专利名称：管内磁悬浮火车铁路工程、新颖磁悬浮火车工程的制作方法
管内磁悬浮火车铁路工程、新颖磁悬浮火车工程本案细分1、 设计安装水下复合材料直线钢管系统和稳定 设施.2、 在管内和陆地路基上，设计安装复合材料直 线真空管系统和固定结构件，在真空管内以现有技术 为基础，设计安装车速是音速三倍以上磁悬浮火车铁 路系统。3、 以现有技术为基础，设计制造车速是音速三 倍以上新颖磁悬浮火车.4、 上述工程器件施工安装步骤方法。 上述磁悬工程属磁悬浮火车铁路运输技术领域，参考本领域的i更计、制造、施工、安装的现有技术资 料，参阅(2002年2月26日，申请号20106392、 3,
公开日2003年9月10日，公开号CN141121A《亚 欧大运河系统工程》构思)，其中《设计环球管内真 空隧道时速22500km磁悬浮火车铁路系统工程》本案资料。发明本案的目的，本案磁悬浮工程建成后，大大 加速人和物流，减轻铁运停滞，促进经济、国防建设 和社会进步.1、 发明管内磁悬浮火车铁路工程技术内容在 水下200—400m，设计安装复合材料直线钢管，管壁 厚度10鹏，500 kg/咖2抗拉力，计49KN/咖2抗拉强 度，抗拒水压400T/m，/4N/咖2洋流海哺和水面巨浪的 推压，技术方案(也是实施例)A、 钢管口径宽12mx高12mB、 钢管口径宽25mx高6m 稳定水下钢管设施，根据A方案l2mxl2m =144m7m , 25mx6m - 150m3/m 。减去钢管、铁路、 火车的重量外，余下都是浮力。需要安放大于浮力10 倍以上物体，稳定钢管。设计以钢链系住岩体构件和 钢管，岩体构件先沉入水下，拉住钢管下沉到位，岩 体构件沉入水底稳定钢管。另一方案，将中心柱、垂 直岩管、长方形岩体构件竖立水下平地基础上，用钢 链系捆钢管和岩体构件，顶撑水面人造浮体火车站， 均能抗拒洋流、海啸、海浪推压钢管，水面Ait浮体 火车站移动。2、 i殳计真空管系统固定结构件，在A钢管内和陆地磁悬浮路基上，设计施工钢筋砼或钢结构件"井"字形支架，支架距离150—200m 。在支架上部两冀，安^车真空管，下部两翼安装货车真空管，直线真 空管4fll^口径宽4.5mx高5m ，管壁厚度5—10鹏，中间宽3m上下走廊隔开.货车管顶上和两冀安装梁柱，不要影响货车管位置，将钢件和螺栓固定各根真空管，本方案A管内也可以设计2块水平对称T字叫卜，，字钢件(板)和梁柱组装成同样管距同样真空管，施焊固结密封缝隙.方案之二在B管内和陆,悬浮路基上，设计"四"字形支架，分别安装在走廊两冀，货车管安装 在外，客车管在内，客车管之间留出3m走廊。客货 之间，留出2m走廊。"四"字形支架距离200m。 4. 5m x 5m4根直线真空管成平行安装，钢件螺栓固定。B、 水下钢管内也可以设计6块钢板和梁柱，组装成同一 样的真空管和走廊，均用焊接固定密封缝隙。均利用 水下钢管内壁上下左右面为真空管壁面，水下钢管高 度也各减少2—lm，均减少用材和成本。采用A或B的水下钢管，在接近氷面AJt浮体火 车站前和要从水下延伸水面上陆地的水下钢管，都要 在水下钢管水平处开岔支管，各爬上水面10m以上， M真空管、盆道、管内各种器件，均i4A牟站。在车站处，客车管的两冀管壁上，设计安装进出门和密 封件，门的距离(与火车进出门相同).远离火车站(100kw外)客车管，只在走廊两翼、客车真空管的对称位置，开出与车站真空管相同的门，路段之间长 度100km 。