Балка дороги

1 Изобретение относится к балке дороги, в частности для подвесной дороги на магнитной подвеске, для создания дороги с помощью большого количества расположенных в направлении движения друг за другом балок по меньше мере с верхним участком балки, в частности верхним поясом, и по меньшей мере с одним установленным под верхним участком балки опорным участком, в частности стойкой. Балка имеет в поперечном сечении полую форму,причем полое пространство ограничено сверху верхним участком балки, по сторонам, соответственно, стойкой и снизу нижним вторым участком балки. Из ЕР 0 987 370 А 1 известно полотно для подвесной дороги на магнитной подвеске. Полотно состоит из балки, на которой установлены навесные детали. Балка представляет собой элемент сборного железобетона, закрепленный на опорах или устоях с помощью опорных консолей, установленных на концах балки. Такие балки имеют тот недостаток, что они при экстремальных влияниях погоды могут деформироваться, и тем самым техническая эксплуатация ограничивается. Из US-P 4 987833 известна монорельсовая балка, которая покрыта солнечными элементами. Из солнечных элементов вырабатывается электрический ток. Хотя солнечные элементы вызывают некоторое затенение балки, однако недорогое предотвращение изгиба балки вследствие влияния температуры этим не достигается.JP 07/054310 А раскрывает балку с изоляцией от теплового излучения на верхней и нижней сторонах балки. Но дополнительные для этого средства также дорогостоящие и могут только замедлить изгиб, но не предотвратить его. Показанные балки дороги имеют большие поверхности. Задачей настоящего изобретения является усовершенствование такой балки дороги таким образом, чтобы было осуществлено простое и все же высокоэффективное использование свободных поверхностей на балке Если выполнить балку таким образом,чтобы освещенные солнцем поверхности и массы балки на первом и втором поясах были одинаковыми друг с другом, то с преимуществом будет достигнуто то, что внутри балки будет присутствовать низкий температурный градиент. Это означает, что нагревание балки на участке первого пояса и на участке второго пояса осуществляется в полной мере равномерно и тем самым устраняется тот факт, что первый пояс или второй пояс претерпевает большее расширение, чем соответственно другой пояс. Тем самым в большой мере можно предотвратить изгибание балки вследствие разности нагревания. С целью поддержки равномерного нагревания и расширения балки на ней установлены дополнительные средства. 2 В балке дороги вышеуказанного типа на верхнем участке балки и/или по меньшей мере одном опорном участке установлены солнечные элементы и/или солнечные коллекторы. Преимущества изобретения заключаются,в частности, в том, что примененные таким образом солнечные элементы и/или солнечные коллекторы позволяют рационально использовать свободные поверхности балки. В частности, производимый солнечными элементами ток можно использовать, например, для питания систем контроля дороги и, соответственно,транспортных средств. Альтернативно или дополнительно можно питать контрольноизмерительные устройства, например устройства измерения температуры и влаги. Кроме того,альтернативно или дополнительно можно использовать ток для системы, контролирующей температуру материала балки. Если материалом балки является, например, бетон, то в зимнем режиме его можно нагревать посредством встроенных металлических проводников. Кроме того, можно, например, освещать током солнечных элементов установленные на других свободных поверхностях рекламные устройства или тексты из светящихся букв. Для последних можно также, например, в дождливые дни использовать и так уже имеющуюся на дороге электрическую энергию. Производимое солнечными коллекторами тепло может быть использовано для подготовки теплой воды, также для производства электроэнергии и для нагрева сооружений, включая части самой балки дороги. С помощью тепловых насосов возможно также охлаждение сооружений. В рамках изобретения можно использовать все подходящие типы солнечных элементов,например тонкостенные солнечные элементы с высокой производительностью. Напрашивается также применение гибких материалов балки для солнечных элементов, например синтетического материала, так