CN101837789A - 真空管道交通可开启式管道结构与工艺 - Google Patents

Abstract

小断面真空管道交通的优点是建设和运营成本低，但问题是管道内空间狭小，人工和机械难以像在隧道内那样直接进行作业。针对这一问题，本发明给出了真空管道交通可开启式管道结构及工艺，从而使管道内作业可以方便地进行，也使管道内设施设备的安装、检查和维修不再受空间狭小的制约。本发明的可开启式管道由上下两部分组成，上盖和下底通过铰链联接，在上盖和下底的闭合面处设置凸沿，其上布置螺孔和螺栓，以对凸沿的密封面进行锁闭，也可用其他紧固装置实施锁闭功能。上盖和下底的凸沿接触面上镶嵌橡胶密封条，保证管道闭合时的气密性。这种开启式真空管道结构和工艺也适用于中断面的真空管道，或者中断面以及大断面真空管道检查口以及紧急逃逸口的设置。

Description

真空管道交通可开启式管道结构与工艺

技术领域

本发明涉及真空管道高速交通小断面管道的结构与工艺，属于真空管道交通之真空环境边界构造与施工工艺的技术领域。

背景技术

真空管道高速交通之真空腔将是人工形成的最大的真空环境，真空腔的体积，即管道的断面或直径，是该系统建设与运营成本的最主要决定因素，断面越大成本越高，断面越小成本则越低。真空管道应该选取多大的断面尺寸尚无定论，目前有小管道、中管道和大管道三种不同的观点。

以圆形管道为例，一股认为直径小于3m的管道为小管道，直径3m～5m的管道为中管道，直径大于5m的管道为大管道。美国Et3.com公司Daryl Oster主张采用小管道(美国专利Evacuated tube transport，United States Patent 5950543，1999)；中国部分学者主张采用中管道，瑞士Swissmetro的“瑞士地铁”拟采用的也是中管道方案；美国Brad Swartzwhelter主张采用直径大于5m的大管道(Brad Swartzwhelter著、张耀平译，比飞机还快：美国长期运输问题解决方案，清华大学出版社，2005.12)，中国学者刘本林也主张采用大管道(刘本林、赵勇著，真空管道交通工程技术丛书——速车系统概论，西南交通大学出版社，2009.6)。

各种管道规格均有其特点和利弊，其中小断面管道的优缺点如下。

小管道断面的优点是：(1)使车辆和管道小型化、轻型化，大大降低车辆制造和管道建设成本，有助于真空管道交通早日实现。

(2)抽真空和真空的维持是真空管道交通最复杂的工作内容，也是运营成本的最主要部分，小断面管道将使这项费用大大降低。

(3)方便真空管道交通车辆及管道的制造、运输和安装，可在工厂整体制作管道，然后在现场拼装、铺设，简化施工工艺，加快建设进度。

(4)有利于提高发车密度，在必要时可多车并列和联挂，减少旅客的候车时间，使零候车时间旅行成为可能。

小管道断面的不足是：(1)车辆内部空间狭小，乘客在车内无法站立、行走和移动，舒适度低。

(2)小断面车辆容积有限，不能装载体积较大的货物，将来承载特种物资受到局限。

(3)由于管道内空间狭小，人工和机械作业不便在密闭的管道中进行，管道内设施设备的安装、检查和维修较困难。

关于小管道断面的缺点，其中舒适度低和承载货物体积受局限的弊端尚可接受，而人工和机械无法在封闭管道内作业，以及由于管道内空间太小使安装、检查和维修难以进行的问题，则必须寻找适当的途径予以解决。

发明内容

针对小管道断面的上述问题，本发明给出真空管道交通可开启式管道结构及其工艺，从而使管道内人工和机械作业可以方便地进行，也使管道内设施设备的安装、检查和维修不再受空间狭小的制约。

本发明的技术方案是，把真空管道设计成在必要时可以打开或闭合的形式。

1.圆形真空管道如图1A、图1B所示，可开启式圆形真空管道由上下两部分组成，半圆形上盖(1)和半圆形下底(2)通过铰链(3)联接，在上盖(1)和下底(2)的开启一侧均设置凸沿(4)，凸沿(4)上布置螺孔和螺栓(5)，用来对凸沿(4)的密封面进行紧固锁闭，也可用其他紧固装置实施锁闭功能。在上盖(1)和下底(2)的铰链(3)一侧均设置凸沿(6)，凸沿(6)和铰链(3)相连，根据密封的需要凸沿(6)上也可布置螺孔和螺栓(5)，也可用其他紧固装置实施锁闭功能。上盖(1)和下底(2)的凸沿(4)、凸沿(6)的接触面上镶嵌橡胶密封条，保证管道闭合时的气密性。图2A和图2B所示是圆形真空管道闭合和开启状态的立体示意图。

