Embedded Files
Câu 21. Đường ray dạng chuỗi sẽ được phủ cái gì?
Nhờ độ căng tiếp xúc thấp hơn (15-20 kgf /mm2 so với đường sắt thông thường là 100-120 kgf /mm2, được giải thích bởi một cấu hình hỗ trợ bánh xe khác, thuận lợi hơn) trong bánh xe đường ray của các bánh xe đường sắt trong hệ thống giao thông SkyWay sẽ ít bị ảnh hưởng hơn so với vận chuyển đường sắt. Cần phải chỉ ra rằng độ mòn của đường ray sẽ là 0,1- 0,5 mm sau khi tiếp xúc với tải trọng 100 triệu tấn. Ngoài ra, độ mòn của đầu đường ray sẽ giảm do các yếu tố sau: tải trọng bánh xe thấp hơn; Động lực học dễ dàng hơn trong vùng tiếp xúc của bánh xe-ray (thay vì hỗ trợ bánh xe côn góc - đầu đường ray hình trụ, đã triển khai lắp ráp đường ray hình trụ bánh xe trụ hình trụ trong công nghệ SkyWay, nó không chỉ làm giảm sức căng tiếp xúc, mà còn giảm đáng kể bánh xe kháng lực); không có căng thẳng phá vỡ đường sắt (dưới bánh xe); hành động đệm cao của tất cả các phần tử đường ray, không bao gồm bất kỳ tải động cao điểm nào, v.v ... Độ dày của đầu ray được thiết kế cho toàn bộ tuổi thọ vận hành của hệ thống vận chuyển SkyWay (50-100 năm). Ví dụ, để cung cấp tổng khối lượng vận chuyển 2-3 tỷ tấn, độ dày đầu đường ray 20-25 mm là đủ.
Hơn nữa, một đường ray dây, hay chính xác hơn là đầu của nó, sẽ được tạo thành từ các phần thuận tiện về mặt công nghệ dọc theo chiều dài của nó (không có bất kỳ khoảng trống nào). Chúng có thể, ví dụ, dài 20m. Một phần bị mòn hoặc bị lỗi của áo đường ray có thể được thay thế bất cứ lúc nào.
Hình 21.1 Đầu đường ray
Câu 22: Được biết, căng thẳng cơ học cao gây ra giãn vật chất. Nó có gây nguy hiểm gì trong hệ thống giao thông SkyWay không?
Thật vậy, bất kỳ hệ thống nào, kể cả hệ thống cơ học, đều có xu hướng cân bằng nhiệt động với thời gian. Ví dụ, lực kéo trong một dây căng dưới độ giãn dài bất biến giảm theo thời gian. Với ứng suất thiết kế trong một chuỗi thép 100 kgf/mm2 và khoảng cách giữa các giá đỡ neo là 3.000m, độ giãn dài ban đầu (sức căng) của dây trong một chuỗi sẽ tạo ra khoảng 15m, hoặc 1/200 chiều dài ban đầu của nó.
Lực căng ban đầu tương tự và độ giãn dài tương đối được quan sát thấy trong dây cường độ cao ứng lực trước trong các kết cấu bê tông cốt thép, ví dụ, các cấu kiện cầu, cũng như trong các dây treo và cầu dây văng, dây thừng của tháp truyền hình Ostankino, lò xo cung , lò xo trong các cơ chế khác nhau,vv,.. Dây dự ứng lực trong các kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước là điểm tương tự gần nhất của chuỗi SkyWay. Nó cũng thẳng (trong nhiều cấu trúc kỹ thuật, các sợi và ứng suất trước xoắn được sử dụng, việc giãn trong đó là kết quả của việc ép và giảm dây nhiều dây thay vì các quy trình thư giãn bằng thép) và cố định để tạo thành một tổng thể nguyên khối với phần còn lại của cấu trúc.
Kinh nghiệm vận hành cầu trong nhiều thập kỷ cho thấy việc giãn nở dây thép cường độ cao là không đáng kể và không gây nguy hiểm. Trong trường hợp này, cần nhớ rằng bê tông đúc sẵn có mức độ giãn cao hơn trong các kết cấu bê tông cốt thép truyền thống (không giống như trong hệ thống giao thông SkyWay). Hơn nữa, dầm cầu truyền thống phải chịu biến dạng uốn, xem xét rằng chiều cao của dầm nhỏ hơn hàng chục lần so với chiều dài của nó. Do đó, thậm chí biến dạng bổ sung không đáng kể của một thành phần cốt thép kéo dài (trong vùng kéo dài) hoặc bê tông nén (trong vùng nén của dầm) dẫn đến độ lệch của chùm tia cao hơn nhiều lần, cao hơn nhiều.