как солнечные элементы в данном случае могут складываться, и простым образом могут быть покрыты большие поверхности балки дороги. Другое преимущество применения солнечных элементов в соответствии с изобретением в балке дороги вышеуказанного типа заключается в том, что, в частности, установленные на верхней стороне солнечные элементы и/или солнечные коллекторы сами защищают балку от прямого солнечного облучения и вследствие этого устраняется или, соответственно, уменьшается в расчете на поперечное сечение балки неравномерное нагревание и, тем самым, последующая за ним деформация. Тем самым можно соблюдать малые допуски в балке. Статически и технологически оказалось преимуществом, когда балка дороги, в частности, при применении для подвесной дороги на магнитной подвеске имеет в поперечном сече 3 нии полую форму. Для этого предпочтительно предусмотрены два противолежащих опорных участка или стойки, соединенные между собой с помощью верхнего участка или верхнего пояса. Снизу полость закрывает целесообразно нижний участок балки или нижний пояс. Опорные участки могут при этом иметь наклонные, обращенные к солнцу части так, что установленные на них солнечные элементы или солнечные коллекторы эффективно вырабатывают ток или тепло. Предпочтительно балка дороги установлена на одном или нескольких врытых в землю устоях. Такое распределение с точки зрения строительной техники позволяет проводить удобную обработку балки при изготовлении, а также относительно простую установку на строительной площадке. Кроме того, используется пространство под балкой дороги. Установленные на балке дороги высоко над землей солнечные элементы и/или солнечные коллекторы в данном случае относительно защищены от недозволенного вмешательства посторонних лиц. Отдельные балки дороги предпочтительно установлены одна за другой таким образом, что расстояние между следующими друг за другом опорными участками мало или им можно пренебречь. В результате в экстремальном случае создается сквозная последовательность балок, в которой опорные участки в направлении движения образуют вид стены, на которой можно установить солнечные элементы и/или солнечные коллекторы. Таким образом, на балке дороги можно разместить большое количество солнечных элементов и/или солнечных коллекторов. Предпочтительно солнечные элементы и/или солнечные коллекторы установлены непосредственно на свободных наружных поверхностях балки. Вследствие этого солнечные элементы и/или солнечные коллекторы облицовывают эти поверхности, в результате чего, в частности, сильным ветрам почти не представляется возможность вырывать солнечные элементы и/или солнечные коллекторы из своих мест крепления на балке. Так как балка дороги может иметь относительно большие размеры, то по причинам лучшего манипулирования предпочтительнее устанавливать несколько меньших полей солнечных элементов и/или солнечных коллекторов в направлении движения дороги рядом друг с другом. Такая установка облегчает, кроме того, замену поврежденных отдельных полей. Для того чтобы предусмотреть поддержание равномерного нагрева и расширения балки,предусмотрено, что по меньшей мере части наружной стороны балки имеют теплопоглощающие или отражающие поверхности. Этим можно, например, компенсировать отличия солнечного облучения отдельных частей балки так,чтобы происходило равномерное расширение 4 балки. Теплопоглощающую и/или отражающую поверхность можно нанести на балку в виде покрытия. Вследствие этого очень просто получить различающиеся тепловые свойства балки. Если придать, по меньшей мере, частям наружной стороны балки затеняющие элементы,то этим можно получить низкий температурный градиент. Эксплуатационно-технические свойства балки, тем самым, можно регулировать на различные степени солнечного облучения. В соответствии с изобретением в балке вышеописанного типа предусмотрено, что между первым поясом и вторым поясом и соответственно вторыми поясами предусмотрены средства для тепловой компенсации, в частности,для теплообмена. Если бы балка нагревалась,например, солнечным излучением по-разному,то она по причине возникающего температурного градиента нежелательно деформировалась бы. Точно выверенные навесные детали более не имели бы необходимой точности, поэтому