此外，也可不用铰链(3)联接，采用上盖(1)可卸下的方式。

在两段上盖(7)(8)相联接的地方，采用错落式的搭接结构衔接密封，如图3A所示，或者用独立的密封圈实施密封。

2.拱形真空管道对于拱形或其他形状的真空管道断面，如图4A、图4B所示，依照上述结构与工艺实施即可。

本案提出的开启式管道结构和工艺也适用于中断面的真空管道，或者中断面以及大断面真空管道检查口以及紧急逃逸口的设置。

附图说明

图1A为可开启式管道结构闭合时的示意图，图1B为其打开时的示意图。图中(1)半圆形上盖，(2)半圆形下底，(3)铰链，(4)开启侧凸沿，(5)螺栓，(6)铰链侧凸沿。

图2A为可开启式管道结构闭合时的立体图，图2B为其打开时的立体图。图中(1)半圆形上盖，(2)半圆形下底，(3)铰链，(4)开启侧凸沿，(5)螺栓，(6)铰链侧凸沿。

图3A为错落式搭接结构正视图，图3B为其左视剖面图。当采用独立的密封圈实施密封时，左视图亦如图3B所示。图中(7)左侧上盖，(8)右侧上盖，(9)左侧上盖凸起部分或独立的密封圈，其他如上所述。

图4A、图4B为拱形真空管道断面结构示意图。图4A为闭合时的状态，图4B为开启时的状态。图中(10)拱形管道断面的矩形底部，其他如上所述。

图5A、图5B为圆形小断面真空管道位于隧道中的示意图。图5A为半圆形上盖闭合时的状态，图5B为开启时的状态。图中(11)隧道，(12)步行道，其他如上所述。

图6A、图6B为拱形小断面真空管道位于隧道中的示意图。图6A为上盖闭合时的状态，图6B为上盖开启时的状态。图中标示如上所述。

具体实施方式

1.实施方式一本案对于图1A、图1B、图2A、图2B所示的圆形管道结构，在施工建设阶段，先铺设下底(2)，通常应连续铺设，并予以固定，保证各个部位气密性。下底(2)全线路铺设好以后，安装管道内的轨道、电气设备及其他设施，然后安装铰链(3)和上盖(1)。对于已经完成施工的两个隔离门之间的管道，可关闭上盖(1)分段进行气密性测试，也可在整个线路铺设完毕后进行测试。隔离门设置见专利申请《真空管道高速交通移动隔离门设置》(申请号2009103061881，申请日2009.8.27)、专利申请《一种真空管道交通的垂直移动隔离门》(申请号200910219090.2，申请日2009.11.20)和专利申请《真空管道交通对开式移动隔离门设置》(申请号2010103000626，申请日2010.1.6)。

真空管道线路建设完成后，保持隔离门、上盖(1)在开启状态，测试车辆在开放/大气环境中的运行状态和控制系统。这项测试完成后，关闭全部上盖(1)，对真空管道抽真空，检测气密性和安全系统，在各项指标符合要求后，车辆在真空环境中进行试运行。试运行结束和其他各部分功能具备运营条件后，真空管道线路即可正式运营。

在真空管道线路运营期间，如果需要对轨道及其他管道内设施设备进行检查和维修，则关闭需要检查和维修部分两端的隔离门，对这一区间的管道充气，打开上盖(1)，进行检查和维修。检查、维修结束后，关闭上盖(1)，抽真空，达到规定的真空度后，开启隔离门，真空管道线路即可进行日常运营。

当真空管道线路需要进行全线大修时，则对全线路实施如上所述的操作。

2.实施方式二小断面真空管道可以在地面铺设，也可高架。

当小断面真空管道线路需要走地下和穿越山区时，则应该先开挖建设隧道，然后在隧道内铺设真空管道线路，如图5A、图5B、图6A、图6B所示。隧道断面口径通常都大于5m，这样的空间能够满足小断面真空管道的铺设，以及检查维修时打开上盖(1)的作业要求。

Claims (4)

1.一种真空管道交通可开启式管道结构及工艺，其特征是：管道由半圆形上盖(1)和半圆形下底(2)通过铰链(3)连接；上盖(1)和下底(2)的密封面位置设置凸沿，在凸沿上设置螺孔和螺栓或其他紧固装置对上盖(1)实施锁闭和开启；上盖(1)也可设置成能卸离下底(2)的形式。

2.根据权利要求1，两段相邻的上盖通过错落式搭接进行衔接密封，也可用独立的半环形密封条对两段相邻的上盖接缝实施密封。

3.根据权利要求1，本案的可开启式管道结构与工艺不仅适用于圆形管道，也适用于拱形或其他形状的真空管道交通；这种结构尤其适用于小断面真空管道，但也可用于中断面真空管道，以及中断面与大断面真空管道的检查口或逃逸口的设置。

4.根据权利要求1，本案的可开启式管道结构可布置在地上，也可高架；小断面真空管道走地下时，真空管道布置在隧道内。

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