2, отличающееся тем, что кольцевые шпангоуты расположены друг от друга на расстоянии L· м, определяемом зависимостью:
(У < /://> < 5. где Д м - наружный диаметр герметичного вакуумируемого тоннеля.
/. Устройство но и. 2, отличающееся гем, что промежуточный слой стенки герметичного вакуумируемого тоннеля выполнен толщиной ho. м, определяемой из соотношени ; ϋ,025< ho!D < 0,25
8. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что внутренний и внешний слои стенки герметичного вакуумируемого тоннеля выполнены с толщинами, соответственно, /г/,
Figure imgf000031_0001
м, определяемыми из соотношений;
0.0 ! < hs/ho < 0,1.
0,01< hrfho < 0,1
9. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что силовые элементы внутреннего и внешнего слоёв стенки герметичного вакуумируемого тоннеля выполнены диаметром, do. м, определяемым из соотношений:
0,25 < dot hi < 0,95,
0,25 < doifn < 0,95
10. Устройство но и. 9, отличающееся тем, что смежные силовые элементы внутреннего и внешнего слоёв стенки герметичного вакуумируемого тоннеля расположены между собой с зазором «5, м, определяемым из соотношения:
0 < 3/ o < 5
11 . Устройство по п. 2, отличающееся тем, что смежные слои стенки герметичного вакуумируемого тоннеля связаны между собой в поперечном направлении но всей своей длине.
PCT/BY2020/000011 2019-09-11 2020-11-11 Способ изготовления и устройство сверхскоростного транспортного комплекса WO2021046627A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20862498.1A EP4029754A4 (en) 2019-09-11 2020-11-11 PRODUCTION METHOD AND DEVICE OF SUPER HIGH SPEED CONVEYING SYSTEM
CN202080070495.9A CN114765977A (zh) 2019-09-11 2020-11-11 尤尼茨基的超高速运输综合体的制造和布置方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201900540A EA038723B1 (ru) 2019-09-11 2019-09-11 Способ изготовления и устройство сверхскоростного транспортного комплекса юницкого
EA201900540 2019-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021046627A1 true WO2021046627A1 (ru) 2021-03-18

Family

ID=74867087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BY2020/000011 WO2021046627A1 (ru) 2019-09-11 2020-11-11 Способ изготовления и устройство сверхскоростного транспортного комплекса

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4029754A4 (ru)
CN (1) CN114765977A (ru)
EA (1) EA038723B1 (ru)
WO (1) WO2021046627A1 (ru)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2080268C1 (ru) * 1994-04-08 1997-05-27 Капитонов Александр Александрович Линейная транспортная система
RU2109647C1 (ru) 1995-03-28 1998-04-27 Петр Федорович Костромин Сверхскоростная транспортная система с электропоездом "уральская ракета"
RU2252881C2 (ru) 2001-04-11 2005-05-27 Янсуфин Нигматулла Рахматуллович Сверхзвуковая наземная транспортная система янсуфина
RU2271291C2 (ru) 2004-04-26 2006-03-10 Евгений Николаевич Хрусталёв Способ сооружения городской магистрали и устройство городской магистрали
UA76484C2 (en) * 2004-02-20 2006-08-15 Oleksandr Oleksandro Kapitonov Kapitonovæs transport system (variants)
RU2288398C1 (ru) 2004-07-12 2006-11-27 Сергей Николаевич Кущенко Многослойная труба и способ изготовления многослойной трубы
RU2503560C2 (ru) 2009-12-25 2014-01-10 Владимир Афанасьевич Третьяков Способ антитеррористической сверхскоростной межмегаполисной перевозки пассажиров и грузов
US20160229419A1 (en) * 2015-02-08 2016-08-11 Hyperloop Technologies, Inc. Transportation system
WO2019162068A1 (en) * 2018-02-24 2019-08-29 Tata Steel Nederland Technology B.V. Evacuated tube transport system tube

