尤尼茨基的超高速运输综合体的制造和布置方法与流程

1.本发明涉及超高速运输(速度大于700km/h)领域，尤其涉及用于运输乘客和货物的干线运输系统，其提供车辆沿着封闭式上跨道(overpass)中的轨道结构的运动。

背景技术：

2.地铁型运输系统是已知的，其代表具有轨道结构的轨索和位于其中的合适车辆的隧道[1]。
[0003]
这种运输系统的缺点是对传统地铁中车辆速度的显著限制以及建造这种运输系统的巨大成本。
[0004]
yansufin的超音速地面运输系统也是已知的，其包括具有车厢的车辆，车厢底部配备线性马达转子、超级电磁体和超级永磁体。支撑件上有全金属气密主管道，由通过环形波纹管相互密闭连接的单独管道组成。登车口设在车辆的终端站和中间站。这些车厢装有向外打开的门。沿着轨道的整个长度，调整为自动操作的真空泵装设在主管道上，风力涡轮机装设在主管道的顶部，主要在单独管道的接头处。[2].
[0005]
这种运输系统的缺点是确保车辆悬浮在轨道结构的延伸部段上的基础设施的低效率和高成本。
[0006]
超快速运输系统也是已知的，其中导轨轨道位于地上或地下位置的封闭的钢筋混凝土上跨道上。车厢代表航空器的机身，并且为了在上跨道中在车厢上方的导轨轨道的弯曲部段上的车厢的侧向稳定性，提供了特殊的导轨，由安装在车厢顶部的滚轮抓住。运动开始时导轨轨道指向下坡，当往回运动时，导轨轨道指向上坡，这有助于在轨道末端进行更有效的制动；出于同样的目的，空气从目的地站侧的上跨道被吸入，并在始发站侧被泵送[3]。
[0007]
然而，上述构造的运输系统没有充分利用在所提出的车辆的较高速度下减小气流阻力的可能性，此外，上述运输系统的一个显著缺点是由于轨道结构缺乏平坦度和直线度而限制了行驶的平稳性和柔和性，这不允许发展高速度。
[0008]
hyperloop运输系统是已知的，其包括位于支撑件上的高架管路，单个运输舱在该管路内运动。位于运输舱鼻部的特殊引导装置和通风器将底部下方的迎面气流重新导向，这允许在预真空条件下在舱下方产生气垫。舱由线性电动马达驱动，其中定子是铝导轨，以一定间隔装设在管路中。转子位于每个舱中。由于定子不仅执行加速，还执行减速，在后一种情况下，舱的动能也转换为电能[4]。
[0009]
这种运输系统的缺点是控制、确保运输舱的稳定并防止其绕自身轴线旋转的复杂性以及确保运输舱在其运动期间悬浮的基础设施的低效率和高成本。
[0010]
在世界上广泛使用的具有封闭式上跨道的管路运输系统中，已知一种系统，其中运输结构的外壳设计包括由几种材料制成的刚性复合增强管道。每个多层管道包含相互连接的由耐磨材料制成的内部保护层、由复合材料制成的中间层和外部保护层，以及用于连接相邻管道或管道配件的法兰。内部保护层和中间层相互附连。中间层由用纵向杆增强的聚合物混凝土制成，纵向杆与法兰一起刚性附连到增强框架中[5]。
[0011]
然而，这种运输系统并不提供其作为自驱动车辆在其内部运动的封闭式轨道结构，从而提供乘客和货物运输的用途。
[0012]
还已知一种铁路交通运输系统，其包括：浅基础的矩形地下钢筋混凝土隧道(在临时开放的沟槽中做出)；在端部焊接的导轨，用提供振动和隔音保护的减震带铺设在隧道底部；以及穿梭列车，穿梭列车具有电驱动装置和车厢，车厢在无声轮上装设在隧道导轨上[6]。
[0013]
这种运输系统的缺点是对车辆运动速度的显著限制以及建设这种运输系统的巨大成本。
[0014]
据知，1969年，来自名古屋的majo大学的科学技术学院院长(the dean of the faculty of science and technology of majo university from nagoya)kenoya ozawa(英文:kyunojo ozawa或hisanojo ozawa)建造了一个真空隧道，他在其中放置了一辆速度达到2300公里/小时的喷气式火车。火车长220米，直径5米。次年，ozawa在这辆火车上运送实验动物[7]。
[0015]
然而，由于真空隧道和轨道结构的高成本，这种运输系统没有得到进一步发展。
[0016]
已知一种建设用于高速电动货运和客运的高速公路的方法，根据该方法，具有铺设在纵向和横向梁上的导轨的延伸的钢筋混凝土上跨道竖立在桩上。干线穿过隧道，并配有乘客平台和输电线路桥塔[8]。
[0017]
然而，在根据上述方法的运输系统中，所提出的车辆在高速下的气流阻力没有减少，此外，这种运输系统的显著缺点是由于轨道结构缺乏平坦度和直线度而导致的平稳性和柔和度的限制，这阻碍了车辆的高速发展。
[0018]
从经济和技术方面来看，上述用于建设运输综合体的技术方案的特征分别在于成本增加和其中使用的轨道结构不够直顺，这归因于在它们的结构中存在导轨轨道的接头和在封闭式上跨道的元件之间存在相交处，这阻止了为车辆产生“天鹅绒般光滑”的轨道，并且这意味着不可能在这种类型的运输综合体的轨道结构上以相对应运输可靠性实现高速。
[0019]
随着基于尤尼茨基的串式轨道结构的运输系统的发展和创建，高速运输综合体已经得到进一步的进化，该运输系统基于承载串式杆部件作为导轨和轨道结构整体的主要结构元件的使用，该承载串式杆部件通过在纵向方向上张紧而被预加应力。
