Hình 1. Chuỗi đường ray của SkyWay được gắn: 1 đường sắt; 2 dây cáp cường độ cao (bó dây thép); 3 liên kết để buộc dây vào thân đường sắt; 4 mỏfiller (một loại bê tông đặc biệt); 5 thân ray.

Ray dạng chuỗi là một loại thép hoặc dầm bê tông cốt thép thông thường (dọc theo toàn bộ chiều dài), được trang bị một đầu ray và được gia cố thêm bằng các dây cáp (kéo căng) ứng suất trước (xem Hình 1, 13 và 14) .

Lực căng dây cực đại trên một đường ray (tùy thuộc vào độ dài nhịp, giới hạn chuyển động tốc độ và khối lượng thiết kế của unibus hoặc unitruck) là 10.000 tấn trở lên (ở nhiệt độ thiết kế lắp ráp - + 20 ° C). Nó kết hợp các phẩm chất của một sợi dây linh hoạt (ở một khoảng lớn giữa các giá đỡ) và một chùm cứng (ở một nhịp nhỏ dưới một bánh xe ô tô đường sắt và phía trên giá đỡ).

Do đó, dưới tác động của tải trọng bánh xe tập trung, bán kính cong của đường ray là 1.000 m trở lên (tốc độ thiết kế càng cao thì bán kính này càng phải cao). Do đó, bánh xe lăn của phương tiện trên ray sẽ êm thuận, không bị sóc ngay tại giữa nhịp hay tại trụ đỡ.

Một đường ray chuỗi được đặc trưng bởi cường độ cao, độ cứng cao, đồng đều, khả năng sản xuất và dễ lắp ráp, tiêu thụ vật liệu thấp (thép100 kg/ m, bê tông hoặc chất độn khác: 0,005 50% m3 / m), phạm vi rộng nhiệt độ làm việc (từ + 70 ° C đến tới -70 ° C). Nó cung cấp một đường trơn lý tưởng cho chuyển động của bánh xe vì nó không có khớp nối công nghệ hoặc nhiệt độ dọc theo toàn bộ chiều dài của nó.

Chi phí của đường ray dây lắp ráp được ước tính từ 10.000 USD mỗi 1 km, ít hơn so với đường sắt hiện hữu. Đường ray SKYWAYis rẻ hơn so với đường sắt thông thường, đường ray một chiều và ô tô từ 30 -40 triệu USD/ km. Ở tốc độ 350 km / h, unibus sẽ tiết kiệm chi phí hơn so với đường sắt tốc độ cao gấp 6- 8 lần, so với xe hơi thể thao từ 15 -20 lần.

Hình 2. Sự khác nhau giữa các kiểu và cấp độ phương tiện SkyWay

Hình 3. Ray đội SkyWay trong một thành phố, tốc độ lên tới 150 km / h

Hình 4. Đường ray đơn SkyWay tốc độ trung bình, tốc độ lên tới 250 km / h

Hình 5. Đường ray tốc độ cao ở nơi bằng phẳng, tốc độ lên tới 400 km / h

Hình 6. Đường ray siêu tốc độ, tốc độ tối đa lên tới 450km/h

Hình 7. SkyWay ở độ cao lớn trong thành phố

Hình 8. Unibus trong đô thị

Hình 9. Xe buýt trên cấu trúc đường ray

Hình 10. Xe buýt đô thị trên một đường ray được xây dựng bằng BT atphan

Hình 11. SkyWay tốc độ cao một đường đồng bằng

Hình 12. Đường vận chuyển hàng hóa SkyWay để vận chuyển hàng rời và hàng lỏng

Câu 3: Có bất kỳ sự tương tự của một chuỗi đường sắt giữa các cấu trúc xây dựng khác không?

Tương tự gần nhất của nó là một dầm bê tông cốt thép ứng lực trước của một cây cầu được làm bằng các cấu kiện cứng (kết cấu bê tông cốt thép) và các bó dây và cáp thép linh hoạt được căng đến khoảng 100 kg / mm2 và đặt vào các kênh đặc biệt bên trong dầm.

Các bó cáp và bó sơi dây được cố định bằng hỗn hợp hóa, ví dụ, dung dịch xi măng hoặc nhựa epoxy được lấp đầy trong các kênh để tạo ra một cấu trúc duy nhất. Tương tự khác là một cây cầu treo có một bó cứng được chống đỡ bởi một dây cáp, có độ võng.

Các bó cáp và cáp được cố định với một hệ thống treo để tạo ra một cấu trúc duy nhất. Điểm khác biệt chính để phân biệt cầu treo với thanh ray là thực tế là cáp của cầu treo nằm ngoài dầm cứng trong khi cáp của thanh ray được lắp bên trong thân ray rỗng chứa đầy hỗn hợp hóa rắn hoạt động như một hệ thống treo, và kết hợp với một cơ thể, một bó cứng.

Câu 4: Sự khác biệt chính của đường ray dây với các cấu trúc khác là gì?

