Транспортно-энергетическая система россии

Авторы патента:


Транспортно-энергетическая система россии
Транспортно-энергетическая система россии
Транспортно-энергетическая система россии
Транспортно-энергетическая система россии
Транспортно-энергетическая система россии

 


Владельцы патента RU 2520972:

Гаранин Лев Иванович (RU)

Изобретение относится к строительству и эксплуатации железных и автомобильных дорог, в условиях холодного и экстремально-холодного климата и может быть использовано при обустройстве северных и восточных регионов России. Каждое транспортное сооружение выполнено в виде протяженного в плане намороженного массива льда прямоугольной формы, заключенного в теплогидроизоляционную оболочку. Оно снабжено размещенными в массиве льда тоннелями, ветровыми электростанциями башенного типа, установленными на многоэтажные здания, ледогрунтовым основанием, размещенным по всей длине сооружения. Взлетно-посадочные полосы для самолетов легкого класса, вертолетные площадки, железнодорожные узкоколейные полотна и коттеджные поселки, расположены на поверхности ледяного массива. Также оснащены дирижаблем, оснащенным компрессором и вертикальным воздухопроводом, и аккумуляторами атмосферного холода, каждый из которых заполнен концентрированным водным раствором натрия, соединен с компрессором и холодильной установкой для охлаждения рабочего тела и через воздухопровод с полостью тоннелей. Транспортные сооружения размещены преимущественно на низком берегу крупных судоходных рек Сибири и соединены с существующей железнодорожной магистралью, проходящей с Запада на Восток, а автотранспортные средства оснащены двигателями с газовым или/и электрическим приводом. Изобретение позволит ускорить освоение и обустройство северных и восточных регионов России. 5 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, в частности строительству и эксплуатации автомобильных и железных дорог, в условиях холодного климата, имеет отношение к гидрологии и нетрадиционной энергетике с использованием энергии ветра, атмосферного холода, и может быть использовано при обустройстве северных и восточных регионов России.

Известно транспортное сооружение, включающее размещение железных дорог в тоннеле, оснащенном постоянным источником электрической энергии (Лиманов Ю.А., Метрополитены, М., Транспорт, 1971, с.174, рис.139).

Недостатками транспортного сооружения являются невозможность использования тоннелей при строительстве железных и автомобильных дорог большой протяженности, в сотни и тысячи километров, большие капитальные, энергетические затраты и сроки строительства.

Цель изобретения состоит в возможности ускоренного обустройства северных и восточных регионов России, обеспечении доступа к богатейшим запасам минеральных и углеводородных ресурсов страны, исключении влияния погодных условий на транспорт, повышении безопасности, увеличении скорости, сроков эксплуатации транспортных средств и транспортных сооружений.

Поставленная цель достигается тем, что каждое сооружение выполнено в виде протяженного в плане намороженного массива льда прямоугольной формы, заключенного в теплогидроизоляционную оболочку, снабжено размещенными в массиве льда тоннелями, ветровыми электростанциями башенного типа, установленными на многоэтажные здания, ледогрунтовым основанием, размещенным по всей длине сооружения, взлетно-посадочными полосами для самолетов легкого класса, вертолетными площадками, железнодорожным узкоколейным полотном и коттеджными поселками, расположенными на поверхности ледяного массива, дирижаблем, оснащенным компрессором и вертикальным воздухопроводом, и аккумуляторами атмосферного холода, каждый из которых заполнен концентрированным водным раствором натрия, соединен с компрессором и холодильной установкой для охлаждения рабочего тела и через воздухопровод с полостью тоннелей, при этом транспортные сооружения размещены преимущественно на низком берегу крупных судоходных рек Сибири и соединены с существующей железнодорожной магистралью, проходящей с Запада на Восток, каждый тоннель снабжен ледяным основанием, а автотранспортные средства оснащены двигателями с газовым или электрическим приводом.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 в плане показана транспортно-энергетическая система России, на фиг. 2 в плане и фиг. 3 в разрезе показано транспортное сооружение, на фиг. 4 в плане и фиг. 5 в разрезе изображен аккумулятор атмосферного холода.

Каждое сооружение включает протяженный в плане намороженный массив льда 1, тоннели 2,3 для железнодорожного и автомобильного транспорта, большой мощности ветровые электростанции 4, аккумуляторы атмосферного холода 5, взлетно-посадочные полосы 6 для самолетов легкого типа, вертолетные площадки 7, железную дорогу 8 с узкой колеей и коттеджные поселки 9. Аккумулятор холода включает теплоизолированный резервуар 10, термосифоны сезонного действия 11, кольцевой в виде змеевика трубопровод 12, воздушный компрессор 13, холодопровод 14 и холодильную установку (компрессор) 15.

