Модульная путевая секция для городского транспорта, в частности, с автономной системой управления на пневматических шинах

Классификация по МПК: E01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2351701
Дата публикации: 
Пятница, Апрель 10, 2009
Начало действия патента: 
Среда, Октябрь 13, 2004

Изобретения относятся к модульной секции ходового пути для городского транспорта, перемещающегося на пневматических шинах, и ходовому пути, образованному из последовательности путевых секций. Модульная путевая секция, стыкуемая с другими, для городского транспорта, в частности, с автономной системой управления на пневматических шинах содержит каркас, образованный из двух боковых полых, профильных кессонов прямоугольного или трапецеидального сечения. Кессоны содержат плоское основание (4) и две боковые стенки, соответственно наружную (5) и внутреннюю (6), на верхней части которых закреплена плоская полоса, служащая ходовой дорожкой (8) колесам транспортного средства. Кессоны удерживаются параллельно и соединены связующими траверсами (16), несущими рельс (17) для вождения транспортного средства. Линия для городских транспортных средств с автономной системой управления на пневматических шинах образована из последовательности модульных путевых секций. Путевые секции, заранее изготовленные на заводе, готовы для укладки на существующей проезжей части или в траншее с утрамбованным основанием. Изобретение представляет интерес для производителей городских транспортных средств и путей для этих средств, поскольку укладка ходового пути упрощена и требует значительно менее длительных работ. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 14 ил.


Настоящее изобретение относится к модульной секции ходового пути для городского транспорта, перемещающегося на пневматических шинах, и ходовому пути, образованному из последовательности путевых секций.

С целью разгрузить центры городов, задыхающихся от слишком интенсивного автомобильного движения, современные деятели городского управления стремятся развивать общественный транспорт. Крупные муниципалитеты все больше и больше обзаводятся транспортными средствами типа трамвая, троллейбуса и метрополитена.

Среди них трамваи на пневматических шинах особенно выгодны для малых и средних городов. Действительно, они могут делить проезжую часть улицы с классическими транспортными средствами, требуют мало работ по инфраструктуре и могут циркулировать по относительно узким улицам. Кроме того, их мощность значительно выше по сравнению с автобусами, они быстры и не подвержены опасностям городского дорожного движения.

Однако они должны двигаться по специально оборудованным путям, содержащим ходовые дорожки, направляющий рельс, - например, центрального расположения, - и установки питания электроэнергией, сигнализации и другие. Следовательно, их внедрение в городскую среду требует, во всяком случае, определенного объема работ.

Для их реализации традиционный подход требует закрыть на длительное время одну или несколько улиц, выкопать траншею достаточных размеров, отвести существующие сети канализации, подготовить почву, залить фундаменты, провести топографические съемки для каждого из составляющих элементов пути, установить и соединить различные элементы, выполнить ответвления, заполнить и оборудовать зоны, прилегающие к элементам пути, переделать дороги, поврежденные работами, оборудовать перекрестки и сигнализацию и т.д.

Все эти работы очевидным образом порождают проблемы дорожного движения, стоянок, снабжения и доступа к торговым точкам, шума, пыли и т.д., что причиняет значительные неудобства для населения, коммерсантов, а также всем, кто хочет воспользоваться дорогами, загроможденными работами.

Поэтому все заинтересованы в том, чтобы длительность работ по укладке ходовых путей была как можно меньше, с тем, чтобы сократить неудобства, вызываемые ими.

Цель изобретения состоит в создании ходового пути, укладка которого упрощена и который требует значительно менее длительных работ.

Для решения этой технической задачи ходовой путь, соответствующий изобретению, представлен в виде заранее изготовленных модульных секций, предназначенных для укладки на подготовленную почву и сборки на месте.

При таком подходе после подготовки площадки остается только соединить на месте между собой секции, осуществить в случае необходимости ответвления и выполнить работы по заполнению, облицовке и планировке. Многочисленные этапы выполняются на заводе, а не в городской среде, что существенно сокращает длительность строительных работ и причиняемые неудобства.

