CN110406548A - 一种管道运输工具线路系统 - Google Patents

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李少伟
毛凯
张艳清
赵明
刘骁
王岩
李萍
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61B13/10—Tunnel systems
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Abstract

本发明提出一种管道运输工具线路系统，包括管道、轨道系统和若干主支撑结构，所述的主支撑结构头部穿入管道内，其顶部安装轨道系统，轨道系统位于管道内部，且与管道之间不直接相互接触，两者之间存在间隙。本发明通过将密封功能和承载功能分离，管道只起密封作用，所有承载由主支撑结构实现，减少了对管道的承载需求，从而可以降低真空管道的建设成本。

Description

一种管道运输工具线路系统
技术领域
本发明涉及一种管道运输工具线路系统，特别是设计一种真空管道运输工具线路系统，属于管道运输技术领域。
背景技术
在真空管道轨道交通领域，线路系统在高速飞行列车系统中属于基础设施，其主要作用是为高速度运行的飞行列车提供高稳定性的近真空环境和平顺性的轨面条件。线路系统主要由真空管道、线路桥隧组成。真空管道是主要用于为飞行列车提供并保持近真空环境；桥墩桥隧是轨道的基础，主要用于承载真空管道及其内部所有系统。
目前国内外公开的关于真空管道列车线路布局设计均采用承载及密封一体化设计方案，如图1所示，轨道与管道作为一体，该设计方案具有结构形式简单，但由于承载与密封功能一体，使得管道在起到密封功能的同时，必须同时承载轨道对管道的载荷及车辆通过时产生的动态载荷，使得对管道结构强度的要求较高，同时增加了管道密封的难度，使得管道建设的难度与费用大大增加。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种承载、密封分离的管道运输工具线路系统。
本发明的技术解决方案：一种管道运输工具线路系统，包括管道、轨道系统和若干主支撑结构，所述的主支撑结构头部穿入管道内，其顶部安装轨道系统，轨道系统位于管道内部，且与管道之间不直接相互接触，两者之间存在间隙。
所述的管道与轨道系统之间的间隙大于20mm。
所述的主支撑结构可以是圆柱形、方形等形状，其头部采用圆柱形等便于与管道在穿壁处密封的形状，可以直接通过地基固定安装在地面上，也可与桥墩等结构配合，形成高架结构，主支撑结构具体形状、尺寸、相邻主支撑结构之间的距离等根据承载设计要求，可借鉴磁悬浮、高铁等支撑结构设计。
所述的管道通过支架支撑在主支撑结构、地基或桥墩上。
所述的管道与主支撑结构通过波纹管进行密封。
所述的管道至少包括外侧承压管道和内侧密封管道。外侧承压管道承载和抗环境侵蚀，由强度较高的材料制成，如混泥土等，具体采用材料根据设计强度再结合成本确定；内侧密封管道起到密封作用，有密封性能好的材料制成，如碳钢等金属材料，具体采用材料根据设计强度、密封要求和成本确定。
所述的轨道系统为悬浮轨道系统，包括轨道支撑结构和悬浮轨道，所述的悬浮轨道通过轨道支撑结构安装在主支撑结构顶部。
悬浮轨道系统可以是电动悬浮轨道系统或磁悬浮轨道系统，所述的磁悬浮轨道系统可以为电磁悬浮轨道系统或永磁悬浮轨道系统。本发明轨道系统可以参考现有悬浮轨道系统设计。
本发明与现有技术相比的有益效果：
(1)本发明通过将密封功能和承载功能分离，管道只起密封作用，所有承载由主支撑结构实现，减少了对管道的承载需求，从而可以降低真空管道的建设成本；
(2)本发明采用密封功能与承载功能的分离，线路与管道之间存在一定间隙，可以增大空气流通面积，减小列车通过时的空气阻塞效应，同时该空间可用于布置相关线缆设备；
(3)本发明采用双层管道，内侧密封、外侧承载，进一步降低管道设计难度和成本。
附图说明
图1为现有空管道轨道示意图；
图2为本发明结构截面示意图；
图3为本发明结构示意图；
图4为本发明实施例1结构示意图；
图5为本发明实施例2结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实例及附图对本发明进行详细说明。
本发明如图2、3所示，包括管道1、轨道系统2和若干主支撑结构3，主支撑结构3的头部穿入管道1内，其顶部安装轨道系统2，轨道系统2位于管道1内部，且与管道之间存在大于20mm的间隙。
管道1如图2所示，采用双层结构，外侧承压管道为混泥土制成，起到承载和抗环境侵蚀作用，内侧密封管道采用碳钢制成，起到密封作用。管道1与主支撑结构3在穿壁处采用波纹管4实现密封，管道1外侧通过支架5支撑在主支撑结构3。
本发明中管道需承受自身重力，以及真空环境造成的内外压力差。轨道系统承受自身的重力及车体的动态载荷，并传递至主支撑结构上。
实施例1
如图4所示，主支撑结构3直接与地基6连接，将轨道系统承受的载荷传递到地基6，主支撑结构3头部为圆柱结构，穿入管道1，与轨道系统连接。管道1与主支撑结构3在穿壁处采用波纹管4实现密封，管道1外侧通过支架5支撑在地基6上。
实施例2
轨道系统2为悬浮轨道系统，包括轨道支撑结构21和悬浮轨道22，悬浮轨道22通过轨道支撑结构21安装在主支撑结构3顶部。
管道1通过支架5支撑在主支撑结构3上，主支撑结构3安装在桥墩7上，形成高架结构。
本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims (10)

1.一种管道运输工具线路系统，其特征在于：包括管道、轨道系统和若干主支撑结构，所述的主支撑结构头部穿入管道内，其顶部安装轨道系统，轨道系统位于管道内部，且与管道之间不直接相互接触，两者之间存在间隙。
2.根据权利要求1所述的一种管道运输工具线路系统，其特征在于：所述的管道与轨道系统之间的间隙大于20mm。
3.根据权利要求1所述的一种管道运输工具线路系统，其特征在于：所述的管道与主支撑结构通过波纹管进行密封。
4.根据权利要求1所述的一种管道运输工具线路系统，其特征在于：所述的管道至少包括外侧承压管道和内侧密封管道。
5.根据权利要求1所述的一种管道运输工具线路系统，其特征在于：所述的管道通过支架支撑在主支撑结构、地基或桥墩上。
6.根据权利要求4所述的一种管道运输工具线路系统，其特征在于：所述的外侧承压管道采用混泥土制成。
7.根据权利要求4所述的一种管道运输工具线路系统，其特征在于：所述的内侧密封管道碳钢制成。
8.根据权利要求1所述的一种管道运输工具线路系统，其特征在于：所述的轨道系统为悬浮轨道系统，包括轨道支撑结构和悬浮轨道，所述的悬浮轨道通过轨道支撑结构安装在主支撑结构顶部。
9.根据权利要求8所述的一种管道运输工具线路系统，其特征在于：所述的悬浮轨道系统为电动悬浮轨道系统或磁悬浮轨道系统，所述的磁悬浮轨道系统为电磁悬浮轨道系统或永磁悬浮轨道系统。
10.根据权利要求1所述的一种管道运输工具线路系统，其特征在于：所述的主支撑结构直接通过地基固定安装在地面上，或与桥墩结构配合，形成高架结构。
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