Ключевые слова

2-й международный таможенный форум 1520: Стратегический диалог ВСМ Железнодорожный комплекс Российское государство Сохранение России Транссиб Харламова эксперт арктика безопасность северного кавказа бюро экспертов высокоскоростные магистрали генерал Бичерахов геополитика транспорта геополитика украинского кризиса геостратегия транспорта гудок докторская диссертация железнодорожный фактор и политика инновации в железнодорожной сфере интервью компания ржд конференция корпорация РЖД международная конференция международный геополитический симпозиум мировой кризис мировые элиты монография научная система национальная идея национальные интересы в железнодорожной сфере новый Шелковый путь общественный диалог политические процессы реформы РЖД ржд тв российская транспортная система северный морской путь стратегия развития транзит транспортная наука транспортные системы украинский кризис украинский неонацизм

Облако тегов плагина WP Cumulus от сайта "Плагины для WordPress" требует для просмотра Flash Player 9 или выше.

Рубрики блога
Опрос сайта

Нужны ли России национальные герои?

Загрузка ... Загрузка ...
Поиск по блогу
Яндекс

Март 2014

Вакуумная система наземного транспорта России XXI века

Фридкин В.М., д.т.н., профессор

кафедры «Мосты и тоннели» Московского

Государственного университета

путей сообщения, советник РААСН

Харламова Ю.А., д.п.н., профессор

Кафедры «Международные отношения и

Геополитика транспорта» Московского

Государственного университета

путей сообщения

Опережающий скачок на новую волну экономического роста в современных условиях способны осуществить те государства, которые своевременно стали развивать несущие отрасли нового технологического уклада, где они выступают в роли локомотивов в процессах экономического подъема.

Целью инновационного развития транспортного комплекса Российской Федерации на основе инновационного варианта развития транспортной системы, сформулированного в Транспортной стратегии Российской Федерации, является создание условий для обеспечения экономического роста, повышения конкурентоспособности страны и улучшения качества жизни населения за счет предоставления транспортно-логистических услуг, удовлетворяющих требуемым показателями спроса, качества, надежности, безопасности, экологичности, ценовой доступности для потребителей и экономической эффективности для предприятий транспортного комплекса.

Необходимость поддержания режимов длительной безопасной эксплуа-тации и совершенствования существующих многими десятилетиями и даже веками систем транспорта – наземного, подземного, водного, авиационного и космического – для государств с большими территориями и, в первую очередь, для Российской Федерации, сочетается с проблемами освоения ещё не освоенных и малозаселённых регионов со сложными климатическими, геокриологическими и, нередко, сейсмологическими природными условии-ями. В таких регионах сохраняются в недрах крупные запасы и прогнозные ресурсы минерального сырья: прежде всего, чёрных и цветных металлов, редкоземельных элементов, агрохимических руд. Вместе с тем, только пересечение этих регионов новыми системами, прежде всего, наземного транспорта, может обеспечить в XXI веке дальнейшее развитие экономики нашей страны и её внешнюю безопасность.

Исключительно затратен опыт пректирования, строительства и эксплуатации Транссиба, БАМа, и позже – железнодорожных линий, постро-енных уже в XXI веке, «Томмот – Кердем – Бестях» (Якутия), «Обская – Бованенково» (Ямал), «Нарын – Газимурский Завод» (Читинская область), а также автодорожных магистралей, прежде всего, федеральных дорог «Байкал», «Енисей», «Лена», «Колыма», «Амур». Остаётся неопределённым прогноз долговечности и затрат в будущем на капитальные ремонты этих железнодорожных линий и автодорог.

В России, как огромном континентальном государственном образовании с относительно холодным климатом, всегда был и продолжает оставаться значимым транспортный комплекс, в котором приоритетное значение имеет железнодорожный транспорт. В XXI веке транспортная система вообще и российская, в частности, выведена на качественно новый уровень, поскольку глобальный процесс придал национальным транспортным системам статус важнейшего элемента управления экономикой, что изменило характер социально-политической динамики.

Поэтому естественно рассматривать вопрос о радикальной трансфор-мации всей инфраструктуры новых наземных транспортных систем для реги-онов с суровыми и потенциально изменчивыми сложными природными условиями. Вместе с тем, речь должна идти, прежде всего, об эффективности грузоперевозок – как по объёмам и видам перевозимых грузов, так и по скоростям их доставки, при максимальном снижении удельных затрат на такие перевозки по сравнению с указанными выше существующими линиями.