Кроме того, путевая секция, соответствующая изобретению, может быть уложена со своими аналогами на небольшом возвышении непосредственно на существующей проезжей части или - для ходовых путей, расположенных на уровне дороги, - просто на подготовленной и утрамбованной площадке без необходимости фундаментов, что еще более значительно уменьшает длительность строительных работ.

Согласно изобретению модульная секция ходового пути для городского транспорта на пневматических шинах содержит каркас, образованный из двух полых профильных кессонов прямоугольного или трапецеидального сечения, с плоским основанием и двумя боковыми стенкам соответственно наружной и внутренней, кессоны параллельны между собой и соединены траверсами, несущими - предпочтительно в своей срединной части - направляющий рельс, предназначенный для качения направляющих роликов городского транспортного средства.

На верхней части этих кессонов закреплена плоская полоса, служащая ходовой дорожкой для колес транспортного средства.

Преимуществом является то, что внутреннее пространство, по крайней мере, одного из этих кессонов служит для пропускания электрических кабелей, в частности, для питания транспортного средства и/или вспомогательных кабелей для сигнализации, безопасности, связи или источников тепла для оттаивания.

Другие характеристики и преимущества изобретения станут понятны из нижеследующего детального описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

- фиг.1 представляет собой общий вид в перспективе первого варианта путевой секции, соответствующей изобретению, установленной на возвышении на существующей дороге;

- фиг.2 - вид в перспективе первого варианта путевой секции, подобный виду на рисунке 1, на котором показаны направляющие ролики и два колеса городского транспортного средства;

- фиг.3 - вид в перспективе каркаса путевой секции по первому варианту изобретения;

- фиг.4 - вид в поперечном сечении каркаса путевой секции по первому варианту изобретения;

- фиг.5 - увеличенный вид в перспективе, иллюстрирующий более детально направляющий рельс секции по первому варианту изобретения;

- фиг.6 - поперечный разрез увеличенного вида на фиг.5, иллюстрирующий направляющий рельс секции по первому варианту изобретения;

- фиг.7 - общий вид в перспективе второго варианта путевой секции согласно изобретению, зарытой в траншею;

- фиг.8 - вид в перспективе второго варианта путевой секции согласно изобретению, подобный виду на фиг.7, на котором показаны направляющие ролики и два колеса городского транспортного средства;

- фиг.9 - вид в перспективе каркаса путевой секции по второму варианту изобретения;

- фиг.10 - вид в поперечном сечении каркаса путевой секции по второму варианту изобретения;

- фиг.11 - увеличенный вид в перспективе, иллюстрирующий более детально направляющий рельс второго варианта изобретения;

- фиг.12 - поперечный разрез увеличенного вида на фиг.11, иллюстрирующий направляющий рельс первого варианта изобретения;

- фиг.13 - вид в перспективе каркаса путевой секции, обеспечивающего отбор энергии от поверхности земли согласно третьему варианту изобретения;

- фиг.14 - поперечный разрез каркаса путевой секции согласно третьему варианту изобретения.

Далее описываются несколько способов реализации путевой секции 1, соответствующей настоящему изобретению, со ссылкой на фиг.1-14. Следует, однако, понимать, что речь идет только о предпочтительных вариантах изобретения, данных в качестве примера, а не с целью ограничить сферу их действия, которая определена формулой изобретения. Эквивалентные элементы, представленные на различных фиг., имеют одни и те же цифровые обозначения.

Каждая модульная секция 1 ходового пути трамвая с автономной системой управления на пневматических шинах содержит каркас 2, состоящий из двух профильных трубчатых кессонов 3. Эти кессоны 3 имеют плоское основание 4 и две боковых стенки, - соответственно наружную 5 и внутреннюю 6, ограничивая тем самым внутреннее полое пространство 7. Они имеют предпочтительно сечение прямоугольной или трапецеидальной формы, открытое вверх.

Эти профильные кессоны 3 закрыты в верхней части плоской полосой 8, служащей правой или левой ходовой дорожкой для колес 9 трамвая на пневматических шинах. Полоса качения 8 состоит, например, из последовательности линейных пластин, располагающихся на продольных ребордах 10, обращенных, например, внутрь верхнего края боковых стенок 5 и 6 кессонов 3.