С наступлением устойчивых отрицательных температур воздуха, когда на слабых и обводненных грунтах становится возможным движение гусеничного транспорта, трассу будущего сооружения освобождают от снега, деревьев, кустарников, обеспечивают естественное промерзание грунта на рассчетную глубину и образуют ледогрунтовое основание 16. После этого на основание намораживают сплошной массив льда 1, используя скользящую опалубку и воду из находящихся рядом незамерзающих рек и озер. Для ускорения процесса намораживания льда при формировании ледяного массива используют дирижабль, с помощью которого обеспечивают циркуляцию морозного воздуха над поверхностью подаваемой насосами на лед воды. Морозный воздух подают компрессором, который установлен в гондоле дирижабля по вертикальному воздухопроводу к поверхности воды через специальные насадки (перфорированные трубы). После формирования по всей поверхности ледяного массива 1 выполняют теплогидроизоляционную оболочку 17.

В массиве льда 1 выполняют с помощью горнопроходческого комбайна тоннели 2,3 для железнодорожного и автомобильного транспорта. Скорость проходки комбайна в ледяном массиве может достигать 100 м/час, поскольку прочность льда на два порядка меньше прочностных характеристик других горных пород. В полости каждого тоннеля с помощью намораживания льда образуют ледяное основание 18, на поверхности которого прокладывают железнодорожное полотно 19 и выполняют твердое покрытие 20 для автомобильного транспорта. Все тоннели оборудуют автоматической системой приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающей удаление продуктов сгорания топлива. Тем не менее транспортные средства оснащены газовым или электрическим двигателями.

По всей длине с обеих сторон сооружения устанавливают ветрозахватные электростанции башенного типа 4 и аккумуляторы атмосферного холода 5. При необходимости электростанции совмещают с многоэтажными зданиями, которые служат для электростанции опорами. Мощность каждой станции такого типа может составлять несколько тысяч кВт.

Теплоизолированный резервуар 10 объемом 3-5 тыс.м3 заполняют 7% водным раствором натрия. При такой концентрации соли в воде раствор может находиться в жидком состоянии при температуре минус 20°C и аккумулировать с помощью термосифонов 11 большое количество холода. Термосифоны работают в автоматическом режиме за счет разности температур атмосферного воздуха и рабочего тела, размещенного в резервуаре. Циркуляция керосина в термосифонах прекращается, как только температура рабочего тела будет ниже температуры атмосферного воздуха. Это значит, что в условиях Сибири и Севера России рабочее тело будет охлаждаться до среднезимней температуры воздуха, т.е. до минус 35-40°C.

На поверхности транспортного сооружения, длина которого может превышать три тысячи километров, размещают взлетно-посадочные полосы 6 для самолетов легкого типа, вертолетные площадки 7, железную дорогу с узкой колеей 8 и коттеджные поселки 9. Размещение этих объектов на сооружении позволяет использовать ледяное сооружение в качестве надежного основания и, следовательно, существенно снизить капитальные и эксплуатационные затраты.

Транспортные сооружения с энергосберегающими объектами располагают, как правило, на берегах вдоль крупных судоходных рек, соединяя побережье северных морей Сибири с существующей железнодорожной магистралью, проходящей с Запада на Восток России. Подобное расположение сооружений позволяет, во-первых, исключить строительство многокилометровых мостов через такие реки, как Обь, Енисей, Лена и их многочисленные притоки, во-вторых, более эффективно использовать реки в качестве транспортных артерий и, в третьих, использовать реки в виде постоянного источника воды при строительстве транспортных сооружений.

Надежность отдельного сооружения и транспортной системы в целом может быть обеспечена при условии ледогрунтового основания 16 и ледяного массива 1 в твердомерзлом состоянии в течение всего срока эксплуатации ледяного сооружения, который практически не ограничен. Для этого оптимальная эксплуатационная температура воздуха внутри теплоизолированного сооружения, при которой лед должен выдерживать расчетные статистические и динамические нагрузки, составляет минус 5-6°C. Такую температуру создают в сооружении в зимний период с помощью приточно-вытяжной вентиляции; в летнее время используют аккумуляторы холода 5 и ветровые электростанции 4.

Ледяные сооружения большой протяженности, расположенные в меридиональном направлении, находятся независимо от времени года в неодинаковых температурно-погодных условиях. Теплый период года на Севере России не превышает 3,0-3,5 месяцев, в южной зоне - 5-6 месяцев. В этой связи для охлаждения северной зоны ледяного сооружения до расчетной температуры достаточно использовать энергию атмосферного холода. В южных зонах сооружения требуют дополнительный источник энергии, которым являются ветровые электростанции.

