Рішення опори не наземних доріг,
Дав для прогресу нам сам Бог.
У статті розглядається різні види опор естакадних і багаторівневих залізних і автодоріг, застосування і перспективи побудови.
Describes the different types of bearings èstakadnyh and multi-level rail and road networks, application and prospects of building.
Опора - частина споруди, яка сприймає навантаження від одних елементів його і передає її зосереджено іншим елементам або його основи. Опори часто мають вертикальну орієнтацію в просторі, похилу або іншу, викликану загальною геометрією силової конструкції, спрямують і дизайном. Чи не наземні споруди, а саме залізниці з'явилися в дореволюційній Росії на початку ХХ століття для багатопролітної Естакадній залізниці для лівобережного підходу Фінляндського залізничного моста через річку Неву. Вона була побудована в 1911-1913 рр. за проектом фірми «Христіані« (Данія) (ріс1.).
Мал. 1. Залізобетонна естакада лівобережного походу Фінляндського залізничного моста через р. Неву (1911-1913 р.р.).
Залізниця в цьому місці проходила по зоні досить щільної фабрично-заводської забудови, де вартість земельних ділянок була дуже висока, а застосування замість наземної насипу з викупом цих ділянок, які не наземної залізобетонної естакади виявилася економічно вигідним. Довжина естакади склала 600 м. І складалася з однопрогонових чотиристійкових залізобетонних рам з прольотами по 13,8 м. На консольні виступи яких спиралися залізобетонні балки-підвіски. З метою підвищення поперечної стійкості естакади стійки (опори) рам були нахилені і розсунуті (розширені) в сторони. Розширення стійок (опор) в напрямку знизу вгору, закруглені вути їх сполучення з ригелями, поперечні діафрагми, що забезпечують просторову жорсткість системи - всі ці особливості естакади, безпосередньо пов'язані з сутністю рамної конструкції, створили своєрідний образ, в якому правдиво відбилася функціональна і технічна специфіки споруди . Ці конструктивні рішення були застосовані в одноколійній Естакадній залізниці підходу поїздів до Фінляндському вокзалу Петербурга.
Історично друге застосування подібних опор було запропоновано і реалізовано в надшвидкісний (до 430 км / год) бесколесной дорозі Маглев (магнітна левітація), захищене патентом Німеччиною в 1935 р (рис.3). Була побудована кільцева одноколійна естакадними дорогами, де демонстраційні вагони піднімалися на електромагнітної подушці на висоту 10 мм. У вагонах були розташовані з боків уздовж вагонів постійні потужні магніти з вісьмома різнополярними і різноспрямованими намагнічених (через 45 0), а в колії нерухомому залізобетонній основі (плоских плитах) розташовуються потужні електромагніти (електричні обмотки), що перемикаються від комутатора так, що певного полюса постійних магнітів в вагонах відпо-ствует однойменні полюс. створюваний електромагнітними полюсами обмоток нерухомого залізобетонного полотна, що створює силу відштовхування (однойменні полюси відштовхуються) і підйом вагонів. Частота перемикання намагніченості обмоток визначає швидкість руху вагонів, тобто ця система є справжнісіньким лінійний електродвигун постійного струму безколекторний.
Мал. 3. Опори експериментальної одноколійній кільцевої дороги в Німеччині.
В кінці ХХ століття за проектом англійського головного архітектора (рис.2) була побудована Естакадна залізниця для швидкісних поїздів Британіка від берега протоки Ла-Манш до Лондона, унікальна за своєю конструкцією та архітектури. Горбиста поверхню в багатьох місцях була красиво проведена на вертикальних естакадних опорах з монолітними залізобетонними плитами, розміщеними горизонтально. Висота потужних залізобетонних опор мала змінну висоту в залежності від глибини пагорба і максимальну в середині його, що забезпечувало горизонтальний рівень цих ділянок дороги. Відстань між опорами було вибрано на підставі достатньої жорсткості і міцності. Самі залізобетонні горизонтальні плити мали рівну частину з окремими арочними елементами, під якими потім при необхідності могли в майбутньому проходити наземні дороги (розрахунок на перспективу).
Німецька експериментальна демонстраційна естакадними дорогами Маглев (рис.4, б) по конструкції відрізнялася від Естакадній дороги на Фінляндський вокзал дореволюційній Росії виконанням окремо опор і горизонтальних залізобетонних плита в Російській дорозі вони з плитами виконувалися монолітно. А розташування «ніг» у опор було таке ж розходиться до низу типу «козел». Такий же вид опор застосовується в китайській естакадними дорогами, має одноколійна конструкцію (рис.4, г, рис.6, в), коли одна колія розташовується на своїй горизонтальної залізобетонної несучої плиті. Крім того, в китайських естакадних дорогах типу Маглев для опор одноколеек застосовуються зараз і опори потужні чотиригранні монолітні (рис.5, в, рис. Рис.6, а).
