一种用于真空管道运输系统的双层双向多通道隧道结构的制作方法

本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种用于真空管道运输系统的双层双向多通道隧道结构，尤其涉及隧道的内部结构形式和通行方式，具体涉及一种用于真空管道运输系统的双层双向多通道隧道结构。

背景技术：

在铁路隧道领域，除部分普铁隧道采用了单洞双线(如单个隧道内为双向两车道)的结构形式外，包括高铁在内的大多数铁路隧道，也是采用了双洞单线的隧道结构形式。

这主要是由于，列车在隧道内运行时所受的活塞风比在明线运行时所受的空气阻力更大。倘若在双洞单线隧道内运行，两列相向而行的列车在会车时，其所产生的侧风会对车辆产生剧烈的侧向振动。而在高速运行时的会车所产生的强侧风，甚至会导致列车出轨以及人员伤亡。而且单洞双线隧道的截面又往往比较大，在施工上需要采用较大的盾构。相比用一个超大直径的盾构开挖单洞双线隧道，采用两个稍小的盾构开挖双洞单线隧道显然更可靠一些。因此，无论是从行车安全方面考虑，还是从经济性、施工便利性考虑，既有的轨道交通领域的隧道，都优先选择了双洞单线隧道的结构形式。

但是，无论是单洞双线隧道还是双洞单线隧道，其实都是受限于列车在隧道内所受空气阻力的作用而产生的妥协产物；而且不能像公路隧道那样，通过采用双层双向多车道的方式来充分利用隧道内部空间，从而大幅提升隧道的通行能力(汽车在隧道内所受的活塞风效应很小，与列车在隧道内所受的活塞风相差较大，且侧向风对汽车的影响更是远小于列车)。而且一旦采用单洞双线结构，传统型隧道又势必面临工程开挖量大、施工难度提高等问题。

可见，现有技术中，存在通行能力小、工程开挖量大和施工难度高等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述缺陷，提供一种用于真空管道运输系统的双层双向多通道隧道结构，以解决现有技术中列车在隧道内所受的活塞风相差较大导致通行能力小的问题，达到提升通行能力的效果。

本实用新型提供一种用于真空管道运输系统的双层双向多通道隧道结构，包括：管道、内部支撑结构和道床；其中，所述内部支撑结构，搭建于所述管道的内部，并将所述管道的内部分为上下设置、且双层双向的多个行车通道；所述道床，铺设于所述行车通道的内部。

可选地，还包括：铺设于所述道床上的轨道。

可选地，所述轨道的规格，包括：四线、八线、十二线、十六线中的至少之一。

可选地，还包括：设置在所述管道的侧面和/或底部的设备通道。

可选地，还包括：在所述设备通道的内部，还安装有轨旁电气设备；将所述轨旁电气设备安装完毕后，将所述管道内部的空气抽至真空状态，以适用于运行真空列车；所述真空列车，包括：真空飞行巴士。

可选地，所述管道，是通过钻爆法、盾构法、沉管法中的至少一种方法制备而成的；和/或，所述管道，是采用钢管道焊接而成的。

可选地，所述行车通道的数量为四个。

可选地，所述管道的横截面形状，包括：圆形、长方形、正方形、椭圆形、以及除此之外的其它异形中的至少之一。

可选地，所述内部支撑结构，由钢管焊接而成；其中，所述钢管，包括：方钢管、H型钢管、工字钢管、圆钢管、矩形钢管、T形钢管中的至少之一。

可选地，所述管道，设置于地下或海底。

本实用新型的方案，由于运用了真空技术，得以避免了隧道内的活塞风效应，进而避免了两列相向而行的列车在会车时所产生的剧烈的侧向风的影响，使得列车可以在隧道内能够双层双向高速运行，并充分的利用了隧道内的有效空间。同时由于不限制主体结构的具体施工工艺，可以通过钻爆法、盾构法，沉管法，甚至钢管道来实现该截面形式，具有灵活多样的选择。

由此，本实用新型的方案，通过运用了真空技术，得以避免了隧道内的活塞风效应，进而避免了两列相向而行的列车在会车时所产生的剧烈的侧向风的影响，使得列车可以在隧道内能够双层双向高速运行，并充分的利用了隧道内的有效空间，解决现有技术中列车在隧道内所受的活塞风相差较大导致通行能力小的问题，从而，克服现有技术中通行能力小、工程开挖量大和施工难度高的缺陷，实现通行能力大、工程开挖量小和施工难度低的有益效果。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的用于真空管道运输系统的双层双向多通道隧道结构的一实施例的圆形横截面结构示意图；

图2为本实用新型的用于真空管道运输系统的双层双向多通道隧道结构的一实施例的椭圆形横截面结构示意图。

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-管道；2-内部支撑结构；3-道床；4-设备通道；5-轨道；6-真空飞行巴士；7-行车通道。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在公路隧道领域，目前已经有了双层双向多通道隧道结构。但在轨道交通的隧道领域，暂时还没有双层双向多通道的隧道结构。地铁隧道，往往采用双洞单线的隧道结构形式，即上行线路和下行线路分别走不同的两个隧道，两个隧道内均为单向单车道。