车站段多开些门，停车时间2分钟，方便 人员进出和补给.在客车管内两冀壁面上设计安装超 导体强磁场装置(与车箱外面两翼同高度同功率同磁 极)0.2 kw/m .在管内顶面，安装电源导体(包括 备用电源和管内壁面电器，磁悬浮铁路电器磁悬浮火 车电器等电源)，在导电轨两翼，标记地球经炜度、 分、秒、m、 10m、 100m、 1000m… 距离尺度。在管内壁上安装防电断路灭火器.在陆地车站真空管出口 或进口处，设计分盆支管盆道，连接"进出间"和双 相密封门。在现有磁悬浮铁路的载重量(包括车的重量)和 车速的技术基础上，设计车速1. 02km/s ， 2. 04km/s 3.06km/s ， 4.08 km/s， 5. lkm/s和6.25km/s，动量 载负80T/箱(包括车箱重量)， 一次列车10节箱的磁 悬浮铁路系统工程，安装在真空管系统内。在管内各 种器件上，分段安装传感器、摄像头，对管内真空度、 器件的温度变化进行传感。设计上述磁悬浮火车铁路 承载动量负荷和牟速的先决条件全部真空管(除分岔支管外)，佰分之九十九是直线管(陆地管绕大弯)； 火车箱长100m， IO节车箱1000m(适合直线电机长度大)，设计符合车速大功率牵？l直线电机；管内真空 在10-3-10_5咖水银柱，空气阻力和摩擦极少，不影 响器件。3、设计新颖磁悬浮火车，以现有技术基础，设 计制it磁悬浮火车部分^it:火车重量40T，载重40T, 合计80T,车速1. 02km/s，2. 04km/s, 3. 06km/s ， 4.08km/s， 5.1km/s ， 6.25km/s。悬浮超导体强磁 场装置，上、下、左、右各20kw， 0. 2kw/m;稳定超 导体强磁场装置功率相同。直线电机342kw (铁路上 342kw)， 3.42kw/m，是在真空中减少13%后的功率。 均是理论参数，应增加系数。如果增加载荷，均同等 增加功率。车箱长度100m， #坐位500人(加行李共40T)，车内坐位、车体、车箱、车轴、车轮、车轮 座，全部复合材料钢制造；悬浮、稳定，冷却，直线 电机等，尽量使用复合材料钢，尽可能减轻火车箱重 量。车箱门装有密封垫，车门启闭类似飞机登机门， 在车门外两翼车箱上，设计安装各一只气嚢，与车内 气动元件连接。当火车停在定位标记上，车门对准真 空管进出门。车内气动件向气嚢充足气压，气嚢凸起， 密封车门外两翼真空管内空间，车门元件启动，车门顶开真空管进出门.需要关闭车门时，车门外面设计 电磁元件通电后，产生磁力线，吸住真空管进出门关 闭，断电磁力线消逝，车门脱离，关闭车箱.气动元 件将气嚢内的空气抽回，气嚢回位.在车箱顶中间安 装导电轮装置，导入车上电器件用电.在车箱外面两 冀安装超导体强磁场装置与真空管内相同，同极距离10cm。同;fof目斥，稳定车箱不发生偏离.类似火箭两 冀机件，平衡火箭飞行一样。在车内储供人员氧气、 器具，车内备足停车用电电池.车内、车外、车外顶 上安装灭火器、传感器、摄像头， 一辆车箱具^部 功能全封闭独立单元.设计气、液压制动器件，刹车时，启动器件迅速 伸出车下顶住钢轨，协助电机刹住火车停车。在车内 安装可控硅器件，火车减速、急刹车时，直线电机电 流经过可控硅器件，电流减少或换相运4亍，磁力线180 °倒转运动，先是车尾磁力线先倒转，依顺序向前倒 转运动，与气、液压件同时刹住停车。车站设计与现有的不相同之处，设计安装真空管 内磁悬浮铁路系统，整个站台要适应IO辆车箱长度， 火车从盆道ift^ "进出间"，关闭密封门，抽完空气， 打开真空管门，火车ift^站内真空管。