CN209779363U - 分体式真空管道结构及使用其的磁悬浮高速列车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分体式真空管道结构及使用其的磁悬浮高速列车，该分体式真空管道结构包括：第一结构；第二结构，第二结构用于为车辆提供运行轨道，第二结构设置在第一结构的下部，第一结构与第二结构相连接以形成管道本体，管道本体用于提供气密性真空管道环境，管道本体的横截面高度大于横截面宽度。应用本实用新型的技术方案，以解决现有技术中线路建设成本高、占地面积大以及施工难度大的技术问题。

Description

分体式真空管道结构及使用其的磁悬浮高速列车

技术领域

本实用新型涉及真空管道交通系统技术领域，尤其涉及一种分体式真空管道结构及使用其的磁悬浮高速列车。

背景技术

对于高速运行的大众交通工具而言，无论飞机还是高铁，其运行的主要阻力都是空气阻力，空气阻力限制了速度的提升，也形成了巨大的能耗，为了提升运行速度人们早已提出了真空管道的概念，就是把车辆运行的线路轨道置于封闭的管道之内，并将管道抽真空。

目前，真空管道在世界范围内均没有进入工程化实施运用阶段，从所披露的资料来看，所有的真空管道的断面形状都是一个完整的圆管结构，轨道建筑在圆管内的底部，如图3和图4所示。这种圆管结构的真空管道不利于提高断面的垂向刚度，并且水平方向占地面积大，管道架设难度大，总的来看这种真空管道的建设投资成本高。此种形式的真空管道存在以下几个技术缺点。

第一，没有充分发挥混凝土材料和钢材的强度性能。车辆在真空管道内运行时对管道的作用载荷主要为垂向，这就要求管道断面在垂向上有很高的抗弯刚度，水平方向则不需要太高的刚度，而现有方案的整体圆钢管在垂向和水平方向的抗弯能力是相同的，设计不合理。另外，混凝土部分的断面几何形状因为受到圆管的限制而不能设计太高，更多的材料分布在水平方向上，造成这种管道的垂向刚度不足，水平刚度有余，材料强度性能没有充分利用。

第二，在高架桥路段施工困难。真空管道在使用时是做成几十米长的一段，用架桥设备安装在高架桥上，整体圆管结构的管道上侧为圆弧状，并且只有一层钢板，无法承受架桥机自重，所以这种真空管道的工程施工难度大，带来建造成本高的问题。

第三，此种管道建造的线路占地面积大。因为圆管的横向和垂向尺寸相同，为了增加抗弯垂向刚度，必须增加圆管的直径，横向尺寸的增加加大了这种真空管道线路的占地面积，造成建线成本的增加。

实用新型内容

本实用新型提供了一种分体式真空管道结构及使用其的磁悬浮高速列车，能够解决现有技术中线路建设成本高、占地面积大以及施工难度大的技术问题。

根据本实用新型的一方面，提供了一种分体式真空管道结构，分体式真空管道结构包括：第一结构；第二结构，第二结构用于为车辆提供运行轨道，第二结构设置在第一结构的下部，第一结构与第二结构相连接以形成管道本体，管道本体用于提供气密性真空管道环境，管道本体的横截面高度大于横截面宽度。