В летний период, когда температура воздуха в сооружении становится выше минус 5°C, автоматически включается воздушный компрессор 13. Атмосферный воздух из компрессора поступает в кольцевой трубопровод 12, в котором воздух охлаждается от рабочего тела, и далее подается в полость тоннелей 2,3. При повышении температуры рабочего тела до минус 8-10°C начинает работать компрессор холодильной установки 15, с помощью которой хладагент (фреон) подается в циркуляционный холодопровод 14. Для повышения эффективности системы охлаждения холодильную установку 15 включают преимущественно в ночное время суток, поскольку температура атмосферного воздуха ночью ниже дневной на 10-12°C.

Высокая энергетическая и конструктивная надежность сооружения с расчетными прочностными характеристиками льда обеспечена ветровыми электростанциями высокой мощности и аккумуляторами атмосферного холода. Тем не менее в системе охлаждения сооружения предусмотрен резервный источник холода - дирижабль. С помощью дирижабля в теплый период года при любых погодных условиях в сооружение подается морозный воздух с температурой минус 30-35°C с высоты 1,5-2,0 км. Кроме этого, назначение дирижабля состоит в постоянном удалении снега с поверхности сооружения, где расположены железная дорога 8 с узкой колеей и коттеджные поселки 9. В зимний период года температура воздуха в сооружении, благодаря постоянно работающей приточно-вытяжной вентиляции, составляет минус 15-20°C. При наличии низкой температуры и циркуляции морозного воздуха в тоннелях происходит охлаждение ледогрунтового основания 16. Толщина основания под сооружением с каждым годом увеличивается и достигает максимума в 12-15 м, следовательно увеличивается во времени и надежность сооружения.

Предлагаемая транспортная система, в которой использованы находящиеся под руками природные материалы и источники естественной энергии, обеспечит доступ к богатейшим углеводородным и минеральным ресурсам Восточной Сибири. В первые 5-10 лет чистая прибыль от реализации изобретения составит десятки млрд.долл./год при окупаемости сооружений в течение 3-4 лет. В дальнейшем, когда добыча природных ресурсов стабилизируется, прибыль в течение многих десятилетий может находиться на уровне 800 млрд.долл./год.

Транспортно-энергетическая система России, включающая существующие сооружения в виде автомобильных дорог с твердым покрытием и дорог железных, оснащенных постоянным источником электрической энергии, отличающаяся тем, что каждое сооружение выполнено в виде протяженного в плане намороженного массива льда прямоугольной формы, заключенного в теплогидроизоляционную оболочку, снабжено размещенными в массиве льда тоннелями, ветровыми электростанциями башенного типа, установленными на многоэтажные здания, ледогрунтовым основанием, размещенным по всей длине сооружения, взлетно-посадочными полосами для самолетов легкого класса, вертолетными площадками, железнодорожным узкоколейным полотном и коттеджными поселками, расположенными на поверхности ледяного массива, дирижаблем, оснащенным компрессором и вертикальным воздухопроводом, и аккумуляторами атмосферного холода, каждый из которых заполнен концентрированным водным раствором натрия, соединен с компрессором, холодильной установкой для охлаждения рабочего тела и через воздухопровод с помощью тоннелей, при этом транспортные сооружения размещены преимущественно на низком берегу крупных судоходных рек Сибири и соединены с существующей железнодорожной магистралью, проходящей с Запада на Восток, каждый тоннель снабжен ледяным основанием, а автотранспортные средства оснащены двигателями с газовым или электрическим приводом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции автомобильных дорог. Автомобильная дорога с двухсторонним движением содержит плиты, в том числе выполненные на ближайшей к продольной оси автомобильной дороги полосе движения плиты, боковая грань каждой из которых, перпендикулярная продольной оси автомобильной дороги, выполнена с перепадом высот h над примыкающей к ней смежной боковой гранью принимающей плиты.