С целью обеспечить лучшую опору для пути качения можно предусмотреть внутри кессонов 3 пластины поперечной перемычки 11, образующие в верхней части дополнительную опору для ходовой дорожки.

Ходовая полоса или дорожка 8, образующая ходовой путь, предназначена для образования прочного носителя пути, пригодного для движения городских транспортных средств. Поэтому ее форма, структура и тип составляющих материалов выбираются так, чтобы наилучшим образом исполнить эту функцию. Она может быть, например, металлической или, предпочтительно, для уменьшения шума и во избежание явлений накопления тепла летом - из упрочненного синтетического материала.

Кроме того, ходовая полоса 8 должна хорошо прилегать к пневматическим шинам 9 транспортного средства, каковы бы ни были метеорологические условия, например, в случае дождя или гололеда. Удачным решением является структурирование ходовой полосы 8 в верхней части, когда ее верхняя поверхность имеет стыкующиеся нервюры 12, например, в виде шевронов, как в представленных способах реализации.

Между ходовой полосой 8 и профильным кессоном 3, на котором полоса расположена, предпочтительно вставляется изолирующий материал, глушитель шума. Этот материал ограничивает уровень шума, возникающего при прохождении транспортного средства, и может, кроме того, улучшить герметичность кессона.

Линейные пластины, образующие ходовую полосу 8, съемным образом скреплены с профильными кессонами 3 так, чтобы сделать возможным доступ к его внутреннему пространству 7.

Внутреннее пространство 7 полых профильных кессонов 3 образует внутренний объем для размещения различных деталей, связей и функциональных элементов. Оно используется, например, для прокладки электрических кабелей питания пути, для отбора электрической энергии от поверхности земли или для питания столбов контактных сетей, а также для прокладки вспомогательных кабелей, а именно кабелей сигнализации, безопасности и связи.

В этом случае пластины поперечной перемычки 11 имеют вырезы, которые допускают пропускание и локальную опору для этих кабелей, а также образуют один или несколько отсеков 12 во внутреннем пространстве 7, например единственный отсек для варианта, представленного на фиг.10, или два отсека, разделенных стойкой 14, для варианта фиг.4.

В этих перемычках 11 для приема этих кабелей могут быть выполнены полости 15. Их количество, размеры и размещение могут меняться в зависимости от назначения. Эти полости 15 предпочтительно идут по граничной линии вырезов, выполненных в перемычках 11, а именно на уровне их боковых граней, так же как на стенках возможных стоек 14, разделяющих отсеки.

Объем, ограниченный боковыми кессонами, может также служить кожухом для пропускания горячего или локально подогретого воздуха или для размещения средств нагрева, либо служить для прокладки каналов для подогретого воздуха с целью избежать обледенения или производить оттаивание дорожки качения.

Можно также заполнить внутреннее пространство 7 кессонов 3, например, пеноматериалом, после прокладки кабелей с тем, чтобы избежать усиления шума со стороны кессонов при прохождении транспортного средства, наподобие резонансного ящика.

В нижней части этих профильных кессонов полезно предусмотреть на трубах не показанные на чертежах отводящие отверстия с тем, чтобы посредством дренажной сети удалять дождевые воды, которые могут проникать внутрь кессонов.

Профильные кессоны удерживаются параллельными между собой с помощью поперечных связующих траверс, которые соединяют их предпочтительно через регулярные интервалы и отстоят друг от друга, например, на один метр.

Эти траверсы 16 поперечной связи несут, предпочтительно в своей срединной части, направляющий рельс 17, предназначенный служить дорожкой качения роликам 18 для ведения городского транспортного средства, например, посредством двух направляющих роликов, наклоненных V-образно, направляющего рычага головного вагона трамвайного состава на пневматических шинах, и одновременно или исключительно устройства отбора электрической энергии от поверхности земли.

Направляющий рельс 17 закреплен на каждой траверсе посредством опорного блока 19, установленного на продольной опорной плите 20. Этот опорный блок 19 может быть образован приемным профилем основания 21, на которое опирается плита направляющего рельса, и двумя противоположными боковыми профилями 22 S-образного сечения, закрывающими сбоку профиль основания 21 и фиксирующими направляющий рельс.

