专利名称：适用于真空管道交通的钢混凝土复合结构管道的制作方法
技术领域：
本实用新型属于真空管道交通技术领域，涉及一种真空管道高速交通的管道构造，以及管道受力承载与真空密封的技术。
背景技术：
真空管道高速交通减少空气阻力的基本方式是建造密封的管道，再用真空泵抽除管道内的空气。为了能使载重车辆在管道内行驶，管道必须具有足够的承载能力；为了长时间保持管道内的真空，管道壁必须具备良好的密封；为了降低建设与运营成本，使真空管道交通具有良好的商业应用价值，必须寻找较低成本的建设材料和构造工艺。专利申请“真空管道磁悬浮交通”(申请号200920153(^4.6，公开号CN201405855Y，
公开日2010. 2. 17)公开了一种真空管道交通系统，给出了一种用钢板作里圈，混凝土包裹在钢圈外面的复合结构圆形管道。这种钢板层在内，混凝土层在外的管道结构虽然能够较好地解决真空密封的问题，成本也较低廉，但存在的问题是，由于管道内是真空，空气由外向里压迫内层钢圈，容易引起内层钢圈与混凝土层脱离，甚至失稳。为了防止这种情况的发生，需要对钢圈和混凝土层进行粘结或者铆固处理，继而增加施工难度和工程费用。专利申请“玻璃钢混凝土复合管道”(申请号200720103955. 5，公开号 CN201(^8160Y，
公开日2008. 2. 27)公开了一种内层为玻璃钢层，外层为混凝土层的复合管道。这种结构的内层在受到外部气压压迫时，也存在玻璃钢层容易跟混凝土层脱离的问题， 不适用于真空管道交通。专利申请“一种复合管道”(申请号952^125. 2，公开号CN22;34030Y，
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1996. 8. 28)公开了一种钢-聚氨酯复合管道，虽然钢管在外，但里面的;T5mm厚的聚氨酯层不能提供真空管道交通所需的承载功能，而且成本较高。专利申请“一种新型高耐压、高耐腐蚀的双金属复合管道”(申请号200810207911. 6，公开号CN101514768A，
公开日2009. 8. 26)公开了一种外层为无缝钢管或合金钢管，内层为不锈钢管或铜、钛或镍的复合管道。专利申请“钢瓷复合管道”(申请号97205790.0，公开号CN2280190Y，
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1998. 4. 29)公开了一种外管为钢材、内管为瓷管的复合管道。专利申请“一种真空负压铸造特种合金双金属复合输送管道”(申请号200420103237. 4，公开号C拟856666Y，
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2007. 1. 10)公开了一种内层和外层均为钢材，内层与外层之间设置耐磨夹层的复合管道。 上述复合管道的抗压强度和钢度要低于混凝土管道，而且成本较高。发明内容针对上述复合管道用于真空管道交通时存在的缺陷和不足，本实用新型给出一种适用于真空管道交通的钢混凝土复合结构管道。本实用新型的技术方案是，一种适用于真空管道交通的钢混凝土复合结构管道， 其特征是外层为金属密封层，内层为混凝土管，外层金属层是不锈钢材质。内层混凝土管， 其特征是内层混凝土管制作成预应力钢筋混凝土管，直接在需要高架的真空管道线路的桥墩上架设。在混凝土管道内再设置内层金属层，形成三层复合管道，即内层和外层均为金属层，中间夹混凝土层。[0010]由于金属密封层(2)包裹在混凝土管(1)外面，当管道内部(3)形成真空时，外部大气会对金属密封层(2)形成径向挤压，使外层的金属密封层(2)牢牢地紧贴向混凝土管