Изобретение относится к конструкции автомобильных дорог. Автомобильная дорога с двухсторонним движением содержит плиты, боковая грань каждой из которых, перпендикулярная продольной оси автомобильной дороги, выполнена с перепадом высот над примыкающей к ней смежной боковой гранью принимающей плиты.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции автомобильных дорог, и может быть применено при строительстве и ремонте автомобильных дорог с твердым покрытием.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции автомобильных дорог, и может быть применено при строительстве и ремонте автомобильных дорог с твердым покрытием.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции автомобильных дорог, и может быть применено при строительстве и ремонте автомобильных дорог с твердым покрытием.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции автомобильных дорог, и может быть применено при строительстве и ремонте автомобильных дорог с твердым покрытием. Автомобильная дорога включает, по меньшей мере, один поворот направо, в месте поворота с внешней стороны содержит плиты, верхняя поверхность каждой из которых в районе стыка с отдающей плитой выполнена с превышением над смежной верхней поверхностью отдающей плиты, при этом плоскость смежной боковой грани принимающей плиты выполнена относительно касательной к оси дороги под углом, способствующим движению колеса транспортного средства направо. Способ эксплуатации автомобильной дороги, включающий движение по ней транспортных средств, заключается в том, что движение транспортных средств осуществляют по предлагаемой автомобильной дороге. Технический результат - повышение безопасности движения при повороте направо.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при строительстве и ремонте автомобильных дорог с высокой безопасностью движения. Способ строительства автомобильной дороги с жестким покрытием прямоугольными плитами включает установку плит с перепадом высот h боковой грани отдающей плиты над смежной боковой гранью принимающей плиты, установку плит с перепадом высот h осуществляют путем выполнения всей поверхности принимающей плиты, смежной с боковой гранью отдающей плиты, с уклоном в сторону отдающей плиты. Технический результат изобретения заключается в расширении способов строительства автомобильной дороги с жестким покрытием плитами при снижении стоимости строительства и обеспечении высокой безопасности движения.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции автомобильных дорог, и может быть применено при строительстве и ремонте автомобильных дорог с твердым покрытием.

Изобретение относится к строительству транспортных сооружений, городов в условиях экстремально холодного климата, имеет отношение к нетрадиционной энергетике, в частности к строительству ветровых и солнечных электростанций, и может быть использовано при обустройстве континента Антарктида.

Изобретение относится к области дорожного строительства и представляет собой универсальный разделитель транспортных и пешеходных потоков, устанавливаемых на крестообразном перекрестке главной и второстепенной дорог, и предназначен в качестве устройства, комплексы которых могут оптимизировать транспортные и пешеходные потоки в городах, населенных пунктах и на трассах между этими городами и пунктами, и при этом обеспечить большую скорость перемещения потоков, безопасность потоков и повышать технологичность и экономичность возведения разделителей потоков.
Изобретение относится к области коммунального хозяйства, а именно к способам очистки поверхности покрытий проезжей части автодорог, мостов и других территорий с аналогичным покрытием. Поверхность покрытий обрабатывают жидким обеспыливающим составом. Обработку производят водным раствором полиакрилата щелочного металла и сополимера акриламида с производными акриловой кислоты. Концентрация раствора полиакрилата щелочного металла составляет 0,1-1,0% масс. раствора, а концентрация раствора сополимера акриламида с производными акриловой кислоты составляет 0,05-0,5% масс. Затем проводят сбор обработанной жидким обеспыливающим составом пыли. Достигается повышение эффективности удаления пылевых частиц. 6 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве верхних слоев дорожных одежд автомобильных дорог, шоссе, на переездах мостов. Профиль асфальтобетонного полотна дороги, характеризующийся тем, что он выполнен из асфальтобетона, содержащего микрошарики диаметром до 250 мкм из эгириновой оксидной керамики и цементированный карбид с размером, не превышающим 500 мкм, в количестве каждого из них до 25% от общей массы асфальтобетона, с геометрической его формой, имеющей по каждой линии основного движения колес транспортного средства выступ трапециевидного профиля с высотой над основным полотном до 5 мм, углом наклона боковых линий трапеции к ее основанию менее 20° при ширине верхней линии трапеции, составляющей три средних ширины шины легкового автомобиля. Технический результат - повышение износостойкости. 2 ил.

Изобретение направлено на исключение столкновения механических транспортных средств с заглохшим двигателем с проезжающим по железнодорожному переезду поездом путем обеспечения передвижения механических транспортных средств через железнодорожный переезд с заглохшим двигателем. Участок автомобильной дороги, пересекающийся на одном уровне с железнодорожным переездом дополнительно содержит, по крайней мере, две полосы для организации встречного движения механических транспортных средств. Части полос, расположенные перед железнодорожным переездом, выполнены прямолинейными в вертикальной плоскости и криволинейными в горизонтальной плоскости и состоят из трех участков по ходу движения к железнодорожному переезду - участок, выполненный с наклоном вверх, участок, выполненный горизонтально, и участок, выполненный с наклоном вниз, причем участок, выполненный с наклоном вверх длиннее участка, выполненного с наклоном вниз, а части полос, расположенные непосредственно после железнодорожного переезда, выполнены прямолинейными в вертикальной плоскости и плоскими в горизонтальной плоскости. 2 ил.

