EA006112B1 - Transport system of yunitsky and method of building the transport system - Google Patents
Transport system of yunitsky and method of building the transport system Download PDFInfo
- Publication number
- EA006112B1 EA006112B1 EA200400905A EA200400905A EA006112B1 EA 006112 B1 EA006112 B1 EA 006112B1 EA 200400905 A EA200400905 A EA 200400905A EA 200400905 A EA200400905 A EA 200400905A EA 006112 B1 EA006112 B1 EA 006112B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- main
- auxiliary
- thread
- transport system
- supports
- Prior art date
Links
Landscapes
- Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)
- Leg Units, Guards, And Driving Tracks Of Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспорта, в частности к транспортным системам с путевой структурой, родственной путям подвесного и эстакадного типа. Оно может быть использовано при создании скоростных дорог струнного типа, для больших городов и междугородных сообщений, в том числе в условиях сильно пересечённой местности, гор, пустынь, а также при построении межцеховых транспортных структур рассредоточенных производственных предприятий и их объединений - структур, как многорельсовых, так и типа «монорельс».The invention relates to the field of transport, in particular to transport systems with a track structure, akin to the path suspended and trestle type. It can be used to create high-speed roads of the string type, for large cities and inter-city communications, including in conditions of very rough terrain, mountains, deserts, as well as when building inter-departmental transport structures of dispersed industrial enterprises and their associations - structures like multi-rail, and the type of "monorail".
Известна транспортная система с рельсовой путевой структурой, образованной парой горизонтальных рельсов, каждый из которых выполнен в виде соединённых между собой вертикальной плитой (шейкой) труб, т.е. гантелевидного профиля, напоминающего стандартный рельс с двумя оппозитно расположенными головками (пат. США № 5738016, кл. Е 01В 25/10, 1998).A known transport system with a rail track structure formed by a pair of horizontal rails, each of which is made in the form of pipes interconnected by a vertical plate (neck), i.e. dumbbell profile, resembling a standard rail with two opposedly located heads (US Pat. No. 5738016, CL E 01B 25/10, 1998).
Известная транспортная система имеет весьма громоздкую металлоёмкую конструкцию рельсовой путевой структуры, требующую для обеспечения прямолинейности (ровности) пути образования весьма малых пролётов между опорами эстакады. Увеличение же пролётов между опорами, несмотря на конструкционную жёсткость рельсов такого профиля, ведёт (при условии сохранения прямолинейности пути) к чрезмерному увеличению материалоёмкости рельсовой путевой структуры и снижению её удельной несущей способности.The known transport system has a very cumbersome metal-intensive structure of a rail track structure, which requires, to ensure straightness (evenness), the formation of very small spans between the supports of the overpass. The increase in spans between the supports, despite the structural stiffness of the rails of such a profile, leads (if the straightness of the track is maintained) to an excessive increase in the material consumption of the rail track structure and a decrease in its specific bearing capacity.
Известна также транспортная система (Юницкого), содержащая закрепленные на основании в пролётах между смежными опорами и связанные между собой, по меньшей мере, одну основную нить в виде предварительно напряжённого силового органа, заключённого в корпус с сопряжённой с ним поверхностью качения для подвижных (транспортных) средств, и, по меньшей мере, одну вспомогательную нить с предварительно напряжённым силовым органом, расположенную на другом уровне от основной нити (пат. РФ № 2080268, кл. В 61В 5/02, 13/00, 1994 - прототип).Also known is the transport system (Yunitsky), containing at least one main thread fixed on the base in spans between adjacent supports and interconnected in the form of a pre-stressed power member enclosed in a housing with a rolling surface for which it is mated funds, and at least one auxiliary thread with a pre-tensioned power body, located at a different level from the main thread (US Pat. of the Russian Federation No. 2080268, class B 61B 5/02, 13/00, 1994 - prototype).
Транспортная система с путевой структурой такого типа обеспечивает высокую удельную несущую способность и низкую материалоёмкость, благодаря чему позволяет создать необходимую для скоростного движения прямолинейность (ровность) пути при весьма больших пролётах между смежными опорами (до 25 м). Однако в реальных условиях местности при прокладке транспортной системы встречаются весьма протяжённые участки, например овраги, поймы рек, которые для их преодоления требуют существенного увеличения пролётов между опорами при сохранении необходимой прямолинейности и жёсткости рельсовых нитей.A transport system with a track structure of this type provides a high specific load carrying capacity and low material consumption, thereby allowing you to create the straightness (flatness) necessary for high-speed traffic with very large spans between adjacent supports (up to 25 m). However, in real conditions of the terrain when laying the transport system there are very long sections, for example, ravines, floodplains of rivers, which, to overcome them, require a significant increase in the spans between the supports while maintaining the necessary straightness and rigidity of rail threads.
Способ построения транспортной системы, реализуемый в известном техническом решении, включает в себя установку на основании анкерных и промежуточных опор, натяжение и закрепление на разных уровнях на анкерных опорах продольных силовых органов («струн»), по меньшей мере, одной основной и одной вспомогательной нитей, а также последующую фиксацию основных и вспомогательных нитей на промежуточных опорах. Отсутствие связи между этими нитями (и соответствующих операций способа) не позволяет увеличить пролёты между смежными опорами из-за недостаточной несущей способности и невысокой жёсткости такого пролётного строения, что не позволяет обеспечить высокую ровность путевой структуры.The method of constructing a transport system, implemented in a known technical solution, includes installation on the basis of anchor and intermediate supports, tension and fixing at different levels on the anchor supports of longitudinal force organs ("strings") of at least one main and one auxiliary threads , and also the subsequent fixing of the main and auxiliary threads on intermediate support. The lack of connection between these threads (and the corresponding operations of the method) does not allow to increase the spans between adjacent supports due to the insufficient bearing capacity and low rigidity of such a span structure, which does not allow to ensure high evenness of the track structure.
В основу изобретения положена задача обеспечения возможности увеличения пролётов между смежными опорами, при сохранении скоростных характеристик транспортной системы, ровности и жёсткости струнной путевой структуры.The basis of the invention is to ensure the possibility of increasing the spans between adjacent supports, while maintaining the speed characteristics of the transport system, evenness and rigidity of the string track structure.
Решение поставленной задачи в транспортной системе Юницкого, содержащей закреплённые на основании в пролётах между смежными опорами и связанные между собой, по меньшей мере, одну основную нить в виде предварительно напряжённого силового органа, заключённого в корпус с сопряжённой с ним поверхностью качения для подвижных средств, и, по меньшей мере, одну вспомогательную нить с предварительно напряжённым силовым органом, расположенную на другом уровне от основной нити, достигается тем, что основная и вспомогательная нити на пролёте между смежными опорами связаны между собой посредством последовательности периодически зигзагообразно ориентированных стержневых элементов, продольные оси которых образуют с продольными осями основной и вспомогательной нитей треугольники.The solution of the task in the transport system Yunitsky, containing fixed at the base in the spans between adjacent supports and interconnected, at least one main thread in the form of a pre-stressed power body, enclosed in a housing with an associated rolling surface for mobile vehicles, and , at least one auxiliary thread with a pre-stressed power member, located at a different level from the main thread, is achieved by the fact that the main and auxiliary threads on the span between adjacent supports are interconnected by means of a sequence of periodically zigzag oriented rod elements, the longitudinal axes of which form triangles with the longitudinal axes of the main and auxiliary threads.
Таким выполнением транспортной системы (с путевой структурой в виде предварительно напряжённой струнно-стержневой фермы), благодаря сочетанию и взаимосвязи в ней свойств предварительно напряжённой путевой структуры со свойствами структур конструкционной жёсткости, каковыми являются традиционные стержневые фермы, обеспечивается возможность увеличения пролётов между опорами до 50... 100 м и более, практически при нулевой стреле провеса основной нити. Это позволяет строить транспортные системы как с многорельсовыми путевыми структурами, так и со структурами типа «монорельс».This implementation of the transport system (with the track structure in the form of a pre-stressed string-rod truss), thanks to the combination and interrelation of the properties of the pre-stressed track structure with the properties of structural rigidity structures, which are traditional rod trusses, makes it possible to increase the spans between the supports up to 50. .. 100 m and more, practically with zero sag of the main thread. This allows building transport systems with both multi-rail track structures and monorail structures.
Решение поставленной задачи обеспечивается как при выполнении вспомогательной нити в виде силового органа без сплошного корпуса (когда корпус как бы вырождается в множество рассредоточенных вдоль силового органа соединительных обечаек), так и при выполнении её со сплошным протяжённым корпусом, охватывающим силовой орган. В последнем случае вспомогательная нить (одна или более), будучи расположена под основной нитью в одной плоскости с ней, может использоваться в качестве подпорного рельса, имеющего боковую поверхность качения для пространственной ориентации наThe solution of the task is provided both when the auxiliary thread is made in the form of a power organ without a solid body (when the body degenerates into a set of connecting shells dispersed along the power body), and when it is performed with a continuous length body enclosing the power body. In the latter case, the auxiliary thread (one or more), being located under the main thread in the same plane with it, can be used as a retaining rail having a rolling flank for spatial orientation on
- 1 006112 весных колёсных транспортных средств (для транспортной системы типа «монорельс»).- 1 006112 wheeled wheeled vehicles (for the "monorail" type transport system).
