Back to homepage  

Vedlegg 2: WEBTRAC

En kortfattet, foreløpig presentasjon
 
 

Eksisterende systemer

I forbindelse med utarbeidelsen av spesifikasjonsunderlaget for et mulig sportaxisystem for den nye Fornebu-byen er følgende eksisterende sportaxi-systemer blitt evaluert; PRT, Culor, Pathfinder, PRT 2000, Ultra-Wave PRT - alle USA og FlyWay, SkyCab, fra Sverige samt Ultra fra England. Systemene har ulike fordeler og egenskaper. Ingen av dem ser ut til å være designet med hensyn på maksimal enkelhet. Det avspeiles i systemenes kostnadsoverslag hvor særlig prisen på sporene blir høy. Ulike former for avanserte driftsystemer trekker også rammene for utvikling og risiko opp.

Nytt konseptforslag

Analysen har ført til en søken etter et system hvor alle de umiddelbare primær-fordelene i et sportaxikonsept opprettholdes samtidig som systemet baseres på enkle, vel utprøvde tekniske prinsipper i alle grunnkomponenter. Etter hvert har denne prosessen ledet frem til et nytt spotaxikonsept som foreløpig er gitt arbeidstittelen WEBTRAC - for å understreke systemets primære fordel i forhold til konvensjonelle systemer; det finmaskede spornettverk.

En prisanalyse av de eksisterende konseptforslag viser at særlig sporene og stasjonene utgjør de største kostnadsbærerne i et system samtidig som de har store absolutte og visuelle dimensjoner. Det har derfor vært en prioritert målsetning i vårt konseptforslag å senke sporkostnad og dimensjoner til et absolutt minimum - noe vi mener å ha oppnådd. Vi har også vurdert nøye hvor enkelt stasjoner kunne bygges og kommet opp med løsningsforslag som er langt rimeligere enn de konkurrerende konsepter samtidig som vi mener de tilfredstiller funksjonskravene fullt ut.

Videre har en funksjonsvurdering av de eksisterende designforslag til selve kjøretøyet vist at dørproblematikk og innredningsfleksibilitet stort sett er dårlig løst.

Vi mener å ha designet dette billigere og funksjonelt sett mer elegant.

Vår analyse har også omfattet kjøretøyets konstruktive og produksjonstekniske grunnkonsept hvor vi har kommet frem til en meget enkel og rimelig løsning.

Foreløpig er vårt løsningsforslag bare illustrert i enkle 2D tegninger og i det følgende skal konseptet forklares kortfattet med henvisning til disse.
 
 
 
 

Figurer

Fig. 1 viser WEBTRAC i oppriss og snitt gjennom hovedspor og stasjonsspor - med vognen i sideriss med to alternativer seteplasseringer.

Fig. 2 viser utsnitt av et spor med tre vogner og tre tårn i sideriss.

Fig. 3 viser en stasjon i sideriss uten inntegnet heis

Fig. 4 viser en sporveksel i oppriss.

Fig. 5 viser en ledeskinne med klokopling fra vognen i oppriss.

Fig. 6 viser en alternativ vognløsning med superelliptisk tverrsnitt samt noe avvikende formgivning på stasjonens endegavler.

Løsningsbeskrivelse

Sporene er bygget opp av hule galvaniserte stålrør. De er tegnet som sirkulære rør, men kan alternativt være kvadratiske. Som det fremgår av Fig. 1, er to rør horisontalt forbundet med lette stiverør for å gi sideveis stivhet. I underkant er de via vertikale stendere forbundet til to stålwirer som forbindes ved sine ender til tårnenes overkant v.hja. strekkfisker (se Fig. 2). Ved å benytte to wirer kan sporene rettes individuelt.

Tårnene er sveiste platekonstruksjoner og plassert med 18 m avstand. De er fundamentert til nedgravde, frostfritt lagrede betongringer som igjen er forankret nedover v.hj.a. stag. Rørene er 120 mm i diameter og enkle å bøye. De er eksempelvis beskyttet for sporadisk nedising v.hj.a. innvendige varmekabler.

Stasjonene som vist i Fig. 1 og 3 er bygget oppå to sirkulære tårn som er lagret via strekkstag til frostfrie fundamenter. Stasjonsgulvet består av to identiske betongelementer som er fastspent til tårnene via de nevnte strekkstag og forbundet med bolter. Endevegger er buede betongelementer festet til gulvelementene med bolter og taket er korrugerte stålplater spent over stålgavler i endelementene samt to stålbuer. Inngang er gjennom åpning i det ene tårnet til en enveis vindeltrapp opp til platformen. Utgang er ned tilsvarende trapp i det andre tårnet. En enkel åpen heis som klatrer vertikalt på beskyttede tannstenger og betjenes av spesielle magnetkort er til bruk for uføre og gamle. En billettautomat på platformen gir adkomst til vognene. Disse har innstigning ved stasjonens utgang og utstigning ved dens inngang. Vogner som venter i midten. Stasjonene kan bygges delvis nedført som vist, i høyde med hovedsporet, på bakken (krever inngjæring) eller inne i bygninger med annet design.