Trong hệ thống giao thông SkyWay, trên thực tế, dây được gia cố ứng suất trước, được nhấn mạnh không phải cho bê tông mà là cho các giá đỡ neo. Do đó, để giảm căng thẳng trong một chuỗi, khoảng cách giữa các giá đỡ neo lân cận sẽ giảm. Những thay đổi đáng kể sẽ phát sinh, khi giảm ứng suất trước tạo ra 10%, tức là nếu ứng suất giảm từ 100 đến 90 kgf / mm2.Trong trường hợp đó, một trong những giá đỡ neo sẽ di chuyển trong 1,5m (tức là 10% từ 15m), điều này là không thực tế. Đặc biệt là ở phía bên kia của cùng một giá đỡ neo, trong trường hợp này, khoảng cách đến giá đỡ neo khác sẽ tăng lên trong cùng 1,5m, điều này sẽ dẫn đến sự gia tăng biến dạng chuỗi ở cùng một phần. Điều này, do đó, sẽ ngăn chặn bất kỳ sự dịch chuyển giá đỡ neo nào.
Theo quan điểm trên, thép cường độ cao của chuỗi SkyWay có điều kiện vận hành thuận lợi hơn. Sự giãn nhỏ của nó, cho phép trong một thời gian khá dài, sẽ ít nguy hiểm hơn 1-2 lần so với thư giãn của cùng một cấu trúc cốt thép trong các kết cấu bê tông cốt thép ứng lực truyền thống được thiết kế cho tuổi thọ ít nhất 50 năm. Do đó, có thể kết luận rằng hệ thống SkyWay sẽ tồn tại ít nhất 100 năm (như Tháp Eiffel, thép cũng được tiếp xúc với lực giãn) mà không gặp vấn đề gì.
Câu 23. Khoảng giữa các trụ đỡ neo như thế nào?
Giá SkyWay được chia thành hai loại đặc trưng:
Trụ đỡ neo, trong đó thực hiện neo chuỗi (Hình 20);
- Trụ đỡ Trung gian, mang cấu trúc rãnh trong các khoảng giữa các giá đỡ neo (Hình 21).
Tùy thuộc vào yêu cầu địa hình địa phương và yêu cầu của ray, các kích thước nhịp sau cho trụ đỡ SkyWay được sử dụng:
1) Vận chuyển SkyWay dạng gắn: Khoảng cách giữa neo là 2-3 km (nếu cần - tối đa 10 km), trung gian - cứ sau 25-50m (nếu cần - tối đa 1.000 m trở lên);
2) Vận chuyển SkyWay dạng treo: Khoảng cách giữa neo là 2-3 km (nếu cần - tối đa 10 km), trung gian - cứ sau 200-300 m (nếu cần - lên tới 1.000 m trở lên).
Câu 24. Sẽ có bất kỳ ngã rẽ nào dọc theo tuyến đường?
Được xem xét, địa hình địa phương không ảnh hưởng đến các công nghệ SkyWay, có thể thiết kế đường đua theo một đường thẳng để thực hiện tuyến đường ngắn nhất. Tuy nhiên, nếu cần thiết, cấu trúc rãnh có thể có một đường cong cả trong các mặt phẳng dọc và ngang (Hình 22 và 23).
Để mang lại sự thoải mái khi đi lại (hành khách không nên cảm thấy quá tải ở các phần cong), bán kính cong của đường đua phải có ít nhất 10km cho tốc độ di chuyển 300km/ h, ít nhất 15km- cho 400 km / h, 20km- cho 500 km / h. Các vòng dốc phải được cung cấp nếu bán kính quay của các đường cong ngang thấp hơn. Độ cong có thể có bán kính nhỏ hơn, khoảng 1.000 m và nhỏ hơn, nhưng trong trường hợp này, tốc độ di chuyển trên các phần như vậy của đường đua không được vượt quá 100-150 km / h.