Решение задачи обеспечивается и в том случае, если вспомогательная нить в пролёте между смежными опорами закреплена под основной нитью с прогибом вниз относительно неё.The solution of the problem is ensured even if the auxiliary thread in the span between adjacent supports is fastened under the main thread with a downward deflection relative to it.
Это также способствует увеличению несущей способности путевой структуры, так как предварительно напряженная вспомогательная нить при этом образует для основной нити распределённую по длине пролёта опорную поверхность.This also contributes to an increase in the carrying capacity of the track structure, since the pre-stressed auxiliary thread thus forms a support surface for the main thread along the length of the span.
При наличии двух основных нитей, образующих одну горизонтальную колею дороги, путевая структура может включать в себя одну, две, три или четыре вспомогательные нити (с протяженным корпусом, охватывающим предварительно натянутый силовой орган, или без явно выраженного корпуса), располагаемых симметрично под основными двумя нитями.If there are two main threads that form one horizontal gauge of the road, the track structure may include one, two, three or four auxiliary threads (with a long body covering the pre-tensioned power member, or without a pronounced body), located symmetrically under the main two threads.
Решение поставленной задачи обеспечивается и в том случае, если вспомогательная нить, закрепленная под основной нитью с прогибом вниз, снабжена одним или несколькими дополнительными предварительно напряженными силовыми органами, связывающими с основанием или/и с опорой одну или несколько её промежуточных точек, соответствующих вершинам углов треугольников, образованных стержневыми элементами и вспомогательной нитью.The solution of the task is provided even if the auxiliary thread, fixed under the main thread with a downward deflection, is provided with one or several additional prestressed power bodies connecting one or more of its intermediate points corresponding to the vertices of the angles of the triangles to the base or / and the support. formed by core elements and auxiliary thread.
Таким выполнением вспомогательной нити достигается смещение рабочей зоны характеристики распределённой опоры, работающей подобно пружине, в область меньших деформаций (т.е. за счет увеличения крутизны характеристики упругой распределенной опоры). Жёсткость такой опоры сохраняется до тех пор, пока дополнительный силовой орган (или множество их) находится в состоянии натяжения. Это также способствует возможности увеличения пролётов между опорами транспортной системы.By such an implementation of the auxiliary thread, the working zone of the characteristic of the distributed support, operating like a spring, is displaced into the region of smaller deformations (i.e., by increasing the steepness of the characteristic of the elastic distributed support). The rigidity of such a support is maintained as long as the additional power body (or many of them) is in a state of tension. It also contributes to the possibility of increasing the span between the supports of the transport system.
Решение задачи обеспечения возможности увеличения пролётов между опорами достигается также тем, что образуемые зигзагообразной ориентацией стержневых элементов и нитей треугольники имеют в своей последовательности возрастающую от смежных опор к середине пролёта между ними высоту, при этом основная нить расположена с выгибом вверх относительно прямой линии, проходящей через точки её закрепления на смежных опорах.The solution to the problem of ensuring the possibility of increasing the spans between the supports is also achieved by the fact that the triangles formed by the zigzag orientation of the core elements and threads have in their sequence a height increasing from adjacent supports to the middle of the span between them, with the main thread bending upwards with respect to a straight line points of its fastening on adjacent supports.
Таким выполнением путевой структуры транспортной системы достигается упреждающая компенсация неровности пути, которая могла бы возникнуть в динамике, при прохождении подвижного средства в пролёте между смежными опорами. Тем самым обеспечивается возможность дополнительного увеличения пролётов между опорами, без снижения скоростных параметров транспортной системы.This implementation of the track structure of the transport system is achieved by proactively compensating for the unevenness of the track, which could occur in dynamics, with the passage of the vehicle in the span between adjacent supports. This makes it possible to further increase the spans between the supports, without reducing the speed parameters of the transport system.
Решение поставленной задачи обеспечивается также тем, что расстояние на основной нити между смежными вершинами треугольников, образованных стержневыми элементами, и базовая длина подвижного средства удовлетворяют соотношению ο,ι < < юThe solution of the task is also provided by the fact that the distance on the main thread between the adjacent vertices of the triangles formed by the core elements and the base length of the moving vehicle satisfy the relation ο, ι <<
А где 11 - расстояние между смежными вершинами треугольников на основной нити, м;Where 11 is the distance between adjacent vertices of the triangles on the main thread, m;
12 - базовая длина подвижного средства, м.1 2 - the base length of the moving vehicle, m.
При соотношении 1/12<0,1 расстояния 11 между вершинами треугольников струнно-стержневой фермы становятся настолько малыми в сравнении с 12 (т.е. в сравнении с габаритами подвижного средства), что ферма как бы вырождается в одну податливую нить, не обеспечивающую необходимую жёсткость и ровность пути при движении такого протяжённого подвижного средства (протяжённого в сравнении с 11).When the ratio is 1/1 2 <0.1, the distances 1 1 between the vertices of the triangles of the string-rod truss become so small compared with 1 2 (i.e. compared with the dimensions of the moving vehicle) that the truss will degenerate into one compliant thread , not providing the necessary rigidity and evenness of the path when moving such an extended rolling stock (extended in comparison with 1 1 ).
При соотношении 11/12>10 произойдёт перегрузка основной нити в интервале 11 колёсами многоколёсного подвижного средства, что потребует усиления основной нити и приведёт к повышению её материалоёмкости.When the ratio is 1 1/1 2 > 10, the main thread will be overloaded in the range of 1 1 wheels of the multi-wheel vehicle, which will require reinforcement of the main thread and lead to an increase in its material consumption.
Решение поставленной задачи достигается и в том случае, если сопряжённая с корпусом основной нити поверхность качения образована головкой рельса железнодорожного типа, подошва которого связана с корпусом нити.The solution of the problem is achieved even if the rolling surface associated with the main thread body is formed by a rail-type rail head, the sole of which is connected to the thread body.
Использование рельсов железнодорожного типа для построения структуры струнно-стержневого типа стало возможным благодаря тому, что соединение рельса с напряжённой основной нитью (силовой орган которой может натягиваться, в том числе вместе с рельсом, до усилий в несколько сотен тонн) исключает возможность потери устойчивости рельсом в случае появления температурных сжимающих напряжений в нём. Такая путевая структура может быть использована для движения железнодорожного транспорта, в том числе и скоростного, а также трамваев, рудничных и шахтных транспортных средств (вагонеток) и др.The use of rail-type rails for building a string-rod-type structure was made possible by the fact that the connection of the rail with a strained main thread (the force body of which can be stretched, including with the rail, to several hundred tons of effort) eliminates the possibility of loss of stability by the rail in the case of temperature compressive stresses in it. Such a track structure can be used for the movement of rail transport, including speed, as well as trams, mining and mining vehicles (trolleys), etc.
Решение задачи достигается и в том случае, если сопряжённые с корпусами основных нитей поверхности качения объединены в общую поверхность, которая образована опирающимся на основные нити пакетом поперечных балок, уложенных с зазорами между собой.The solution of the problem is achieved even if the rolling surfaces connected to the main thread housings are combined into a common surface, which is formed by a package of transverse beams that are supported on the main threads and are laid with gaps between them.
Такое выполнение путевой структуры обеспечивает создание дорожного полотна без образования явно выраженных температурных деформационных швов, так как все температурные деформации возьмут на себя зазоры (имеющие величину 0,1... 1 мм) между поперечными балками, пакет которых, например, благодаря жёсткому соединению балок точками в шахматном порядке будет работать как своеобразная гармошка, без явных перемещений, так как каждая балка пакета будет лишь упруго прогибатьсяSuch an implementation of the track structure provides for the creation of a roadway without the formation of pronounced temperature deformation joints, since all temperature deformations will take over the gaps (having a value of 0.1 ... 1 mm) between the transverse beams, the package of which, for example, due to the rigid connection of the beams dots in a checkerboard pattern will work as a kind of accordion, without obvious movements, since each beam of the package will only be elastically flexed
- 2 006112 на величину зазора между её точками связи с другими (смежными) балками.- 2 006112 on the size of the gap between its points of connection with other (adjacent) beams.
Решение поставленной задачи в транспортной системе Юницкого (второй вариант), содержащей закреплённые на основании в пролётах между смежными опорами и связанные между собой, по меньшей мере, одну основную нить в виде предварительно напряжённого силового органа, заключённого в корпус с сопряжённой с ним поверхностью качения для подвижных средств, и, по меньшей мере, одну вспомогательную нить в виде предварительно напряжённого силового органа, заключённого в корпус с сопряжённой с ним поверхностью качения, расположенную эквидистантно под основной нитью, обеспечивается тем, что поверхность качения вспомогательной нити расположена сбоку, при этом с основной нитью вспомогательная нить на пролёте между смежными опорами связана посредством последовательности периодически зигзагообразно ориентированных стержневых элементов, продольные оси которых образуют с осями основной и вспомогательной нитей треугольники.The solution of the problem in the transport system Yunitsky (second version), containing fixed at the base in the spans between adjacent supports and interconnected, at least one main thread in the form of a pre-stressed power body, enclosed in a housing with an associated rolling surface for mobile means, and at least one auxiliary thread in the form of a prestressed force body, enclosed in a housing with a rolling surface associated with it, located equidistantly along warp yarn, is provided in that the auxiliary thread rolling surface located on the side, while the main thread an auxiliary thread on migration between adjacent legs connected by a zigzag sequence periodically oriented rod elements, the longitudinal axes of which form with the axes of the main and auxiliary strands triangles.