Изобретение относится к транспортному комплексу для быстрой доставки грузов. Грузовой транспортный комплекс управляется единой автоматизированной системой управления и включает трубопроводы для передачи жидких фракций, линию электропередач, оптоволоконную линию и транспортную систему с путями. Одни пути объединены с трубопроводами, линией электропередач и оптоволоконной линией внешним кожухом в единую конструкцию сухопутного моста, а другие проходят снаружи сухопутного моста. Мост состоит из состыкованных между собой мостовых пролетов, поддерживаемых вантово-опорными конструкциями. Пути, размещенные внутри моста, состоят из путей для скоростного перемещения грузонесущих бесколесных модульных транспортных составов и путей для перемещения по ним роботизированных колесных транспортных средств. Все бесколесные транспортные средства могут транспортировать контейнеры также в противоположном направлении. Комплекс оснащен станциями четырех функциональных видов. В результате обеспечивается максимально быстрая доставка грузов в любую требуемую точку. 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области подземного передвижения людей и может быть использовано при сооружении подземных тоннелей различной протяженности для передвижения людей в местах пересечения автомобильных дорог с использованием гравитационных сил. Передвижение людей осуществляется в подземных тоннелях со спусками и подъемами в вагонах по рельсовому пути под автодорогой. Для этого, на приемной площадке останавливают с помощью подвижного улавливающего устройства вагон с людьми, и далее приемную площадку вместе с вагоном домкратами опускают на неподвижную площадку. Затем, после высадки и посадки людей, вагон с людьми поднимают на определенный угол, и после освобождения от улавливающего устройства с использованием гравитационных сил передвигают по рельсам, проложенным в тоннеле к приемной площадке, установленной на противоположной стороне автодороги для высадки людей из вагона. На случай аварийных ситуаций в тоннелях предусмотрены двери для выхода людей в тоннель, оборудованный эскалаторами или лестницами. В результате повышается безопасность перемещения людей через автодорогу, уменьшается время на указанное перемещение. 5 ил.

Изобретение предназначено для движения легких колесных транспортных средств (1) по выделенным полосам (2), проложенным в одном направлении, расположенным на дорожном полотне и на ряде наклонных эстакад (3 и 4) с переменными по высоте отметками и с уклоном не более 5%. Для обеспечения перемещения между участками выделенных полос (2) эстакад (3) и (4) на низких и на высоких отметках расположены подъемные устройства (5) и (7), позволяющие поднимать легкие колесные транспортные средства (1) на высокие отметки эстакад (3) и (4) с использованием кабин (9) и (10) по направляющим (11) и (12). В местах низких отметок каждой эстакады выполнены съезды (6) на уличную сеть, а со стороны уличной сети имеются подъезды (8) к подъемным устройствам (7). Изобретение позволяет снизить затраты энергии пользователей и адаптировать легкие колесные транспортные средства к регулярной эксплуатации как городского транспорта для перевозки на них существенной доли пассажиропотока. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции автомобильных дорог, и может быть использовано при строительстве и ремонте дорог с твердым покрытием. Автомобильная дорога с двусторонним движением имеет четыре (или более) полосы движения, при этом коэффициент сцепления дорожного покрытия является наибольшим на полосе движения, граничащей с полосой встречного движения. Технический результат - повышение уровня безопасности движения. 1 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации автомобильных дорог. Способ эксплуатации автомобильной дороги заключается в том, что движение транспортных средств осуществляют по автомобильной дороге с двусторонним движением, содержащей дорожные покрытия и имеющей четыре или более полосы движения. Коэффициент сцепления дорожного покрытия является наибольшим на ближайшей к встречной полосе движения. Технический результат - повышение уровня безопасности движения. 1 ил.

Изобретение относится к конструкции автомобильных дорог и может быть использовано при строительстве и ремонте дорог с твердым покрытием. Автомобильная дорога с двусторонним движением имеет четыре или более полос движения, при этом коэффициент сцепления дорожного покрытия является наибольшим на ближайшей к встречной полосе движения. Технический результат - повышение уровня безопасности движения. 1 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации автомобильных дорог, в частности автомобильных дорог с твердым покрытием. Способ эксплуатации автомобильной дороги заключается в том, что движение транспортных средств осуществляют по автомобильной дороге, содержащей дорожные покрытия с шероховатой поверхностью, при этом шероховатая поверхность выполнена с коэффициентом сцепления, который увеличивается по мере приближения к встречной полосе движения. Технический результат - повышение безопасности движения. 1 ил.
Наверх