Создание инфраструктур наземного транспорта XXI века невозможно без широкого использования инновационных разработок конструктивных форм инженерных сооружений, принципиальных технических решений гру-зового и пассажирского подвижного состава, его приводов, энергоснабжения, информационных систем организации перевозок, принципов выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Станут необходимыми и новые подходы к созданию системы комплексной безопасности транспортных линий, к организации процесса перевозок по таким линиям грузов и пассажиров, к обеспечению экологической безопасности регионов строительства и эксплуатации новых, как правило, высокоскоростных и сверхскоростных, транспортных магистралей России с техническими скоростями движения транспортных средств в области 400…800 км/час.

Транспорт и энергетика продолжают оставаться важнейшими детерминантами развития человечества и в XXI веке, а в процессах международного разделения труда транспортный компонент становится все более важным. Современной России необходимо развитие государственной инфраструктуры, состоящей в основном из общественных сооружений: железных дорог, электростанций, систем связи, водоснабжения. Это должна быть подконтрольная государству система с возможным выходом на межгосударственный уровень.

В Московском государственном университете путей сообщения (МГУПС МИИТ), в его подразделении – Институте пути, строительства и сооружений (ИПСС) – с 2005 г. ведутся исследования по разработке принципиально новых систем  наземного транспорта. К настоящему времени (I квартал 2014 г.) получены следующие важнейшие результаты.

1. Предложена концепция нового сборного железобетона, разработанная в период 2007-2012 годы и представленная в «Роспатент» Российской Федерации в качестве заявки № 20128146 на базовое изобретение «Композитный несущий блок и монтажное соединение композитных несущих блоков сборной строительной конструкции» с приоритетом от 06 июля 2012 г. Юридическое лицо заявки – МГУПС МИИТ. По этой заявке получено положительное решение № 2012128146/03 от 19.12.2013 г. Это изобретение может найти развитие в новых конструктивных идеях инженерных сооружений не только для транспортного, но и для промышленного, гражданского и специального строительства.

2. Параллельно, в развитие конструктивных идей базовой заявки, указанной выше в п. 1, в апреле 2013 г. завершена работа (совместно с кафедрой «САПР» ИПСС) над заявкой «Несущие пространственные кон-струкции из сборного железобетона». Эта заявка раскрывает возможности создания эффективных автодорожных двух- и многоярусных развязок, в первую очередь, над интенсивно эксплуатируемыми железнодорожными линиями и автомагистралями (Заявка МГУПС МИИТ № 2013152895 с приоритетом от 29.11. 2013 г.).

3. На базе заявки по п. 1 подготавливается также заявка на изобретение, которое поможет созданию наиболее эффективных технических решений надземного метрополитена в крупнейших городах Российской Федерации, включая мегаполисы Москва и  Санкт-Петербург.

Принципиальный переход от подземной прокладки новых линий и дополнительных участков существующих линий метрополитена к их над-земному возведению может дать значительный социальный, технический и экономический эффект, особенно в условиях геологической среды террито-рии Санкт-Петербурга, где, как известно, приповерхностные геомассивы при своей крайне низкой несущей способности не допускают эффективной прокладки транспортных тоннелей мелкого заложения.

Предполагается разработка быстровозводимых перегонных надземных тоннелей метрополитена в замкнутых цилиндрических оболочках из нового сборного железобетона. На криволинейных в плане или в продольном профиле переходных участках трассы с уклонами до 0,01 будут применены аналогичные конструкции в сборном тороидальном исполнении. Станции метрополитена проектируются только в надземном исполнении на отметках городской дорожной сети, что обеспечит оптимальные условия для развития общественного транспорта и создаст максимальные удобства для населения. Архитектурно-планировочные и конструктивные решения станций, а также архитектура внешнего оформления тоннелей, включая системы аварийно-эвакуационных выходов из них, остаются свободными для творчества архитекторов и инженеров-строителей.

Перегонные тоннели должны быть приподняты над естественной поверхностью земли с помощью опор на фундаментах из буровых свай, не более чем до отметок низа своих конструкций, исключающих контакт с водной средой при аварийном затоплении городских территорий – в случаях разрушения защитных дамб, отделяющих город от подъемов уровня моря в Финском заливе. Максимальные отметки низа конструкций перегонных тоннелей, а также станций в зонах пересадочных узлов общественного транспорта, определяются потребностями в создании транспортных развязок в различных уровнях в соответствии с генпланом города.

4. Завершается подготовка заявки на изобретение «Придонный тоннель из опускных секций». В этой разработке также намечается применение сборного железобетона и сталежелезобетона с монтажными соединениями на базе заявки по п. 1. Исследованиями обоснована принципиальная возмож-ность секционного монтажа и эксплуатации таких тоннелей для глубин моря до 450 м.