进一步地，第一结构的材质包括钢材，第二结构的材质包括混凝土。

进一步地，分体式真空管道结构还包括密封件，密封件设置在第一结构和第二结构的连接位置，密封件用于实现第一结构和第二结构之间的密封连接。

进一步地，分体式真空管道结构还包括加强件，加强件焊接在管道本体的外部，加强件用于提高管道本体的强度以及增加分体式真空管道结构的散热面积。

进一步地，分体式真空管道结构包括多个加强件，多个加强件沿管道本体的长度方向间隔套设在管道本体上。

进一步地，分体式真空管道结构还包括气密涂层，气密涂层涂覆在第二结构外部；所述第二结构的材质还包括气密剂。

进一步地，密封件包括橡胶条，气密涂层的材质包括沥青。

进一步地，第一结构的结构为圆弧拱形结构，第二结构的结构为U型结构，第二结构包括第一侧壁和第二侧壁，在第一侧壁内间隔设置有多个第一磁铁，在第二侧壁内间隔设置有多个第二磁铁，多个第一磁铁和多个第二磁铁一一对应设置。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种磁悬浮高速列车，磁悬浮高速列车使用如上所述的分体式真空管道结构。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种分体式真空管道结构，该分体式真空管道结构通过将管道本体设置为分体的，第一结构和第二结构相连接以用于提供气密性真空管道环境，此种方式使得管道结构的高度尺寸与宽度尺寸可以自由设计，互不影响，通过将管道本体的横截面高度设置为大于横截面宽度，能够在有效增加管道的垂向刚度的同时，不增加横向尺寸和线路的占地面积。此外，在高架路段施工时，由于本实用新型所提供的分体式真空管道结构为分体式管道，因此位于下部的第二结构在施工时其自身可形成架桥机的工作路线，当位于真空管道结构下部的第二结构完成安装后再使用架桥机将上部的第一结构逐一安装到位即可，工程施工非常方便。

附图说明

所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施例，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本实用新型的具体实施例提供的分体式真空管道结构的主视图；

图2示出了图1中提供的分体式真空管道结构的侧视图；

图3示出了现有技术中真空管道的主视图；

图4示出了图3中提供的现有技术中真空管道的侧视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一结构；20、第二结构；21、第一侧壁；22、第二侧壁；23、底部基础；30、密封件；40、加强件；50、气密涂层；60、螺栓。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1和图2所示，根据本实用新型的具体实施例提供了一种分体式真空管道结构，该分体式真空管道结构包括第一结构10和第二结构20，第二结构20用于为车辆提供运行轨道，第二结构20设置在第一结构10的下部，第一结构10与第二结构20相连接以形成管道本体，管道本体用于提供气密性真空管道环境，管道本体的横截面高度H大于横截面宽度W。

应用此种配置方式，提供了一种分体式真空管道结构，该分体式真空管道结构通过将管道本体设置为分体的，第一结构和第二结构相连接以用于提供气密性真空管道环境，此种方式使得管道结构的高度尺寸与宽度尺寸可以自由设计，互不影响，通过将管道本体的横截面高度设置为大于横截面宽度，能够在有效增加管道的垂向刚度的同时，不增加横向尺寸和线路的占地面积。此外，在高架路段施工时，由于本实用新型所提供的分体式真空管道结构为分体式管道，因此位于下部的第二结构在施工时其自身可形成架桥机的工作路线，当位于真空管道结构下部的第二结构完成安装后再使用架桥机将上部的第一结构逐一安装到位即可，工程施工非常方便，线路建设成本低。

进一步地，在本实用新型中，为了适于工业应用以及提高真空管道的工作寿命，可将第一结构10的材质配置为包括钢材，第二结构20的材质包括混凝土。作为本实用新型的一个具体实施例，车辆在真空管道内运行时对管道的作用载荷主要为垂向，因此要求管道断面在垂向上有较高的抗弯刚度，水平方向则不需要过大的刚度。由于本实用新型所提供的分体式真空管道结构为分体式管道，因此，管道结构的高度尺寸与宽度尺寸可以自由设计，基于此，可根据车辆实际运行中对管道的刚度需求，增大管道在垂向上的抗弯刚度，使得更多的混凝土材料分布在垂直方向上，以充分利用材料的强度性能。

进一步地，在本实用新型中，第一结构10与第二结构20可使用螺栓进行连接。具体地，如图1所示，上部钢制第一结构10和下部混凝土材质的第二结构20之间采用若干螺栓60连接，装配前，螺栓60预埋在下部的混凝土材质的第二结构20内，根据实际需求测试螺栓之间的间距尺寸，并根据螺栓之间的间距尺寸在上部的钢制第一结构10中钻孔，控制螺栓60与螺栓孔的间隙，增强真空管道上下部的连接强度，从而能够提高真空管道的承载一体性。

此外，在本实用新型中，为了保证分体式真空管道结构的工作性能，防止真空管道结构在工作过程中空气渗漏，可将分体式真空管道结构配置为还包括密封件30，密封件30设置在第一结构10和第二结构20的连接位置，密封件30用于实现第一结构10和第二结构20之间的密封连接。

应用此种配置方式，通过在第一结构和第二结构的连接位置处设置密封件，在对真空管道抽真空及后续车辆在真空管道内运行时，能够有效地防止空气渗漏，提高真空管道的工作性能。作为本实用新型的一个具体实施例，可采用橡胶条作为密封件30，在此种方式下，当真空管道内抽真空后，上部的刚制第一结构10在数千吨空气压力的作用下，通过密封橡胶条结构紧紧压在下部的钢筋混凝土材质的第二结构20上，能够起到非常良好的密封效果。作为本实用新型的其他实施例，也可采用其他低刚度、密封性的材料作为密封件30。