Bán kính cong tối thiểu là 10m (tại các nhà ga, nhà ga, kho, tức là ở những nơi, nơi tốc độ của ô tô đường sắt là tối thiểu). Trong trường hợp này, một đường ray trên các phần cong của đường ray có bán kính dưới 100 m sẽ được tạo ra mà không có dây (như đường sắt). Chúng sẽ được hỗ trợ bởi các cấu trúc nhịp dầm hoặc kèo của một thiết kế thông thường hoặc kiểu chuỗi.
Một hỗ trợ neo có thể được kết hợp với các ngã rẽ tại trạm (xem Hình 22) hoặc nó có thể được nối cho hai cấu trúc theo dõi tại ngã rẽ (xem Hình 23).
Câu 25. Trụ đỡ sẽ trải chịu tải trọng nặng chứ?
Về cấu trúc và tải trọng của chúng, các trụ đỡ của SkyWay tương tự như các trụ đỡ của các đường dây điện cao thế, như đã biết, chịu các tải trọng thấp hơn một số đơn hàng, ví dụ, trụ đỡ các cầu đường cao tốc và đường sắt hiện có.
Tải trọng thẳng đứng tối thiểu trên trụ đỡ trung gian của SkyWay một đường (xem xét tải di chuyển) là 10 tấn (nhịp 40 mét); cái tối đa là 50 tấn (một nhịp 500 mét). Các trụ đỡ neo được thiết kế cho tải trọng ngang của một chuỗi và thân đường ray ứng suất trước. Trong trường hợp này, chỉ có các trụ đỡ neo đầu cuối được tiếp xúc với tải, trong khi đó các trụ đỡ trung gian, tức là trụ đỡ công nghệ (số lượng của chúng chiếm hơn 90% tổng số trụ đỡ neo) là không tiếp xúc với tải ngang trong quá trình ray hoạt động khi biến dạng chuỗi được đối trọng từ cả hai phía của trụ đỡ.
Do đó, ứng suất ngang (dọc) ước tính của, ví dụ, 250 tấn trên 1 đường ray và 500 tấn trên mỗi neo của đường đơn sẽ được coi là khẩn cấp (trong trường hợp tất cả các chuỗi của cấu trúc đường ray bị đứt ở một bên của hỗ trợ) và công nghệ (trong quá trình lắp ráp, khi hỗ trợ neo đã cho là thiết bị đầu cuối, vì đường ray không được xây dựng thêm). Trong điều kiện hoạt động bình thường của đường đua, các trụ đỡ neo (ngoại trừ hai trụ đỡ đầu cuối, mạnh hơn) sẽ không gặp phải bất kỳ ứng suất ngang nào.
Với sự gia tăng trọng lượng ô tô đường sắt, chiều dài nhịp và tốc độ thiết kế, tải trọng hỗ trợ sẽ tăng lên. Tuy nhiên, những tải trọng này so với tải trọng trên các trụ đỡ cầu thông thường sẽ không đáng kể. Các trụ đỡ cũng sẽ chịu các tải trọng bổ sung, được xem xét khi được thiết kế: các vật thẳng đứng - từ trọng lượng băng và tuyết (trong vòng 10 kgf trên một mét chạy của đường đua, hoặc 300 kgf trong một nhịp dài 30m); ngang:
а) tăng tốc và phanh của xe ô tô theo chiều dọc (tải trọng được phân phối trên nhiều trụ, bao gồm, chủ yếu là trụ neo; chịu lực của trụ đỡ trung gian không quá 100-200 kgf);
b) tải trọng gió ngang ảnh hưởng đến ô tô đường sắt, kết cấu và trụ đỡ đường ray (do sức cản của gió thấp và sự tinh giản khí động học tốt của tất cả các yếu tố SkyWay được chỉ định, tải trọng gió sẽ tương đối nhỏ).
Hình 20. Trụ neo của SkyWay gắn trên đường đôi (biến thể)
Hình 21. Trụ trung gian độ cao thấp của SkyWay gắn trên đường ray đơn (biến thể)
Hình 22. Trụ đỡ neo đảo chiều của SkyWay được gắn kết hợp với trạm hành khách
Hình 23. Trụ đỡ neo đảo ngược của SkyWay hai lần (biến thể)
Câu 26: Chiều cao của trụ thế nào?