Таким выполнением транспортной системы обеспечивается дополнительная возможность её использования для движения подвижных средств навесного типа, так как эквидистантно расположенные под основной нитью вспомогательные нити (от одной до трёх) с боковыми поверхностями качения образуют вместе с нею единую жёсткую путевую структуру типа «монорельс».This implementation of the transport system provides an additional possibility of its use for the movement of mobile implements of the hinged type, since equidistantly located under the main thread auxiliary threads (from one to three) with lateral rolling surfaces form together with it a single rigid track structure of the “monorail” type.
В частности, решение поставленной задачи обеспечивается в такой системе тем, что она содержит две вспомогательные нити с боковыми поверхностями качения, расположенные на одном уровне симметрично относительно основной нити и связанные межу собой стержневыми элементами.In particular, the solution of the problem is provided in such a system by the fact that it contains two auxiliary threads with side rolling surfaces located at the same level symmetrically with respect to the main thread and interconnected by core elements.
Таким выполнением путевой структуры обеспечивается дополнительное повышение её жёсткости и несущей способности, а также улучшаются условия для обеспечения устойчивости и пространственной ориентации подвижных средств.This implementation of the track structure provides an additional increase in its stiffness and carrying capacity, and also improves the conditions for ensuring the stability and spatial orientation of moving assets.
В способе построения транспортной системы, включающем установку на основании анкерных и промежуточных опор, натяжение и закрепление на разных уровнях на анкерных опорах продольных силовых органов, по меньшей мере, одной основной и одной вспомогательной нитей, а также последующую фиксацию основных и вспомогательных нитей на промежуточных опорах, решение поставленной задачи обеспечивается тем, что после закрепления основных и вспомогательных нитей на промежуточных опорах их связывают между собой системой рассредоточенных по всему пролёту между смежными опорами стержневых элементов, продольные оси которых образуют с продольными осями основной и вспомогательной нитей треугольники.In the method of constructing a transport system, including the installation on the basis of anchor and intermediate supports, the tension and fixing at different levels on the anchor supports of the longitudinal force organs, at least one main and one auxiliary threads, as well as the subsequent fixation of the main and auxiliary threads on intermediate supports , the solution of the task is ensured by the fact that after fixing the main and auxiliary threads on the intermediate supports they are interconnected by a system dispersed throughout otu between adjacent supports of rod elements, the longitudinal axes of which form with the longitudinal axes of the main and auxiliary strands triangles.
Решение задачи обеспечивается также тем, что силовые органы основной и вспомогательной нитей натягивают на анкерные опоры с усилиями, которые выбирают согласно соотношениям тThe solution of the problem is also ensured by the fact that the law enforcement agencies of the main and auxiliary threads tension the anchor supports with the efforts chosen according to the ratios t
5<-1 < 1000 ,5 <- 1 <1000,
Р тRt
0,1 < —!- < 10, где Т1 - усилие натяжения силового органа основной нити, кгс;0.1 <-! - <10, where T 1 is the tension force of the power body of the main thread, kgf;
Т2 - усилие натяжения силового органа вспомогательной нити, кгс;T 2 - the tension force of the power body of the auxiliary thread, kgf;
Р - нагрузка от подвижного средства на основную нить в интервале между смежными вершинами треугольников, образованных стержневыми элементами, кгс.P - the load from the rolling stock on the main thread in the interval between adjacent vertices of the triangles formed by the core elements, kgf.
Такое натяжение продольных силовых органов нитей обеспечит оптимальные характеристики струнно-стержневой путевой структуры. Поскольку основная нить находится под непосредственным воздействием подвижной нагрузки (транспортного средства), то она работает как струнная балка (как жёсткая нить) в интервале 11 между смежными вершинами стержневых треугольников и как напряжённая нить («пояс») струнно-стержневой фермы на пролёте 10 между смежными опорами. Поэтому жёсткость основной нити будет определяться жёсткостью как за счёт натяжения Т1 её силового органа, так и за счёт изгибной жёсткости самой нити, образованной силовым органом, корпусом, элементами конструкции, создающими поверхность качения (и наполнителем, если таковой присутствует в корпусе).Such tension of the longitudinal power organs of the threads will provide optimal characteristics of the string-rod track structure. Since the main thread is directly exposed to a moving load (vehicle), it works as a string beam (like a rigid thread) in the interval 1 1 between adjacent vertices of rod triangles and as a strained thread ("belt") of a string-rod truss on span 1 0 between adjacent supports. Therefore, the stiffness of the main thread will be determined by the stiffness due to the tension T 1 of its power body, and due to the bending stiffness of the thread itself formed by the force body, the body, the structural elements that create the rolling surface (and the filler, if present in the body).
При Т1/Р<5 натяжение основной нити обеспечит в интервале 11 менее 10% жёсткости, а более 90% должны быть обеспечены за счёт жёсткости балки, имеющей, однако, повышенную материалоёмкость. Поэтому дальнейшее уменьшение Т1 нецелесообразно.At T 1 / P <5, the tension of the main thread will provide in the range of 1 1 less than 10% of the stiffness, and more than 90% should be provided by the stiffness of the beam, which, however, has increased material consumption. Therefore, a further decrease in T1 is inappropriate.
При Т1/Р>1000 локальную жёсткость путевой структуры на 90% и более обеспечит натяжение Т1 нити, поэтому изгибная жёсткость струнной балки в интервале 11 будет недоиспользована, что также приведёт к повышенной материалоёмкости системы, в том числе за счёт чрезмерного нагружения анкерных опор.At T 1 / P> 1000, the local stiffness of the track structure by 90% or more will provide tension on the T 1 thread, therefore the bending stiffness of the string beam in the interval 1 1 will be underused, which will also lead to increased material consumption of the system, including due to excessive loading of anchor supports
При Т1/Т2<0,1 вспомогательная нить будет иметь избыточную прочность (по сравнению с основной нитью), что приведёт к неоправданно повышенной материалоёмкости и, следовательно, к нецелесообразности. При этом конструкция практически перестаёт работать как ферма из-за ослабленного верхнего пояса.At T 1 / T 2 <0.1, the auxiliary thread will have excessive strength (compared to the main thread), which will lead to unnecessarily increased material consumption and, consequently, unreasonableness. At the same time, the construction practically ceases to work as a truss due to the weakened upper belt.
При Т1/Т2>10 струнно-стержневая структура фермы вырождается в жёсткую основную нить, так как она перестаёт работать как ферма из-за слабого второго пояса. При этом возможна потеря устойчивости струнно-стержневой структурой из-за появления во вспомогательной нити сжимающих усилий, обусловAt T1 / T2> 10, the truss-rod structure of the truss degenerates into a rigid main thread, since it ceases to work as a truss due to a weak second belt. In this case, the loss of stability of the string-rod structure is possible due to the occurrence of compressive forces in the auxiliary thread, due to
- 3 006112 ленных как изгибающим моментом в пролёте 10 от подвижной нагрузки, так и температурными деформациями.- 3 006112 l as a bending moment in the span of 1 0 from the moving load, and thermal deformations.
Решение поставленной задачи достигается и тем, что вспомогательные нити, расположенные на одном уровне эквидистантно основной нити, предварительно соединяют между собой системой рассредоточенных по пролёту стержневых элементов, после чего эти нити соединяют стержневыми элементами с основной нитью.The solution of the problem is achieved by the fact that the auxiliary threads, located at the same level as the equidistantly main thread, are previously connected to each other by a system of core elements dispersed along the span, after which these threads are connected by core elements to the main thread.
Такая последовательность операций позволяет строить путевые структуры типа «монорельс», не нарушая параллельности вспомогательных нитей, образующих сопряжённые с их корпусами боковые поверхности качения для пространственной ориентации подвижных средств навесного типа.Such a sequence of operations allows the construction of track structures of the “monorail” type, without disturbing the parallelism of the auxiliary threads, which form the side surfaces of the rolling surfaces associated with their bodies for spatial orientation of movable means of the mounted type.