эксплуатация, например, подвесной дороги на магнитной подвеске не была бы надежно обеспечена. Посредством установки средств тепловой компенсации или средств теплообмена становится возможным, чтобы, например, при нагретом сильнее первом поясе возникающее при этом тепло подавалось на второй пояс, в результате чего он также нагревался и расширялся таким же образом, как первый пояс. Тепло можно целенаправленно направить на участки балки, которые предположительно нагреваются меньше или которые имеют большую массу и,тем самым, требуют большего времени для нагревания. В качестве средства тепловой компенсации подошли трубопроводы с жидкими теплоносителями, в частности с маслом. По этим трубопроводам тепло транспортируется от сильно нагретых участков балки в менее нагретые участки балки. В качестве активного средства для тепловой компенсации предпочтительны охлаждающие и/или нагревательные элементы. Эти охлаждающие и/или нагревательные элементы, приводимые в действие, например, через солнечные элементы, могут также при необходимости удерживать температурный градиент на низком уровне и тем самым не допускать деформаций балки. Преимущественные модификации осуществления изобретения отличаются признаками в дополнительных пунктах формулы изобретения. Ниже изобретение поясняется подробнее с помощью чертежей, которые показывают: фиг. 1 известная подвесная дорога на магнитной подвеске; фиг. 2 альтернативный вариант выполнения балки дороги в поперечном сечении с солнечными элементами и фиг. 3 вид в перспективе балки дороги в 5 соответствии с фиг. 2; фиг. 4 поперечное сечение балки с тепловой компенсацией; фиг. 5 поперечное сечение следующей балки. В качестве примера изобретение описывается с помощью гибридной системы балок для рельсовых транспортных средств. На фиг. 1 изображено в поперечном сечении известное полотно для подвесной дороги на магнитной подвеске 100 в соответствии с уровнем техники. Балки 2 предпочтительно из предварительно напряженного железобетона закрепляются на строительной площадке на устоях 5. При этом несколько балок 2 устанавливаются друг за другом в направлении прохождения дороги. Торцевые стороны балок 2 установлены при этом с непосредственным прилеганием друг к другу. Сбоку на каждой балке 2 установлены на одинаковом расстоянии соединительные консоли 1 предпочтительно из стали. Каждая соединительная консоль 1 приварена или привинчена анкерными стяжками 6, вставленными в предварительно напряженный бетон балки 2. Каждая соединительная консоль 1 имеет поперечину 4, на которой установлена функциональная плоская балка 3 для установки, например, пакетов статора 9. Фиг. 2 и 3 показывают альтернативный вариант выполнения балки 2, которая имеет выполненный в виде верхнего пояса 12 верхний участок балки 12, два размещенных по горизонтали с промежутком друг от друга, выполненных в виде стенок 13, 14 опорных участка 13,14, а также выполненный в виде нижнего пояса 15 нижний участок балки 15. Пояса 12, 15 и стойки 13, 14 ограничивают полое пространство 16 с почти прямоугольным поперечным сечением. Установка функциональных плоских балок 3 на соединительных консолях 1 по сравнению с вариантом выполнения по фиг. 1 по существу неизменная. В соответствии с изобретением для получения электрического тока с наружной стороны на стойках 13, 14 установлены солнечные элементы 8. Изображенные на фиг. 2 и 3 солнечные элементы 8 имеют выполненные под углом друг к другу участки 8 а, 8b, подогнанные к расширяющимся вниз формам стоек 13, 14. В направлении дороги установлено несколько полей с солнечными элементами 8 с непосредственным примыканием друг к другу. Как видно на фиг. 1, подвесная дорога на магнитной подвеске 100 содержит соединительные консоли 1 и функциональную плоскую балку 3 почти до стоек 13, 14. Солнечные элементы 8 подняты не до верхнего пояса 12, а заканчиваются на верхней кромке под подвесной дорогой на магнитной подвеске 100. Так как солнечные элементы 8 имеют лишь небольшой диаметр, разумеется, можно также установить солнечные элементы 8 на участках стоек, непосред 004359 6 ственно противолежащих подвесной дороге на магнитной подвеске 100. На направленной вверх стороне верхнего пояса 12 также установлены солнечные элементы 7 (на фиг. 3 не