Hình 24. Chiều cao tăng cường kết hợp với bán kính đường cong đứng (biến thể)
Chiều cao tối thiểu của các trụ đỡ cần thiết để đi qua an toàn máy móc nông nghiệp, động vật hoang dã và vật nuôi trong cấu trúc ray SkyWay là 3-4 mét. Trong một số trường hợp, chiều cao của giá đỡ có thể bằng 0, khi đầu đường ray được bố trí trên mặt đất (Hình 10) và cấu trúc đường ray được lắp đặt trên khung nghỉ đặc biệt được xây dựng trên đường nhựa hoặc trên mặt đất (móng). Chiều cao tối đa của trụ đỡ chỉ bị giới hạn bởi tính khả thi về kinh tế và có thể đạt tới các giá trị từ 100m trở lên (Hình 24)
Chiều cao tối ưu của trụ đỡ trên địa hình bằng phẳng và vừa phải là 5-6 mét. Chiều cao như vậy sẽ cho phép vượt qua thực tế bất kỳ khu rừng nào mà không có khoảng trống đáng kể (dưới đường đua sẽ có những cây phát triển thấp, cây bụi, v.v.), đường cao tốc và đường sắt, sông nhỏ và trung bình. Trong trường hợp này, môi trường sẽ tiếp xúc với thiệt hại tối thiểu. Chiều cao trung bình của các giá đỡ ở địa hình gồ ghề sẽ là 10-20 m và hơn thế nữa.
Câu 27. Tiêu thụ nguyên liệu cho trụ đỡ như thế nào?
Không nhiều. Trụ đỡ có thể được làm bằng bê tông cốt thép hoặc thép. Trong trường hợp đầu tiên, ở độ cao trung bình hỗ trợ là 6m, mức tiêu thụ bê tông cốt thép cho công trình của chúng trên một km đường ray đôi SkyWay sẽ lên tới khoảng 200m3. Để so sánh: tiêu thụ bê tông cốt thép chỉ cho cho hàng rào hai bên của tuyến đường sắt đơn cũng đạt 750m3/ km. Do đó, các trụ đỡ của SkyWay sẽ tiết kiệm chi phí hơn và ít tốn vật liệu hơn, ví dụ, chỉ hàng rào của đường sắt tốc độ cao (không có hàng rào này, không thể đảm bảo an toàn 100%, ngay cả một con nai sừng tấm, một con lợn rừng hoặc một con bò đi ra ngoài đường đua sẽ gây ra trật bánh).
So sánh mức tiêu thụ bê tông cốt thép cho các trụ đỡ SkyWay và cường độ vật liệu của tà vẹt bê tông cốt thép cho thấy 1/3 phần tà vẹt đường sắt là đủ để sản xuất các hỗ trợ cho đường ray SkyWay có cùng chiều dài. Khi sản xuất thép trụ, mức tiêu thụ thép sẽ không cao, khoảng 50 tấn/km cho một đường đơn. Điều đó có nghĩa là mức tiêu thụ thép sẽ ít hơn đáng kể so với khối lượng của một tà vẹt đường sắt hạng nặng hiện đại có cùng chiều dài (trên 1 km đường ray).
Câu 28. Trụ có bị giao động? Nếu có, nó có thể ảnh hưởng đến sự đồng đều của ray và an toàn của đi lại trên đó thế nào?
Cấu trúc đường ray SkyWay dựa trên cấu trúc thượng tầng của các trụ đỡ, có thể được dịch chuyển theo ba hướng chính: dọc theo đường ray, qua lại đường ray và xuống. Ví dụ, với chiều cao hỗ trợ là 10m, sự dịch chuyển của đỉnh trụ theo hướng di chuyển của unibus (dọc theo đường ray) ngay cả trong 100mm sẽ dẫn đến việc đường ray nằm thấp hơn 0,5 mm. Do đó, thực tế nó sẽ không ảnh hưởng đến độ đồng đều của đường đua (hoặc với độ dịch chuyển của nó trong 10mm, mức hạ thấp như vậy sẽ chỉ là 0,005 mm).
Sự dịch chuyển xuống của các trụ đỡ dưới kết cấu và trọng lượng đầu lăn sẽ phụ thuộc vào độ cứng nén của kết cấu và khả năng chịu đựng của nền móng và mặt đất. Móng cọc ở độ sâu 10m giúp loại bỏ sự dịch chuyển của mặt đất, nếu một cọc tiêu chuẩn được đưa vào giới hạn 100 tấn được tiếp xúc với tải trọng ước tính 20 tấn (đối với chuyển vị cọc, nó phải được rửa sạch ở độ sâu hơn 3m, điều này khó có thể xảy ra ngay cả trong trường hợp lũ lụt. Do đó, chuyển vị dọc ước tính của đỉnh hỗ trợ dưới các tổ hợp tải trọng bên ngoài bất lợi nhất sẽ nằm trong phạm vi 1mm; Ngoài ra, sự dịch chuyển này sẽ ở giai đoạn đàn hồi, không tích lũy biến dạng dẻo.
