專利名稱：真空管道交通可開啟式管道結(jié)構(gòu)與工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空管道高速交通小斷面管道的結(jié)構(gòu)與工藝，屬于真空管道交通之真 空環(huán)境邊界構(gòu)造與施工工藝的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
真空管道高速交通之真空腔將是人工形成的最大的真空環(huán)境，真空腔的體積，即 管道的斷面或直徑，是該系統(tǒng)建設(shè)與運營成本的最主要決定因素，斷面越大成本越高，斷面 越小成本則越低。真空管道應(yīng)該選取多大的斷面尺寸尚無定論，目前有小管道、中管道和大 管道三種不同的觀點。以圓形管道為例，一股認為直徑小于3m的管道為小管道，直徑3m 5m的管道為 中管道，直徑大于5m的管道為大管道。美國Et3.com公司Daryl Oster主張采用小管道 (美國專利Evacuated tube transport,United States Patent 5950543,1999)；中國部分 學者主張采用中管道，瑞士 Swissmetro的“瑞士地鐵”擬采用的也是中管道方案；美國Brad Swartzwhelter主張采用直徑大于5m的大管道(Brad Swartzwhelter著、張耀平譯，比飛機 還快美國長期運輸問題解決方案，清華大學出版社，2005. 12)，中國學者劉本林也主張采 用大管道(劉本林、趙勇著，真空管道交通工程技術(shù)叢書——速車系統(tǒng)概論，西南交通大學 出版社，2009. 6)。各種管道規(guī)格均有其特點和利弊，其中小斷面管道的優(yōu)缺點如下。小管道斷面的優(yōu)點是(1)使車輛和管道小型化、輕型化，大大降低車輛制造和管 道建設(shè)成本，有助于真空管道交通早日實現(xiàn)。(2)抽真空和真空的維持是真空管道交通最復雜的工作內(nèi)容，也是運營成本的最 主要部分，小斷面管道將使這項費用大大降低。(3)方便真空管道交通車輛及管道的制造、運輸和安裝，可在工廠整體制作管道， 然后在現(xiàn)場拼裝、鋪設(shè)，簡化施工工藝，加快建設(shè)進度。(4)有利于提高發(fā)車密度，在必要時可多車并列和聯(lián)掛，減少旅客的候車時間，使 零候車時間旅行成為可能。小管道斷面的不足是(1)車輛內(nèi)部空間狹小，乘客在車內(nèi)無法站立、行走和移 動，舒適度低。(2)小斷面車輛容積有限，不能裝載體積較大的貨物，將來承載特種物資受到局限。(3)由于管道內(nèi)空間狹小，人工和機械作業(yè)不便在密閉的管道中進行，管道內(nèi)設(shè)施 設(shè)備的安裝、檢查和維修較困難。關(guān)于小管道斷面的缺點，其中舒適度低和承載貨物體積受局限的弊端尚可接受， 而人工和機械無法在封閉管道內(nèi)作業(yè)，以及由于管道內(nèi)空間太小使安裝、檢查和維修難以 進行的問題，則必須尋找適當?shù)耐緩接枰越鉀Q。
發(fā)明內(nèi)容
針對小管道斷面的上述問題，本發(fā)明給出真空管道交通可開啟式管道結(jié)構(gòu)及其工 藝，從而使管道內(nèi)人工和機械作業(yè)可以方便地進行，也使管道內(nèi)設(shè)施設(shè)備的安裝、檢查和維 修不再受空間狹小的制約。本發(fā)明的技術(shù)方案是，把真空管道設(shè)計成在必要時可以打開或閉合的形式。1.圓形真空管道如圖1A、圖IB所示，可開啟式圓形真空管道由上下兩部分組成， 半圓形上蓋(1)和半圓形下底(2)通過鉸鏈(3)聯(lián)接，在上蓋(1)和下底(2)的開啟一側(cè)均 設(shè)置凸沿(4)，凸沿(4)上布置螺孔和螺栓(5)，用來對凸沿(4)的密封面進行緊固鎖閉，也 可用其他緊固裝置實施鎖閉功能。