Такі ж опори застосовують в США (рис. 6, г) для автомобільних приміських доріг. Найбільше для китайських естакадних доріг для надшвидкісних поїздів типу Маглев застосовуються опори двоколійного призначення (туди і назад), виконані монолітно для розташування на них загальних горизонтальних залізобетонних несучих плит (рис.4, а, в, рис.5, а, б, в , рис.6, б). Вони являють собою потужні монолітні конструкції з двома вертикальними гілками, з'єднаними між собою горизонтальними двома ділянками (перегородками). На цих опорах розташовуються загальні для двох колій несуть горизонтальні залізобетонні плити.
Навіть по фотографіях відчувається значна міць такої конструкції опор і їх архітектурна строгість. Причому, такі опори для естакадних доріг відмінно показали себе як при установці на землі, так і при установці в воді при переході доріг через річки (рис.4, а, в). Тепер перейдемо до дворівневим естакадний дорогах через водні перешкоди, а саме до побудованої дорозі між такими державами як Данія і Швеція через протоку Балтійського моря (рис.7), яка дуже розумно вирішила проблему навколо зв'язку між двома державами.
Двох'ярусне дорога являє собою фермового сталевий каркасний прямокутник (рис.8, а, б), в якому на нижньому ярусі розташовуються дві гілки залізничних рейок для поїздів, а на другому верхньому ярусі виконана заасфальтована дорога для автотранспорту з бічними поручнями огорожі. Фермового конструкція каркаса володіє мінімально можливою масою і дуже високою міцністю і добре самовстановлюється на Бикових залізобетонних опорах і підвісної частини бруківці дороги.
На рис.9 показані окремі фрагменти будівництва і монтажу сталевих фермових бічних сторін дворівневої бруківці дороги, опори пілонів підвісної частини, звичайно, вражає потужність будівельно-монтажної техніки цієї унікальної дороги.
При цьому орієнтація вертикальної перетинки опори може мати подовжню або поперечну щодо направлення дороги. Але є варіант, коли можна використовувати верхню несучу залізобетонну плиту, розширивши її, для додавання по обидва боки одну-дві автомобільні (тільки для легкових або тролейбусів) дороги. При цьому, щоб забезпечити достатню жорсткість і міцність опор, виконати їх з додатковими розкосами (рис.11, а). При цьому орієнтацію опор виконати розкосами поперек розташування основної залізниці (і також автомобільної). Напевно, цей варіант буде кращою модернізацією дороги, бо гріх не скористатися просто другим поверхом тільки для дороги Маглев, коли не треба додаткового землевідведення, а просто розширити другий поверх зі зміцненням опор додатковими розкосами.
1. Для модернізації надшвидкісний дороги Київ-Одеса як найбільш популярною у відпускний період населення України можна використовувати ідеї конструкцій прямокутних залізобетонних опор і роз'їздів (останнє буде виконуватися по китайській ідеї).
2. У Києві починати дорогу можна зі станції Караваєві дачі, що розвантажило б основний вокзал і має хороші під'їзди транспорту для пасажирів.
3. Будівництво навісний надшвидкісний дороги не заважає функціонуванню основної дороги (не треба щось перекривати, зупиняти рух і т.п.)
4. У ненавантажений осінньо-зимовий період в частині вагонів можна перевозити з Одеси швидкопсувні продукти і фрукти (апельсини, банани та ін.) З африканських країн та ін.
5. Вартість квитків для окупності не повинна перевищувати вартості купейних квитків звичайних залізниць.
6. Україна, маючи таку модернізовану надшвидкісну дорогу отримала б додат-Передачі пасажирів з найближчих сусідніх країн (Росії, Польщі, Чехії та ін.).
7. Україна як мінімум автоматично при пропонованої модернізації отримує чудову снігову і дощову захист основної залізниці.
8. Крім того, якщо додати додаткові дві смуги асфальтованої автомобільної що не мають зараз дороги. Україна отримає довготривалу бетонну яка не потребує щорічному ремонті (нічому вимиватися галькові-асфальтованому типовому для сучасних).
9. Крім того, маючи пропоновану дворівневу дорогу можна отримати значну економічну вигоду від використання цієї дороги під час різних міжнародних спортивних змагань, коли спортсмени у вільний від змагань час відвідували Чорне море для загоряння, відпочинку та ін. Або користувалися нею під час різних міжнародних симпозіумів , конференцій і т.п. знаючи. що в Києві є така дорога іноземці частіше б віддавали перевагу Києву для проведення подібних заходів.