[0020]
尤尼茨基的超高速运输综合体的制造和设计方法与所提出的方法在技术本质上是最接近的，并且实现了与所提出的方法相同的积极效果，根据尤尼茨基的方法，隧道(制成通过拉力在纵向方向上预加应力的管道形式)安装在位于基础上的支撑件之间的跨度中。隧道配备有预张紧的轨道结构和安装在轨道结构上的可移动的自驱动车辆，自驱动车辆包含具有动力单元的车身[9]。
[0021]
具有所述轨道结构的运输综合体确保了其高承重能力，然而，由于轨道结构的设计，以及大直径无缝管道(solid pipe)形式的大尺寸延伸跨度结构运输到装设地点及其在具有复杂地形的场地中装设的困难所导致的显著的材料和劳动密集度和低可加工性以及这种运输综合体的建设过程的不利效率，以及它们覆盖相邻中间支撑件之间的大跨度的有限可能性，是这种运输综合体广泛使用的制约因素。
[0022]
通过单个发明设计联合的一组发明旨在实现的技术目标是创建超高速运输综合体的制造和布置的方法，由此，通过改善它们，创建新的设计方案和生产顺序，以及由于现
代材料的使用，实现了制造该综合体的技术过程的简化和其功能能力的扩展。
[0023]
本发明的目的是实现以下技术目标:
[0024]
–
从整体上改善超高速运输综合体的制造过程和设计的技术效果。
[0025]
–
增加轨道结构的比承载能力；
[0026]-改善运输综合体的操作和技术特性；
[0027]-增加结构的刚性，以及导轨轨道的平坦度。

技术实现要素：

[0028]
根据本发明的目的的技术目标是通过一种制造尤尼茨基的超高速运输综合体的方法来实现，其中支撑件装设在基础上；至少一个桁架式上跨道(通过在纵向方向上张紧而被预加应力)被制成并紧固在它们之间的跨度中，该桁架式上跨道为用于自驱动车辆的串式纵向桁架式轨道结构的形式；形成环形框架，将环形框架横向于桁架式轨道结构固定在桁架式上跨道上；内排和外排承载元件(在纵向方向上张紧)分别布置和固定在环形框架的内表面和外表面上；形成至少一个密封抽空隧道的内层和外层，该密封抽空隧道具有环形截面轮廓，该密封抽空隧道壁由硬化组合物制成，通过将硬化组合物分别施加在内排和外排承载元件上而形成内层和外层，并用中间层的硬化材料填充该密封抽空隧道的形成的内层与外层之间的空间，而该隧道式轨道结构的至少一个轨索位于密封抽空隧道壁的内层上，轨索通过在纵向方向上张紧而被预加应力，该隧道式轨道结构用于超高速车辆，超高速车辆包含具有动力单元的车身，车身在运动期间提供车厢的密封。
[0029]
这一结果的实现还通过以下事实来确保，即尤尼茨基的超高速运输综合体的设计是按照根据所提出的技术方案的方法制造的，并且包括：至少一个上跨道型桁架式串式轨道结构，至少一个上跨道型桁架式串式轨道结构安装在位于基础上的支撑件之间的跨度中；在轨道结构上安装的至少一个自驱动车辆；轨道结构连接到至少一个隧道式轨道结构，隧道式轨道结构包括密封抽空隧道，该密封抽空隧道的壁具有环形截面轮廓；密封抽空隧道的壁包括内层、外层和中间层，以及位于密封抽空隧道中的至少一个轨索，密封抽空隧道用于超高速车辆，超高速车辆具有在运动过程中提供车厢密封的车身和动力单元，其中密封抽空隧道的壁配备有环形框架，环形框架连接到壁层的每一层；并且密封抽空隧道壁的内层和外层由硬化组合物制成，并且通过在纵向方向上张紧相对应的承载元件被加预应力而增强；承载元件分别被紧固在环形框架的内表面和外表面上；并且其中壁的中间层由硬化材料制成，硬化材料填充壁的内层与外层之间的空间。
[0030]
如果密封抽空隧道壁的中间层的硬化材料包含中间层的承载元件，该承载元件通过在纵向方向上张紧而被预加应力至标称设计力，并且被紧固在环形框架上，则也可以实现上述结果。
[0031]
在混凝土被用作密封抽空隧道壁的中间层的硬化材料的情况下，也保证了这个问题的解决。
[0032]
如果密封抽空隧道壁的内层和外层由聚氨酯、和/或聚脲、和/或聚醚醚酮、和/或其组合形式的增强聚合物硬化组合物制成，也可以实现该技术目标。
[0033]
如果环形框架相互之间的距离为由以下关系式限定的l,m，也可以实现该技术目标:
[0034]
0.1≤l/d≤5，
[0035]
其中d,m是密封抽空隧道的外径。
[0036]
设定的技术目标也由于以下事实来实现：密封抽空隧道壁的中间层被制成具有由以下比率限定的厚度h0,m:
[0037]
0.025≤h0/d≤0.25
[0038]
如果密封抽空隧道壁的内层和外层的厚度分别为由以下比率限定的h1,m和h2,m，则也可以实现这个结果:
[0039]
0.01≤h1/h0≤0.1，
[0040]
0.01≤h2/h0≤0.1
[0041]
如果密封抽空隧道壁的内层和外层的承载元件被制成具有由以下比率限定的直径d0,m，也可以实现该技术目标:
[0042]
0.25≤d0/h1≤0.95，
[0043]
0.25≤d0/h2≤0.95
[0044]
给定任务的解决方案也由于以下事实而得以实现，即密封抽空隧道壁的内层和外层的相邻承载元件具有定位在彼此之间的由以下比率限定的间隙δ,m:
[0045]
0≤δ/d0≤5
[0046]
如果密封抽空隧道壁的相邻层在横向方向上沿着它们的整个长度彼此连接，也可以实现这个结果。
[0047]
