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. 4 )

  Однако подобные системы будут применяться только на начальном этапе эксплуатации магистралей-эстакад. В дальнейшем, поскольку конструкция магистралей-эстакад  чрезвычайно удобна для реализации ряда уже известных систем автоматического управления движением автомобилей, планируется перевод автомобилей на движение  без участия водителей, которое производится по соответствующей программе от начального пункта до пункта назначения каждого конкретного автомобиля при его следовании по магистрали-эстакаде.

Таким образом, применение новой конструкции позволяет вообще исключить водителя из процесса вождения автомобиля по эстакаде, тем самым максимально упростив и обезопасив взаимодействие автомобилей в транспортных потоках.

  Кроме того, отдельные этажи или этаж можно предоставить для движения малогабаритных автопоездов или электропоездов, надземного аналога метрополитена, тем самым, дав возможность людям без автомобилей быстро и недорого перемещаться, не спускаясь под землю, на значительные расстояния по городу, поскольку магистрали-эстакады могут быть установлены над всеми основными наземными и железнодорожными магистралями города.

5) Стоимость строительства и эксплуатации многоуровневой магистрали-эстакады намного больше, чем стоимость строительства и эксплуатации обычной дороги. 

  Данный вопрос в условиях колоссальных и не решаемых традиционными средствами транспортных проблем больших городов вообще не имеет смысла, так как убытки от заторов и пробок в крупнейших городах мира исчисляются сотнями миллиардов долларов. Поэтому любое сооружение, способное  избавить города от заторов и пробок, может стоить сколько угодно, лишь бы оно исправно выполняло свои функции по организации нормального движения. Все равно оно будет выгодно.

  Тем не менее, отметим, что стоимость полосы движения магистралей-эстакад  ниже стоимости полосы движения обычной наземной магистрали, во-первых, за счет большей плотности полос движения,  приходящихся  на единицу поверхности земли, и распределенных в многоуровневой магистрали-эстакаде не только по горизонтали, но и по вертикали; во-вторых, при строительстве магистрали-эстакады практически не затрагиваются дорогостоящие земельные городские участки, так как, как правило, эстакада устанавливаются над уже имеющимися дорожными и железнодорожными магистралями в черте города и на выезде из него, в-третьих, стоимость изготовленных промышленным способом типовых секций эстакады из металлопроката или бетона с учетом текущей цены материала ниже стоимости подготовки и изготовления многослойной качественной дорожной подушки вместе с дорожным покрытием наземной магистрали в сопоставлении с ресурсом обоих сооружений текущего и капитального ремонта и их эксплуатации. Детально это показано ниже. Кроме того, стандартные секции при соответствующей подготовке участков сборки и своевременного подвоза типовых блоков могут быстро устанавливаться на стальном каркасе, соединяясь большей частью не сваркой, а болтами, что многократно ускоряет процесс установки эстакады и соответственно уменьшает затраты.

6) Не доказана достаточная прочность конструкции и экономичность металлоконструкции достаточной прочности.

  Эти сомнения не основательны по причине успешного  функционирования  различного типа эстакад, в том числе и металлических, в припортовых зонах с заходом в воду, на различных грунтах в городах, известен также опыт установки опор для трубопроводов в условиях вечной мерзлоты, протяженных мостов и т. д.

Кроме того,  для эстакад в ряде случаев можно использовать в качестве основы предварительно напряженный бетон, железобетон. Наряду со столбами-опорами можно использовать и пилоны.

  Отметим все же, что использование стальных  опор-столбов в ряде случаев будет наиболее целесообразным, как в силу их высоких прочностных характеристик и надежности, так и в силу сравнительно невысокой стоимости достаточно качественного металлопроката (около 1000 долларов за тонну). Поэтому приведем пример, показывающий достаточно высокую надежность конструкции с использованием опор-столбов.

  Высокопрочная сталь имеет предел прочности  порядка 600 н/мм?. При сечении одного пустотелого столба 2000мм? и соответственно трех столбов-опор - 6000мм?  вес металлических пролетов, лежащих на этих трех столбах, шириною 18 метров, длиной 6 метров и толщиной 0,01 метра, составляет порядка 8 тонн, масса четырех легковых автомобилей, стоящих на одном этаже, составляет 8-10 тонн. Общая масса составляет 17 тонн. Для двух этажей масса нагрузки на столбы-опоры составляет  34 тонны. Таким образом, нагрузка на один мм? сечения трех столбов-опор составит около 60 ньютонов, а это означает, что эта двухуровневая конструкция имеет 10-кратный запас прочности.

  При этом, например, шестиметровый отрезок (6х18х0,01) магистрали-эстакады на основе металлопроката из расчета расходуемого на него металлопроката стоит около $8 тысяч, то есть километр двухэтажной магистрали-эстакады массой примерно 4000 тонн (общая масса пролетов двух этажей увеличивается с 2600 тонн примерно в 1,5 раза за счет массы парковочного этажа, массы опор, переездных участков, въездных и съездных участков) по металлу будет стоить  порядка $4 миллионов. С учетом стоимости используемого бетона, изготовления блоков эстакады,  их доставки, сборки, оснащения необходимым оборудованием и прочих вспомогательных работ эта стоимость увеличивается примерно в 2 раза. То есть километр двухэтажной магистрали-эстакады с внешними переездами, въездами и съездами, восемью полосами движения и четырьмя техническими (резервными) полосами, верхним парковочным уровнем,  системами навигации, освещения, компьютерным центром, системами вентиляции, нейтрализации выхлопных газов, системами безопасности и т. п. обойдется  примерно в $7-8 миллионов.