Профиль основания 21 может быть изготовлен из эластомера, особенно каучука, с целью избежать прямого контакта металла с металлом и тем самым амортизировать вибрации и шум.

Верхние части противоположных боковых профилей 22 ограничивают, во всяком случае, между собой и направляющим рельсом промежуточное пространство 23, в которое можно залить синтетический материал 24, например, смолу, заполняющую нижнюю часть направляющего рельса 17, чтобы обеспечить хорошее сцепление блока и играть роль амортизатора. Смола 24 может быть с пользой заменена заполняющим стыком 25, преимущественно трубчатым.

Опорный блок 19 закреплен на каждой из траверс 16 посредством стыковых скоб или крепящих деталей 26 направляющего рельса со своей опорой, которая упирается с одной стороны в верхнюю часть каждой продольной закраины опорной плиты 20, а с другой стороны - на основание противоположных боковых профилей 22, при этом узел, состоящий из крепящей детали 26, опорной плиты 20 и траверсы 16, скреплен фиксирующими болтами 27.

Направляющий блок с захватом или только захват, имеющийся на транспортном средстве, идущем по пути, может быть такого типа, который представлен на чертежах, а именно с двумя роликами, наклоненными V-образно, с острым краем, направленным вниз, причем, каждый ролик может быть типа, имеющего гребень, и катится по одной из наклонных граней головки направляющего рельса 17.

Описанная выше конструкция пути реализуется из заранее изготовленных секций, соединяемых между собой, например, наподобие путевых секций миниатюрного поезда или соответствующим интерфейсом. Эти секции 1 имеют форму прямолинейных элементов переменной длины, предпочтительно от десяти до двенадцати метров, и криволинейных элементов.

Криволинейные элементы могут быть выполнены из прямолинейных элементов, которые изгибаются до соответствующей кривизны в зависимости от необходимой прокладки трассы. Можно также исходить из различных элементов уменьшенного размера, имеющих общую форму трапеции, что позволяет путем их последовательной стыковки осуществить сегментированный вираж из так называемых «фасетов», удовлетворяющих требованиям выноса задних колес.

Весь каркас может быть либо помещен в траншею, либо установлен на некотором возвышении на уже существующей почве, например, шоссе.

Когда путь, соответствующий изобретению, укладывается в траншею, как для вариантов, представленных на фиг.7-12, он не нуждается в размещении на фундаментах или бетонной платформе, как пути предшествующих разработок. Достаточно простой подготовки основания 28 траншеи путем трамбовки, при этом продольные кессоны 3 выдерживают вес транспортного средства и усилия, связанные с качением.

Блок погружается до некоторой высоты в грунтовой материал 29, что позволяет достаточно закрепить каркас. Глубину траншеи и высоту кессонов лучше выбрать так, чтобы ходовые дорожки 8 и верхняя часть направляющего рельса 17 находились на уровне почвы.

Свободное промежуточное пространство, заключенное между двумя ходовыми полосами 8, также засыпается соответствующим грунтовым материалом 29. Весь блок может иметь на поверхности декоративное или техническое покрытие, растительный покров, газон и т.п. Это покрытие предпочтительно имеет форму пластин 30, например, в виде настила, мощения, облицовки или одерновки.

Также и почва, окаймляющая сбоку путь, соответствующий изобретению, обрабатывается на поверхности, например, слоем битума, если путь укладывается на шоссе, или каким-нибудь техническим или декоративным покрытием 31, которое может быть локально нанесено в виде обрамления.

Путевые секции, соответствующие изобретению, предназначены для укладки в городской среде. Разумеется они не ставятся в резервированных зонах и должны пересекаться обычными дорожными транспортными средствами на оборудованных перекрестках. В этих зонах покрытие поверхности должно выбираться так, чтобы выполнить эту функцию и, в частности, выдержать вес грузовиков. Речь может идти, например, о мощении, бетонных плитах и т.п.