与已知的技术解决方案相比，所提出的创新性修改的运输综合体的实施例-具有通过在相对应的承载元件的纵向方向上张紧而被预加应力的桁架式和隧道式轨道结构的组合，允许实现显著的优势。特别是，它可以实现超高速运输综合体的轨道结构所需的直线度，增加它们的刚性，降低材料密集度，并确保随着比承重能力、可加工性和总体操作效率的增加而补偿温度延伸。
[0048]
表征所提出的技术方案的上述特征是区别性的，因为总的来说，它们足以处理给定的技术任务并实现预期的技术结果，并且它们中的每一个都是独立的-有必要从要求保护的制造和布置尤尼茨基的超高速运输综合体的方法中识别和区分本领域中已知的类似技术解决方案。
[0049]
表征要求保护的制造和布置尤尼茨基的超高速运输综合体的方法的这组一般和独特的特征在本领域中是未知的，并且在法律保护范围覆盖的所有情况下都是新颖的和充分的。
附图说明
[0050]
在下文中，将参照附图(图1-13)通过对尤尼茨基的超高速运输综合体的制造和布置方法的详细描述来解释与单个发明概念相关的一组发明的本质，附图显示如下:
[0051]
图1-尤尼茨基的超高速运输综合体的布局图-前视图(实施例)；
[0052]
图2-尤尼茨基的超高速运输综合体的布局图-侧视图(实施例)；
[0053]
图3-具有相对应的车辆的尤尼茨基的超高速运输综合体的轨道结构布局图-前视图(实施例)；
[0054]
图4
–
带有六个桁架式轨道结构的尤尼茨基的超高速运输综合体的轨道结构布局
图
–
前视图(实施例)；
[0055]
图5
–
运输综合体的布局图，最大尺寸的安装式和悬挂式车辆装设在桁架轨道上跨道上
–
前视图(实施例)；
[0056]
图6-运输综合体的布局图，其中中型尺寸的安装式和悬挂式车辆装设在桁架式轨道上跨道上-前视图(实施例)；
[0057]
图7
–
运输综合体的布局图，最小尺寸的安装式和悬挂式车辆装设在桁架式轨道上跨道上
–
前视图(实施例)；
[0058]
图8-布置在密封抽空隧道壁的内层与外层的环形框架承载元件上的布局图(实施例)；
[0059]
图9
–
桁架式上跨道上的隧道式轨道结构环形框架列基座的示意视图的布局图-轴测图(实施例)；
[0060]
图10-密封抽空隧道壁结构的布局图-截面片段(实施例)；
[0061]
图11-密封抽空隧道的壁的外层结构的布局图-截面片段(实施例)；
[0062]
图12-密封抽空隧道壁内层结构布局图-截面片段(实施例)；
[0063]
图13-配备适当登车平台的轨道结构车站的布局图-轴测图(实施例)。
[0064]
图上的位置：
[0065]1–
基础；
[0066]2–
支撑件；
[0067]
2а
–
锚固支撑件；
[0068]
2b
–
中间支撑件；
[0069]3–
支撑件之间的跨度；
[0070]
4-桁架式上跨道；
[0071]5–
桁架式轨道结构；
[0072]
5.1
–
桁架式轨道结构的上弦板；
[0073]
5.2
–
桁架式轨道结构的下弦板；
[0074]6–
自驱动车辆；
[0075]
6.1-安装式自驱动车辆；
[0076]
6.2
–
悬挂式自驱动车辆；
[0077]7–
环形框架；
[0078]
8.1-密封抽空隧道壁的内层；
[0079]
8.2
–
密封抽空隧道壁的外层；
[0080]
9-密封抽空隧道；
[0081]
10
–
密封抽空隧道壁；
[0082]
11
–
密封抽空隧道壁的内层和外层硬化组合物；
[0083]
11.1
–
密封抽空隧道壁中间层的硬化材料；
[0084]
12
–
密封抽空隧道壁的中间层；
[0085]
13
–
轨索；
[0086]
14
–
隧道式轨道结构；
[0087]
15
–
超高速车辆；
[0088]
16
–
超高速车辆的车身；
[0089]
17-超高速车辆的动力单元；
[0090]
18
–
密封抽空隧道壁层的增强壳；
[0091]
19
–
车站；
[0092]
20-登车平台。
[0093]
a-环形框架的内表面；
[0094]
в-环形框架的外表面；
[0095]
p-密封抽空隧道壁的外层和内层的承载元件；
[0096]
p1-内排承载元件(内层承载元件)；
[0097]
p2-外排承载元件(外层承载元件)；
[0098]
v-密封抽空隧道壁的内层与外层之间的空间；
[0099]
n-密封抽空隧道壁中间层的承载元件；
[0100]
d，m-密封抽空隧道的外径；
[0101]
l,m-环形框架列中相邻环形框架之间的距离；
[0102]
h0,m-密封抽空隧道壁的中间层厚度；
[0103]
h1,m-密封抽空隧道壁内层的厚度；
[0104]
h2,m-密封抽空隧道壁外层的厚度；
[0105]
d0,m-密封抽空隧道壁的内层和外层的承载元件的直径；
[0106]
δ,m-密封抽空隧道壁的内层与外层承载元件之间的间隙。
具体实施方式
[0107]
尤尼茨基的超高速运输综合体的制造方法涉及在基础1上装设支撑件2(锚固型2а和中间型2b)，在支撑件2之间的跨度3中布置和紧固至少一个桁架式上跨道4(见图1、图2、图4-7)，桁架式上跨道4通过在纵向方向上张紧而预加应力，桁架式上跨道4实施为串式纵向桁架式轨道结构5，具有桁架式轨道结构的上弦板5.1和下弦板5.2(见图1-7和图9)，桁架式轨道结构用于自驱动车辆6(相对应地为安装型6.1或悬挂型6.2)