Сущность изобретения иллюстрируется графическими материалами, где представлены на фиг. 1 - схема общего вида транспортной системы;The invention is illustrated graphic materials, where shown in FIG. 1 is a diagram of the general form of the transport system;
на фиг. 2 - фрагмент выполнения одного из возможных вариантов конструкционной связи между основной и вспомогательной нитями транспортной системы;in fig. 2 - a fragment of the execution of one of the possible variants of the structural connection between the main and auxiliary threads of the transport system;
на фиг. 3а, 3б, 3в - возможные виды конструктивного выполнения рельсов основной нити; на фиг. 4а, 4б, 4в - возможные виды конструктивного выполнения вспомогательной нити;in fig. 3a, 3b, 3b - possible types of constructive implementation of the rails of the main thread; in fig. 4a, 4b, 4c - possible types of constructive implementation of the auxiliary thread;
на фиг. 5а, 5б, 5в - возможные схемы взаимного расположения основной и вспомогательной нитей для транспортной системы монорельсового типа;in fig. 5a, 5b, 5b — possible schemes for the relative positioning of the main and auxiliary threads for the monorail type transport system;
на фиг. 6а, 6б, 6в, 6г, 6д, 6е - возможные схемы взаимного расположения основной и вспомогательной нитей для многорельсовой транспортной системы;in fig. 6a, 6b, 6b, 6d, 6d, 6e — possible schemes for the mutual arrangement of the main and auxiliary threads for the multi-rail transportation system;
на фиг. 7 - фрагмент транспортной системы с вспомогательной нитью, закрепленной между смежными опорами с прогибом вниз;in fig. 7 - a fragment of the transport system with an auxiliary thread, fixed between adjacent supports with downward deflection;
на фиг. 8 - фрагмент транспортной системы с вспомогательной нитью, выполненной с дополнительными предварительно напряжёнными оттягивающими силовыми органами;in fig. 8 - a fragment of a transport system with an auxiliary thread, made with additional pre-stressed pull-off force;
на фиг. 9 - фрагмент транспортной системы с основной нитью, закрепленной между смежными опорами с выгибом вверх;in fig. 9 - a fragment of the transport system with the main thread, fixed between adjacent supports with a bend upwards;
на фиг. 10 - возможный вариант конструктивного сопряжения с корпусом основной нити поверхности качения в виде головки рельса железнодорожного типа;in fig. 10 is a possible variant of constructive interfacing with the body of the main thread of the rolling surface in the form of a rail head rail type;
на фиг. 11а, 11б, 11в - один из видов конструктивного выполнения объединённой плоскостной поверхности качения (для езды поверху) в виде пакета поперечных балок, уложенных на основных нитях (проекции);in fig. 11a, 11b, 11b - one of the types of constructive execution of the combined plane rolling surface (for riding on top) in the form of a package of transverse beams laid on the main threads (projection);
на фиг. 12а, 12б - возможные варианты размещения поверхностей качения, образованных пакетом поперечных балок на основных нитях (для езды понизу).in fig. 12a, 12b are possible variants for placing rolling surfaces formed by a package of transverse beams on the main threads (for a lower ride).
Предлагаемая транспортная система (фиг. 1) содержит закреплённые на основании 1 между анкерными 2 и промежуточными 2' опорами, по меньшей мере, одну основную нить 3 и одну вспомогательную нить 4, размещённые на разных уровнях и связанные между собой посредством последовательности периодически зигзагообразно ориентированных стержневых элементов 5 (фиг. 2).The proposed transport system (Fig. 1) contains fixed on the base 1 between the anchor 2 and intermediate 2 'supports, at least one main thread 3 and one auxiliary thread 4, placed at different levels and interconnected by means of a sequence of periodically zigzag oriented rod elements 5 (Fig. 2).
Основная нить 3 образована натянутыми между анкерными опорами 2 рельсами струнного типа (см. фиг. 3а, 3б, 3в), которые могут иметь множество конструктивных разновидностей и помимо тех, что представлены на фиг. 3а, 3б, 3в. Общей же особенностью рельсов такого типа является наличие протяженного корпуса 6 с сопряжённой с ним поверхностью качения 6' и с заключенным внутри него предварительно напряженным продольным силовым органом 7. Поверхность качения 6' может быть образована поверхностью самого корпуса 6, например, в виде его верхней части - неявно выраженной головки (фиг. 3б) или головки, выраженной явно (фиг. 3в), либо может быть образована рельсом или головкой накладного типа, как это показано на фиг. 3а (а также на фиг. 2), где функции корпуса 6 выполняет спираль из высокопрочной проволоки или ленты. В данном случае головка с удлинённой нижней частью (юбкой), перекрывающей большую часть поверхности спиралевидного корпуса 6, при натяжении нити на опорах берёт на себя функции предварительно напряженного корпуса рельса. Со стержневыми элементами 5 юбка при этом соединяется посредством крепежных элементов 8, представляющих собой скобы, приваренные к юбке (и к стержневым элементам). В любом из вариантов конструкции сопряжённая с корпусом 6 поверхность качения 6' образует гладкий путь для опорных колёс 9 подвижного средства (фиг. 5а, 5б, 5в), каждое из которых даёт вертикальную нагрузку Р на путевую структуру.The main thread 3 is formed by string-type rails strung between anchor supports 2 (see Figs. 3a, 3b, 3c), which can have many constructive varieties and in addition to those shown in Figs. 3a, 3b, 3c. A common feature of this type of rail is the presence of an extended body 6 with a rolling surface 6 'mated to it and with a prestressed longitudinal force body 7 enclosed inside it. The rolling surface 6' can be formed by the surface of the body 6 itself, for example, in the form of its upper part - an implicit head (Fig. 3b) or a head, expressed explicitly (Fig. 3c), or it may be formed by a rail or a patch-type head, as shown in FIG. 3a (and also in FIG. 2), where the functions of the body 6 are performed by a spiral of high strength wire or tape. In this case, the head with an elongated lower part (skirt) that covers most of the surface of the spiral-shaped body 6, when tensioning the thread on the supports, assumes the functions of a pre-stressed rail body. With the core elements 5, the skirt is connected by means of fasteners 8, which are brackets welded to the skirt (and to the core elements). In any of the designs, the rolling surface 6 ′ coupled to the body 6 forms a smooth path for the supporting wheels 9 of the movable vehicle (FIG. 5a, 5b, 5b), each of which gives a vertical load P to the track structure.
В качестве силового органа 7 в струнных рельсах могут использоваться один или несколько пучков силовых элементов из высокопрочной стальной проволоки (фиг. 3а), прутья, собранные в один пучок (фиг. 3б), либо рассредоточенные по сечению полости корпуса 6 рельса, один или несколько стандартных витых или невитых стальных канатов (фиг. 3в), а также нити, полосы, ленты или другие протяженные элементы из высокопрочных материалов (на рисунках не показано). Пустоты в корпусе между элементами силового органа могут заполняться твердеющим материалом 7а (фиг. 3в) на основе полимерных связующих или цементными смесями, которые жёстко связывают в одно целое элементы силового органа 7 и корпус 6, омоноличивая конструкцию струнного рельса.As a power body 7 in the string rails one or several bundles of high-strength steel wire strength elements (Fig. 3a), rods collected in one bundle (Fig. 3b), or one or more rails dispersed over the cross section of the rail 6 can be used. standard twisted or non-wound steel ropes (Fig. 3c), as well as threads, strips, tapes or other extended elements of high-strength materials (not shown in the figures). The voids in the case between the elements of the power body can be filled with hardening material 7a (Fig. 3c) based on polymeric binders or cement mixtures, which are tightly bound together the elements of the power body 7 and the body 6, omitting the design of the string rail.
Конструкции струнных рельсов, показанные на фиг. 3 а, 3б, 3в и 4в, могут использоваться как для основной нити 3, так и для вспомогательной нити 4, а показанные на фиг. 4а и 4б - только для вспомогательных нитей, так как они не имеют сплошного корпуса.The structures of the string rails shown in FIG. 3a, 3b, 3b and 4c, can be used both for the main thread 3 and for the auxiliary thread 4, and shown in FIG. 4a and 4b are for auxiliary threads only, since they do not have a solid body.
- 4 006112- 4 006112
Вспомогательная нить 4 (фиг. 1) может быть образована силовым органом 7' без явно выраженного корпуса, как это представлено на фиг. 2, где функции корпуса частично выполняют крепежные элементы 8' - обечайки (фиг. 2), хомуты (фиг. 4а) или зажимы (фиг. 4б), обеспечивающие (преимущественно, сваркой) со стержневыми элементами 5 жёсткую связь между основной 3 и вспомогательной 4 нитями. Вспомогательная нить может быть образована и силовым органом, заключённым в жёсткий корпус 6 по всему пролёту между смежными опорами (фиг. 4в). Охваченный же крепежными элементами 8' силовой орган 7' может состоять из одного каната или прута (фиг. 2) или может включать в себя несколько силовых элементов в виде канатов, прутьев или других протяжённых элементов из высокопрочных материалов (фиг. 4а, 4б). В качестве силового элемента основной и вспомогательной нитей дополнительно могут использоваться также корпус нитей и другие продольно ориентированные элементы путевой структуры, например головка рельса.Auxiliary thread 4 (Fig. 1) can be formed by the power body 7 'without a pronounced body, as shown in Fig. 2, where the housing functions are partially performed by fastening elements 8 '- shells (Fig. 2), clamps (Fig. 4a) or clamps (Fig. 4b), providing (mainly welding) with rod elements 5 a rigid connection between the main 3 and the auxiliary 4 threads. The auxiliary thread can also be formed by a power body enclosed in a rigid body 6 along the entire span between adjacent supports (Fig. 4c). The power body 7 'covered by fasteners 8' may consist of a single rope or rod (Fig. 2) or may include several power elements in the form of ropes, rods or other extended elements of high strength materials (Fig. 4a, 4b). As the strength element of the main and auxiliary threads, the body of the threads and other longitudinally oriented elements of the track structure, such as a railhead, can also be used additionally.