Фиг.1-6 иллюстрируют вариант путевой секции, соответствующей изобретению, предназначенной для непосредственной укладки на шоссе или на подготовленной почве, уже существующей и более или менее упорядоченной.

Ходовой путь оказывается, таким образом, несколько приподнятым по отношению к уровню земли. Для того чтобы это поднятие не было слишком большим, профильные кессоны 3 предпочтительно имеют меньшую высоту, чем кессоны варианта, предназначенного для заглубления в землю.

Кроме того, наружная боковая стенка 5 каждого кессона 3 предпочтительно наклонена так, чтобы улучшить их укладку и реализовать постепенное вхождение в почву, тем самым профильным кессонам 3 придается трапецеидальная форма поперечного сечения.

Модульные путевые секции, соответствующие изобретению, крепятся к земле с помощью пластов смолы, заливаемых продольно на почве внутри продольных профилей крепления 33, из которых два принимают на себя нижнюю поверхность кессонов 3, а третий соединен с нижней стороной связующих траверс 16 и идет в направлении, поперечном к ним, под направляющим рельсом 17.

Эти профили крепления 33, изготовленные предпочтительно из гнутой стали, имеют форму перевернутого лотка прямоугольного сечения, открытого вниз. Они укрепляются в смоле 32 так, чтобы полностью зафиксировать путевую секцию, а смола, залитая на месте, позволяет компенсировать неровности существующей почвы.

Как в ранее описанном варианте, свободное пространство, промежуточное между двумя ходовыми полосами, заполняется соответствующим грунтовым материалом 29. Затем оно облицовывается по поверхности декоративным или техническим покрытием, предпочтительно в виде плиток 30.

Зоны перекрестков с дорожными ходовыми путями также могут быть обработаны. В этих зонах покрытия поверхности выбираются таким образом, чтобы выдержать вес автомобилей. На этих участках могут быть предусмотрены плавные уклоны с обеих сторон путевой секции, позволяющие грузовым автомобилям въехать на уровень ходовой секции и спуститься с нее, легко пересекая перекресток.

Последний вариант изобретения представлен на фиг.13 и 14. Речь идет о путевой секции, оборудованной также устройством отбора электрической энергии от поверхности земли. Это устройство, заявка на которое одновременно подается заявителем, будет описано лишь вкратце.

Устройство отбора электроэнергии от поверхности земли содержит токосниматель 33, связанный с транспортным средством и имеющий на уровне своего нижнего края проводящие части, электрически связанные с цепью питания транспортного средства.

С другой стороны, оно содержит два линейных полюсных наконечника 34, установленных в двух профильных держателях 35, расположенных бок о бок и поддерживаемых профильной опорой 36 с плоским дном и двумя боковыми стенками. Каждый из этих держателей 35 установлен на всей своей длине с упругим возвратом сближения со своим смежным аналогом с помощью линейного сжимающего средства 37, установленного между каждым держателем 35 и соответствующей боковой стенкой профильной опоры 36.

В этом варианте каждая из связующих траверс 16 содержит поперечную камеру 38, несущую профильную опору 36.

Для пропускания токоснимателя 33 направляющий рельс 17 образован из двух полурельсов 39, которые могут быть оборудованы линейной изоляционной защитой 40 на покрытии, локально открывающейся при прохождении токоснимателя, например, путем раздвигания.

Очевидно, что изобретение не ограничивается предпочтительными способами реализации, описанными выше, но включает в себя также все многочисленные варианты и модификации, относящиеся к той же изобретательской концепции, которые специалист без труда может себе представить.

Так, например, описаны и представлены путевые секции, в целом плоские и горизонтальные. Можно также представить ходовой путь, который в поперечном сечении будет наклонным, наподобие островерхой шляпки, как делаются многочисленные шоссе, что улучшает растекание по сторонам дождевых вод и ограничивает образование гололеда.