传统的轨道交通领域的隧道，受限于列车运行速度和施工难度等问题的困扰，只能采用单洞双线或双洞单线的结构形式，无法采用双层双向多通道的结构形式，因而不能充分利用隧道空间来提升运力。

为解决上述问题，根据本实用新型的实施例，提供了一种本实用新型的用于真空管道运输系统的双层双向多通道隧道结构(即一种用于真空管道运输系统的新型双层双向多通道的隧道结构)，可以充分利用隧道内的有效空间来双层双向的运行多列列车。该结构具有隧道截面小、空间利用效率高、建设成本低、不影响行车速度、通行能力强、施工工艺灵活多样等优点。

在一个可选实施方式中，本实用新型方案的主要作用，是解决传统轨道交通隧道空间利用率低，无法在单一隧道内采用多通道双向运行列车的技术问题。通过设计一种双层双向多通道的隧道结构，利用真空技术将隧道内的空气抽空，并运行特制的用于真空管道运输系统的列车——真空飞行巴士。由于隧道内为真空环境，真空飞行巴士在运行过程中不受活塞风的影响，即使相向而行的两列车，也不会产生侧向风的作用，这样确保了列车可以在隧道内双层双向的高速运行。同时，隧道的主体结构的施工工艺不受限制，无论是采用钻爆法、盾构法，还是沉管法，甚至钢管道，都可以实现该截面形式，具有灵活多样的选择。

其中，用于真空管道运输系统的双层双向多通道隧道的主体结构，主要由管道1、内部支撑结构2和道床3构成。管道1可以通过钻爆法、盾构法、沉管法甚至直接采用钢管道焊接而成。而后再在管道内部搭建内部支撑结构2，内部支撑结构2将管道内分为上下双层双向的四个行车通道7，以及位于管道1的侧面和底部的设备通道4。在行车通道7内部铺设道床3，并在道床3上铺设轨道5。同时在管道1左右两侧和底部的设备通道4内安装轨旁电气设备，设备安装完毕后，将管道内空气抽至真空状态，即可运行真空飞行巴士6。该真空飞行巴士6为本申请人所独创，通过特殊的密闭舱室设计，不会使客舱内的空气泄露入真空管道中，因而可在真空环境下安全运行。由于在真空环境内不受空气阻力尤其是活塞风的影响，因此真空飞行巴士6可以在隧道内高速运行，如图1的状态。

由于隧道内为真空状态，双层双向运行的真空飞行巴士6在运行中不会形成活塞风，在会车时也不会形成强烈的侧向风。因此无论是正常行驶还是会车，真空飞行巴士6都可以极高的速度运行，而不会担心受到气流的影响产生剧烈震动甚至出现事故。从而极大的提升了隧道的通行能力，并有效的利用了隧道的空间。

又由于采用真空技术，列车在运行时不受空气阻力的影响，因此隧道不需要像常压环境下的铁路隧道那样构造巨大的截面，列车通行时只需要较小的隧道截面即可完成高速运行。因此具有隧道截面小，施工成本低的优势。

同时由于不限制主体结构的具体施工工艺，可以通过钻爆法、盾构法，沉管法，甚至钢管道来实现该截面形式，具有灵活多样的选择。

由图1可见，双层双向多通道隧道主要由管道1、内部支撑结构2、道床3、轨道5等构成，内部支撑结构2将隧道划分成四个行车通道7和位于管道左侧、右侧、底部的设备通道4。

其中内部支撑结构3，除了将隧道内分割成不同用途的通道之外，更重要的作用是提供足够强的支撑力，用于承受真空飞行巴士高速运行对轨道的动载荷。

可选地，管道1的具体施工工艺，可以通过钻爆法、盾构法，沉管法，甚至钢管道来实现该截面形式，具有灵活多样的选择。

可选地，管道1的截面不局限于圆形，还有可能是椭圆形(如图2)、方形、长方形、异形。

可选地，隧道内的轨道5不局限于图1中四线，还有可能是八线(如图2)、十二线、十六线。

可选地，内部支撑结构2不局限于附图中的结构形式，且其组成结构不局限于用方钢管或者H型钢焊接，还有可能是工字钢、圆钢管、矩形钢管、T形钢等钢材。

可选地，该隧道不局限于在地下施工，还有可能在海底施工。倘若采用钢管道的主体结构，还可以通过桩基固定，从而形成地上高架桥或者水下桥的形式。

可见，该新型双层双向多通道隧道结构，由于采用了真空密闭技术，避免了传统隧道内的活塞风的作用，得以充分利用隧道内的有效空间来双向运行多列列车。该型结构具有隧道截面小、建设成本低，空间利用效率高、运力强、不影响正常运行速度等优点；同时由于不限制主体结构的具体施工工艺，可以通过钻爆法、盾构法，沉管法，甚至钢管道来实现该截面形式，具有灵活多样的选择。

经大量的试验验证，采用本实用新型的技术方案，至少可以达到的有益效果可以包括：

(1)充分利用隧道内的空间，实现单条隧道内双层双向多通道运行列车，空间利用率高。

(2)隧道截面小，建设成本低。

(3)不影响列车运行速度，尤其是会车时的行车速度，通行能力强。

(4)隧道施工工艺灵活多样。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。