Выполнение в транспортной системе вспомогательной нити с корпусом 6 (фиг. 4в), охватывающим натянутый под основной нитью продольный силовой орган по всей его длине, создаёт возможность использования такой путевой структуры для навесного (монорельсового) подвижного средства. В подобной структуре вспомогательная нить (одна или несколько) располагается эквидистантно под основной нитью, и образует, по меньшей мере, одну дополнительную боковую поверхность качения для пространственной ориентации навесного подвижного средства. Монорельсовая путевая структура (фиг. 5а, 5б, 5в), в зависимости от назначения и грузонасыщенности транспортной системы, при одной основной нити 3 может включать в себя от одной (фиг. 5а) до трех (фиг. 5в) вспомогательных нитей 4, которые образуют две дополнительные боковые поверхности качения для вспомогательных колёс 10 подвижного средства, при этом опорное колесо 9 опирается на основную нить 3 сверху. Для увеличения жёсткости путевой структуры вспомогательные нити 4 соединены друг с другом поперечинами (стержневыми элементами) 5' (фиг. 5б, 5в).The implementation in the transport system of the auxiliary thread with the case 6 (Fig. 4c), covering the longitudinal force body stretched under the main thread along its entire length, makes it possible to use such a track structure for a mounted (monorail) vehicle. In such a structure, the auxiliary thread (one or several) is located equidistantly under the main thread, and forms at least one additional side rolling surface for the spatial orientation of the mounted movable means. Monorail track structure (Fig. 5a, 5b, 5b), depending on the destination and the cargo density of the transport system, with one main thread 3 may include from one (Fig. 5a) to three (Fig. 5c) auxiliary threads 4, which form two additional side rolling surfaces for the auxiliary wheels 10 of the movable means, while the supporting wheel 9 rests on the main thread 3 from above. To increase the rigidity of the track structure, the auxiliary threads 4 are connected to each other by crossbars (core elements) 5 '(Fig. 5b, 5c).
При построении многорельсовой транспортной системы (фиг. 6а, 6б, 6в, 6г, 6д, 6е) она может включать в себя от одной (фиг. 6а) до четырёх вспомогательных нитей 4 (фиг. 6е), располагаемых симметрично относительно двух основных нитей 3. При этом выбор числа вспомогательных нитей определяется грузонасыщенностью транспортной системы, а схема взаимного расположения их относительно основных нитей - конструктивными соображениями. Так, например, схемы, представленные на фиг. 6в, 6д, 6е, обеспечивают большую жёсткость выдержки базового размера колеи и позволяют обойтись без поперечин, которые подобно шпалам обычной железной дороги задают и поддерживают эту базу.When building a multi-rail transport system (Figs. 6a, 6b, 6b, 6d, 6d, 6e), it can include from one (Fig. 6a) to four auxiliary threads 4 (Fig. 6e) arranged symmetrically with respect to two main threads 3 In this case, the choice of the number of auxiliary threads is determined by the cargo saturation of the transport system, and the scheme of their relative position relative to the main threads is determined by design considerations. For example, the circuits shown in FIG. 6c, 6d, 6e, provide greater rigidity of the shutter speed of the base gauge and allow you to do without the crossbars, which, like the cross ties of an ordinary railway, set and support this base.
Схемы же, показанные на фиг. 6а, 6б, 6г, обеспечивают больше возможностей для дополнительной стабилизации подвижного средства на основных нитях 3, например так, как это показано на предыдущем рисунке 5а - с использованием вспомогательных колёс 10. В любом случае основная 3 и вспомогательные 4 нити, связанные между собой стержневыми элементами 5, размещены в одной плоскости - вертикальной или наклонной.The circuits shown in FIG. 6a, 6b, 6g, provide more opportunities for additional stabilization of the rolling stock on the main threads 3, for example, as shown in the previous figure 5a - using auxiliary wheels 10. In any case, the main 3 and 4 auxiliary threads are interconnected by pivotal elements 5 are placed in the same plane - vertical or inclined.
Для увеличения поперечной жёсткости многорельсовой путевой структуры основные нити 3 (фиг. 6б) или вспомогательные нити 4 (фиг. 6в) могут быть соединены поперечинами (стержневыми элементами) 5', которые как и стержневые элементы 5 в пролётах между смежными опорами, могут быть связаны с нитями с образованием треугольников.To increase the transverse rigidity of the multi-rail track structure, the main threads 3 (Fig. 6b) or auxiliary threads 4 (Fig. 6c) can be connected by crossbars (rod elements) 5 ', which, like the rod elements 5 in the spans between adjacent supports, can be connected with filaments to form triangles.
Возможен также целый ряд схем с диагональной (перекрестной) ориентацией плоскостей расположения стержневых элементов, связывающих между собой основные и вспомогательные нити путевой структуры рассматриваемого типа (на рисунках не показано).It is also possible a variety of diagrams with a diagonal (cross) orientation of the planes of the location of the rod elements, interconnecting the main and auxiliary threads of the track structure of the type in question (not shown in the figures).
Вспомогательная нить 4 может быть закреплена между смежными опорами 2' (фиг. 7) с прогибом £ вниз, что способствует повышению ровности пути, так как вспомогательная нить в этом случае образует распределенную опору для связанной с нею стержневыми элементами 5 основной нити 3. При этом, благодаря увеличению расстояния между продольными осями основной и вспомогательной нитей к середине пролета, возрастает момент сопротивления эквивалентного сечения такой (струнно-стержневой) путевой структуры под нагрузкой. Вспомогательная нить 4 (фиг. 8) при этом может быть снабжена одним или несколькими дополнительными предварительно напряженными силовыми органами 11, несущими функции оттяжек, которые связывают с основанием или/и с опорами вершины углов треугольников, образуемых стержнями 5 и нитью 4. Силовые органы с такими функциями, благодаря их связи с вершинами углов стержневых треугольников, позволяют обеспечивать более высокую прямолинейность основной нити струнно-стержневой путевой структуры при всех тех значениях расчетной нагрузки от подвижного средства, в диапазоне которых дополнительные силовые органы находятся под действием предварительно заданных растягивающих усилий. Силовые органы такого рода могут быть выполнены как ответвление от силового органа 7' вспомогательной нити 4 либо отдельно от вспомогательной нити с последующим сочлением их между собой. На указанной фигуре изображены два дополнительных силовых органа 11, связывающих с основанием 1 две равноудаленные от промежуточных опор 2' точки вершин углов стержневых треугольников на вспомогательной нити 4. Но на практике могут использоваться и другие схемы такой связи, в том числе и с меньшим (одна) или большим числом точек, а также как с наклонным размещением силового органа 11, так и с вертикальным (на рисунках не показано). Во всех вариантах выполнения вспомогательной нити с предварительным прогибом £ (фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9) егоAuxiliary thread 4 can be fixed between adjacent supports 2 '(Fig. 7) with a downward deflection, which contributes to increasing the flatness of the path, as the auxiliary thread in this case forms a distributed support for the core thread 5 associated with it. , due to the increase in the distance between the longitudinal axes of the main and auxiliary threads to the middle of the span, the moment of resistance of the equivalent cross section of such (string-rod) track structure under load increases. The auxiliary thread 4 (Fig. 8) can be equipped with one or several additional prestressed power bodies 11, carrying the functions of braces, which are connected to the base or / and supports of the vertices of the angles of the triangles formed by the rods 5 and thread 4. such functions, due to their connection with the vertices of the corners of the rod triangles, allow for a higher straightness of the main string of the string-rod track structure for all those values of the calculated load from the moving means in the range of which additional power bodies are under the action of predetermined tensile forces. Power bodies of this kind can be performed as a branch from the power body 7 'of the auxiliary thread 4 or separately from the auxiliary thread with the subsequent combination thereof. Two additional power bodies 11 are depicted on this figure, connecting two equidistant points from the intermediate supports 2 'to the vertices of the corners of the rod triangles on the auxiliary thread 4. But in practice other schemes of such a connection can be used, including those with a smaller one ) or a large number of points, as well as with the inclined placement of the power body 11, and with a vertical one (not shown in the figures). In all versions of the auxiliary thread with a preliminary deflection £ (Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9) it
- 5 006112 значения выбирают согласно соотношению _Б<Х<1- 5 006112 values are chosen according to the ratio _B <X <1
500 % 5500% 5
При соотношении Г/10<1/500 относительное значение прогиба становится настолько малым, что это практически не скажется на работе струнно-стержневой фермы.When the ratio Г / 1 0 <1/500, the relative value of the deflection becomes so small that it practically does not affect the operation of the string-rod truss.
