一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通运输领域，特别是涉及一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案。
【背景技术】
[0002]磁悬浮真空隧道运输具有高速和能耗少等众多优点，具有非常广阔的发展空间，在不久的将来可在海峡两岸的交通运输中发挥重要作用。由于渤海海峡的阻隔，目前往来于山东和东北之间的铁路、公路只能绕行山海关，路程均在1600公里以上。虽然烟台和大连于2006年实现了铁路轮渡，但是来往于两地之间也至少需要6个小时。对于某些保质期短的蔬菜和食品等，需要短时间快速运送到目的地；另外，随着生活质量的提高，人民利益需要快速的出行方式，这就急切需要一些新兴的现代运输方案。按照渤海海峡跨海通道(即烟大海底隧道)战略规划研究项目组即将上报的方案，渤海海峡将由一个深埋的跨海铁路隧道连通，隧道先从大连旅顺附近定一个入地点，蓬莱有一个登陆点，然后就到达了烟台。整条隧道全长123-126公里，隧道内将由动车执行运输任务，设计时速为250公里，运行速度能达到220公里/小时，届时从烟台到大连只需要40分钟，工程的总造价大约3000亿元左右。
[0003]目前，这一海底岩石隧道方案有以下两方面的缺点。第一，经济效益上不划算，没有广阔的投资前景。相关数据显示，2011年渤海湾车运量达101万辆/次、客运量654万人/次，其中烟连航线车运量达89万辆/次，客运量562万人/次，占到总运量的近九成。年票价销售额应该不会超过30亿元人民币，烟大海底隧道除了能够拉动烟台和大连本地的经济外，隧道本身将会是一个严重亏损的项目。第二，项目建设不安全，这也是最致命的一个缺点。隧道建在海底岩石中，而郯庐地震带北起黑龙江，南到长江，呈北东走向，纵贯中国大陆东部，延伸达2400多公里，历史上曾发生过多次强烈地震。而渤海跨海通道恰巧在地震带上，万一发生地震，势必对通道造成影响。现行隧道的施工方法一般有如下两种:一种是在一定深度的岩石或者土层中掘进隧道，如烟大隧道方案；另外一种是沉管法，就是提前在陆地上预制管道，再在海底把它们联接固定起来，如广州珠江隧道。这两种方法各有优缺点，但二者均造价高昂，施工难度大，且需要设置很长的岸上引桥引隧。而且隧道距离一旦太长，中间必须建设竖井通风，例如烟大隧道预计长度达120多公里，常规技术必须设置竖井通风，增加施工难度和成本。
[0004]为了解决目前现有技术修建跨海隧道成本高昂，施工难度大等技术瓶颈，本发明提出了一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其成本很低，对环境破坏小，运输速度快，既能满足跨海交通运输的实际需求，填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，该运输方案位于海平面以下，海底岩石以上的海水中，能够应用于长距离跨海高速运输，运行速度快，维护成本小，受地震等地质灾害影响小，施工成本低，施工周期短。
[0006]一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，包括隧道、小车，其特征在于隧道悬浮于水中，隧道内部为真空状态，运行时小车悬浮于真空隧道的永磁轨道上，隧道上设置有真空栗，隧道的两端均与隔离舱相连，隧道中部的浸水段设置有水泥配重，水泥配重下方通过锚索固定在海水中，隔离舱上安装有真空栗，隔离舱上部安装有隔离舱盖，隔离舱盖能够自动旋转开启和闭合，隔离舱与预真空舱相通，在隔离舱与预真空舱的通路中间设置有真空阀门，预真空舱上设置有真空栗，隔离舱的上方设置有小车吊臂和吊钩，隔离舱的一侧设置有小车站台，小车的外壁上设置有小车支撑永磁体，小车外壁的最下方设置有小车永磁体，隧道的内壁上设置有永磁轨道，隧道内壁的最下方设置有磁力线圈。
[0007]更进一步，隧道内部为真空状态，根据速度、距离和经济效益把不同管道的真空度范围设置在1Pa到20000Pa之间。
[0008]更进一步，隧道和隔离舱的内壁上也设置有永磁轨道和磁力线圈。
[0009]更进一步，永磁轨道成角度对称分布于隧道内壁上，永磁轨道在隧道沿线贯通，小车支撑永磁体成角度对称分布于小车外壁上。
[0010]更进一步，在悬浮隧道的两端设有预真空仓。
[0011]更进一步，磁力线圈安装于隧道内壁最低处，磁力线圈贯穿整个隧道沿线。
[0012]更进一步，永磁轨道的数量为2的倍数，最少为2条永磁轨道。
[0013]更进一步，小车内部保持密闭和常压状态，小车上配备有电源、照明、氧气、水，小车本身无推进系统，隧道内壁上的磁力线圈控制小车的运行速度。
[0014]更进一步，小车进入和离开隔离舱的方式为直接起吊，采用小车吊臂和吊钩完成起吊作业。
[0015]更进一步，隧道采用防腐处理的金属管逐段焊接连接而成，小车运行时处于悬浮状态。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:工程造价低，施工难度小，施工周期短，抗震性能好，地质风险小，环境破坏小，运行成本低，运行速度快，应用前景广，具有非常广阔的商业前景，即可以填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。
【附图说明】
[0017]图1是磁悬浮真空隧道运输方案图；
[0018]图2是隔离舱及站台系统方案图；
[0019]图3是隧道及小车内部截面图。
[0020]图1-图 3 中:
[0021]1、隔离舱；2、隧道；3、海水；
[0022]4、真空栗；5、水泥配重；6、锚索；
[0023]7、小车；8、隔离舱盖；9、真空阀门；
[0024]10、预真空舱；11、小车吊臂；12、吊钩；
[0025]13、小车站台；14、小车支撑永磁体；15、永磁轨道；
