Конструкции и методики, исключающие формирование пробок и заторов в условиях города

Известны газоконвертеры «Ятаган» — газоразрядно-каталические установки для очистки 12000 м. куб./час воздуха с содержанием в нем не более 1000 мг/м3 органических загрязнений — стоимостью за установку «Ятаган 12,0-1000» $50 тыс. То есть на этаж потребуется 4 подобные установки, на два этажа — 8 установок (стоимость $400 тыс.), а на три этажа — 12 установок (стоимость $600 тыс.)

Установки эффективно работают при содержании вредных примесей в 1 м. куб. воздуха не более 1000 мг. При указанной интенсивности движения на каждом километре одного этажа магистрали-эстакады по максимуму может находиться до 200 автомобилей (до 50 автомобилей на каждой из 4-х полос движения), которые выбрасывают в 1 м. куб. воздуха объема эстакады выхлопного газа не более 400 мг токсичных веществ. А это количество вредных веществ в 2,5 раза меньше предельного значения содержания вредных веществ (1000 мг/м. куб.), которые способны удалить из воздуха.

Таким образом, оснащение двухэтажной магистрали-эстакады с парковочным этажом (три уровня) очистными установками обойдется в сумму порядка $600 тыс.

В результате, затраты на установку и оснащение магистрали-эстакады по удельному показателю составят $7,850 млн.

Стоимость квадратного метра пролетов трех этажей (54000 м. кв.) составит $145, а в пересчете только на восемь полос движения шириной 3 метра каждая (24000 м. кв.) — $330.

В частности, при установке подобной полностью оснащенной трехуровневой магистрали-эстакады на основе стального каркаса на 25 км ее себестоимость составит порядка $196 млн.

Для крупных городов целесообразно по каждому направлению движения ввести дополнительную полосу для надземных автопоездов или электропоездов (аналога метро), а также соответственно буферную полосу, что в значительной степени разгрузит транспортную систему города и составит конкуренцию подземному метро. При этом удельная себестоимость сооружения с учетом наличия на ней дополнительных полос для надземных поездов с учетом себестоимости каждой полосы ($0,650 млн.) возрастет до $10,5 млн.

Масса двухуровневой магистрали-эстакады с восемью полосами движения на основе металлопроката, являющаяся нагрузкой 42 стальных полых колонн диаметром 30 см, сечением по стенкам 17600мм. кв., составляет 11059 тонн. То есть на общую площадь колонн-опор по сечению 739200мм. кв. действует 110590000 ньютонов, или один квадратный миллиметр подвергается давлению 150н/мм. кв… При пределе прочности стали 600н/мм. кв. конструкция имеет примерно 4-кратный запас прочности. На полосах движения обоих уровней магистрали-эстакады указанной конструкции может одновременно находиться в движении до 400 легковых автомобилей массой в среднем по 2 тонны каждая. На парковочном этаже может находиться 660 автомобилей. Если учесть их общую массу, которая составит 2120 тонн, то конструкция с дополнительной нагрузкой в виде автомобилей и общей массой около 13179 т, подвергаясь максимально возможной нагрузке, сохраняет запас прочности близкий к 3,5.

Следует отметить, что, не противореча имеющимся стандартам и нормам, можно существенно (до 60 %) уменьшить массу конструкции и ее себестоимость за счет исключения сталефибробетонного дорожного покрытия, заменив его на новые композитные покрытия из угле- или стеклопластика.

Оценим среднегодовые затраты на эксплуатацию 1 км указанной эстакады.

Основные статьи затрат: дооборудование и переоборудование; уборка; техобслуживание, подача электроэнергии; оплата необходимого персонала.

1. Ежегодно могут быть обновлены табло-указатели, часть светильников, часть телекоммуникационной аппаратуры. Если принять это ежегодное обновление за 10 % от стоимости имеющегося оборудования данного типа ($50000), то ежегодные расходы составят $5000.

2. Уборка эстакады может проводиться один раз в две недели или месяц в зависимости от времени года с помощью механизмов с разбрызгивателями воды и щетками изнутри и снаружи подобно мойке электропоездов. Расходы на эти операции пренебрежимо малы.

3. Оценка расхода электроэнергии.

3.1. При размещении 160 светодиодных светильников мощностью 35Вт через каждые 50 метров на трех уровнях эстакады и включении их в среднем на 10 часов каждый день для освещения годовые затраты электроэнергии составляют около 20000 кВт^час. При цене электроэнергии $0,1 за один кВт^час оплата этого расхода электроэнергии составит $2000.

3.2. При размещении 160 светодиодных табло-указателей мощностью 35Вт через каждые 50 метров на полосах движения в режиме постоянного включения годовые затраты электроэнергии составляют около 50000 кВт^час. При цене электроэнергии $0,1 за один кВт^час оплата этого расхода электроэнергии составит $5000.

3.3. При постоянной работе очистителей воздуха общей производительностью 135000 м. куб./час с энергозатратами около 0,12Вт/м. куб. годовой расход электроэнергии составляет порядка 142000 кВт^час. При цене электроэнергии $0,1 за один кВт^час оплата этого расхода электроэнергии составит $14200.