При значениях ί710>1/5 путевая структура будет иметь повышенную материалоёмкость из-за чрезмерного увеличения габаритов струнно-стержневой фермы по высоте в центре пролёта, что нецелесообразно.With values of ί71 0 > 1/5, the track structure will have increased material consumption due to an excessive increase in the dimensions of the string-rod truss at the height at the center of the span, which is impractical.
Для особо протяженных пролётов - при условии сохранения скоростных характеристик транспортной системы - целесообразно основную нить 3 (фиг. 9) располагать с выгибом вверх в пролёте между смежными опорами на величину Δ, упреждающую величину деформации (прогиб) её под действием веса проходящего по пролёту между опорами 2' подвижного средства 12. Обеспечивается такой (упреждающий) выгиб Δ выполнением последовательности указанных стержневых треугольников с возрастающей от периферии к середине пролёта между смежными опорами высотой, что легко рассчитывается на основании известных предпосылок и зависимостей. При этом выгиб основной нити принимают в соответствии с соотношениемFor especially long spans - provided that the speed characteristics of the transport system are preserved - it is advisable to place the main thread 3 (FIG. 9) with an upward curvature in the span between adjacent supports by Δ, anticipating the amount of deformation (bending) under the weight of the passage along the span between the supports 2 ′ of the mobile means 12. A (preemptive) curvature Δ is provided by performing a sequence of said rod triangles with a height increasing from the periphery to the middle of the span between adjacent supports, which is easy asschityvaetsya based on assumptions and known dependencies. In this case, the bend of the main thread is taken in accordance with the ratio
0,0001 10<Δ<0,01 100.0001 10 <Δ <0.01 10
Базовая длина 12 подвижного средства 12 (расстояние между колесами) в оптимальном варианте должна быть больше половины интервала 11 между смежными вершинами стержневых треугольников на основной нити 3 (фиг. 9), т.е. 11/12<2.The base length 1 2 of the mobile means 12 (the distance between the wheels) should optimally be more than half of the interval 11 between the adjacent vertices of the rod triangles on the main thread 3 (Fig. 9), i.e. 1 1/1 2 <2.
При соотношении 11=2 12 максимальный изгибающий момент от двух колёс 9 с нагрузкой Р на каждое колесо в интервале 11 будет равен М'тах = Р · 1 1 / 4, а максимальный изгибающий момент от одного колеса с нагрузкой Р, находящегося в центре этого же интервала 11 также будет равен Мтах=Р41/4. Поэтому во всем диапазоне указанного соотношения (0,1<1ι/12<2) работа основной нити на интервале 11 будет находиться в режиме нагружения одним колесом подвижного средства. При 11/12 > 10 изгибающий момент под воздействием второго колеса многоколёсного подвижного средства станет значительным и соизмеримым с изгибающим моментом от первого колеса, что приведёт к перегрузке основной рельсовой нити на интервале 11 и увеличению её материалоёмкости, что нецелесообразно.At a ratio of 1 1 = 2 1 2 maximum bending moment between two wheels 9 with a load P on each wheel in the interval 1 1 will be equal to M 'max = P · a 1 1/4, and the maximum bending moment from one wheel to the load P located in the center of the same duration 1 1 also will be equal to M max = P4 1/4. Therefore, over the entire range of the specified ratio (0.1 <1ι / 1 2 <2), the operation of the main thread in the interval 1 1 will be in the loading mode with one wheel of the rolling vehicle. At 1 1/1 2> 10 bending moment under the influence of the second wheel mnogokolosnogo Vehicular becomes significant and comparable to the bending moment of the first wheel, which will lead to an overload of the main rail thread in the interval 11 and increase its material consumption, which is impractical.
При другом граничном соотношении 11 < 0,1 12 интервал 11 между смежными вершинами треугольников на основной нити 3 становится настолько малым в сравнении с 12, что струнно-стержневая ферма будет работать как одна жёсткая нить, натянутая усилием Т0 = Т1 + Т2, то есть она вырождается в одиночную нить, имеющую недостаточную жёсткость на больших пролётах. При оптимальном соотношении 11=12 струнно-стержневая ферма имеет оптимальную жёсткость при минимальной материалоёмкости. Поэтому такое соотношение наиболее целесообразно для обеспечения высокой жёсткости и ровности основной нити путевой структуры на больших пролётах.At another boundary ratio 11 <0.1 12, the interval 11 between adjacent vertices of the triangles on the main thread 3 becomes so small in comparison with 12 that the string-truss truss will work as one rigid thread stretched with a force T 0 = T 1 + T 2 that is, it degenerates into a single thread that has insufficient stiffness on large spans. With an optimal ratio of 1 1 = 1 2, the string-truss truss has optimum stiffness with minimum material consumption. Therefore, this ratio is most appropriate to ensure high rigidity and flatness of the main thread of the track structure on large spans.
Во всех рассмотренных выше случаях выполнения транспортной системы в последовательности периодически зигзагообразно ориентированных стержневых элементов 5, связывающих между собой основную 3 и вспомогательную 4 нити, могут присутствовать стержневые элементы, ориентированные относительно основной нити нормально. При этом они могут либо чередоваться с наклонно ориентированными стержневыми элементами (фиг. 7), либо быть дополнительно установлены между ними (фиг. 8).In all the above cases, the implementation of the transport system in a sequence of periodically zigzag oriented rod elements 5, interconnecting the main 3 and 4 auxiliary threads, core elements may be present that are oriented relative to the main thread normally. At the same time, they can either alternate with obliquely oriented core elements (Fig. 7), or be additionally installed between them (Fig. 8).
Соединение стержневых элементов 5 с основной 3 и вспомогательной 4 нитями путевой структуры может производиться (как жёстко, так и шарнирно) сваркой, клепкой, болтами, либо другими известными способами. На вспомогательной нити для этого могут использоваться не только хомуты (фиг. 4а) или зажимы (фиг. 4б), но и обечайки в виде опрессовочных колец или патрубков, вплоть до ограниченных участков в виде корпуса без поверхности качения (на фиг. не показано).The connection of the core elements 5 with the main 3 and auxiliary 4 threads of the track structure can be made (both rigidly and hingedly) by welding, riveting, bolts, or by other known methods. For this, not only clamps (Fig. 4a) or clamps (Fig. 4b) can be used on the auxiliary thread, but also shells in the form of crimping rings or nozzles, up to limited areas in the form of a body without rolling surface (not shown in Fig.) .
Поверхность качения 6' основной рельсовой нити может быть образована также головкой 6а рельса железнодорожного типа, который через подошву 6б и упругую подкладку 6в связан с корпусом 6 основной нити (фиг. 10). Рельс может быть зафиксирован от поперечных и продольных перемещений зажимами 6г с болтами 6д.The rolling surface 6 'of the main rail yarn can also be formed by a rail-type rail head 6a, which is connected to the main thread body 6 via the sole 6b and the elastic lining 6c (FIG. 10). The rail can be fixed from transverse and longitudinal movements with clips 6g with bolts 6d.
Такая конструкция транспортной системы может использоваться для железнодорожного, трамвайного или иного рельсового транспорта, в том числе высокоскоростного.This design of the transport system can be used for rail, tram or other rail transport, including high-speed transport.
Транспортная система струнного типа не ограничивается использованием подвижных средств колёсного типа и может быть реализована с бесколёсными транспортными средствами, например со средствами на магнитной или воздушной подушке. Для этого сопряжённая с корпусами основных нитей поверхность качения 6' в транспортной системе такого рода может быть образована и опирающимся на эти нити пакетом поперечных балок 6е (с дорожным покрытием или без него), уложенных на две или более основные нити 3 с зазорами δ между собой (фиг. 11а, 11б, 11в). Такой пакетный настил может быть выполнен из стальных балок или стального проката (швеллер, тавр, двутавр, уголок, труба и др.), которые дискретно (например, сваркой) скреплены между собой в точках 6ж , рассредоточенных в шахматном порядке по зазорам между ними (фиг. 11в). Это позволяет пакету в пределах локальной упругой деформации балок 6е в промежутке δ между точками 6ж их соединения (за счёт прогиба каждой из них на веThe transport system of the string type is not limited to the use of mobile means of the wheel type and can be implemented with wheelless vehicles, for example with means on a magnetic or air cushion. For this, the rolling surface 6 ′ coupled to the main thread housings in a transport system of this kind can also be formed by a package of transverse beams 6e supported on these threads (with or without a road surface) laid on two or more main threads 3 with gaps δ between them (Fig. 11a, 11b, 11c). Such a batch flooring can be made of steel beams or rolled steel (channel, taverns, I-beams, angle, pipe, etc.) that are discretely (for example, by welding) fastened together at points 6g, dispersed in a staggered manner along the gaps between them ( Fig. 11c). This allows the package within the local elastic deformation of the beams 6e in the interval δ between the points 6g of their connection (due to the deflection of each of them at
- 6 006112 личину 0,1... 1 мм) компенсировать температурные деформации без явно выраженных перемещений настила. Благодаря этому температурные напряжения в настиле, работающем подобно нерастяжимой гармошке, не будут передаваться нитям, на которых он закреплён. Поэтому отпадает также потребность в устройстве поперечных температурных деформационных швов в конструкции струнной путевой структуры. При этом величина зазора δ между балками 6е, имеющими ширину а, определяется соотношением δ- 6 006112 liner 0.1 ... 1 mm) to compensate for thermal deformations without clearly expressed movements of the flooring. Due to this, the temperature stresses in the flooring, which works like an inextensible accordion, will not be transmitted to the threads on which it is fixed. Therefore, there is also no need for a device for transverse temperature expansion joints in the construction of a string track structure. The size of the gap δ between the beams 6e, having a width a, is determined by the ratio δ
0,001 < - < 0,1.0.001 <- <0.1.