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10111957A1 (de) * 2001-03-13 2002-09-19 Baumann Theodor Schnellbahnfahrweg, insbesondere einspurig, innerhalb einer durch Tübbinge gebildeten Streckenföhre, aufgeweitet zu einer durch Tübbinge gebildeten Stationsröhre mit zwei Fahrbahnen und Verfahren zu dessen Herstellung
DE10225967C1 (de) * 2002-06-11 2003-10-30 Guenther Purbach Multifunktionale Trajekttrasse und integrierte Transportsysteme
CN2835013Y (zh) * 2004-04-20 2006-11-08 艾乔乔 浅埋型地下轨道列车隧道系统
CN200954819Y (zh) * 2006-04-07 2007-10-03 艾乔乔 主副单轨道地铁列车及浅埋型地铁隧道系统
RU2333103C2 (ru) * 2006-08-24 2008-09-10 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения Способ изготовления трубы из слоистого композиционного материала и труба из слоистого композиционного материала
CN101746378A (zh) * 2008-12-16 2010-06-23 彭智祥 一种轻质气体管道
CN105015558B (zh) * 2015-08-06 2021-06-01 高阳 一种利用电磁力和惯性力驱动、磁力平衡独轨单车轮的真空管高速列车
WO2018098405A2 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 Hodgetts Craig Construction of large diameter concrete pneumatic tube for transportation system
KR101853915B1 (ko) * 2017-11-21 2018-05-02 한국건설기술연구원 초고속 튜브철도용 슬래브-캐노피 합성모듈형 운송관 구조물 및 그 시공방법
CN108755294A (zh) * 2018-08-06 2018-11-06 北京交通大学 一种腹板开孔的单箱单室高架磁浮交通
CN210912405U (zh) * 2019-07-15 2020-07-03 北京九州动脉隧道技术有限公司 一种用于真空管道运输的管道装置
CN110775074A (zh) * 2019-12-05 2020-02-11 深圳大学 月基恒温层地下真空飞行轨道交通系统
CN111775971A (zh) * 2020-07-13 2020-10-16 中铁第五勘察设计院集团有限公司 一种低真空管道运输系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2080268C1 (ru) * 1994-04-08 1997-05-27 Капитонов Александр Александрович Линейная транспортная система
RU2109647C1 (ru) 1995-03-28 1998-04-27 Петр Федорович Костромин Сверхскоростная транспортная система с электропоездом "уральская ракета"
RU2252881C2 (ru) 2001-04-11 2005-05-27 Янсуфин Нигматулла Рахматуллович Сверхзвуковая наземная транспортная система янсуфина
UA76484C2 (en) * 2004-02-20 2006-08-15 Oleksandr Oleksandro Kapitonov Kapitonovæs transport system (variants)
RU2271291C2 (ru) 2004-04-26 2006-03-10 Евгений Николаевич Хрусталёв Способ сооружения городской магистрали и устройство городской магистрали
RU2288398C1 (ru) 2004-07-12 2006-11-27 Сергей Николаевич Кущенко Многослойная труба и способ изготовления многослойной трубы
RU2503560C2 (ru) 2009-12-25 2014-01-10 Владимир Афанасьевич Третьяков Способ антитеррористической сверхскоростной межмегаполисной перевозки пассажиров и грузов
US20160229419A1 (en) * 2015-02-08 2016-08-11 Hyperloop Technologies, Inc. Transportation system
WO2019162068A1 (en) * 2018-02-24 2019-08-29 Tata Steel Nederland Technology B.V. Evacuated tube transport system tube

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FIGS.L, vol. 2, pages 4 - 7
See also references of EP4029754A4
YUNITSKI A.E.: "String transport systems: on Earth and in space", MONOGRAPH, 1995

Also Published As

Publication number Publication date
EA038723B1 (ru) 2021-10-11
EP4029754A1 (en) 2022-07-20
CN114765977A (zh) 2022-07-19
EA201900540A1 (ru) 2021-03-31
EP4029754A4 (en) 2023-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102490998B1 (ko) 수송 시스템
US10046776B2 (en) Low-pressure environment structures
CN102359044B (zh) 一种公共交通系统及其建造方法
WO2021046627A1 (ru) Способ изготовления и устройство сверхскоростного транспортного комплекса
US20190389490A1 (en) Construction of Large Diameter Concrete Pneumatic Tube for Transportation System
RU2475386C1 (ru) Транспортная система юницкого и способ построения струнной транспортной системы
CN109890681B (zh) 传递系统
EP3974278A1 (en) High-speed transport system
CN111417558B (zh) 串式轨道结构
RU2252881C2 (ru) Сверхзвуковая наземная транспортная система янсуфина
CN113202141A (zh) 一种可延伸为应用线的海底真空管道试验线及其实施方法
RU2252880C2 (ru) Скоростная наземная транспортная система
WO2015023214A1 (ru) Транспортная система
RU2641810C2 (ru) Способ транспортного преодоления водного препятствия в районах вечной мерзлоты
UA71059U (ru) Эстакадная фермовая система рельсового транспорта
CN109703795B (zh) 平流层探针
WO2021007642A1 (ru) Транспортная система
WO2023161677A1 (en) Method for erecting a transportation structure and portion of a transportation structure
EA034463B1 (ru) Система коммуникаций юницкого и её применение для транспортировки жидкостей и/или газов и/или в сетях электроснабжения и/или связи
WO2023161678A1 (en) Method for erecting a transportation structure
WO2023161680A1 (en) Method for erecting a transportation structure
WO2023161682A1 (en) Method for erecting a transportation structure
CN117127502A (zh) 大跨径上承式钢管混凝土拱桥缆索吊装系统安装方法

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: 20862498

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: 2020862498

Country of ref document: EP

Effective date: 20220411