Đường ray dây trong tất cả các lớp của SkyWay được được thiết kế sao cho độ võng xây dựng của một chuỗi (cáp xoắn hoặc không xoắn), với độ võng cho 20- 50 m, chỉ từ 10-150mm. Một chuỗi có độ võng như vậy dễ dàng được đặt bên trong cấu trúc có kích thước ngang nhỏ (xem Hình 1 và 13). Điều này sẽ đảm bảo tính đồng đều cao của đường ray. Để đảm bảo độ đồng đều cao hơn, đường ray ở mỗi vị trí võng có thể được thực hiện bằng cách uốn cong ngược tương đương với biến dạng động của độ võng khi phương tiện di chuyển trên nó.

Hình 13. Một trong những thiết kế thay thế của ray SkyWay để triệt tiêu độ võng

1. a) tiết diện; b) mặt cắt dọc; b) 1 đường ray; 2 thân ray; 3 dây cáp(dây xoắn hoặc không xoắn); 4) bê tông đặc biệt, 5) trụ đỡ

Trong một số biến thể thiết kế của SkyWay, cả đường ray và dây đều được đặt với độ võng ở giữa nhịp (nhịp càng dài thì càng nhiều độ võng, xem Hình 16). Biến thể thiết kế như vậy là hiệu quả nhất trong SkyWay đô thị, khi giữa các trạm trên 2 cấp độ, thì sẽ không có trụ đỡ, tức là khoảng cách nhịp trong nó sẽ bằng khoảng cách giữa các trạm lân cận.

SkyWay làm như vậy sẽ tiết kiệm năng lượng nhất, vì sau khi rời khỏi trạm và xuống dốc, unibus sẽ được tăng tốc lên tốc độ thiết kế không phải do động cơ, mà do lực hấp dẫn (được gọi là động cơ trọng lực). Khi vào trạm và đi lên dốc, nó sẽ bị hãm không phải bằng phanh, mà lại bằng trọng lực (gọi là phanh trọng lực).

Trong trường hợp này, sẽ nhận được sự phục hồi năng lượng hiệu quả nhất trong số tất cả những trường hợp có thể, với hệ số hiệu quả là 100%. Lý do là unibus sẽ hoạt động không sử dụng một số cơ chế với tất cả các nhược điểm của nó, mà theo các định luật vật lý, theo đó năng lượng thế năng của unibus từ trạm, nơi nó đứng yên, sẽ được chuyển hóa thành động năng khi di chuyển ở phần này với tốc độ tối đa ở giữa nhịp, để sau đó được biến đổi năng lượng thế năng trở lại ở trạm tiếp theo.

Tốc độ chuyển động tối đa ở đây có thể được thiết lập dựa trên chênh lệch chiều cao xây dựng giữa trạm và giữa nhịp, và năng lượng dựa trên giá trị của tổn thất và tổn thất khí động học để vượt qua lực cản của bánh xe unibus khi di chuyển giữa các đoạn.

Ví dụ, các biến thể được thiết kế của cáp treo SkyWay, chẳng hạn, một chiếc unibus 20 chỗ ở khoảng cách 1.000m yêu cầu một động cơ chỉ 5 kW, hoặc 0,25 kW / hành khách để đạt tốc độ tối đa 100 km / h. Không có hệ thống giao thông đô thị tiên tiến và được biết đến nào có điểm dừng sau mỗi 1.000 m và tốc độ chuyển động 100 km / h tại đoạn có thể có hoặc sẽ có hiệu quả như vậy. Để làm như vậy, mức chênh lệch giữa các trạm và giữa nhịp phải là khoảng 35 m. Với mức chênh lệch 20 m, tốc độ tối ưu sẽ vào khoảng 70 km / h.

Hình 14. Một trong những thiết kế thay thế của ray treo cho SkyWay

1) đầu; 2) dây (bó dây thép); 3) thớ thịt; 4) thân

Câu 5: Kích thước mặt cắt ngang và khối lượng của đường ray dây là gì?

Đường ray dây được đặc trưng bởi các kích thước ngang tối đa sau: chiều rộng 120 mm, chiều cao 350mm (đối với SkyWay được gắn tốc độ cao và siêu nặng). Kích thước tối thiểu là như sau: chiều rộng 30 mm, chiều cao 9mm (đối với SkyWay treo siêu nhẹ). Khối lượng của ray là từ 3 đến 120 kg, trong đó thép tạo ra 50% - 90% khối lượng.

Câu 6: Khối lượng sắt của một ray dạng chuỗi Skyway sắt nhẹ hơn ray xe lửa thông thường chứ?

Thép của một đường ray xe lửa hạng nặng hiện đại (xem xét cả tấm đế, kẹp bu lông, v.v.) đủ để sản xuất cấu trúc đường ray (cả hai ray) của SkyWay được gắn một đường ray có cùng chiều dài (mức tiêu thụ thép là 60- 100 kg trên 1 mét cấu trúc đường ray) hoặc SkyWay gấp đôi dây treo Skyway hạng trung. Trong trường hợp này, cần nhớ rằng một đường ray xe lửa có nhịp chỉ 0,5 - 0,6 m (khoảng cách giữa các tà vẹt lân cận) và của SkyWay nằm trong khoảng từ 30 -35m đến 2- 3 km.