  Если учесть, что стоимость шестиполосной наземной магистрали в России составляет в среднем около $10 млн., на Украине - $8 млн., в Китае - $5 млн. (Независимая. 2011-12-07. Анастасия Башкатова. www. ng. ru/economics/2011-12-07/1_roads. html), а в  Москве стоимость одного километра магистрали  на отдельных дорожных участках достигает сотен миллионов долларов, то, как видно, данная магистраль-эстакада стоит в среднем меньше обычной наземной магистрали в России, причем ее стоимость может быть еще более снижена при серийном изготовлении основных секций. Что касается полосы движения, то на магистрали-эстакаде она будет стоить намного меньше, чем полоса движения на наземной магистрали еще и за счет того, что число полос движения, приходящихся на одну и ту же наземную площадь больше на многоуровневой магистрали-эстакаде. Например, при установке над шестиполосной наземной магистрали - то есть над той же площадью - двухэтажной магистрали-эстакады число полос движения на ней равняется восьми.  Средние затраты на 1 км полосы движения составляют, согласно Минтрансу, в Германии примерно 123 млн. руб., во Франции – более 100 млн. руб., в Канаде – около 82 млн. руб., а в России – лишь 41 млн. руб. Примерно столько же, сколько в РФ, стоят дороги в Финляндии, чуть меньше – в Китае (там же).  Если исходить из приведенной нами выше стоимости восьмиполосной двухэтажной магистрали-эстакады с верхним парковочным этажом ($7-8 млн. или 210-240 млн. рублей), то полоса движения на  этой магистрали-эстакаде будет стоить 26-30 млн. руб.,  то есть 1,5 раза дешевле полосы движения в России.

7) Металлическое дорожное покрытие не может обеспечить необходимый уровень безопасности дорожного движения.

  Мы не настаиваем именно на металлической дорожном покрытии, хотя известно, что металлические продольные штанги с небольшим промежутком между ними в качестве дорожного настила уже десятки лет отлично функционируют на некоторых мостах США и автомобилисты не жалуются на них ни в отношении сцепления, ни в отношении износа шин.

  Тем не менее, в качестве дорожного покрытия может использоваться такой надежный и известный материал, как сталефибробетон.

  Могут применяться и современные композитные материалы на основе стекловолокна и углеволокна.

  А на бетонной многоуровневой магистрали-эстакаде вообще могут использоваться любые известные дорожные покрытия, хотя, конечно бетонные или асфальтовые покрытия существенно утяжелят эстакаду. Главное – это то, что эти покрытия не подвергаются воздействию внешней среды в закрытой по бокам и сверху эстакаде. Таким образом, срок их службы многократно возрастает, обслуживание в зимний и переходные  периоды становится намного дешевле, а ДТП (аварии) из-за  отсутствия ухудшения  качества покрытия, снега, дождя,  слабой видимости не возникают.

8) Оболочка вокруг эстакады.

  Не менее важной проблемой, наряду с обеспечением нормального – без заторов и пробок – скоростного движения автомобилей по магистралям больших городов, является проблема снижения влияния на здоровье жителей городов выхлопных газов от автомобилей, поскольку их вклад в загрязнение атмосферы городов в настоящее время составляет, например, в Москве 82% от всех попадающих в воздух вредных веществ.

  Поэтому была поставлена задача  не только обеспечить нормализацию движения на магистралях  городов, что само по себе существенно улучшает экологическую обстановку за счет уменьшения доли вредного выхлопа при скоростном движении автомобилей, но и сократить выброс выхлопного газа в атмосферу до предельно низкого уровня.

  Мы предлагаем, по возможности, до 90% всех автомобилей – а это все легковые автомобили – переместить с городских наземных магистралей в закрытые надземные, оснащенные мощными очистными установками магистрали. В результате, выхлопной газ от автомобилей в закрытых магистралях-эстакадах полностью можно, по крайней мере, в черте города нейтрализовать с помощью уже выпускающихся мощных очистных установок.

Что касается решения проблем безопасности, вентиляции, пожаротушения, возможной деформации конструкции при пожаре, ухудшения видимости и т. п., то все эти проблемы давно решены при строительстве и  эксплуатации автомобильных и железнодорожных  эстакад, туннелей, в шахтных и прочих выработках и других замкнутых пространствах, причем они успешно эксплуатируются, несмотря, например,  на гораздо большую опасность для перемещающегося по туннелям транспорта по сравнению с надземными эстакадами хотя бы потому, что из-под горы в месте аварии невозможно эвакуироваться непосредственно наверх, а из любой точки магистрали-эстакады эвакуация не представляет большой сложности.