показаны), предпочтительно примыкающие друг к другу и занимающие почти всю ширину верхнего пояса 12. Высота солнечных элементов 7 выбрана при этом целесообразно такой, что не возникает отрицательного влияния на техническую эксплуатацию подвесной дороги на магнитной подвеске 100. В частности, благодаря покрытию верхнего пояса 12 солнечными элементами 7 эффективно устраняется чрезмерное нагревание балки 2. Солнечные элементы на стойках 13, 14, разумеется, также способствуют этому. Таким образом можно предотвратить критические деформации бетона и, тем самым, дороги. Кроме того, альтернативно или дополнительно можно установить солнечные элементы на устоях 5, которые в данном случае подпадают под понятие балки дороги и, в частности,под понятие опорного участка в соответствии с пунктами формулы настоящего изобретения. Участки наружных поверхностей, на которых не установлены солнечные элементы 7, 8,могут быть использованы в качестве рекламных поверхностей, которые можно освещать благодаря току от солнечных элементов 7, 8. Ток солнечных элементов 7, 8 может быть использован альтернативно или дополнительно для контрольных устройств, измерительных устройств и т.п. Вышеприведенное описание для установки солнечных элементов на балке дороги можно без ограничений перенести на соответствующую установку солнечных коллекторов. В соответствии с фиг. 4 на стойке 4' установлены солнечные элементы 20. В данном варианте выполнения принято, что стойка 13 сильнее подвержена облучению солнцем по сравнению со стойкой 14. Вследствие этого следует ожидать, что сторона стойки 13 нагревается сильнее и тем самым привела бы к деформации балки 2, если бы не было тепловой компенсации. Эта тепловая компенсация производится с помощью солнечных элементов 20 и соединенного с ними трубопровода 21. Трубопровод 21 транспортирует жидкий теплоноситель от освещенной солнцем стороны на расположенную в тени сторону балки 2. В результате этого стойка 14 и нижний пояс 15 также нагреваются. Это снова приводит к тому, что тепловое расширение на обеих сторонах балки 2 идентично и, тем самым, деформация балки 2 находится в допустимом диапазоне. Подобная тепловая компенсация может быть между верхним поясом 12 и нижним поясом 15, когда передача тепла осуществляется, например, от верхнего пояса 12 к нижнему поясу 15 благодаря установке соответствующего трубопровода 21. Альтернативно изображенным солнечным элементам 20 7 можно осуществить изоляцию или поглощение теплоты балки с помощью краски, теплопоглощающих элементов, охлаждающих или нагревательных элементов, а также затеняющих устройств. На фиг. 5 изображен следующий альтернативный вариант балки 2 в поперечном сечении в соответствии с изобретением. В поясах 12 и 15 установлена, соответственно, на наружных участках натяжная арматура 19 без сцепления с бетоном. Благодаря установке натяжной арматуры 19 на наружном участке поясов 12 и 15, в частности, когда натяжная арматура 19 выполнена так, что к ней также и после установки балки 2 еще имеется доступ, возможно регулирование балки 2 в у- и z-направлениях. Это регулирование в у- и z-направлениях производится путем соответствующего подтягивания отдельных элементов натяжной арматуры 19, в результате чего балка 2 заданным образом деформируется. Таким образом можно, например,при понижениях основания, тепловых воздействиях на балку или других изменениях в прокладке трассы, произвести точную регулировку балки 2 в соответствии с требованиями дороги. Регулировку можно производить особенно деликатно и точно путем применения управляемых в зависимости от температуры зажимов,которые с целью компенсации деформации балки 1 односторонним нагреванием, соответственно, больше или меньше вытягивают существенные упругие элементы 19. Зажимы могут быть соединены, например, с соответствующими солнечными элементами. С помощью выполнения балки в соответствии с изобретением можно изготавливать однопролетные балки для строительства трассы магнитной дороги на магнитной подушке, которая может сохраняться особенно точной по положению. Хотя однопролетные балки по сравнению с многопролетными балками имеют значительно больший прогиб, однако можно посредством тепловой компенсации и изменения натяжной арматуры сохранять прогиб в диапазоне возможно малых допусков. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Балка дороги, в частности, для подвесной дороги на магнитной подвеске (100), для создания дороги с помощью большого количества расположенных в направлении движения друг за другом балок (2), содержащая верхний первый участок балки (12), в частности верхний пояс (12), и, по меньшей мере, установленный под верхним участком (12) балки опорный участок, в частности стойку (13, 14), причем балка(2) имеет в поперечном сечении полую форму,причем полое пространство (16) ограничено сверху верхним участком балки (12), по сторонам соответственно стойкой (13, 14) и снизу нижним вторым участком (15) балки, отличаю 004359 8 щаяся тем, что освещенные солнцем поверхности и массы балки (2) на первом участке (12) балки и втором участке (15) балки одинаковые,что нагревание балки (2) в пределах первого участка (12) балки и в пределах второго участка(15) балки производится равномерно для получения низкого температурного градиента и равномерного температурного расширения, и что на балке установлены средства для поддержания равномерного температурного расширения. 2. Балка дороги по п.1, отличающаяся тем,что средства в пределах верхнего участка (12) и/или по меньшей мере одного опорного участка (13, 14) представляют собой солнечные элементы (7, 8) и/или солнечные коллекторы. 3. Балка дороги по п.1 или 2, отличающаяся установкой на одном или нескольких заделанных в землю устоях (5). 4. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что противолежащие торцовые поверхности опорных участков (13, 14) двух следующих друг за другом в направлении прохождения дороги балок(2), по существу, примыкают друг к другу. 5. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что солнечные элементы (7, 8) и/или солнечные коллекторы установлены по меньшей мере на одной обращенной наружу поверхности по меньшей мере одного опорного участка (13, 14) и/или верхнего участка (12) балки. 6. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что несколько полей солнечных элементов (7, 8) и/или солнечных коллекторов установлены в направлении прохождения дороги рядом друг с другом. 7. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что установленное на балке средство представляет собой, по меньшей мере, установленную на частях наружной стороны балки (2) теплопоглощающую и/или теплоотражающую поверхность. 8. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что теплопоглощающая и/или теплоотражающая поверхность представляет собой расположенный, по меньшей мере, на частях наружной стороны балки (2) слой краски. 9. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что установленное на балке средство представляет собой, по меньшей мере, затемняющие элементы,приданные, по меньшей мере, частям наружной стороны балки (2). 10. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что установленное на балке средство представляет собой предусмотренное между первым поясом(12) и вторым поясом (15) средство для тепловой компенсации, в частности для теплообмена. 11. Балка дороги по одному из предшест 9 вующих пунктов, отличающаяся тем, что средства для тепловой компенсации представляют собой трубопроводы (21) с жидким теплоносителем, в частности маслом. 12. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что средства для тепловой компенсации представляют собой охлаждающие и/или нагревательные элементы. 13. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что на наружных участках поясов (12, 15) установлена натяжная арматура (19) без сцепления. 14. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что между опорными участками (13, 14) установлены центровые элементы. 10 15. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что центровые элементы термоизолированы. 16. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что установленные на балке средства представляют собой регулируемые в зависимости от температуры зажимы, с помощью которых балка (2) способна деформироваться, в частности, вследствие одностороннего нагревания ответственных упругих элементов (19). 17. Балка дороги по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что зажимы соединены с соответствующими солнечными элементами и/или солнечными коллекторами.