进一步地，在本实用新型中，为了提高真空管道结构的强度以及增加分体式真空管道结构的散热面积，可将分体式真空管道结构配置为还包括加强件40，加强件40套设在管道本体的外部，加强件40用于提高管道本体的强度以及增加分体式真空管道结构的散热面积。作为本实用新型的一个具体实施例，可采用加强筋板作为加强件40，加强筋板焊接设置在管道本体上。

此外，在本实用新型中，为了进一步地提高真空管道结构的强度以及增加分体式真空管道结构的散热面积，可将分体式真空管道结构配置为包括多个加强件40，多个加强件40沿管道本体的长度方向间隔套设在管道本体上。作为本实用新型的一个具体实施例，可采用加强筋板作为加强件40，如图2所示，分体式真空管道结构配置包括多个加强筋板，多个加强筋板沿管道本体的长度方向均匀间隔地焊接设置在管道本体上。此种方式既能够节省钢材用量，同时也能够增加分体式真空管道结构的刚度和强度，此外，加强筋板结构还能够增加管道的散热面积，起到散热格栅的作用。

进一步地，在本实用新型中，为了进一步地提高真空管道的密封性能，可将分体式真空管道结构配置为还包括气密涂层50，气密涂层50涂覆在第二结构20外部；第二结构的材质还包括气密剂。作为本实用新型的一个具体实施例，气密涂层50的材质包括沥青，第二结构的材质主要由混凝土组成，混凝土中增加有一定量的气密剂以增强气密性。作为本实用新型的其他实施例，也可采用其他具有气密作用的材料作为气密涂层50。

此外，在本实用新型中，如图1所示，为了保证车辆在真空管道内的快速运行，可将第一结构10的结构配置为圆弧拱形结构，第二结构20的结构为U型结构，第二结构20包括第一侧壁21和第二侧壁22，在第一侧壁21内间隔设置有多个第一磁铁，在第二侧壁22内间隔设置有多个第二磁铁，多个第一磁铁和多个第二磁铁一一对应设置。此外，在本实用新型中，第二结构20还包括底部基础23，底部基础23设置在第一侧壁21和第二侧壁22之间，其中，为了实现真空管道的轻量化，底部基础23内设置有减重孔。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种磁悬浮高速列车，该磁悬浮高速列车使用如上所述的分体式真空管道结构。由于本实用新型的分体式真空管道结构将管道本体设置为分体的，第一结构和第二结构相连接以用于提供气密性真空管道环境，此种方式使得管道结构的高度尺寸与宽度尺寸可以自由设计，互不影响，通过将管道本体的横截面高度设置为大于横截面宽度，能够在有效增加管道的垂向刚度的同时，不增加横向尺寸和线路的占地面积。此外，在高架路段施工时，由于本实用新型所提供的分体式真空管道结构为分体式管道，位于下部的第二结构在施工时其自身可形成架桥机的工作路线，当位于真空管道结构下部的第二结构完成安装后再使用架桥机将上部的第一结构逐一安装到位即可，工程施工非常方便。因此，磁悬浮高速列车使用本实用新型的分体式真空管道结构，能够极大地提高磁悬浮高速列车的工作性能。

为了对本实用新型有进一步地了解，下面结合图1和图2对本实用新型的分体式真空管道结构进行详细说明。

如图1和图2所示，根据本实用新型的具体实施例提供了一种分体式真空管道结构，该分体式真空管道结构包括第一结构10、第二结构20、密封件30、加强件40和气密涂层50，采用密封橡胶条作为密封件30，采用加强钣金作为加强件40，第一结构10的结构为圆弧拱形结构，第二结构20的结构为U型结构，第二结构20包括第一侧壁21和第二侧壁22，在第一侧壁21内间隔设置有多个第一磁铁，在第二侧壁22内间隔设置有多个第二磁铁，多个第一磁铁和多个第二磁铁一一对应设置。第一结构10与第二结构20相连接以形成管道本体，第二结构20用于为车辆提供运行轨道，第二结构20设置在第一结构10的下部，管道本体用于提供气密性真空管道环境，管道本体的横截面高度H大于横截面宽度W。