(1)的外壁。金属密封层(2)和混凝土管(1)之间不需要专门的粘结或固定，或者只需要简单地粘结或固定，从而简化施工工艺，降低工程费用，也便于运营过程中对管道进行检漏和密封维护处理。由于混凝土管(1)发挥受力承载作用，只需要很薄的金属密封层(2)发挥真空密封作用，本实用新型所给复合管道的钢材用量比纯钢管管道大为减少，从而管道的整体成本得到降低。根据管道内部的功能要求，或者为进一步提高密封效果，本案的混凝土管(1)内壁可以涂布其他密封涂层，或者加设内圈金属密封层(4)，形成多层复合管道。
图1为外层为金属层、内层为混凝土层的双层复合管道断面图。图中1为加筋混凝土管，2为金属密封层，3为管道内部。图2为外层和内层均为金属层，内外层间夹混凝土层的三层复合管道断面图。图中4内圈金属密封层。图3为管道立体图。图中1为加筋混凝土管，2为金属密封层，3为管道内部。图4为齐头端头的管道节纵剖面图。图中1为加筋混凝土管，2为金属密封层。图5为带有子母圈端头的管道节纵剖面图。图中5为母端头，6为子端头，其他如上所述。图6为相邻管道连接示意图。图中7为相邻管道连接缝，8为用于焊接连接相邻管道外层金属层的金属带，A为带有子母圈端头的相邻管道连接局部，其他如上所述。图7为图6中A的局部放大。图中9为相邻管道金属外层连接焊缝，其他如上所述。图8为相邻管道用法兰连接示意图。图中10为法兰，其他如上所述。
具体实施方式
实施方式一在工厂或施工现场预制浇铸混凝土管道，每节2 20m。如果是2 5m的小节，则需要先连接成较长的节，如10米以上的节。如果是较长的节，如IOm以上，则可直接用于真空管道交通线路的铺设安装。对于各节混凝土管道，要求在铺设到线路上之前完成金属密封层
(2)的包裹。各节管道之间的连接方式有以下两种焊接连接。如果混凝土管道端头为齐头，如图4所示，则两节管道直接对接。先对混凝土管道接缝作密封处理，再对金属密封层作焊接连接。如果混凝土管道端头是子母套方式，如图5所示，或者是带有钢衬的端头，则对混凝土管道层作连接和密封处理后，再通过焊接方式用另一条钢带把相邻两节管道外的金属外层连接起来，要求焊缝达到真空密封效果，如图6和图7所示。法兰连接。各段管道之间通过法兰(10)连接。这时管道外层金属层在端头处是与该端头的法兰相连接的，要求连接焊缝达到真空密封效果。实施方式二 [0029] 对于需要高架的真空管道线路，本案的混凝土管道制作成较长的预应力管道，直接在两个具有适当跨度的桥墩之上架设，而不必另外架设桥梁。
权利要求1.一种适用于真空管道交通的钢混凝土复合结构管道，其特征是外层为金属密封层，内层为混凝土管，外层金属层是不锈钢材质。
2.根据权利要求1所述的一种适用于真空管道交通的钢混凝土复合结构管道，其特征是内层混凝土管制作成预应力钢筋混凝土管，直接在需要高架的真空管道线路的桥墩上架设。
3.根据权利要求1所述的一种适用于真空管道交通的钢混凝土复合结构管道，其特征是在混凝土管内再设置内层金属层。
专利摘要本实用新型提供了一种适用于真空管道交通的钢混凝土复合结构管道，其特征是外层为金属密封层，内层为混凝土管，外层金属层是不锈钢材质。当管道内部形成真空时，外部大气会对金属密封层形成径向挤压，使外层的金属密封层牢牢地紧贴向混凝土管道的外壁。优点是金属层和混凝土管道之间不需要专门的粘结或固定，或者只需要简单地粘结或固定，从而简化施工工艺，降低工程费用，也便于运营过程中对管道进行真空检漏和密封维护处理。
文档编号F16L9/153GK202017830SQ20102054072
公开日2011年10月26日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者冯社苗, 刘本林, 张殿业, 张耀平, 李胜善, 申卯兴 申请人:西京学院