Конструкторско-технологические принципы и схемотехнические решения по созданию новых дорожных сооружений с практически неограниченной пропускной способностью и оценка снижения убытков от пробок, аварий и загрязнения воздуха выхлопными газами за счет использования данных решений (стр. 11 )

  Эстакада 1 представляет собой  каркас, состоящий в поперечном разрезе из трех вертикальных опор 2 (для эстакады со встречным движением) или двух вертикальных опор 2 (для эстакады с односторонним движением) и поперечных опор, крепящихся на вертикальных опорах 2. Расстояние  между вертикальными опорами 2, которые могут быть выполнены в виде столбов или ферм, соответствует ширине двухполосного полотна движения, то есть для эстакады с движением легковых автомобилей, около  6-ти метров. Высота вертикальных опор 2 определяется этажностью эстакады и  расположением над дорожным полотном. Если первый этаж эстакады расположен над дорожным полотном на высоте 4-5 метров, то высота 8-этажной эстакады составит около 25 метров. Расстояние между вертикальными опорами 2 вдоль  эстакады составляет порядка 6-ти метров. Таким образом, на 500 метров эстакады со встречным движением приходится примерно 100 вертикальных опор. Каждый этаж эстакады 1 опирается на  поперечные опоры, крепящиеся на вертикальных опорах 2, количество таких поперечных опор 3 соответствует числу этажей. Между поперечными опорами 3 на швеллерах уложено  дорожное полотно,  представляющее собой  металлические  пролеты по шесть метров длиной, а шириной около метра. Основным материалом, из которого изготавливаются блоки и элементы эстакады-магистрали, является металлопрокат. Может также использоваться напряженный бетон, фибробеток.

  Эстакада 1 в зависимости от условий эксплуатации и расположения имеет различные конструкции въездных 4 и съездных 5 участков на дорожное полотно, например, въезд непосредственно  с дорожной полосы улицы, съезд на поперечное  направление и т. д.

  Для обеспечения безопасности движения боковые поверхности  эстакады защищены жесткими противоударными конструкциями, представляющими собой металлические полые короба.

  Последний этаж  на расстоянии около 2,5 метров сверху от полос движения эстакады покрыт жесткой плоской конструкцией.

  Таким образом, автомобиль может въехать в соответствии с передаваемой информацией о плотности движения на этажах эстакады на этаж с наименьшей плотностью и перемещаться по гладкой полосе движения со скоростью 40-90 км/час до момента съезда с эстакады-магистрали. При этом, в случае аварии на одной из полос движения или обеих полосах на каком-то этаже, автомобиль может объехать место аварии, заранее перейдя по одному из переходных участков-рукавов на другой этаж. 

  Конструктивные особенности эстакады предполагают изготовление всех ее элементов в промышленных условиях. Поэтому все строительно-монтажные работы, в основном сборочные и сварочные, за исключением подготовки грунта для вертикальных опор, производятся на местах сооружения эстакад. Монтаж эстакады производят над действующими магистралями, либо над любыми земельными участками. Собрать фрагмент  эстакады  0,5 км длиной  при наличии необходимого оборудования и специалистов можно в течение 3-х месяцев.  Соответственно удесятирение оборудования и числа специалистов предполагает строительство пятикилометрового участка эстакады так же за три месяца.

  Конструктивное исполнение эстакады предполагает ее эксплуатацию в различных климатических условиях.

  Аналогичные легкие эстакады могут быть использованы для велосипедов, тяжелые – для грузовиков.

6. Технические характеристики магистрали-эстакады с комбинацией внешних и внутренних переездов между этажами.

  Эстакада 1 [4] имеет две полосы одностороннего движения на каждом этаже. Она включает в себя опоры 2, 3, дорожное полотно с полосами движения – правой волнообразной 4 и левой одноуровневой 5 (фиг. 1, 2),  въездной участок 6 и участок съезда 7 на нижнем этаже (фиг.2, 3). Эта конструкция создает возможность внутренних переездов транспортных средств последовательно с одного этажа эстакады на другой.  Эстакада 1  выполнена в виде объемной закрытой  магистрали с числом этажей от двух до 10. Одна полоса 4 эстакады 1 является двухуровневой, с разницей в один  этаж по высоте между этими уровнями. Продольно-горизонтальные участки 9, 10 полосы движения  на этих уровнях являются основными для движения транспортного средства и его перестроения на смежную полосу движения одноуровневой полосы движения 5.  Полосы движения в каждом вертикальном ряду полос движения параллельны  друг другу (фиг. 1). Полосы движения установлены на опорах 2, 3 и  отделены  от внешнего пространства боковой стенкой  8 (фиг. 2). Количество этажей – от двух до 10 – позволяют выбирать при строительстве эстакад необходимую этажность в зависимости от условий движения транспортных потоков, причем  высота эстакады и соответственно число этажей  могут быть изменены в зависимости от изменения условий движения. Конструкция же полос движения эстакады с образованием для транспортных средств возможности  внутренних переездов последовательно с этажа на этаж обеспечивает ее основное свойство  - безостановочное движение при возникновении препятствий на отдельных  участках эстакады 1. Полосы движения 4 имеют одинаковую, периодически повторяющуюся конфигурацию – волнообразную с уплощением.  Соседние полосы 4, 5  в каждом вертикальном ряду  состыкованы на каждом этаже на участках 9, 10 волнообразной полосы движения 4 (фиг. 1, 2); этаж  типовой секции включает отрезок полосы движения с  двумя продольно-горизонтальными участками 9, 10 и двумя пологими переходными к ним  участками -  вогнуто-выпуклым подъемом 11 и выпукло - вогнутым спуском 12 (фиг. 4)  волнообразной полосы 4 и  отрезок одноуровневой полосы 5.  С торцевых кромок нижнего продольно-горизонтального участка 13 нижнего этажа эстакады 1  на  дорожное полотно на уровне земли выведены  въездной 6  и  съездной 7 участки (фиг. 3). На этой же фигуре показаны резервные полосы 14, предназначенные  для совершения маневров при различных дорожных ситуациях.  На фиг. 4 показан один из средних этажей эстакады 1 с тремя резервными полосами 14 для маневрирования и парковки транспортных средств. Таким образом,  расширение этажей эстакады  с созданием дополнительных площадей по краям на одном, нескольких или всех этажах позволяет использовать их не только для движения транспортных средств, но и для  парковки последних. 