在上蓋(1)和下底(2)的鉸鏈(3) —側(cè)均設(shè)置凸沿(6)， 凸沿(6)和鉸鏈(3)相連，根據(jù)密封的需要凸沿(6)上也可布置螺孔和螺栓(5)，也可用其 他緊固裝置實施鎖閉功能。上蓋(1)和下底(2)的凸沿(4)、凸沿(6)的接觸面上鑲嵌橡膠 密封條，保證管道閉合時的氣密性。圖2A和圖2B所示是圓形真空管道閉合和開啟狀態(tài)的 立體示意圖。此外，也可不用鉸鏈(3)聯(lián)接，采用上蓋(1)可卸下的方式。在兩段上蓋(7) (8)相聯(lián)接的地方，采用錯落式的搭接結(jié)構(gòu)銜接密封，如圖3A所 示，或者用獨立的密封圈實施密封。2.拱形真空管道對于拱形或其他形狀的真空管道斷面，如圖4A、圖4B所示，依照 上述結(jié)構(gòu)與工藝實施即可。本案提出的開啟式管道結(jié)構(gòu)和工藝也適用于中斷面的真空管道，或者中斷面以及 大斷面真空管道檢查口以及緊急逃逸口的設(shè)置。


圖IA為可開啟式管道結(jié)構(gòu)閉合時的示意圖，圖IB為其打開時的示意圖。圖中(1) 半圓形上蓋，(2)半圓形下底，(3)鉸鏈，(4)開啟側(cè)凸沿，(5)螺栓，(6)鉸鏈側(cè)凸沿。圖2A為可開啟式管道結(jié)構(gòu)閉合時的立體圖，圖2B為其打開時的立體圖。圖中(1) 半圓形上蓋，(2)半圓形下底，(3)鉸鏈，(4)開啟側(cè)凸沿，(5)螺栓，(6)鉸鏈側(cè)凸沿。圖3A為錯落式搭接結(jié)構(gòu)正視圖，圖3B為其左視剖面圖。當采用獨立的密封圈實 施密封時，左視圖亦如圖3B所示。圖中(7)左側(cè)上蓋，(8)右側(cè)上蓋，(9)左側(cè)上蓋凸起部 分或獨立的密封圈，其他如上所述。圖4A、圖4B為拱形真空管道斷面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4A為閉合時的狀態(tài)，圖4B為開 啟時的狀態(tài)。圖中(10)拱形管道斷面的矩形底部，其他如上所述。圖5A、圖5B為圓形小斷面真空管道位于隧道中的示意圖。圖5A為半圓形上蓋閉 合時的狀態(tài)，圖5B為開啟時的狀態(tài)。圖中(11)隧道，(12)步行道，其他如上所述。圖6A、圖6B為拱形小斷面真空管道位于隧道中的示意圖。圖6A為上蓋閉合時的 狀態(tài)，圖6B為上蓋開啟時的狀態(tài)。圖中標示如上所述。
具體實施例方式1.實施方式一本案對于圖1A、圖1B、圖2A、圖2B所示的圓形管道結(jié)構(gòu)，在施工建 設(shè)階段，先鋪設(shè)下底(2)，通常應(yīng)連續(xù)鋪設(shè)，并予以固定，保證各個部位氣密性。下底(2)全 線路鋪設(shè)好以后，安裝管道內(nèi)的軌道、電氣設(shè)備及其他設(shè)施，然后安裝鉸鏈(3)和上蓋(1)。 對于已經(jīng)完成施工的兩個隔離門之間的管道，可關(guān)閉上蓋(1)分段進行氣密性測試，也可 在整個線路鋪設(shè)完畢后進行測試。隔離門設(shè)置見專利申請《真空管道高速交通移動隔離門 設(shè)置》(申請?zhí)?009103061881，申請日2009. 8. 27)、專利申請《一種真空管道交通的垂直移 動隔離門》(申請?zhí)?00910219090. 2，申請日2009. 11. 20)和專利申請《真空管道交通對開 式移動隔離門設(shè)置》(申請?zhí)?010103000626,申請日2010. 1. 6)。真空管道線路建設(shè)完成后，保持隔離門、上蓋(1)在開啟狀態(tài)，測試車輛在開放/ 大氣環(huán)境中的運行狀態(tài)和控制系統(tǒng)。