[0108]
根据基础1的属性、装设地点和功能设置，支撑件2可能具有不同的设计-呈塔架、建筑物、钢和钢筋混凝土柱状和构架/框架构造和结构的形式。
[0109]
根据设计选项和所需的技术参数，桁架式上跨道4装设在支撑件2之间的跨度3中，代表已知的桁架式结构中的任一种结构，在不同的实施例中，它们的共同特征是，它们是桁架式串式轨道结构5的主要结构元件，具有增加的刚性和比承重能力。
[0110]
由于以下事实，即根据所提出的方法，执行初步跨越3(根据运输综合体的制造过程)，桁架上跨道4被制成用于自驱动车辆6的纵向桁架式串式轨道结构5的形式；变得能提供在困难条件下创建超高速运输综合体的大尺寸结构的高科技可能性，因为在这个阶段，为了制造这种大尺寸结构，具有桁架式串式轨道结构5的桁架式上跨道4被用作“安装设备”用于部件的装设，并且如果必要的话，人员也直接到超高速运输综合体的主要元件的组装地点。
[0111]
制造根据本发明的要求保护的运输综合体的进一步过程包括在至少一个桁架式上跨道4上横向于桁架式轨道结构5形成和紧固环形框架7(见图8和图9)。
[0112]
环形框架7通过已知技术中的任何技术，例如通过焊接，固定在桁架式轨道结构5上。
[0113]
此后，在环形框架7的内表面a和外表面b上(见图8)，分别布置和固定内排p1和外排p2承载元件p，随后将它们沿纵向方向拉伸至计算的力。
[0114]
本发明的替代实施例能在一个或多个桁架式上跨道4(见图3-7)上形成两列或更多列环形框架7(未示出)。
[0115]
在所提出的运输综合体的非限制性实施例中的任何实施例中，在下一过程阶段，形成密封抽空隧道9的内层8.1和外层8.2，密封抽空隧道的壁10具有环形截面轮廓。此外，密封抽空隧道9的内层8.1和外层8.2由硬化组合物11例如聚合物形成。
[0116]
密封抽空隧道9的内层8.1和外层8.2通过例如将硬化组合物11分别喷涂或挤压到内排p1和外排p2承载元件p上来形成。
[0117]
根据设计选项，内层8.1和外层8.2可由硬化组合物11例如聚氨酯、和/或聚脲、和/或聚醚醚酮、和/或它们的组合制成，这改善了运输综合体的物理和操作特性。
[0118]
在所提出的运输综合体的制造过程的后续阶段的实际实施过程中，在密封抽空隧道9的壁10的内层8.1与外层8.2之间形成的空间v填充有中间层12的硬化材料11.1(见图3、图10至12)。
[0119]
替代地，根据设计选项和所需的技术参数，中间层12的硬化材料11.1被制成包含中间层12的承载元件n，承载元件n通过在纵向方向上张紧而被预加应力，并且被紧固在环形框架7上(见图10-12)，这提供了刚性和比支承能力的显著增加，改善了运输综合体的物理和操作特性。
[0120]
密封抽空隧道9的壁10的内层8.1和外层8.2以及中间层12的上述承载元件p和n在纵向方向上被张紧，可以制成任何耐用材料的扭绞和/或非扭绞的绳索、缆线、线、带和/或其他延伸元件的形式。
[0121]
最优选地，混凝土被用作中间层12的硬化材料11.1。钢筋预应力混凝土形式的硬化材料11.1以其低成本确保了结构刚性的增加和隧道式轨道结构14整体的比支承能力。此外，特种混凝土具有很高的装甲防护和防弹品质。
[0122]
还建议使用聚合物混凝土和/或泡沫混凝土作为中间层12的硬化材料11.1，这将有助于建设运输综合体的轨道结构，同时维持其操作特性。
[0123]
所提出的运输综合体的实际实施方式的所有情况的共同点是，在密封抽空隧道9的壁10的内层8.1上，放置用于超高速车辆15的隧道式轨道结构14的至少一个轨索13，轨索13在纵向方向上被施加预应力(见图2、3)，超高速车辆15包括具有动力单元17的车身16(见图2)。
[0124]
替代地，在隧道式轨道结构14中，根据设计选项，可以提供用于超高速车辆15的两个或更多个(图中未示出)轨索13。
[0125]
根据本发明的非限制性实施例中任一个，替代地，取决于设计选项和所需的技术参数，添加了腐蚀抑制剂、增塑剂和其他添加剂的聚合物粘结剂或水泥混合物可以用作中间层12的硬化材料11.1，从而为中间层12的承载元件n(见图10-13)提供长的保护期以防止腐蚀和机械损坏。
[0126]
密封抽空隧道9的中间层12的硬化材料11.1和串式桁架式轨道结构5的相关承载
构造以及隧道式轨道结构14的轨索13的硬化材料(图中未示出)，取决于规定轨道结构的相对应部分的设计参数和技术可行性，可以具有相同的外观和类型并具有相同的组合物，或者具有不同的外观和类型和/或具有不同的组合物。
[0127]
同时，串式桁架式轨道结构5的承载构造的硬化材料和隧道式轨道结构14的轨索13的硬化材料可以由相同种类和类型的材料制成，并且具有相同的组合物，或者由不同类型的材料制成，和/或具有与密封抽空隧道9的壁10的内层8.1和外层8.2的硬化组合物11不同的组合物。
[0128]
结果，由于所用材料的统一，实现了超高速运输综合体制造过程的可加工性和效率的提高。
[0129]