Формула изобретения

1. Модульная путевая секция, стыкуемая с другими, для городского транспорта, в частности, с автономной системой управления на пневматических шинах, отличающаяся тем, что она содержит каркас (2), образованный из двух боковых полых, профильных кессонов (3) прямоугольного или трапецеидального сечения, содержащих плоское основание (4) и две боковые стенки, соответственно наружную (5) и внутреннюю (6), на верхней части которых закреплена плоская полоса, служащая ходовой дорожкой (8) колесам транспортного средства, причем кессоны удерживаются параллельно и соединены связующими траверсами (16), несущими рельс (17) для вождения транспортного средства.

2. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что внутреннее пространство (7), по крайней мере, одного из полых, профильных кессонов (3) служит для пропускания электрических кабелей, в частности, для питания транспортного средства и/или вспомогательных кабелей для сигнализации, безопасности и связи.

3. Модульная путевая секция по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что внутреннее пространство (7), по крайней мере, одного из полых, профильных кессонов (3) служит для пропускания воздуха, нагретого посредством нагревательного устройства.

4. Модульная путевая секция по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что внутреннее пространство (7), по крайней мере, одного из полых, профильных кессонов (3) служит для размещения устройства нагрева воздуха внутри этих кессонов или плит, образующих ходовую дорожку (8).

5. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что полоса ходовой дорожки (8) образована из последовательности линейных плит, установленных съемным образом на профильных кессонах (3), так, чтобы сделать возможным доступ к внутреннему пространству (7) кессонов (3).

6. Модульная путевая секция по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что верхняя поверхность полосы ходовой дорожки (8) содержит стыкующиеся нервюры (12).

7. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что между полосой ходовой дорожки (8) и профильным кессоном (3), на котором она расположена, вставлен изолирующий материал, являющийся глушителем шума.

8. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один из кессонов (3) содержит в своем внутреннем пространстве (7), по крайней мере, одну пластину поперечной перемычки (11).

9. Модульная путевая секция по пп.2 и 8, отличающаяся тем, что пластина(ны) поперечной перемычки (11) имеет(ют) вырезы и полости (15), обеспечивающие пропускание и местную опору кабелей.

10. Модульная путевая секция по п.9, отличающаяся тем, что профильные кессоны (3) содержат в нижней части отверстия для удаления воды.

11. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что направляющий рельс (17) закреплен на связующих траверсах (16) в их срединной части посредством опорного блока (19), располагающегося на продольной опорной плите (20).

12. Модульная путевая секция по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что опорный блок (19) закреплен на каждой из траверс (16) посредством крепящей детали (26) типа зажимной скобы.

13. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что она предназначена для укладки с небольшим возвышением непосредственно на шоссе или на заранее подготовленной почве.

14. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что наружная боковая стенка (5), по крайней мере, одного из кессонов (3) наклонена так, чтобы реализовать постепенный уклон к земле.

15. Модульная путевая секция по п.13 или 14, отличающаяся тем, что она предназначена для крепления посредством смоляных полос (32), налитых продольно по земле.

16. Модульная путевая секция по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что она содержит профили продольного крепления (33), соединенные с нижней стороной профильных кессонов (3) и связующих траверс (16) под направляющим рельсом (17), что обеспечивает возможность закрепления секции (1) в смоле (32).

17. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что она предназначена для укладки в траншею, основание (28) которого было просто подготовлено и утрамбовано.

18. Модульная путевая секция по п.16 или 17, отличающаяся тем, что свободное промежуточное пространство, заключенное между двумя полосами ходовой дорожки (8), предназначено для заполнения подходящим грунтовым материалом (29), заканчивающимся на поверхности декоративным или техническим покрытием в виде плит (30).

19. Модульная путевая секция по п.2, отличающаяся тем, что она содержит только устройство отбора электроэнергии от поверхности земли.

20. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит также устройство отбора электроэнергии от поверхности земли.

21. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что она имеет прямолинейную форму.

22. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что она имеет изогнутую дугообразную форму.

23. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что она имеет форму трапецеидального элемента, что позволяет осуществить вираж с помощью одной секции или последовательности таких секций.

24. Модульная путевая секция по п.1, отличающаяся тем, что она имеет поперечное сечение в виде островерхой шляпки.

25. Линия для городских транспортных средств с автономной системой управления на пневматических шинах, отличающаяся тем, что она образована из последовательности секций по любому из предшествующих пунктов.