5. На базе технических решений оболочек по п. 4 ведётся разработка придонной «пирамиды» – сборной погружаемой тороидальной несущей и ограждающей структуры для подводных промыслов с подведением от берега придонного секционного тоннеля.

6. На базе технических решений оболочек по п. 1 и п. 4 подготовлена заявка на изобретение «Плавучие и погружаемые под воду оболочки из сборного сталежелезобетона для судостроения и добывающих платформ» – в форме судов (надводных и подводных), в том числе катамараны, тримараны, подводные баржи, а также затапливаемые системы тороидальных оболочек для формирования прилов и защиты берегов от многолетних процессов повышения уровня моря.

7. Завершается подготовка заявки на изобретение «Подход к устою и устой моста»  – также на  базе заявки по п. 1. Исследованиями обоснована эффективность применения перед устоем «сотовой» насыпи высотой от 3 м до 8 м из засыпного сборного железобетона с плитным подрельсовым основанием.

8. Разработаны предложения по созданию из сотового сборного железобетона (по п. 1, см. выше) новых конструкций автодорожных и аэродромных покрытий.

9. Завершается подготовка базовой заявки на изобретение «Подземное сооружение» для создания вертикальных подземных стволов, возможно, с уширениями и с невертикальными ответвлениями, – для объектов транспорт-ного и энергетического строительства, а также для космодромов.

10. Ведётся разработка базовой заявки «Металлическое сталежелезо-бетонное пролётное строение моста» для эстакад под рельсовый транспорт, в том числе под высокоскоростной пассажирский транспорт, а также для автодорожных и совмещённых мостовых переходов, в том числе для регионов с суровыми климатическими условиями.

11. Ведётся разработка базовой заявки «Металлическое сквозное пролётное строение моста с несущими элементами из листового и фасонного проката». Предусматривается применение таких пролётных строений мостов комбинированных систем с пролётами до 500 м, в первую очередь для мостовых переходов, возводимых в суровых климатических условиях.  Как частный случай намечаемого патента, его можно будет применять в гражданском строительстве для создания новые систем купольных и сводчатых сооружений с пролётами до 200 м.

12. Ведётся разработка базовой заявки «Цепь из листового и фасонного проката высокопрочных сталей для висячих мостов и большепролётных пространственных сооружений».

13. Ведётся разработка заявки «Ледолом» для усиления русловых опор мостов и предупреждения ледовых заторов на реках с тяжёлыми ледовыми условиями.

14. Ведётся разработка базовой заявки «Буровая свая».

15. Разработаны конструкции завес и дамб из бурокасательных свай или их комбинаций со сваями-оболочками для подпорных стен, ограждения акваторий и фундаментов мостовых опор.

16. Совместно с учёными Могилёвского Белорусско-Российского университета (Республика Беларусь) проводится подготовка к патентованию в Российской Федерации изобретений Республики Беларусь «Композитный несущий элемент сборных строительных конструкций – КНЭССК» (сталеже-лезобетон), и «Конструкции сварных монтажных стыков – КНЭ» и «Тавр»

17. Выдвигались и обосновывались концептуальные технические решения мостовых переходов через морские проливы: Берингов, Невельского, Лаперуза, Цухарский, Гибралтарский, Мессинский, Керчен-ский, а также через крупнейшие и крупные реки России и других стран: Лену, Обь, Волгу, Каму – в их среднем и нижнем течении и через реку Сурхоб в зоне будущего водохранилища Рогунской ГЭС (Республика Таджикистан).

18. Завершается разработка комплексной заявки на базовое изобретение «Комбинированные системы одно- и многопролётных висячих мостов и способы их возведения».

19. Разработаны и обоснованы два подхода к анализу на ЭВМ преимущественно с параллельной организацией вычислений и обоснованию надёжности и безопасности инфраструктуры транспортных и других классов инженерных сооружений:

– численный метод «раскачки» в решении задач механики разрушения сооружений;

– численный метод итерационного синтеза сложных динамических систем.

Перечисленные выше разработки во многом стали возможны благодаря системному привлечению к участию в них в рамках учебного процесса и, особенно, дипломного проектирования студентов и подготовки диссертаций аспирантов ИПСС МГУПС МИИТ, чему во многом способствовала их творческая работа с 2005 по 2013 годы в «Лаборатории больших и внеклас-сных мостов» (ЛБВМ) «Научного центра по исследованию мостов и транспортных сооружений». Указанная лаборатория была, к сожалению, ликвидирована в августе 2013 г. –  в связи с отказом руководства МГУПС МИИТ обеспечить дальнейшее прямое государственное и (или) внебюджет-ное финансирование поисковых исследований этой лаборатории.