此外，为了增加密封抽空隧道9的可靠性和刚性，建议沿着其整个长度在横向方向上将其壁10的相邻层彼此粘结。为此，根据设计选项，增强壳18，例如以相应的套筒或带例如玻璃纤维织物的形式，可以固定在壁10的内层8.1的外表面和外层8.2的内表面上(见图10-12)。这些增强壳18被设计成占据中间层12的空间v的边界部分，并且在形成密封抽空隧道9的壁10的完工操作期间被该中间层12的硬化材料11.1浸渍。
[0130]
制造超高速运输综合体的方法的替代实施例是在桁架式上跨道4上形成和紧固几列(两列或更多列)环形框架7(图中未示出)，以及在支撑件2之间的跨度3中放置在两个、三个、四个或更多个桁架式上跨道4(见图1、3和7)，使用于自驱动车辆6的所需数量的串式桁架式轨道结构5和用于超高速车辆的所需数量的隧道式轨道结构14成形，沿着这些结构，相应车辆可以由任何已知类型的驱动装置驱动。由于分别组合使用了各种修改和尺寸的悬挂式自驱动车辆6.1和悬挂自驱动车辆式6.2(见图5-7)，该实施例使得有可能显著提高超高速运输综合体在各种交通方向(包括迎面而来的交通方向)及其桁架式轨道结构5(其上弦板5.1和下弦板5.2)的性能(能力)。
[0131]
因此，桁架式轨道结构5和隧道式轨道结构14的数量都不等于1的运输综合体的制造过程的本质对应于超高速运输综合体的制造过程的上述阶段。
[0132]
建议超高速车辆15(以及自驱动车辆6)的动力单元17代表已知类型中任何类型的发动机，例如，旋转发动机、机械能的飞轮蓄能器(例如陀螺仪)、线性电动马达、推进器、燃气轮机，或者它们的组合形式，具有适当的操作寿命支持和用于驱动(牵引)车轮的驱动系统。
[0133]
在现有技术中，最优选的是，动力单元17是马达轮形式的电动马达(图中未示出)。
[0134]
由于在超高速运输综合体的隧道式结构14的创建中使用了混合物、块状、卷状和/或类似材料形式的高科技成分和组分，超高速运输综合体的制造可以使用特殊的小型施工机具/掘进机(图中未示出)来执行，在施工期间，该施工机具/掘进机可以装设在一个和/或几个桁架式轨道结构5上，而不是由设计选项规定的相对应的自驱动车辆6，这显著地改善了该综合体的制造过程的可加工性。
[0135]
同时，在形成隧道式轨道结构14的过程中，机具模拟桁架式上跨道4上的自然载荷，这允许考虑其变形，并确保由此创建的超高速运输综合体的隧道式轨道结构14所需的直顺性。
[0136]
沿着桁架式上跨道4的路线运动的机具为根据设计选项安装的超高速车辆15提供隧道式轨道结构14。
[0137]
在制造超高速运输系统的最后阶段，根据设计选项，轨道结构(用于自驱动车辆6的串式纵向桁架式轨道结构5和用于超高速车辆15的隧道式轨道结构14)配备车站19，车站19具有相应登车平台20(见图13)。建筑物或各种结构可用作车站，包括火车站、锚固支撑件和/或其他建筑结构。
[0138]
在车站19处，建议为超高速车辆15的隧道式轨道结构14的密封抽空隧道9配备登车口(图中未显示)。
[0139]
对于本领域技术人员来说，应当理解，所要求保护的发明的所呈现的构思允许在所有上述实施例的不同的、非排他性的组合中使用所提出的制造超高速传输系统的方法的实施例的多个组合。
[0140]
根据本发明的上述方法实施的尤尼茨基的超高速运输综合体包括至少一个串式桁架式轨道结构5(参见图1和图2)，其装设在支撑件2上(锚固型2a和中间型2b，从土壤安装并沿基础1分布)，并紧固在这些支撑件2之间的跨度3中。串式桁架式轨道结构5以桁架式上跨道4的形式制成，通过纵向方向张紧而预加应力。如图1、图3、图5至7和图13所示，桁架式上跨道4与串式桁架式轨道结构5一起设有自驱动车辆6(安装式车辆6.1或悬挂式车辆6.2)。
[0141]
取决于地形、设计参数和工程可行性/技术可能性，跨度3中的桁架式上跨道4的结构可以不同。
[0142]
建议将数量为1至6的桁架式上跨道4定位在跨度3中(取决于跨度3的长度和运输综合体的设计参数)，例如如图4所示。
[0143]
在图1上，示出了具有两个桁架式上跨道4以及相应的两个串式桁架式轨道结构5的超高速运输综合体的布局视图。
[0144]
图3和图9示出了具有三个桁架式上跨道4的超高速运输综合体的布局视图。
[0145]
当在跨度3中实施六个桁架式上跨道4时，实现了额外的经济效果(见图4-7)，这是通过组合和共享使用从最大尺寸至最小尺寸以及它们的各种组合的各种大小的安装式6.1和悬挂式6.2自驱动车辆(见图5-7)，以及因此运输综合体的更集约型操作而发生的。
[0146]
所提出的运输综合体的结构提供了在横向于桁架式轨道结构5的至少一个桁架式上跨道4上形成和固定环形框架7，环形框架7定位成至少一列(见图9)。在环形框架7的内表面a和外表面b上，分别布置和紧固有内排p1和外排p2承载元件p，这些承载元件随后通过在纵向方向上张紧而受到应力(见图8)。
[0147]
在根据本发明的布置的一个限制实施例(图中未示出)中，一个上跨道型桁架式串式轨道结构5连接到一个隧道式轨道结构14，该隧道式轨道结构14包括密封抽空隧道9，密封抽空隧道9具有环形截面轮廓，密封抽空隧道9的壁10包括内层8.1、外层8.2和中间层12。
[0148]