Vognene er vist i Fig. 1. Tverrsnitt som i utgangspunkt er sirkulært er valgt for å få en dør med maksimal åpning til å rotere i føringer rundt vognens tak når den åpnes automatisk. Dermed unngås problematiske dørløsninger med hengsling eller sleideføringer på langs av vognen. Superelliptisk sideriss gir symmetriske og like komponenter foran og bak samt tiltalende design. Formen gir mulighet for seteplassering i kjøreretning eller begge veier for å bedre tilgjengelighet og volumutnyttelse. Fire pasasjerer er standard max-last. En bakdel med sirkulært tverrsnitt er at vognene blir noe bredere enn nødvendig. Man kan av denne årsak ønske å velge et annet tverrsnitt - noe som er vist i fig. 6 hvor superellipsen er benyttet også i snittet. Dette gir mer komplisert dørløsning og mindre utsyn. Vognens kabin tenkes produsert i ett stykke ved rotasjonsstøping av polyetylen (samme teknologi som valgt for Pivco-bilen). Vinduer og dørseksjon skjæres ut og enheten monteres på en lett ramme fremstilt av ekstrudert aluminium. Denne lagres til to ikke styrte aksler via enkle gummifjærer. Den ene akselen er tilkoplet fremdriftsmotor via entrinns fast gir. Akslene forsynes med selvsporende kompaktgummihjul. Vognene blir enkle å produsere.

Pensene og strømavtakerne er et problem i alle sportaxisystemer. Problemet tiltar dersom hastigheten øker fordi reaksjonstiden mellom to vogner da minker. Ved 40 km/t har man ca. 1,5 sekunds reaksjonstid med 16 m mellom to vogner om man ikke skal senke hastighet før pensing (komplisert). Dersom to hovedspor skal veksles, blir dette vanskelig. Mange systemer har derfor valgt avanserte sideordnede magnetisk opererte ledesleider som "trekker" vognen over til nytt spor. Vi tror at det vil være betydelig rimeligere å basere seg på et ledeskinneprinsipp som skissert i Fig. 4 og 5. Tanken er at ledeskinnen gir energi- og signaltilførsel samt styrer vognen. Et liggende H-profil i aluminium er utstyrt med beskyttede og isolerte strømledere på hver side av steget. I utgangspunkt kan strømlederene også overføre styringssignaler i spesielle frekvensområder. I sin overkant er profilet utstyrt med

glideskinner i oljemettet plast. En omkringliggende klokopling fra vognen er utstyrt med keramiske glideelementer som skal berøre plastskinnene bare dersom vognen påvirkes av store sidekrefter (spor/hjul er ellers selvsentrerende). Dette fungerer samtidig som vognens sikringsmekanisme. Klokoplingen er videre forsynt med fjærende strømavtakere. Pensen, som avbildet i Fig. 4, er operert via to paralellkoplede H-skinner av fiberkompositt for å senke massen og øke styrken - en rett og en buet. En kraftig solenoid veksler fra rett frem- til sving-posisjon innen tillatt reaksjonstid fordi vekten er liten. I sving-modus vil den frontmonterte kloens glidemekanisme gå i inngrep og ta med seg vognen inn på det fast tilkoplede sidesporet. Ved kryssing av hovedspor må strømavtakerene frakoples et øyeblikk. Om dette utgjør et problem i praksis, kan strømavtaker også monteres i vognens bakkant - og "ta over" her. Pens-seksjonens spor tenkes støpt i metall eller støpejern. En liten forsenkning for flensene på vognenes gummihjul sørger for problemfri passasje av sporenes kryssingspunkter.

WEBTRAC for Fornebu-byen

Tilpasning av systemet til den nye Fornebu-byen er valgt som case.

Bygnings- og fundamenttekniske beregninger er foretatt av siv.ing. Bjørn Clausen, Multikonsult a.s. Stålkonstruksjonene er styrke- og kostnadsberegnet av undertegnede. For prisanalysenes vedkommende er det foreløpig foretatt en rekke kvalifiserte anlsag som bør justeres etter hvert som detaljeringsgraden økes. Kalkylene er ment som foreløpige og orienterende.

Fig. 7 viser et mulig scenario hvor sporene er angitt som stiplede linjer og stasjonene som punkter. Meter linjestrekk er påført med tallangivelser. Forslaget har 59 stasjoner, 21.000 meter spor og 20 enkle kryss. Det er ingen dobbeltspor. Man har regnet med 50 utendørs og 9 innendørs stasjoner. Det er antydet spor over to smale fjordarmer. Disse kan legges i nedsenket rør på bunnen eller integreres med gangbroer. Denne kostnaden er ikke medregnet foreløpig.

Beregningene ga som foreløpig resultat (i 1.000 kr.):

  1. 21.000 m spor inkl. stolper 46.200.’
  2. 1.167 fundamenter 30.575.’
  3. 20 kryss inkl. veksler 400.’
  4. 9 innendørs stasjoner 1.530.’
  5. 50 utendørs stasjoner inkl. ekstraspor og stolper 13.500.’
  6. Montasje

Anslag 15.000.’

  1. 300 vogner inkl. 50 reserve 18.000.’
  2. Verksted

Anslag 15.000.’

  1. Computere (ref. svensk system) 5.100.’

10. Igangkjøring

Anslag 25.000.’
 

Anslag byggekostnad 178.255.’
 
 
 
 
 
 

Behandling og supplering av disse data vil bli foretatt i en separat økonomisk analyse.
 
 

Nesodden, 12.1.99

Jan Capjon

Prof.siv.ing.