火车要出站先 it^ "进出间"，关闭真空管门，打开"进出间"门，火车出站开出盆道，检修.在车站处地下厂房内安装 排气设施，管道连接真空管、"进出间".设计火车站遥控系统、全线中心遥控系统..按设计80T/箱长100m，载员500人，10节箱 5000人，车速6.25km/s。设式题北京一广州2500km， 400秒可到，原路 6省市各停车2分钟，计20分钟一趟， 一天单线72 趟，还有省市对开.设计投资8亿元/km (不包括电 力投资)，合计2万亿元，二十年还清，每年2000亿 元，客货车各1000亿元。每天客运还3亿元，单线 为1/4约7500万元，加利息300万元，合计7800万 元，72趟各5000人，累计36万人，平均217元/人。 电价0.70元/度。悬浮功率80Tx0.05cm x 9.f81kw/T x 2(上 下)-80kw，两冀上下各0. 2kw/m。稳定功率80Tx. 0.05cm x 9. 81kw/T x 2(上 下)-80kw，两冀上下各0. 2kw/m。直线电机功率80Tx9.81kw - (80T x 9. 81kw x 13%真空少用功率)- 684kw上下各342kw/3. 42kw/m 80kw + 80 + 684 - 844kw另加其他维持超 导、冷却、真空、车上、车站用电增加一倍，共计1688KwIO节牟箱1688kwxl0 - 16, 880kw16880kwx 6250mx (400s/3600s - 1/9)= 1173万度1173万度x 0. 7元/度=821万元另加运行、维修、税收、管理和大修资金共20°/。，计 164万元821万元+ 164万元-985万元9, 850, 000元+ 5000人+ 217元=2187元/人 0. 88元/人km4、管内磁悬浮火车铁路工程，磁悬浮火车工程 设计、制造施工安装调试运行步骤如下新颖磁悬浮火车在工厂设计制造。上述工程施工安装步骤方法水下钢管在陆地和 水面Ait浮体车站上制作，2km以上为一节，经斜坡 伐道滑下水面，巨轮牵运。节与节之间连接，用2块 半块钢管抱住钢管首尾部，施焊密封，从管内取走堵 头。安放前，测出水深，位置1^出，固定^:施的纵才黄 距离，配系钢链尺度，钢链一端系住岩体构件， 一端 系住钢管，伴随钢管两翼。控制岩体构件下面气嚢开 关放气，岩体构件下沉一定深度，拉住钢管下沉到位， 岩体构件沉入水底，拉住钢管的2根钢链成"八"字形，稳、住钢管。水下钢管系统(包括水平分盆支管) 安装完成后，在钢管内和陆地路基上，组装直线真空管系统(包括陆地车站支管"进出间")。在管内安装 磁悬浮火车铁路系统(包括管内两冀壁面上的超导体 强磁场装置)和仪器。工厂设计制造的新颖磁悬浮火 车，安放在磁悬浮铁路上，工程技术员调试运行。排空设施将管内系统的空气抽出在10_3-10-5咖水银 柱，车速逐步提高1. 02km/s, 2.04km/s, 3. 06km/s， 4. 08km/s， 5. lkm/s和6. 25km/s。车内外，管内传 感器、摄像监视、真空度、车上通讯、路况和车况全 部资信，事故预警预报和提前处理方法，经过卫星传 输、^gJf，车站，全线总控中心遥控运行和管理。上迷^L计施工安装技术新颖，与现有技^目比， 具有的优点或积极的效果。设计管内磁悬浮火车铁路工程优点1、 水下部分工程不占用地皮，不需要设计土、 石方和桥梁(不含陆地岔道部分)等工程，搬迁费用 大大减少。