因此，环形框架7定位成彼此相距以下关系式限定的距离l,m:
[0149]
0.1≤l/d≤5，
ꢀꢀꢀ
(1)
[0150]
其中d,m是密封抽空隧道的外径。
[0151]
利用关系式(1)中所示的彼此相距l,m的环形框架7的布置，可以简单地确保隧道式轨道结构14的布置所需的刚性和强度，并优化其材料密集度。
[0152]
如果比率(1)小于0.1，则结构材料会不当地过度使用，从而导致轨道结构成本增加。
[0153]
如果比率(1)大于5，则确保隧道式轨道结构14的布置所需的刚性和直线度变得有问题。
[0154]
因此，密封抽空隧道9的壁10的环形框架7与其层中每一层(内层8.1、外层8.2和中间层12)连接，并且与密封抽空隧道9壁10的承载元件p的相应排p1和p2和中间层12的承载元件n一起，形成隧道式轨道结构14的增强构架。
[0155]
内排p1和外排p2承载元件p在环形框架7上的固定，以及中间层12的承载元件n的固定，可以以任何已知的方式进行，例如，通过胶合，或运动学锁定(图中未示出)，例如，通过楔入相对应的孔(和/或槽)。
[0156]
通过将聚合物硬化组合物11施加到内排p1和外排p2承载元件p上，形成了密封抽空隧道9的壁10的内部8.1和外部8.2增强整体层，在它们之间出现了用于中间层12的硬化材料11.1的空间v。
[0157]
作为硬化组合物11，使用例如聚氨酯、和/或聚脲、和/或聚醚醚酮、和/或它们的组合，这确保了所要求保护的运输综合体的制造过程的结构耐久性和高可加工性。
[0158]
由此，中间层12的形成的空间v被硬化材料11.1填充。
[0159]
作为硬化材料11.1，混凝土优选用于填充中间层12的空间v。这将确保密封抽空隧道9的壁10的所需强度、安全性和刚性，具有隧道式轨道结构14的制造过程的高度可加工性和优化的成本。
[0160]
替代地，作为中间层12的硬化材料11.1，有利地使用例如聚合物混凝土和/或泡沫混凝土，这将有助于运输综合体的轨道结构的施工，同时维持其现场性能。
[0161]
如上面所指出的，通过用承载元件n增强其体积，确保了中间层12和密封抽空隧道9作为整体的操作特性的改善。
[0162]
因此，密封抽空隧道9的壁10的内层8.1和外层8.2分别具有由以下比率定义的厚度h1，m和h2，m:
[0163]
0.01≤h1/h0≤0.1，
ꢀꢀꢀ
(2)
[0164]
0.01≤h2/h0≤0.1
ꢀꢀꢀ
(3)
[0165]
当使壁10的内层8.1和外层8.2分别具有关系式(2)和(3)中所示的厚度h1,m和h2,m时，可以简单地以其设计的最小材料密集度提供所需的强度(见图10-12)。
[0166]
如果比率(2)和(3)小于0.01，则在随后用硬化材料11.1填充形成于内层与外层之间的中间层12的空间v时，通常难以保证设计选项所规定的刚性，以及密封抽空隧道9总体的内层8.1和外层8.2以及壁10的耐久性和形状。
[0167]
如果比率(2)和(3)大于0.1，则结构材料(包括硬化组合物11)会不当地超限，结果导致轨道结构成本增加。
[0168]
同时，密封抽空隧道9的壁10的内层8.1和外层8.2的承载元件p被制成(见图10-12)具有由以下比率限定的直径d0,m:
[0169]
0.25≤d0/h1≤0.95,
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0170]
0.25≤d0/h2≤0.95
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0171]
当壁10的内层8.1和外层8.2的承载元件p实施为具有分别以比率(4)和(5)表示的直径d0,m时，可以非常简单地确保其所需的强度和几何形状。
[0172]
如果比率(4)和(5)小于0.25，当随后用硬化材料11.1填充形成于内层与外层之间
的中间层12的空间v时，难以确保密封抽空隧道9的内层8.1和外层8.2以及壁10作为整体所需的刚性、强度和形状。
[0173]
如果比率(4)和(5)大于0.95，则结构材料(包括承载元件p)会不合理地超限，结果会导致轨道结构的成本增加。
[0174]
因此，密封抽空隧道9的壁10的内层8.1和外层8.2的相邻承载元件p具有定位(见图10-12)在彼此之间的由以下比率限定的间隙δ,m:
[0175]
0≤δ/d0≤5
ꢀꢀꢀ
(6)
[0176]
比率(6)不能小于0，因为间隙不能为负。
[0177]
如果比率(6)大于5，在随后用硬化材料11.1填充在所述边界层(8.1和8.2)之间形成的中间层12的空间v时，相邻承载元件6之间的间隙δ,m中的硬化组合物11的显著厚度将不会提供密封抽空隧道9壁10的内层8.1和外层8.2所需的强度、支承能力和几何形状。
[0178]
因此，密封抽空隧道9的壁10的中间层12被制成具有由以下比率限定的厚度h0,m:
[0179]
0.025≤h0/d≤0.25
ꢀꢀꢀ
(7)
[0180]
当使密封抽空隧道9的壁10的中间层12具有比率(7)所示的厚度h0,m时，可以简单地确保具有其最小材料容量的隧道式轨道结构14的布置所需的刚性和强度(见图10)。
[0181]