Chuyển vị ngang của đỉnh trụ gây nguy hiểm lớn nhất, vì chúng có thể dẫn đến biến dạng ray bên trên. Trong trường hợp này, độ võng trong phạm vi 5 mm ở khoảng cách 50m được coi là an toàn, điều này sẽ giúp di chuyển an toàn và thoải mái ở tốc độ di chuyển lên tới 500 km/h. Do đó, các trụ đỡ trung gian được thiết kế với độ cứng theo hướng ngang cao hơn so với hướng dọc, dưới tác động bên ngoài bất lợi nhất (như gió bão mạnh, tải trọng bánh xe, v.v.) sẽ gây ra rung động ngang của trụ đỡ trong phạm vi cho phép giới hạn.
Để loại bỏ hậu quả của sự dịch chuyển không lường trước của các trụ đỡ (ví dụ, do hậu quả của trận động đất hoặc lở đất, v.v.), mỗi trụ đỡ được trang bị một hệ thống điều chỉnh ray để đảm bảo độ chính xác 1 mm.
Câu 29. Điều gì sẽ xảy ra nếu một trụ đỡ bị phá hủy, ví dụ, do hậu quả của một cuộc tấn công khủng bố?
Nó sẽ không dẫn đến tai nạn trên đường dây. Lý do là đường ray, bao gồm cả chuỗi chịu tải, không bị gián đoạn. Lỗi trụ đỡ (mỗi trụ đỡ được cố định vào đường ray theo dõi bởi một thiết bị tháo gỡ đặc biệt như đuôi thằn lằn) sẽ chỉ dẫn đến việc nhân đôi nhịp và, tương ứng, trong một số biến dạng ray tăng lên. Do đó, nó sẽ ảnh hưởng đến hệ thống treo bánh xe, nhưng không ảnh hưởng đến hành khách. Do đó, trong trường hợp một số trụ liên tiếp bị nổ tung trong một cuộc tấn công khủng bố, đường đua sẽ không được đưa vào hoạt động. Hệ thống giao thông SkyWay được đặc trưng bởi khả năng sống sót cao, nó có khả năng chống lại các cuộc tấn công khủng bố và thiên tai không kém, như động đất, bão, lở đất nghiêm trọng, lũ lụt, v.v.
Ngay cả khi tất cả các hỗ trợ trung gian được thổi bay liên tiếp, cấu trúc ray giữa các trụ đỡ sẽ nằm trên mặt đất và có thể di chuyển ở tốc độ thấp trên cấu trúc căng thẳng đó, nằm ngay cả trên mặt đất mềm .
Câu 30. Điều gì sẽ xảy ra nếu một trụ neo bị nổ tung?
Nếu tính đến sức mạnh và sự vững chắc của nó, không dưới 100kg chất nổ TNT và các chế phẩm kỹ lưỡng sẽ được yêu cầu để thổi bay một hỗ trợ neo. Tuy nhiên, thực tế là không thể vì SkyWay sẽ có một hệ thống an ninh phân tán, bao gồm điều khiển điện tử cho tất cả các bộ phận theo dõi và toa xe, và điều khiển trực quan như quan sát theo dõi từ một máy bay trực thăng được trang bị đặc biệt. Dịch vụ an ninh có khả năng truy tìm kịp thời các hoạt động chuẩn bị của những kẻ khủng bố, thực hiện các biện pháp cần thiết để đảm bảo an toàn, ví dụ như bằng cách dừng di chuyển trên một đoạn đường nguy hiểm.
Tuy nhiên, ngay cả khi trụ neo bị phá hủy, rãnh SkyWay sẽ vẫn hoạt động, vì việc neo dây được sắp xếp theo cách mà việc truyền lực đến phần rãnh tiếp theo sẽ được thực hiện bỏ qua thân trụ đỡ, thông qua một yếu tố kết cấu thép đặc biệt. Điều đó có nghĩa là ngay cả khi cơ thể trụ neo bị hỏng, tính liên tục của đường ray dây sẽ không bị gián đoạn.
Google Sites
Report abuse