аbut
На настиле может быть уложено дорожное покрытие 6з, например асфальтобетонное или с использованием других упруго-пластичных связующих, образующее поверхность качения 6'.Pavement 6z can be laid on the flooring, for example, asphalt concrete or using other elastic-plastic binders, which form the rolling surface 6 '.
Образованная настилом такого вида общая поверхность качения (которую можно назвать плоскостной) может монтироваться на основных нитях 3 путевой структуры как при их расположении над вспомогательными нитями 4 (фиг. 11а, 11б, 11в), так и при их расположении под вспомогательными нитями 4 (фиг. 12а, 12б). При этом настил из пакета поперечных балок 6е может использоваться как с дорожным покрытием 6з (фиг. 12а), так и без него, например в случае, когда поверхность качения в виде головки рельса 6а сопряжена с корпусами основных нитей посредством поперечных балок 6и, выполняющих при этом функции шпал (фиг. 12б).The total rolling surface formed by the flooring of this type (which can be called planar) can be mounted on the main threads 3 of the track structure both at their location above the auxiliary threads 4 (Fig. 11a, 11b, 11c) and at their location under the auxiliary threads 4 (Fig 12a, 12b). In this case, the flooring from the package of transverse beams 6e can be used both with the road surface 6z (Fig. 12a) and without it, for example, when the rolling surface in the form of a rail head 6a is associated with the main thread housings by means of transverse beams 6i, performing This function is a sleeper (Fig. 12b).
Описанная транспортная система работает следующим образом.The described transport system works as follows.
При появлении в пролёте 10, например, между смежными промежуточными опорами 2' (фиг. 1) подвижного средства 12, по мере его продвижения от одной опоры к другой возрастает изгибающий момент, создаваемый им относительно точки крепления на опоре основной нити 3, стремящийся прогнуть эту нить. Этому изгибающему моменту противодействуют не только величины натяжения Т1 основной и Т2 вспомогательной нитей, но и жёсткость пространственной структуры зигзагообразно ориентированных стержневых элементов 5, образующих вместе с обеими нитями своеобразную струнно-стержневую предварительно напряженную ферму, обладающую собственным моментом сопротивления в каждом сечении. Присутствие связанной жесткими стержневыми элементами 5 с основной рельсовой нитью 3 вспомогательной нити 4 приводит к тому, что воспринимаемая основной нитью 3 нагрузка через треугольники, образованные осями жестких стержневых элементов 5, передаётся вспомогательной нити 4, т.е. воспринимается всей путевой структурой, работающей подобно стержневой ферме (но предварительно напряженной). При этом, если вспомогательная нить 4 под основной нитью закреплена с прогибом £ вниз (фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9), то момент сопротивления поперечного сечения такой путевой структуры при движении подвижного средства от опоры к опоре возрастает к середине пролёта между ними, что уменьшает деформацию путевой структуры при движении подвижного средства.When a 0 0 appears in a span, for example, between adjacent intermediate supports 2 '(Fig. 1) of the mobile means 12, as it moves from one support to another, the bending moment generated by it relative to the attachment point on the main thread support 3 tends to bend this thread. This bending moment is counteracted not only by the magnitude of the tension T 1 of the main and T 2 auxiliary threads, but also by the rigidity of the spatial structure of zigzag oriented rod elements 5, which together with both threads form a kind of string-rod pre-stressed truss with its own resistance moment in each section. The presence of the main rail thread 3 of the auxiliary thread 4 bound by rigid rod elements 5 causes the load perceived by the main thread 3 through the triangles formed by the axes of the rigid rod elements 5 to be transmitted to the auxiliary thread 4, i.e. perceived by the entire track structure, working like a rod farm (but pre-stressed). Moreover, if the auxiliary thread 4 is fixed under the main thread with a downward deflection (Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9), then the moment of resistance of the cross-section of such a track structure when the vehicle moves from the support to the support increases by the middle of the span between them, which reduces the deformation of the track structure during the movement of a mobile vehicle.
Благодаря тому, что силовые органы основной 3 и вспомогательной 4 нитей предварительно натянуты до высоких усилий, в них под действием расчётного изгибающего момента от расчётной подвижной нагрузки в сжатых участках не возникают напряжения сжатия (в них лишь уменьшаются усилия растяжения на величину усилий сжатия). Поэтому они сохраняют и устойчивость при малых поперечных размерах и, соответственно, низкой материалоёмкости. Движение подвижного средства в пролете между опорами лишь изменит напряжения растяжения в силовых органах нитей до меньших значений (например, с 10000 до 5000 кгс/см2). Кроме этого, во всем температурном диапазоне работы струнностержневой структуры (например, от +50°С летом до -50°С зимой) в ней не появятся результирующие сжимающие температурные напряжения, т.к. силовые органы нитей предварительно растянуты до усилий, больших чем максимальные температурные усилия сжатия, возникающие в сплошных протяженных элементах путевой структуры (силовой орган, корпус рельса, головка рельса и др.). Тем самым исключается необходимость в температурных деформационных швах (стыках) в нитях (в корпусе и головке рельса) и обеспечивается высокая ровность основной нити и сопряжённой с ней поверхности качения.Due to the fact that the power bodies of the main 3 and auxiliary 4 threads are pretensioned to high forces, in them, under the action of the calculated bending moment, no compressive stress arises from the calculated moving load in the compressed sections (they only decrease the tensile forces by the amount of compressive forces). Therefore, they also retain stability with small transverse dimensions and, accordingly, low material consumption. The movement of the vehicle in the span between the supports will only change the tensile stress in the power organs of the threads to lower values (for example, from 10,000 to 5,000 kgf / cm 2 ). In addition, over the entire temperature range of the string-rod structure (for example, from + 50 ° C in summer to -50 ° C in winter), the resulting compressive thermal stresses will not appear in it, since power bodies of the threads are pre-stretched to forces greater than the maximum temperature compressive forces arising in continuous extended elements of the track structure (power body, rail body, rail head, etc.). This eliminates the need for thermal expansion joints (joints) in the threads (in the housing and the rail head) and ensures a high flatness of the main thread and the rolling surface associated with it.
При наезде подвижного средства 12 на путевую структуру с выгнутой вверх основной нитью (фиг. 9) последняя, прогибаясь вниз (вместе со вспомогательной нитью 4 и стержневой структурой 5) на заранее определённую величину Δ, обеспечивает подвижному средству ровный (прямолинейный) путь движения. Наличие такого механизма взаимодействия подвижного средства с путевой структурой позволяет существенно увеличить пролёты между опорами без ухудшения ровности пути.When rolling mobile means 12 on the track structure with the main thread curved upward (FIG. 9), the latter, bending down (together with the auxiliary thread 4 and the core structure 5) by a predetermined value Δ, provides the moving tool with a straight (straight) path. The presence of such a mechanism of interaction of a mobile vehicle with a track structure allows to significantly increase the spans between the supports without deteriorating the evenness of the track.
Работа путевой структуры, в которой сопряжённая с корпусами нитей поверхность качения образована настилом из поперечных балок, уложенных пакетом, происходит аналогичным образом, так как путевая структура, образованная струнно-стержневыми фермами, остаётся неизменной.The work of the track structure, in which the rolling surface conjugated with the filaments is formed by laying out transverse beams laid in a package, proceeds in a similar way, since the track structure formed by string-rod trusses remains unchanged.
Способ построения транспортной системы описанного типа осуществляется следующим образом.The method of constructing a transport system of the type described is as follows.
После установки анкерных 2 и промежуточных 2' опор на основании 1 сначала на анкерные опоры 2 натягивают и закрепляют силовые органы основной 3 и вспомогательной 4 нитей путевой структуры (фиг. 1, фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9). Затем на промежуточных (поддерживающих) опорах 2' фиксируют (в проектном положении) обе нити относительно друг друга, после чего их жёстко, например сваркой, связывают между собой последовательностью периодически зигзагообразно ориентированных стержневых элементов 5, обеспечивая при этом необходимые величины натяжения (Т1 и Т2) основной и, соответственно, вспомогательной нитей.After installing the anchor 2 and intermediate 2 'supports on the base 1, first, the anchor bodies of the main 3 and auxiliary 4 threads of the track structure (Fig. 1, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9) are fastened and secured to the anchor supports 2. Then, on intermediate (supporting) supports 2 'they fix (in the design position) both threads relative to each other, after which they are rigidly connected, for example, by welding, with a series of periodically zigzag oriented rod elements 5, while providing the necessary values of tension (T1 and T 2 ) the main and, respectively, auxiliary threads.
