Глава 2
Разработчиком СТС является фирма НТЛ (новые транспортные линии), созданная для этих целей в г* Минске в 1994 году, а патентообладателем — фирма “NTL Мене Transportlinlen GmbH” (г. Берлин), созданная в Германии также в 1994 году с целью правовой защиты проекта. На принципиальную схему СТС и ее конструктивные особенности подана международная заявка на изобретение uЛинейная транс-портыая система” (г, Женева, Швейцария) N9 PCT/IB 94/00065 от 08.04.94 г. и получен первый патент (Российская Федерация, патент N9 94026782/11 от 26.09.94 г.). Переход на национальную стадию патентования в 40 странах мира будет осуществлен в 1996 г., поэтому конструктивные особенности СТС в настоящей работе могут быть раскрыты лишь в пределах международной заявки, хотя степень проработанности СТС в настоящий момент значительно выше.
Струнная транспортная система представляет собой конструкцию, имеющую большую протяженность, достигающую тысяч километров. Характеристики такой системы — надежность, долговечность, предельная скорость движения, стоимость строительства и эксплуатации и др. — будут зависеть не только от конструкции ее отдельных элементов, во и от их линейной компоновки. Такая компоновка для наиболее характерных участков трассы (равнинный, горный и морской участки) представлены на рис. 2.1.
Струнная путевая структура 1 размещена на опорах, разделяющихся на три характерных типа: промежуточная (поддерживающая) опора 2, анкерная ? и тормозная опора 4. Опоры установлены, соответственно, с шагом /0 « 10...200 м, Zfl« 1...100 км, Zw = 0,1.. .10 км. Расстояние между опорами зависит от технологии строительства, рельефа местности, используемых материалов для несущих конструктивных элементов, особенно для струны, условий эксплуатации, массы и расчетной скорости движения транспортного модуля, усилий натяжения струны и других факторов.
 |
| Рис. 2.1. Линейная схема СТС: а равнинный участок; б — горный; в — морской; 1 — струнная путевая структура; 2 — промежуточная (поддерживающая) опора; 3 — анкерная опора; 4 *— тормозная опора; J — труба-тоннель; 6 — подводная станция-поплавок;7 — поддерживающий поплавок; 8 — якорная тага; 9 — якорь;10 — подземный тоннель. |
На участках со сложным рельефом местности трасса может проходить расстояние 1т между соседними тормозными опорами одним пролетом длиной ОД..Л км и более (без промежуточных опор). При этом параболический прогиб струнной путевой структуры под действием силы тяжести будет иметь значения (0,0G1...0,Ql)/m и может быть плавно вписан в продольный профиль трассы (рис. 2.1, б). В аналогичных случаях СТС может проходить расстояние 1а между соседними анкерными опорами одним пролетом длиной до 10 км. Таким путем могут быть преодолены глубокие ущелья, проливы, расстояния между островом и материком, между вершинами соседних гор и другие препятствия. Параболический прогиб путевой структуры под действием силы тяжести не превысит в этом случае значения 0,05/а, что также позволяет плавно вписать его в продольный профиль трассы.
На морском участке трасса СТС размещена в подводной трубе-тоннеле 5, выполненной с нулевой плавучестью и размещенной на глубине 10...100 м и более. На такой глубине исключается воздействие разрушительных штормов. С целью обхода мощных морских течений тоннель может уходить на большую глубину. Для обеспечения избыточной плавучести, чтобы не допустить затопления трубы под воздействием подвижной нагрузки, служат поплавки 7, которые заякорены на дне моря. Учитывая низкую материалоемкость якорных тяг и их редкое размещение (через ОД...10 км), глубина моря не имеет принципиального значения для стоимости СТС. Роль анкерных опор выполняют подводные станции-поплавки б, изготовленные с высокой избыточной плавучестью. Промежуточные и тормозные опоры СТС, имеющие небольшие размеры, размещены внутри тоннеля. Труба-тоннель, выполненная из стали или предварительно напряженного железобетона, имеет внутренний диаметр 2,5...3 м и растянута в продольном направлении до усилия 1000 тс и выше. Поэтому она будет работать в СТС и как струна с пролетом /в.
На основных участках СТС, т.е. на участках протяженностью /0 (между поддерживающими опорами 2), путевая структура не имеет прогибов (рис. 2.2, а), т.к. статический прогиб ус струны 3 размещен ("спрятан”) внутри ее конструкции. Нагрузка от веса путевой структуры и транспортного модуля передается на струну посредством прокладки 4, высота которой вдоль пролета изменяется от нуля (над опорой) до максимального значения ус (в середине пролета). Поэтому головка 5 рельса, по которой движутся колеса транспортных модулей, в статике имеет ровную поверхность без прогибов и стыков. Возможно выполнение СТС, в которой рабочая поверхность головки рельса представляет собой волнистую линию (рис. 2.2, б). Ее форма является зеркальным отражением относительно прямой линии 8 динамического