第一结构10采用薄钢板钣金成半圆的拱形结构，沿管道纵向焊接多个加强筋板，此种方式既能够节省钢材用量，同时也能够增加结构的刚度和强度。另外，加强筋板还能够增加管道的散热面积，起到散热格栅的作用。第二结构20主要由钢筋混凝土制成，在混凝土中还增加有一定量的气密剂，以提高管道的气密性。此外，为了进一步地提供管道气密性，在第二结构20的外侧敷设喷涂一层气密涂层50，气密涂层50采用沥青等有气密作用的材料即可。

第一结构10和第二结构20之间使用密封橡胶条进行密封，上部的第一结构10和下部的第二结构20之间采用若干螺栓60连接，装配前，螺栓60预埋在下部的混凝土材质的第二结构20内，待混凝土养护周期结束后，测试螺栓之间的间距尺寸，并根据螺栓之间的间距尺寸在上部的钢制第一结构10中钻孔，控制螺栓60与螺栓孔的间隙，增强真空管道上下部的连接强度，从而能够提高真空管道的承载一体性。

本实用新型的分体式真空管道结构的高度尺寸与宽度尺寸完全可以自由设计，根据需要可增加管道的高度尺寸，提高管道的垂向刚度，同时控制横向尺寸，减少了钢材和混凝土材料的使用并且减少线路的占地面积。

本实用新型所提供的分体式真空管道结构非常方便高架路段施工，首先将使用架桥机将下部的混凝土结构顺序吊装到桥墩上，下部混凝土结构本身就形成了架桥机的走行的工作线路，下部混凝土结构安装完成后再使用架桥机将上部结构逐一安装到位即可，工程施工非常方便。

综上所述，本实用新型所提供的分体式真空管道结构与现有技术相比，其能够在保证管道垂向刚度的同时，减少钢材和混凝土材料的使用，减少线路的占地面积，并且工程施工极为方便，这些因素都有力地降低了真空管道的建线成本。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分体式真空管道结构，其特征在于，所述分体式真空管道结构包括：

第一结构(10)；

第二结构(20)，所述第二结构(20)用于为车辆提供运行轨道，所述第二结构(20)设置在所述第一结构(10)的下部，所述第一结构(10)与所述第二结构(20)相连接以形成管道本体，所述管道本体用于提供气密性真空管道环境，所述管道本体的横截面高度大于横截面宽度。

2.根据权利要求1所述的分体式真空管道结构，其特征在于，所述第一结构(10)的材质包括钢材，所述第二结构(20)的材质包括混凝土。

3.根据权利要求2所述的分体式真空管道结构，其特征在于，所述分体式真空管道结构还包括密封件(30)，所述密封件(30)设置在所述第一结构(10)和所述第二结构(20)的连接位置，所述密封件(30)用于实现所述第一结构(10)和所述第二结构(20)之间的密封连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的分体式真空管道结构，其特征在于，所述分体式真空管道结构还包括加强件(40)，所述加强件(40)焊接在所述管道本体的外部，所述加强件(40)用于提高所述管道本体的强度以及增加所述分体式真空管道结构的散热面积。

5.根据权利要求4所述的分体式真空管道结构，其特征在于，所述分体式真空管道结构包括多个加强件(40)，多个所述加强件(40)沿所述管道本体的长度方向间隔套设在所述管道本体上。

6.根据权利要求3所述的分体式真空管道结构，其特征在于，所述分体式真空管道结构还包括气密涂层(50)，所述气密涂层(50)涂覆在所述第二结构(20) 外部；所述第二结构(20)的材质还包括气密剂。

7.根据权利要求6所述的分体式真空管道结构，其特征在于，所述密封件(30)包括橡胶条，所述气密涂层(50)的材质包括沥青。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的分体式真空管道结构，其特征在于，所述第一结构(10)的结构为圆弧拱形结构，所述第二结构(20)的结构为U型结构，所述第二结构(20)包括第一侧壁(21)和第二侧壁(22)，在所述第一侧壁(21)内间隔设置有多个第一磁铁，在所述第二侧壁(22)内间隔设置有多个第二磁铁，多个所述第一磁铁和多个所述第二磁铁一一对应设置。

9.一种磁悬浮高速列车，其特征在于，所述磁悬浮高速列车使用如权利要求1至8中任一项所述的分体式真空管道结构。