Câu 7: Đường ray chuỗi Skyway yêu cầu vật liệu đặc thù cho sản xuất nó?

Không, nó không. Tất cả các vật liệu cần thiết cho sản xuất của nó được sản xuất ngày nay bởi các ngành công nghiệp của bất kỳ nước phát triển nào, bao gồm cả Nga. Ví dụ, một đầu đường ray, dọc theo đó một chiếc xe SkyWay thực sự di chuyển, có thể được làm bằng thép được sử dụng cho đường ray xe lửa hoặc các cấu trúc cầu. Do đó, một đầu ray có thể được cán bằng các máy cán thông thường, chỉ được trang bị các phụ kiện đơn giản hơn.

Lý do là một cấu hình đầu đường ray đơn giản hơn nhiều so với đường ray xe lửa và khối lượng trên mỗi đơn vị chiều dài thấp hơn đáng kể: 3-25 kg/m.

Ray chuỗi SkyWay được chế tạo dưới dạng cáp xoắn hoặc không có dây bao gồm các dây thép cường độ cao có đường kính 1,5 mm. Dây này có độ bền kéo 90-350 kg / mm² được sản xuất công nghiệp ở nhiều nước để sử dụng cho dây cáp và dây thừng trong cầu treo và cầu treo dây văng, trong các kết cấu gia cố ứng lực trước, dây thép của lốp ô tô, v.v. thép được sản xuất bởi các nhà sản xuất phần lớn phù hợp với chuỗi này, do đó không cần phải liệt kê chúng. Một dải ruy băng, băng, que, ống, vv làm bằng thép hoặc các vật liệu cường độ cao khác, bao gồm vật liệu tổng hợp và polyme, cũng có thể được sử dụng như một chuỗi.

Điều tương tự cũng đúng đối với các thành phần đường ray khác, cấu trúc đường ray, hỗ trợ và ô tô đường sắt SkyWay. Các thành phần này được sản xuất bởi ngành công nghiệp hoặc việc bắt đầu sản xuất chúng sẽ không thành vấn đề.

Là vật liệu hóa rắn để hợp nhất (để làm nguyên khối) dây và thân đường ray, có thể sử dụng vữa xi măng với phụ gia chất dẻo và chất ức chế ăn mòn, vật liệu thành phần dựa trên nhựa epoxit hoặc silicone, bitum và các vật liệu liên kết sản xuất công nghiệp khác.

Câu 8: Sơ đồ theo dõi tuyến tính là gì?

Sơ đồ đường ray tuyến tính của SkyWay được gắn (các biến thể), khi một ô tô đường sắt được đặt phía trên đường ray dây, được hiển thị trong Hình 15; của SkyWay bị treo (ô tô đường sắt nằm dưới đường ray)) Hình 16.

Tùy thuộc vào độ dài nhịp, các loại cấu trúc theo dõi SkyWay sau đây được giả định với chiều dài 50m.Cấu trúc cáp hỗ trợ bổ sung (kéo dài hơn 50 m) với cáp được cài đặt:

1. a) ở phía dưới;
2. b) ở đỉnh đầu với một độ võng;
3. c) tại dây cáp hàng đầu ở lại.

Cấu trúc 3 tầng, với một chuỗi giàn (kéo dài đến 500 m).

Các trụ của SkyWay được chia thành hai loại đặc trưng: neo (được cài đặt sau mỗi 1.000m trở lên) và cột buồm hỗ trợ (được cài đặt cứ sau 10-1.000 m trở lên).

Hình 15. Sơ đồ tuyến tính tuyến tính cho SkyWay được gắn: a) xem mặt bên; b) nhìn từ trên xuống; 1 cấu trúc theo tay chuỗi đường sắt; 2 Trụ đỡ; 3, 4, 5, 6, neo tại các trụ tương ứng: trung gian, trụ, thiết bị đầu cuối, với chuyển làn; 7 cáp hỗ trợ; 8 trạm liên lạc ngay lập tức; 9 đoạn ray làm bằng đường ray thông thường (thuộc loại đường sắt); 10 thiết bị đầu cuối; 11 đường sắt ô tô

SkyWay dạng treo cũng có một số biến thể thiết kế, bao gồm cả cáp hỗ trợ (xem Hình 16).

Hình 16. Sơ đồ tuyến tính tuyến tính cho SkyWay cápị treo: 1 cấu trúc rãnh đường ray (một hoặc hai đường ray chuỗi trên một rãnh); 2 trụ đỡ; 3 trụ neo kết hợp với ga hành khách; 4 yên ngựa (cung cấp thông suốt qua hỗ trợ trung gian); 5 cáp hỗ trợ; 6 ô tô treo.