這項測試完成后，關(guān)閉全部上蓋(1)，對真空管道抽真 空，檢測氣密性和安全系統(tǒng)，在各項指標符合要求后，車輛在真空環(huán)境中進行試運行。試運 行結(jié)束和其他各部分功能具備運營條件后，真空管道線路即可正式運營。在真空管道線路運營期間，如果需要對軌道及其他管道內(nèi)設(shè)施設(shè)備進行檢查和維 修，則關(guān)閉需要檢查和維修部分兩端的隔離門，對這一區(qū)間的管道充氣，打開上蓋(1)，進行 檢查和維修。檢查、維修結(jié)束后，關(guān)閉上蓋(1)，抽真空，達到規(guī)定的真空度后，開啟隔離門， 真空管道線路即可進行日常運營。當真空管道線路需要進行全線大修時，則對全線路實施如上所述的操作。2.實施方式二小斷面真空管道可以在地面鋪設(shè)，也可高架。當小斷面真空管道線路需要走地下和穿越山區(qū)時，則應(yīng)該先開挖建設(shè)隧道，然后 在隧道內(nèi)鋪設(shè)真空管道線路，如圖5A、圖5B、圖6A、圖6B所示。隧道斷面口徑通常都大于 5m，這樣的空間能夠滿足小斷面真空管道的鋪設(shè)，以及檢查維修時打開上蓋(1)的作業(yè)要 求。
權(quán)利要求
一種真空管道交通可開啟式管道結(jié)構(gòu)及工藝，其特征是管道由半圓形上蓋(1)和半圓形下底(2)通過鉸鏈(3)連接；上蓋(1)和下底(2)的密封面位置設(shè)置凸沿，在凸沿上設(shè)置螺孔和螺栓或其他緊固裝置對上蓋(1)實施鎖閉和開啟；上蓋(1)也可設(shè)置成能卸離下底(2)的形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，兩段相鄰的上蓋通過錯落式搭接進行銜接密封，也可用獨立的半 環(huán)形密封條對兩段相鄰的上蓋接縫實施密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，本案的可開啟式管道結(jié)構(gòu)與工藝不僅適用于圓形管道，也適用于 拱形或其他形狀的真空管道交通；這種結(jié)構(gòu)尤其適用于小斷面真空管道，但也可用于中斷 面真空管道，以及中斷面與大斷面真空管道的檢查口或逃逸口的設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，本案的可開啟式管道結(jié)構(gòu)可布置在地上，也可高架；小斷面真空管 道走地下時，真空管道布置在隧道內(nèi)。
全文摘要
小斷面真空管道交通的優(yōu)點是建設(shè)和運營成本低，但問題是管道內(nèi)空間狹小，人工和機械難以像在隧道內(nèi)那樣直接進行作業(yè)。針對這一問題，本發(fā)明給出了真空管道交通可開啟式管道結(jié)構(gòu)及工藝，從而使管道內(nèi)作業(yè)可以方便地進行，也使管道內(nèi)設(shè)施設(shè)備的安裝、檢查和維修不再受空間狹小的制約。本發(fā)明的可開啟式管道由上下兩部分組成，上蓋和下底通過鉸鏈聯(lián)接，在上蓋和下底的閉合面處設(shè)置凸沿，其上布置螺孔和螺栓，以對凸沿的密封面進行鎖閉，也可用其他緊固裝置實施鎖閉功能。上蓋和下底的凸沿接觸面上鑲嵌橡膠密封條，保證管道閉合時的氣密性。這種開啟式真空管道結(jié)構(gòu)和工藝也適用于中斷面的真空管道，或者中斷面以及大斷面真空管道檢查口以及緊急逃逸口的設(shè)置。
文檔編號B61B13/10GK101837789SQ20101017538
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者丁鐵騎, 馮社苗, 劉本林, 張耀平, 申卯興 申請人:張耀平