2、 管内器件，没有"三废"污染，也不产生"三 废"，没有干扰，也不干扰别的器具。3、 避免自然灾害，如洪水、水雪、云雾、雷击、 风雨、火灾、信息干扰和地震等灾害。发生地震时， 地下跑出来的能量，经水分子传散，钢管距离地面100 多M。被水冲击的面积少，钢管强度大，不会损坏。4、 避免人为事故，远离船运航线，避免沉船压 坏钢管.其他人为事故，都可避免。5、 安全系数大，大于任何机动器具，全天候运行，效率高.6、 水下200M，水温在摄氏51C以下，比在地面、地下低得多，有利超导材料降温和车箱内温度运行中 节省电能，降低成本。7、 减少投资、路程、运费和时间，能将钢管直 线铺设。实现本案发明的最好方式生产大量的复合材钢 材，筹备资金，采用B设计方案，选择路线，进行竟 争勘测设计施工。设计制造秒速6. 25km新颖磁悬浮 火车。
权利要求
1. 一种管内磁悬浮火车铁路工程，磁悬浮火车工程。其技术特征是在水下，设计安装直线钢管和稳定设施。在管内和陆地路基上，设计安装4根直线真空管和固定结构件，在管内安装磁悬浮铁路。在铁路上，安放新颖磁悬浮火车。调试运行信息，通过卫星传输反馈，车站，全线总控中心遥控运行。抽空设施将管内系统空气抽空10-3-10-5mm水银柱，具备全部功能全封闭独立单元的磁悬浮火车在磁悬浮铁路上运行。上述是独立权利要求，下述是从属权利要求。
2、 从属权利要求1:其特征是在水下200—400m安装直线钢管系统和稳定设施，管内和陆地路基上安 ^!货车各双轨直线真空管和固定结构件。在车站和路段客车管(与车门)对称部位，设计安装进出密封 门。在管内两冀壁面上(与火车箱外同等高度)设计 安装超导体强》兹场装置0.2kw/m，在管内安装磁悬浮 火车铁路系统。
3、 从属权利要求1:其特征是设计制造复合材料 钢新颖磁悬浮火车。在车箱外面两翼(与管内相同) 安装稳定同极超导体强磁场装置0. 2kw/m,同to巨离10 cm .在车门周围安装密封件，在门外两翼车箱上， 设计安装密封气嚢.车箱内储供人员氧气和器具，一 辆车箱具备全部功能4^闭独立单元，
4、从属权利要求l:其特征是水下直线钢管系统 在陆地和水面车站上制作，按i更计顺序制安水下钢管 和稳定设施.在管内和陆地路基上，制安直线真空管 系统和固定结构件，在管内安装磁悬浮火车铁路系 统。新颖磁悬浮火车安放在磁悬浮铁路上，调试运行， 排空设施将管内系统的空气抽空10-3-10-5咖水银 柱.计算机储存全部系统，路况、车况、试运中变化， 事故预警预报提前处理方法资信。通过卫星传输反 馈，车站，全线总控中心遥控运行和管理。
全文摘要
本工程属交通部磁悬浮火车铁路工程技术领域。设计安装水下复合材料钢管和稳定设施。在管内和陆地路基上安装复合材料直线真空钢管和固定构件，在管内安装磁悬浮火车铁路系统。设计新颖磁悬浮火车全封闭，具备全部功能，独立单元，安放在管内磁悬浮铁路上。抽出空气10<sup>-3</sup>-10<sup>-5</sup>mm水银柱。经过调试的火车，在车站、全线监控中心发出信息通过卫星遥控运行，逐步提速1.02km/s，2.04km/s，3.06km/s，4.08km/s，5.1km/s和6.25km/s。
文档编号E01B25/30GK101229778SQ20071010434
公开日2008年7月30日 申请日期2002年2月26日 优先权日2002年2月26日
发明者肖定周 申请人:肖定周