- 7 006112- 7 006112
Корпуса нитей и головка рельса могут монтироваться как до, так и после фиксации силовых органов нитей на промежуточных опорах.The body of the threads and the rail head can be mounted both before and after fixing the power organs of the threads on the intermediate supports.
Фиксацию нитей в проектном положении в пролёте между смежными опорами при монтаже стержневых элементов 5 осуществляют известными вспомогательными средствами, например с помощью лесов и подмостей. Этими же средствами обеспечивается и соблюдение проектных значений усилий натяжения Т) и Т2 в процессе строительно-монтажных работ, так как основным условием неизменности этих усилий является отсутствие поперечных перемещений нитей в пролёте между смежными опорами, что и обеспечивается фиксацией нитей. При этом усилия Т1 и Т2 предварительного натяжения силовых органов основной и вспомогательной нитей выбирают в пределахThe fixation of the threads in the design position in the span between adjacent supports when mounting the core elements 5 is carried out by known aids, for example, using scaffolding and scaffolding. The same means also ensure that the design values of the tension forces T) and T 2 are maintained during the construction and installation work, since the main condition for the invariance of these efforts is the absence of transverse movements of the threads in the span between adjacent supports, which is ensured by fixing the threads. The efforts of the T1 and T 2 pre-tensioning of the power bodies of the main and auxiliary threads are chosen within
5<Т1/Р<1000,5 <T 1 / P <1000,
0,1<Т1/Т2<10, которые находятся в диапазоне от 103 кгс (для лёгких подвижных средств и малых пролётов) до 107 кгс (для тяжёлых подвижных средств и больших пролётов).0.1 <T 1 / T 2 <10, which are in the range from 10 3 kgf (for light vehicles and small spans) to 10 7 kgf (for heavy vehicles and large spans).
При построении монорельсовой системы (фиг. 5б, 5в) с несколькими вспомогательными нитями их вначале эквидистантно и на одном уровне закрепляют на опорах, соединяют между собой системой рассредоточенных по пролёту стержневых элементов 5', после чего эти нити жёстко соединяют с основной нитью стержневыми элементами 5.When building a monorail system (Fig. 5b, 5c) with several auxiliary threads, they are first equidistantly and fixed at the same level on supports, connected to each other by a system of core elements 5 'dispersed along the span, and then these threads are rigidly connected to the main thread by core elements 5 .
При построении транспортной системы с прогнутой вниз вспомогательной нитью 4 (фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9) она может выполнять функции подмостей при монтаже основной нити 3 и стержней 5 (для этого её прогиб ί в струнно-стержневой ферме должен быть согласован с монтажным прогибом под действием веса монтируемых элементов).When building a transport system with the auxiliary thread 4 bent down (Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9), it can perform the functions of the scaffolding when the main thread 3 and the rods 5 are mounted (for this, its deflection-in the string-truss should be matched with mounting deflection under the weight of the mounted elements).
Основные и вспомогательные нити могут натягиваться на анкерные опоры в виде плетей (длиной до 5000 м). В этом случае сплошной корпус 6 (фиг. 3б, фиг. 3в, фиг. 4в) будет предварительно напряжён (растянут вместе с силовым органом). В случае использования наборного (спиралевидного) корпуса 6 (фиг. 3а), корпус после натяжения силового органа 7 основной (или вспомогательной) нити напряжён не будет.The main and auxiliary threads can stretch onto anchor supports in the form of lashes (up to 5000 m long). In this case, the solid body 6 (Fig. 3b, Fig. 3c, Fig. 4c) will be prestressed (stretched together with the power body). In the case of using the type-setting (spiral-shaped) body 6 (Fig. 3a), the body will not be stressed after tensioning the power body 7 of the main (or auxiliary) thread.
Выбор того или иного варианта конструктивного выполнения основной и вспомогательной нитей для построения транспортной системы определяется условиями её эксплуатации, проектными требованиями к ней, прежде всего её назначением, видом перевозимых грузов, массой и скоростью движения подвижных средств.The choice of one or another variant of the constructive implementation of the main and auxiliary threads for the construction of a transport system is determined by the conditions of its operation, design requirements for it, first of all its purpose, type of cargo being transported, mass and speed of movement of mobile means.
Во всех описанных соотношениях размеры элементов (10, 1ь к Δ, ί, δ, а) выражаются в метрах, а значения усилий (Т1, Т2) и нагрузки (Р) - в кгс.In all the described ratios, the dimensions of the elements (1 0 , 1b to Δ, ί, δ, a) are expressed in meters, and the values of the efforts (T1, T2) and loads (P) - in kgf.
Описанная транспортная система может найти применение при строительстве как многорельсовых, так и монорельсовых магистралей в самых различных природных условиях, так как позволяет довести пролёты между опорами до 50... 100 м и более, при невысокой её материалоемкости и, соответственно, стоимости.The described transport system can be used in the construction of both multi-rail and monorail highways in a wide variety of environmental conditions, as it allows to bring spans between supports up to 50 ... 100 m and more, with its low material consumption and, accordingly, cost.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA200400905A EA200400905A1 (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | UNITSKY TRANSPORTATION SYSTEM (OPTIONS) AND METHOD OF CONSTRUCTION OF THE TRANSPORT SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA200400905A EA200400905A1 (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | UNITSKY TRANSPORTATION SYSTEM (OPTIONS) AND METHOD OF CONSTRUCTION OF THE TRANSPORT SYSTEM |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA006112B1 true EA006112B1 (en) | 2005-08-25 |
| EA200400905A1 EA200400905A1 (en) | 2005-08-25 |
Family
ID=35006740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200400905A EA200400905A1 (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | UNITSKY TRANSPORTATION SYSTEM (OPTIONS) AND METHOD OF CONSTRUCTION OF THE TRANSPORT SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA200400905A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU168549U1 (en) * | 2016-07-15 | 2017-02-08 | Ир Бон Сон | RAILWAY PACKAGE |
| RU2623786C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-06-29 | Александр Сергеевич Савельев | Multi-rail trestle road, revolver unit and method of construction of the road |
| WO2018195641A1 (en) | 2017-04-29 | 2018-11-01 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Truss track structure and rail |
-
2004
- 2004-07-09 EA EA200400905A patent/EA200400905A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2623786C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-06-29 | Александр Сергеевич Савельев | Multi-rail trestle road, revolver unit and method of construction of the road |
| RU168549U1 (en) * | 2016-07-15 | 2017-02-08 | Ир Бон Сон | RAILWAY PACKAGE |
| WO2018195641A1 (en) | 2017-04-29 | 2018-11-01 | Анатолий Эдуардович Юницкий | Truss track structure and rail |
| CN111094100A (en) * | 2017-04-29 | 2020-05-01 | 阿纳托利·尤尼茨基 | Truss type track structure and guide rail |
| CN111094100B (en) * | 2017-04-29 | 2021-07-16 | 阿纳托利·尤尼茨基 | Truss type track structure and guide rail |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200400905A1 (en) | 2005-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2325293C2 (en) | Stringed transportation system of yunitsky and methods of stringed transportation system build-up | |
| RU2520983C2 (en) | Transportation system of yunitsky | |
| CN106567320B (en) | The local gravity rigidity and auxiliary suspension cable structure system of large span stayed-cable bridge | |
| KR101256130B1 (en) | ease precast girder and bridge using the same | |
| RU2224064C1 (en) | Transportation system and method of its building | |
| WO2021056090A1 (en) | String transport system | |
| EA006112B1 (en) | Transport system of yunitsky and method of building the transport system | |
| Gesner et al. | Bridge within a bridge | |
| RU2223357C1 (en) | Transportation system (versions) and method of its building | |
| EP3560786B1 (en) | Transport system | |
| RU2373317C2 (en) | Prestressed reinforced concrete slab for railway roads | |
| KR100667584B1 (en) | Railroad tie for smooth ground | |
| Ižvolt et al. | Historical development and applications of unconventional structure of railway superstructure of the railway infrastructure of the Slovak Republic | |
| CN114728662B (en) | String type transport system | |
| EP3617024B1 (en) | Truss track structure and rail | |
| WO2017219114A1 (en) | Communications system | |
| CN112770955B (en) | You Nici-based transportation system and method of manufacturing and assembling same | |
| EA006111B1 (en) | Transport system of yunitsky and method of building the transport system | |
| RU2352705C1 (en) | Method for installation of permanent way | |
| KR100512663B1 (en) | Cable-Stayed Girder Bridge Type Long-distance-pier temporary bridge | |
| CN203583345U (en) | Suspension type frame-shaped bridge | |
| RU45404U1 (en) | METAL SPAN STRUCTURE OF RAILWAY BRIDGE | |
| EA034463B1 (en) | Yunitskiy's communication system and its application for transportation of liquids and/or gases and/or in power supply and/or communication networks | |
| CN217203443U (en) | Prestressed steel strand concrete crossing plate structure | |
| Aparicio | Differences in designing high-speed railway bridges and highway bridges |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Registration of a licence in a contracting state | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY RU |