如果比率(7)小于0.1，则存在结构材料的不合理过度使用，并且因此导致轨道结构的成本增加。
[0182]
如果比率(7)大于2.5，则确保隧道式轨道结构14的布置所需的刚性和直线度变得有问题。
[0183]
不同实施例中的所有承载元件的共同点在于，对于运输综合体的这种元件的承载结构，例如:串式桁架式轨道结构5，和/或隧道式轨道结构14的轨索13，和/或内层8.1和外层8.2的承载元件p，和/或中间层12的承载元件，可以使用以下增强元件:高强度钢丝，或扭绞或未扭绞的钢丝绳，以及绳索、绳股、带、管或其他由已知高强度材料制成的延伸元件。
[0184]
如上文所指出的，在替代实施例中，根据设计选项的要求，增强壳18可以紧固到内层8.1的外表面和外层8.2的内表面(见图10-12)。这些增强壳18被配置成使得它们沿着密封抽空隧道9的整个长度被硬化组合物11浸入壁10的内层8.1和外层8.2中，并且被相应的硬化材料11.1浸入壁10的中间层12中。
[0185]
在密封抽空隧道9的壁10的内层8.1上，定位有用于超高速车辆5的隧道式轨道结构14的至少一个纵向方向预加应力的轨索13(见图2和3)。
[0186]
替代地，在隧道式轨道结构14中，根据设计选项，可以为超速车辆5(图中未示出)提供两个或更多个轨索13。
[0187]
超高速车辆15包括带有动力单元17的车身16，车身16确保在运动过程中车厢的密封(见图2)。
[0188]
根据设计选项，桁架式轨道结构5和隧道式轨道结构14配备车站19，车站19具有登车平台20(见图13)。可以使用车站、建筑物或各种结构，包括火车站、锚固支撑件和/或其他建筑结构。
[0189]
根据作者的设计，当实施所提出的技术方案时，在超高速运输综合体的操作阶段，至少一个上跨道类型的桁架式串式轨道结构5提供自驱动车辆6(安装式6.1或悬挂式6.2)的功能，并且在施工阶段-组装超高速车辆15的隧道式轨道结构14的密封抽空隧道9。
[0190]
替代地，根据设计选项，在装设隧道式轨道结构14后，桁架式上跨道可以拆除，这将节省材料，从而降低运输综合体的整体成本。
[0191]
工业适用性
[0192]
根据本发明，由尤尼茨基提出超高速运输综合体的施工通过以下技术操作进行。
[0193]
支撑件2(锚固支撑件2a和中间支撑件2b)装设在基础1上由土壤制成的基座上。桁架式轨道结构5的承载构件悬挂在支撑件2上，并在支撑件2之间拉伸，随后将承载构件的端部紧固在锚固支撑件2a中。然后，用于自驱动车辆6的纵向桁架式5串式轨道结构形式的桁架式上跨道4安装在支撑件2之间的跨度3中的承载构件上。
[0194]
组装后，沿着至少一个在纵向方向张紧而预加应力的桁架式4上跨道的整个轨道长度，将技术设备放置在其桁架式串式轨道结构5上，用于制造隧道式轨道结构14(例如，特殊的施工机具)。
[0195]
制造过程的后续阶段涉及环形框架7的形成和紧固，例如通过在桁架式轨道结构5上焊接。随后，在环形框架7的内表面a和外表面b上，分别装设和固定内排p1和外排p2承载元件p，承载元件p在锚固支撑件2a之间张紧，并且经由环形框架7中的特殊通孔，隧道式轨道结构14的中间层12的承载元件n以预张紧状态插入和固定在相同的锚固支撑件2a之间。结果，形成了隧道式结构14的增强构架。基于所获得的构架，首先形成密封抽空隧道9的壁10的内层8.1和外层8.2，然后通过将硬化组合物11和硬化材料11.1施加到所获得的构架的相对应区域上，进入在密封抽空隧道9的壁的内层和外层之间形成的空间v中，来形成其中间层12。
[0196]
隧道式轨道结构14的轨索13固定在成形的密闭抽空隧道9中，隧道9上装设有超高速车辆15。
[0197]
在最后阶段，运输综合体装备有车站19和登车平台20，并且相应的自驱动车辆6装设在桁架式轨道结构上。
[0198]
虽然说明书和附图显示了超高速运输综合体的制造和布置的本发明方法的优选实施例，但是很明显，本发明不仅仅限于此，并且可以在本发明的所述多个基本特征的范围内使用其他已知技术和结构元件在各种实施例中实施；其可以在权利要求和发明申请提交的材料所限定的范围内进行改变、修改和补充。
[0199]
所提出的发明在工业上是适用的，因为超高速运输综合体可以在真实条件下使用标准设备、现代材料和技术来实现。
[0200]
尤尼茨基提出的制造和布置超高速运输综合体的方法使得有可能确保:从整体上提高超高速运输综合体的制造过程和设计的技术效果；提高轨道结构的比支承能力；改善运输综合体的操作和技术特性；改进结构的刚性以及导轨轨道的平坦度。
[0201]
信息来源
[0202]
1.互联网网页:https://ru.wikipedia.org/wiki/метрополитен_(значения)
–
28.01.2019.
[0203]
2.专利ru 2252881,ipc b60l13/10,b60v3/02,公开于2005年5月57日。
[0204]
3.专利ru 2109647,ipc b61b13/10,公开于1998年4月27日。
[0205]
4.互联网网页:https://ru.wikipedia.org/wiki/hyperloop
–
28.01.2019.