[0026]16、小车永磁体； 17、磁力线圈。
【具体实施方式】
[0027]参考附图描述本发明的实施方式，下面结合图1至图3对本发明进行具体说明。首先小车7预先装好人或者货物在小车站台13的轨道上等待，一切准备工作就绪后，小车吊臂11通过吊钩12将小车7平稳吊起，此时隔离舱盖8已经自动开启，吊钩12将小车7平稳放入隔离舱I中，小车支撑永磁体14自动卡入永磁轨道15中，隔离舱盖8自动关闭，此时真空阀门9打开，预先抽成真空的预真空舱10与隔离舱I相同，预真空舱10的绝对体积比隔离舱I的绝对体积大得多，与隔离舱I相连的真空栗4同时启动，这样短时间内就能将隔离舱I抽出真空状态，隔离舱I成真空状态后，隧道门开启，小车7进入隧道2，小车7上的小车支撑永磁体14与隧道2上的永磁轨道15相互作用，小车7上的小车永磁体16与隧道2上的磁力线圈17相互作用，隧道2在跨海的水中部分通过水泥配重5和锚索6固定在海水3中，隧道2的沿线也配置有若干数量的真空栗4，以确保隧道2内部的真空状况，由于隧道2内部为真空状态，小车7很快就能从海峡的一端行驶到海峡的另一端，小车7到达对岸后，进入隔离舱1，此时这端的隧道门关闭，隔离舱I上的空气阀门打开，使得隔离舱I内部的真空状况又恢复到正常大气压状态，这时隔离舱盖8自动旋转打开，小车吊臂11通过吊钩12将小车7起吊到小车站台13上，完成后续的乘客下车或卸货工作，至此完成单向的一趟运输，往返都是同样原理运行。
[0028]以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术的保护范围之内。
【主权项】
1.一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，包括隧道、小车，其特征在于隧道悬浮于水中，隧道内部为真空状态，运行时小车悬浮于真空隧道的永磁轨道上，隧道上设置有真空栗，隧道的两端均与隔离舱相连，隧道中部的浸水段设置有水泥配重，水泥配重下方通过锚索固定在海水中，隔离舱上安装有真空栗，隔离舱上部安装有隔离舱盖，隔离舱盖能够自动旋转开启和闭合，隔离舱与预真空舱相通，在隔离舱与预真空舱的通路中间设置有真空阀门，预真空舱上设置有真空栗，隔离舱的上方设置有小车吊臂和吊钩，隔离舱的一侧设置有小车站台，小车的外壁上设置有小车支撑永磁体，小车外壁的最下方设置有小车永磁体，隧道的内壁上设置有永磁轨道，隧道内壁的最下方设置有磁力线圈。2.根据权利要求1所述的一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其特征在于隧道内部为真空状态，根据速度、距离和经济效益把不同管道的真空度范围设置在1Pa到20000Pa 之间。3.根据权利要求1所述的一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其特征在于隧道和隔离舱的内壁上也设置有永磁轨道和磁力线圈。4.根据权利要求1所述的一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其特征在于永磁轨道成角度对称分布于隧道内壁上，永磁轨道在隧道沿线贯通，小车支撑永磁体成角度对称分布于小车外壁上。5.根据权利要求1所述的一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其特征在于在悬浮隧道的两端设有预真空仓。6.根据权利要求1所述的一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其特征在于磁力线圈安装于隧道内壁最低处，磁力线圈贯穿整个隧道沿线。7.根据权利要求1所述的一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其特征在于永磁轨道的数量为2的倍数，最少为2条永磁轨道。8.根据权利要求1所述的一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其特征在于小车内部保持密闭和常压状态，小车上配备有电源、照明、氧气、水，小车本身无推进系统，隧道内壁上的磁力线圈控制小车的运行速度。9.根据权利要求1所述的一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其特征在于小车进入和离开隔离舱的方式为直接起吊，采用小车吊臂和吊钩完成起吊作业。10.根据权利要求1所述的一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其特征在于隧道采用防腐处理的金属管逐段焊接连接而成，小车运行时处于悬浮状态。
【专利摘要】本发明提出了一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其特征在于隧道悬浮于水中，隧道内部为真空状态，隧道上设置有真空泵，两端均与隔离舱相连，隧道中部的浸水段设置有水泥配重，隔离舱上部安装有隔离舱盖，隔离舱盖能够自动旋转开启和闭合，隔离舱与预真空舱相通，在离舱与预真空舱的通路中间设置有真空阀门，预真空舱上设置有真空泵，隔离舱的上方设置有小车吊臂和吊钩，隔离舱的一侧设置有小车站台；有益效果是工程造价低，施工难度小，施工周期短，抗震性能好，地质风险小，环境破坏小，运行成本低，运行速度快，应用前景广，具有非常广阔的商业前景，即可以填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。
【IPC分类】E02D29/067, E02D29/073
【公开号】CN105113544
【申请号】CN201510363691
【发明人】刘子忠
【申请人】刘子忠
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年6月29日