一种管道结构及其单层或双层真空管道的快速铺设方法与流程

本发明涉及高速列车技术领域，尤其涉及一种管道结构及其单层或双层真空管道的快速铺设方法。

背景技术：

高速列车是一种现代高科技轨道交通发展的方向，轮轨技术的高铁做到时速400km/h以后，由于轮轨之间的摩擦力减小就已经没有更高的发展空间了。实现更高速列车运行速度的方式还能采用磁悬浮系统，它是通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。目前磁悬浮列车系统，可以分为两个方向，分别是德国所采用的常导磁吸式（ems）和日本所采用的超导磁斥式（eds）列车。目前最高的车速是日本超导磁斥式（eds）列车，达到了600km/h，而且这一速度还没有真正的商业化运营。

速度作为人类一直追求的目标，从来只有更高，没有最高。研发新型的更为先进的交通运输工具，要想速度再有新的提升，在空气中采用以上两种磁悬浮技术已不能满足要求了。由于基于在大气当中开发的磁悬浮系统在高速状态下空气阻力所消耗的能源所占的比重越来越高，开发在真空管道中运行的磁悬浮列车系统就成为了热门学科。

现有技术下用于大型建筑的管道结构，大多采用金属板材一体焊接成型，因此存在结构弹性模量较高、易腐蚀，生产成本高等诸多问题。

此外，现有技术下针对高速列车设计的真空管道，大多也是采用金属管材设置，因此同样也会存在上述缺陷，且同时存在架设后密封性差，架设效率低等一系列问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种强度高，成本低，方便加工和铺设的管道结构及其双层真空管道的快速铺设方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种管道结构，包括内层螺旋管、外层螺旋管、填充设置于所述内层螺旋管和外层螺旋管之间的高强度的硬性填充物、以及用于所述内层螺旋管和外层螺旋管与所述硬性填充物结合为一体的拉紧件，所述拉紧件分别与所述内层螺旋管和/或外层螺旋管紧固，且所述内层螺旋管的内径大于等于3m，且小于等于15m。

其中，所述内层螺旋管和外层螺旋管的旋转方向相反。

其中，所述内层螺旋管和外层螺旋管均采用钢板一体卷设而成。

其中，该管道的外表面沿长度方向设置有用于所述管道安装的凸台。

其中，所述凸台的横截面呈等腰梯形状设置。

一种单层或双层真空管道的快速铺设方法，包括上述所述的管道结构，具体包括以下步骤：

1）.将多根管道单元铺设于间隔设置的真空管道支架的顶部，并使得多根管道单元的凸台底面水平朝上设置，以此形成一个凸台平面；

2）.之后在所述凸台平面的顶部铺设临时输送轨道，并在所述临时输送轨道外侧的多根管道单元所形成的的真空管道体外侧壁架设永久输送轨道，以使得沿临时输送轨道向前输送管道单元的输送车能够沿所述永久输送轨道返回；所述临时输送轨道和永久输送轨道均随着前方管道单元的架设而同步向前铺设；

3）.将通过临时输送轨道依次输送来的管道单元，通过间隔设置于真空管道支架上方的架桥机吊起，并通过设置在架桥机顶部的翻转装置将管道单元的凸台底面翻转至底面朝上设置，之后与对应的真空管道支架相配合，然后再将卸载后的输送车通过架桥机变换至永久输送轨道，以此使得输送车沿永久输送轨道返回，最后通过外部吊装设备将输送车再次变换至临时输送轨道的起点，待重新装载管道单元后继续向前行驶，依次循环，完成单层真空管道的铺设；

4）.若需要进行双层真空管道的铺设时，可首先将位于上述所述单层真空管道尾部的一段临时输送轨道拆除，之后，再将通过上述步骤输送来的管道单元的下底面与输送轨道拆除后的一段凸台平面紧密配合，以此循环，完成双层真空管道的铺设。

其中，所述真空管道支架的顶部设置有定位凹槽，所述定位凹槽与管道单元两端的外周面相配合。

其中，所述永久输送轨道包括水平向外延伸架设于双层真空管道的下层真空管道外侧壁的轨道承载面、沿所述轨道承载面铺设的轨道、以及倾斜设置于所述轨道承载面底部的支撑杆，相邻支撑杆的同一端分别与埋设于双层真空管道的下层真空管道侧壁的锁柱紧固。

本发明的有益效果：本发明提供了一种管道结构及其单层或双层真空管道的快速铺设方法，管道结构包括内层螺旋管、外层螺旋管、填充设置于所述内层螺旋管和外层螺旋管之间的高强度的硬性填充物、以及用于所述内层螺旋管和外层螺旋管与所述硬性填充物结合为一体的拉紧件，所述拉紧件分别与所述内层螺旋管和/或外层螺旋管紧固，且所述内层螺旋管的内径大于等于3m，且小于等于15m。以此结构设计的管道结构，管径大，管道强度高，成本低且加工方便；将上述结构中的两管道上下叠加，并通过临时输送轨道及永久输送轨道的设置，能够方便的实现单层或双层真空管道的快速架设，且结构稳定可靠。

