[发明专利]筋式双线轨道梁体结构及具有其的分体式真空管道

说明书

本发明提供了一种筋式双线轨道梁体结构及具有其的分体式真空管道，该筋式双线轨道梁体结构包括：第一轨道，第一轨道包括第一侧壁和第二侧壁；第二轨道，第二轨道包括第三侧壁和第四侧壁，第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁相互平行设置，第一轨道和第二轨道用于供列车双向通行；其中，各个侧壁均包括多个加强筋，多个加强筋沿各个侧壁的长度方向依次间隔设置在各个侧壁的远离气密性真空管道腔的一侧，任意相邻的两个加强筋之间形成侧壁凹槽，电气线圈设置在各个侧壁的靠近气密性真空管道腔的一侧。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中双线管道线路电气线圈温升过高、建设成本高、占地面积大及施工难度大的技术问题。

技术领域

本发明涉及磁悬浮真空管道交通系统技术领域，尤其涉及一种筋式双线轨道梁体结构及具有其的分体式真空管道。

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+磁悬浮的概念，为了降低车辆运行的空气阻力，将车辆封闭在真空管道内运行以消除空气阻力，同时采用磁悬浮技术代替车轮和钢轨以消除机械摩擦阻力。

所谓真空管道，实际上并不是绝对的真空状态，而是有一定的密度的空气存在于管道之内的，车辆在管道内运行仍然存在空气动力学作用，而且考虑到真空管道的建设成本，管道的断面积不可能比列车的断面积大的太多，这样列车在管道内高速运行时存在“阻塞”效应(业内将列车的断面积与管道的断面积之比称为阻塞比)，阻塞效应的存在使得列车在真空管道内运行时受到较大的空气阻力，并且列车运行速度较高时在列车前方对空气进行压缩从而产生热量，这些热量会导致管道和列车表面温度升高，进而影响相关电器设备和机械结构的性能。

磁悬浮技术取消了车轮和钢轨，消除了机械摩擦，但是带来的一个问题是在轨道上安装的电器线圈在工作过程中会产生热量，在真空管道中由于空气密度极低，对流散热性能极差，导致这些电器线圈产生的热量难以散失，进而导致线圈温升，影响到其绝缘性能和使用寿命。

另外，为适应高速运行和“快起快停”的需求，磁悬浮列车采用轻量化设计，其对轨道的作用载荷(轨道工程业内称为“活载”)较小，但是由于真空管道内外存在一个大气压的空气压差，轨管结构设计的主要应对载荷是大气压载荷。

目前，真空管道交通在世界范围内均没有进入工程化实施运用阶段，从国内外有关资料所披露的技术方案来看，现有常见的双线管道结构具体如图9至图13所示，其中，图9和图10示出了垂向排布的双线真空管道的结构，图11和图12示出了水平排布的双线真空管道的结构。这两种类型的双线真空管道的断面形状都是两个完整的圆管结构，每个大圆管的基本结构特征是采用整体圆管结构形成密封密闭的空间，轨道建筑在圆管内的底部，具体如图13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，两条圆管结构呈现水平或者垂向排布，只是共用了桥墩，总的来看这种真空管道的建设投资成本高。

现有结构形式的双线真空管道存在以下几个技术缺点。

第一，构成两条管线的大圆管只能共用桥墩，桥梁部分无法共用，相比两条单线而言只能节省部分桥墩的建造费用。

第二，就每条管道而言，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，很不合理。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。

第三，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，特别是针对垂向排布的双线管道形式，施工难度更大，工程施工难度大最终带来的结果是建造成本高。