[0206]
5.专利ru 2288398,ipc f16l9/14,公开于2006年11月27日。
[0207]
6.专利ru 2503560,ipc b61b1/00,13/10,公开于2014年10月1日。
[0208]
7.互联网网页：http://wiki-org.ru/wiki/реактивный_поезд
–
2019年1月28日。
[0209]
8.专利ru 2271291,ipc b61b5/02,е01b2/00,公开于2006年10月3日。
[0210]
9.yunitski(尤尼茨基)a.e.string transport systems:on earth and in space(串式运输系统：在地球上和在太空中).monograph,1995,gomel,
–
337p.with.:ill.:629.1.072.2:629.7.087.22,第10、11、16和17页，图1.12、图1.13和图2.1.(原型(prototype))。

技术特征：

1.一种制造超高速运输综合体的方法，所述方法包括：将支撑件装设在基础上；至少一个桁架式上跨道被制成并紧固在所述支撑件之间的跨度中，所述桁架式上跨道通过在纵向方向上拉紧而被预加应力，所述桁架式上跨道呈用于自驱动车辆的串式纵向桁架式轨道结构的形式；形成环形框架，所述环形框架横向于桁架式轨道结构固定在桁架式上跨道上；在纵向方向上张紧的内排和外排承载元件分别布置和固定在环形框架的内表面和外表面上；形成至少一个密封抽空隧道的内层和外层，所述密封抽空隧道的壁具有环形截面轮廓，所述密封抽空隧道的壁由硬化组合物制成，通过将所述硬化组合物分别施加在所述内排和外排承载元件上而形成所述内层和外层并用中间层的硬化材料填充所述密封抽空隧道的形成的内层与外层之间的空间，而在所述密封抽空隧道的壁的内层上定位用于超高速车辆的隧道式轨道结构的至少一个轨索，所述至少一个轨索通过在纵向方向上张紧而预加应力，所述超高速车辆包含具有动力单元的车身，所述车身在运动期间提供车厢的密封。2.根据权利要求1所述的方法制造的超高速运输综合体，所述超高速运输综合体包括安装在位于所述基础上的支撑件之间的跨度中的至少一个上跨道型桁架式串式轨道结构；在所述轨道结构上安装有至少一个自驱动车辆；所述轨道结构连接到至少一个隧道式轨道结构，所述隧道式轨道结构包括密封抽空隧道，所述密封抽空隧道的壁具有环形截面轮廓；所述密封抽空隧道的壁包括内层、外层和中间层，以及位于密封抽空隧道中的至少一根轨索，所述密封抽空隧道用于超高速车辆，所述超高速车辆具有车身和动力单元，所述车身在运动过程中提供车厢密封，其中所述密封抽空隧道的壁配备有连接到所述壁的层中的每一层的环形框架；并且所述密封抽空隧道的壁的内层和外层由硬化组合物制成，并且通过在纵向方向上张紧相对应的承载元件被预加应力而增强；所述承载元件分别紧固在所述环形框架的所述内表面和外表面上；并且其中所述壁的所述中间层由填充所述壁的内层与外层之间的所述空间的硬化材料制成。3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法和布置，其特征在于，所述密封抽空隧道的壁的中间层的硬化材料包含中间层的承载元件，所述承载元件通过在纵向方向上张紧至标称设计力而被预加应力，并且被紧固在所述环形框架上。4.根据权利要求3所述的方法和布置，其特征在于，混凝土用作所述密封抽空隧道的壁的所述中间层的硬化材料。5.根据权利要求1和2中任一项所述的方法和布置，其特征在于，所述密封抽空隧道的壁的所述内层和外层由聚氨酯、和/或聚脲、和/或聚醚醚酮、和/或其组合形式的增强聚合物硬化组合物制成。6.根据权利要求2所述的布置，其特征在于，所述环形框架相互之间的距离为由以下关系式限定的l，m:0.1≤l/d≤5，其中d,m是所述密封所述抽空隧道的外径。7.根据权利要求2所述的布置，其特征在于，所述密封抽空隧道的壁的所述中间层的厚度为由以下比率限定的h0,m:0.025≤h0/d≤0.25。8.根据权利要求2所述的布置，其特征在于，所述密封抽空隧道的壁的所述内层和外层的厚度分别为由以下比率限定的h1,m和h2,m:
0.01≤h1/h0≤0.1，0.01≤h2/h0≤0.1。9.根据权利要求2所述的布置，其特征在于，所述密封抽空隧道的壁的所述内层和外层的所述承载元件被制成具有由以下比率限定的直径d0,m:0.25≤d0/h1≤0.95，0.25≤d0/h2≤0.95。10.根据权利要求9所述的布置，其特征在于，所述密封抽空隧道的壁的所述内层和外层的相邻承载元件具有定位在彼此之间的由以下比率限定的间隙δ,m:0≤δ/d0≤5。11.根据权利要求2所述的布置，其特征在于，所述密封抽空隧道的壁的相邻层沿其整个长度在横向方向上彼此连接。

技术总结

本发明涉及超高速运输领域，尤其涉及用于运输乘客和货物的干线运输系统，该系统在封闭式上跨道中提供车辆沿着轨道结构的运动。提出的制造和布置尤尼茨基的超高速运输综合体的方法包括在基础(1)上安装支撑件(2)，在支撑件(2)之间的跨度(3)中布置和紧固至少一个桁架式上跨道(4)，该桁架式上跨道(4)通过在纵向方向上张紧而被预加应力，桁架式上跨道(4)形式为用于自驱动车辆(6)的串式纵向桁架式轨道结构(5)。随后在桁架式上跨道(4)上横向于桁架式轨道结构(5)形成并紧固环形框架(7)。分别在环形框架(7)的内表面(A)和外表面(в)上布置和固定内排(Р1)和外排(Р2)承载元件(Р)，随后在纵向方向上张紧承载元件(Р)。形成具有环形截面轮廓的密封抽空隧道(9)的壁(10)的内层(8.1)和外层(8.2)。用中间层(12)的硬化材料(11.1)填充形成在密封抽空隧道(9)的壁(10)的内层(8.1)与外层(8.2)之间的空间(V)。在密封抽空隧道(9)的壁(10)的内层(8.1)上布置用于超高速车辆(15)的隧道式轨道结构(14)的轨索(13)，轨索(13)通过在纵向方向上张紧而预加应力，超高速(15)车辆包含具有动力单元(17)的车身(16)，车身(16)在运动期间提供车厢密封。车身(16)在运动期间提供车厢密封。车身(16)在运动期间提供车厢密封。