  В качестве примера отметим, что  радиус кривизны как выпуклых, так и вогнутых участков во избежание ощутимых перегрузок, то есть не более 12%,  должен составлять не менее 500 метров. 

  Эстакада 1 может быть расположена вдоль оси автомобильной или железной дороги или на обочине той или иной дороги, а также может быть самостоятельной трассой. 

  Общее количество полос движения определяется числом этажей в эстакаде и шириной этажа.

  В продольном направлении эстакада состоит из однотипных секций. Каждая секция содержит в продольном направлении четыре подсекции.

  Нечетная подсекция первого типа представляет собой многоэтажную конструкцию из параллельно расположенных этажей над  дорожным полотном. Каждый этаж содержит два состыкованных продольно-горизонтальных  участка - один 10 относится к волнообразной  полосе движения 4,  а второй, соответствующий участку 10 по длине, относится к одноуровневой полосе движения 5 (фиг. 1, 4).  Межэтажное расстояние составляет  величину, достаточную для свободного проезда автомобилей, в частности, в эстакаде для легковых автомобилей межэтажное расстояние составляет порядка 2,5 метров. Протяженность подсекции первого типа – около 400 метров.

  Следующая  стыковочная подсекция второго типа представляет собой  так же  конструкцию из параллельно расположенных в каждом  вертикальном ряду этажей. Каждый этаж, начиная со второго, включает пологий переходной участок правой полосы движения 4 – подъем 11 - с разделителем (не показан)  между волнообразной полосой движения 4 и одноуровневой полосой движения 5.  Межэтажное расстояние  такое же, как в подсекции первого типа. Угол наклона этого участка 11 составляет 2°. Пологий переходной участок 11 своей кромкой выведен на  уровень следующего этажа (фиг. 1, 4). В частности, в эстакаде для легковых автомобилей  длина подсекции второго типа, или протяженность каждого пологого переходного участка полосы движения - порядка  100 метров.  Нижний этаж подсекции второго типа отличается от последующих ее этажей  только тем, что переходной участок  одностороннего движения типовой секции опущен на дорожное полотно и является въездным участком 6 (фиг.1, 3). С противоположной стороны на дорожное полотно выведен съездной участок 7  (фиг. 3).

  Остальные участки подсекции второго типа являются отрезками левых одноуровневых полос движения 5.

  Следующая нечетная стыковочная подсекция третьего типа аналогична  подсекции первого типа, но с тем отличием, что на каждом этаже уровень  продольно-горизонтального участка  полосы движения 4 смещен вверх на  расстояние в один этаж  и этот участок 9 состыкован торцом  с соответствующим пологим участком 11  полосы  движения подсекции второго типа (фиг. 1, 4).

  Следующая  стыковочная подсекция четвертого типа аналогична  подсекции второго типа, но с тем отличием, что на каждом этаже угол наклона  переходного участка 12 полосы движения 4 сменен на противоположный и пологий переходной участок 12 выведен на уровень полос движения 4 подсекции первого типа следующей типовой секции (фиг. 1). 

  Далее эстакада 1  составлена из подобных секций.

  В качестве примера рассмотрим эстакаду 1 в поперечном разрезе (фиг. 2). Эстакада 1 представляет собой для подсекции первого типа каркас, состоящий в поперечном разрезе из двух вертикальных опор 2 и поперечных опор 3, крепящихся на вертикальных опорах 2. Расстояние  между вертикальными опорами 2, которые могут быть выполнены в виде столбов или ферм, соответствует ширине двухполосного полотна движения, то есть для эстакады с движением легковых автомобилей - около  6-ти метров. Высота вертикальных опор 2 определяется этажностью эстакады и  расположением над дорожным полотном. Если первый этаж эстакады расположен над дорожным полотном на высоте 4-5 метров, то высота 3-этажной эстакады составит около 12 метров. Расстояние между вертикальными опорами 2 вдоль  подсекции первого типа того же вида эстакады составляет порядка 6-ти метров. Каждый этаж эстакады 1 опирается на  поперечные опоры 3, крепящиеся на вертикальных опорах 2, количество таких поперечных опор 3 соответствует числу этажей. Между поперечными опорами 3 на швеллерах уложено  дорожное полотно,  представляющее собой  металлические рифленые или решетчатые пролеты по шесть метров длиной, а шириной около метра.