附图说明

图1是本发明一种真空管道的截面图。

图2是图1的轴测图。

图3是本发明双层真空管道的下层真空管道铺设时的结构示意图。

图4是图3中对真空管道的凸台底面调整方向时的结构示意图。

图5是本发明双层真空管道的上层真空管道与下层真空管道配合时的结构示意图。

图6是本发明双层真空管道铺设后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

结合图1至图2所示，本实施例提供了一种管道结构，包括内层螺旋管101、外层螺旋管102、填充设置于所述内层螺旋管101和外层螺旋管102之间的高强度的硬性填充物103、以及用于所述内层螺旋管101和外层螺旋管102与所述硬性填充物103结合为一体的拉紧件104，所述拉紧件104分别与所述内层螺旋管101和外层螺旋管102紧固，且所述内层螺旋管101的内径大于等于3m，且小于等于15m。本实施例中优选内层螺旋管101的内径为6m。

本实施例中，所述内层螺旋管101和外层螺旋管102均采用钢板一体卷设而成，且所述内层螺旋管101和外层螺旋管102的旋转方向相反，以此使得内层螺旋管101和外层螺旋管之间形成较为封闭的腔体，以此便于硬性填充物103的填充，本实施例中，硬性填充物可设置为混凝土填充物，在填充时可通过增加拉紧件，以此提升内层螺旋管101和外层螺旋管102的一体性，本实施例中，拉紧件可优先焊接或铆接于内层螺旋管101和外层螺旋管102之间的间隙内，之后在进行硬性填充物103的填充。

该真空管道100的外表面沿长度方向设置有用于所述真空管道100安装的凸台105，所述凸台105的横截面呈等腰梯形状设置。凸台105的设置，便于真空管道的运输以及单层或双层真空管道的铺设。

一种双层真空管道的铺设方法，结合图3至图6所示，包括上述所述的管道结构，且包括以下步骤：

1）.将多根管道单元107铺设于间隔设置的真空管道支架200的顶部，并使得多根管道单元107的凸台底面水平朝上设置，以此形成一个凸台平面108；

2）.之后在所述凸台平面108的顶部铺设临时输送轨道1081，并在所述临时输送轨道1081外侧的多根管道单元107所形成的的真空管道体外侧壁架设永久输送轨道109，以使得沿临时输送轨道1081向前输送管道单元107的输送车1082能够沿所述永久输送轨道109返回；所述临时输送轨道1081和永久输送轨道109均随着前方管道单元107的架设而同步向前铺设；

3）.将通过临时输送轨道1081依次输送来的管道单元107，通过间隔设置于真空管道支架200上方的架桥机300吊起，并通过设置在架桥机300顶部的翻转装置301将管道单元107的凸台底面翻转至底面朝上设置，之后与对应的真空管道支架200相配合，然后再将卸载后的输送车1082通过架桥机300变换至永久输送轨道109，以此使得输送车1082沿永久输送轨道109返回，最后通过外部吊装设备将输送车1082再次变换至临时输送轨道1081的起点，待重新装载管道单元107后继续向前行驶，依次循环，完成单层真空管道的铺设；.本实施例中可将管道单元107吊起凸台朝下放置在临时输送轨道上的输送车1082上，可源源不断的向已架设好的真空管道的两头方向输送管道单元107并进行架设和安装。以此方式架设，可将生产管道单元的工厂设置到待铺设的真空管道线路的中部，之后采用上述方式向两头同步施工，以此有效提升管道单元的架设速度。

4）.若需要进行双层真空管道的铺设时，可首先将位于上述所述单层真空管道尾部的一段临时输送轨道1081拆除，之后，在将通过上述步骤输送来的管道单元107的下底面与输送轨道拆除后的一段凸台平面108紧密配合成一体，形成上下高强度的承载体，以此循环，完成双层真空管道的铺设。

具体的，为了便于下层管道单元的定位，所述真空管道支架200的顶部设置有定位凹槽201，所述定位凹槽与管道单元107两端的外周面相配合。

本实施例中，所述永久输送轨道109包括水平向外延伸架设于双层真空管道的下层真空管道外侧壁的轨道承载面401、沿所述轨道承载面401铺设的轨道402、以及倾斜设置于所述轨道承载面401底部的支撑杆403，相邻支撑杆403的同一端分别与埋设于双层真空管道的下层真空管道侧壁的锁柱106紧固。以此方式形成的永久输送轨道，不仅能够方便双层真空管道铺设时输送车的返回，同时，还为后期双层真空管道的维护，以及运营中出现紧急安全事故时的人员疏散提供有利的安全保障。

本实施例中，拆卸的所述临时输送轨道1081与铺设后的双层真空管道的管体内壁紧固，以此作为真空管道内的高速列车轨道去使用，以此设置，极大的提升了真空管道内轨道铺设的便利性。

采用上述方式设计的双层真空管道的铺设方法，在铺设时，可将管道单元的制造厂直接建到双层真空管道线路的一端或中间位置，之后将生产好的管道单元通往架桥机等大型起重设备提升至输送车，以此使得输送车随着前方管道单元的铺设进度持续不断的进行管道单元的输送，之后在使得输送车通过永久输送轨道返回，以此循环的进行管道单元的输送，以此方式，极大的解决了因管道单元体积大，重量重所带来的运输效率低的问题，进而极大的提升了双层真空管道的铺设效率。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。