Важнейшим звеном в инновационной цепочке является образование, в первую очередь – университеты, и для России объединение системы высшего образования и науки более чем существенно. Создание инновационных сценариев, моделей, технологий в транспортной области через создание системы высокоскоростных магистралей с полным основанием может быть возложено на созданный национальный исследовательский транспортный университет, сформированный на базе Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ), способного максимально сконцентрировать необходимые научные ресурсы в процессе инновационного преобразования.

Необходимы радикальные преобразования существующих институциональных форм и структур управления инновационной деятельностью, которые могут быть сконцентрированы в национальном исследовательском транспортном университете как едином научном центре, что позволит консолидировать российское научное сообщество. Кроме того, задачу консолидации мирового научного сообщества вокруг решения трансконтинентальных транспортных проблем также способен выполнить именно национальный исследовательский транспортный университет.

Созданный в ЛБВМ  инновационный базис и приведенный выше опыт экспертных работ по проектам искусственным сооружениям недавно принятых в эксплуатацию железнодорожных линий позволяют перейти от критики существующих сегодня в России транспортных систем к выдвижению концептуальных предложений по созданию принципиально новой надземной транспортной системы, преимущественно для северных регионов Российской Федерации. При этом следует обратить внимание на комплексный характер инфраструктуры новых магистралей. Предстоит заново представить основные критерии проектирования новой системы перевозки грузов и пассажиров. Следует построить дорогу, мало похожую на автодорогу и современную «железную», так как:

– подвижной состав должен быть максимально защищён от непосред-ственного воздействия суровых природных факторов: низких температур наружного воздуха, атмосферных осадков и ветров;

– подвижной состав должен развивать скорости до 500 и даже, воз-можно, до 800 км/час, обеспечивать максимальную провозную способность и иметь минимальный вес;

– подвижной состав должен обеспечивать высокие темпы погрузочно-разгрузочных работ и сервисного (а, одновременно, максимально безопасного) обслуживания пассажиров;

– подвижной состав и комплекс инженерных сооружений инфраструк-туры должны обеспечивать минимизацию затрат на перевозки, включая, в первую очередь, энергозатраты, а также затраты на обеспечение макси-мальной безопасности длительной (в течение многих десятилетий)  нормальной эксплуатации транспортной системы;

– комплекс инженерных сооружений инфраструктуры должен иметь минимальную стоимость, минимальные сроки своего возведения, с минимальными затратами и с максимальной продолжительностью сезонного периода строительства.

После многостороннего анализа возможных вариантов новой транспортной системы стало понятным, что речь должна идти о необхо-димости решения комплексной транспортной, энергетической, строительной и экономической, а также политической государственной проблемы развития северных территорий Российской Федерации.

В результате анализа было принято решение предложить для реализации решения этой проблемы новую отечественную систему скоростного вакуумного транспорта. Именно такая система в состоянии полноценно удовлетворить сформулированные выше основные критерии своего проектирования и реализации инновационного проекта на практике с максимальным внедрением результатов представленных выше поисковых разработок   ИПСС МГУПС МИИТ в синтезе с достижениями современной теплофизики, электротехники и, возможно, атомной энергетики (последнее – за счёт внедрения на трассе дороги подземных АЭС малой мощности).

В контексте структурных и инфраструктурных изменений мировой экономики и политики уже сейчас можно увидеть траектории и перспективы инновационного развития современной России через создание качественно иной транспортной инфраструктуры. Важно понять, что в основе экономического роста лежат не схоластические модели рыночного равновесия, а научно-технический прогресс. Благодаря русской инженерной школе и системе инженерного образования в России стало возможно создание железнодорожной отрасли в 40-80-х годах XIX века и атомной и ракетно-космической отрасли в 40-80-х годах XX века. Эти два технологических прорыва на длительное время обеспечили вхождение России в число промышленных стран-лидеров, а также внесли огромный вклад в построение той технической среды, в которой человечество существует и поныне.

Таким образом, можно заключить, что в российской политической практике назрела необходимость уточнения местоположения российского транспортного комплекса в разрешении социально-политических, проектно-стратегических, экономических и иных проблем современной России, выработке адекватной национальной государственной транспортной политики и стратегии, формировании системы национальной транспортной безопасности.

Март 2014
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Фев   Апр »
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  

Журналы где я публиковалась
Статистика


Читать в Яндекс.Подписках
Друзья блога