適用於真空管道交通的鋼混凝土複合結構管道的製作方法
2023-05-10 05:38:46 2
專利名稱：適用於真空管道交通的鋼混凝土複合結構管道的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於真空管道交通技術領域，涉及一種真空管道高速交通的管道構造，以及管道受力承載與真空密封的技術。
背景技術：
真空管道高速交通減少空氣阻力的基本方式是建造密封的管道，再用真空泵抽除管道內的空氣。為了能使載重車輛在管道內行駛，管道必須具有足夠的承載能力；為了長時間保持管道內的真空，管道壁必須具備良好的密封；為了降低建設與運營成本，使真空管道交通具有良好的商業應用價值，必須尋找較低成本的建設材料和構造工藝。專利申請「真空管道磁懸浮交通」(申請號200920153(^4.6，公開號CN201405855Y，
公開日2010. 2. 17)公開了一種真空管道交通系統，給出了一種用鋼板作裡圈，混凝土包裹在鋼圈外面的複合結構圓形管道。這種鋼板層在內，混凝土層在外的管道結構雖然能夠較好地解決真空密封的問題，成本也較低廉，但存在的問題是，由於管道內是真空，空氣由外向裡壓迫內層鋼圈，容易引起內層鋼圈與混凝土層脫離，甚至失穩。為了防止這種情況的發生，需要對鋼圈和混凝土層進行粘結或者鉚固處理，繼而增加施工難度和工程費用。專利申請「玻璃鋼混凝土複合管道」(申請號200720103955. 5，公開號 CN201(^8160Y，
公開日2008. 2. 27)公開了一種內層為玻璃鋼層，外層為混凝土層的複合管道。這種結構的內層在受到外部氣壓壓迫時，也存在玻璃鋼層容易跟混凝土層脫離的問題， 不適用於真空管道交通。專利申請「一種複合管道」(申請號952^125. 2，公開號CN22;34030Y，
公開日
1996. 8. 28)公開了一種鋼-聚氨酯複合管道，雖然鋼管在外，但裡面的;T5mm厚的聚氨酯層不能提供真空管道交通所需的承載功能，而且成本較高。專利申請「一種新型高耐壓、高耐腐蝕的雙金屬複合管道」(申請號200810207911. 6，公開號CN101514768A，
公開日2009. 8. 26)公開了一種外層為無縫鋼管或合金鋼管，內層為不鏽鋼管或銅、鈦或鎳的複合管道。專利申請「鋼瓷複合管道」(申請號97205790.0，公開號CN2280190Y，
公開日
1998. 4. 29)公開了一種外管為鋼材、內管為瓷管的複合管道。專利申請「一種真空負壓鑄造特種合金雙金屬複合輸送管道」(申請號200420103237. 4，公開號C擬856666Y，
公開日
2007. 1. 10)公開了一種內層和外層均為鋼材，內層與外層之間設置耐磨夾層的複合管道。 上述複合管道的抗壓強度和鋼度要低於混凝土管道，而且成本較高。發明內容針對上述複合管道用於真空管道交通時存在的缺陷和不足，本實用新型給出一種適用於真空管道交通的鋼混凝土複合結構管道。本實用新型的技術方案是，一種適用於真空管道交通的鋼混凝土複合結構管道， 其特徵是外層為金屬密封層，內層為混凝土管，外層金屬層是不鏽鋼材質。內層混凝土管， 其特徵是內層混凝土管制作成預應力鋼筋混凝土管，直接在需要高架的真空管道線路的橋墩上架設。在混凝土管道內再設置內層金屬層，形成三層複合管道，即內層和外層均為金屬層，中間夾混凝土層。[0010]由於金屬密封層(2)包裹在混凝土管(1)外面，當管道內部(3)形成真空時，外部大氣會對金屬密封層(2)形成徑向擠壓，使外層的金屬密封層(2)牢牢地緊貼向混凝土管
(1)的外壁。金屬密封層(2)和混凝土管(1)之間不需要專門的粘結或固定，或者只需要簡單地粘結或固定，從而簡化施工工藝，降低工程費用，也便於運營過程中對管道進行檢漏和密封維護處理。由於混凝土管(1)發揮受力承載作用，只需要很薄的金屬密封層(2)發揮真空密封作用，本實用新型所給複合管道的鋼材用量比純鋼管管道大為減少，從而管道的整體成本得到降低。根據管道內部的功能要求，或者為進一步提高密封效果，本案的混凝土管(1)內壁可以塗布其他密封塗層，或者加設內圈金屬密封層(4)，形成多層複合管道。
圖1為外層為金屬層、內層為混凝土層的雙層複合管道斷面圖。圖中1為加筋混凝土管，2為金屬密封層，3為管道內部。圖2為外層和內層均為金屬層，內外層間夾混凝土層的三層複合管道斷面圖。圖中4內圈金屬密封層。圖3為管道立體圖。圖中1為加筋混凝土管，2為金屬密封層，3為管道內部。圖4為齊頭端頭的管道節縱剖面圖。圖中1為加筋混凝土管，2為金屬密封層。圖5為帶有子母圈端頭的管道節縱剖面圖。圖中5為母端頭，6為子端頭，其他如上所述。圖6為相鄰管道連接示意圖。圖中7為相鄰管道連接縫，8為用於焊接連接相鄰管道外層金屬層的金屬帶，A為帶有子母圈端頭的相鄰管道連接局部，其他如上所述。圖7為圖6中A的局部放大。圖中9為相鄰管道金屬外層連接焊縫，其他如上所述。圖8為相鄰管道用法蘭連接示意圖。圖中10為法蘭，其他如上所述。
具體實施方式
實施方式一在工廠或施工現場預製澆鑄混凝土管道，每節2 20m。如果是2 5m的小節，則需要先連接成較長的節，如10米以上的節。如果是較長的節，如IOm以上，則可直接用於真空管道交通線路的鋪設安裝。對於各節混凝土管道，要求在鋪設到線路上之前完成金屬密封層
(2)的包裹。各節管道之間的連接方式有以下兩種焊接連接。如果混凝土管道端頭為齊頭，如圖4所示，則兩節管道直接對接。先對混凝土管道接縫作密封處理，再對金屬密封層作焊接連接。如果混凝土管道端頭是子母套方式，如圖5所示，或者是帶有鋼襯的端頭，則對混凝土管道層作連接和密封處理後，再通過焊接方式用另一條鋼帶把相鄰兩節管道外的金屬外層連接起來，要求焊縫達到真空密封效果，如圖6和圖7所示。法蘭連接。各段管道之間通過法蘭(10)連接。這時管道外層金屬層在端頭處是與該端頭的法蘭相連接的，要求連接焊縫達到真空密封效果。實施方式二 [0029] 對於需要高架的真空管道線路，本案的混凝土管道製作成較長的預應力管道，直接在兩個具有適當跨度的橋墩之上架設，而不必另外架設橋梁。
權利要求1.一種適用於真空管道交通的鋼混凝土複合結構管道，其特徵是外層為金屬密封層，內層為混凝土管，外層金屬層是不鏽鋼材質。
2.根據權利要求1所述的一種適用於真空管道交通的鋼混凝土複合結構管道，其特徵是內層混凝土管制作成預應力鋼筋混凝土管，直接在需要高架的真空管道線路的橋墩上架設。
3.根據權利要求1所述的一種適用於真空管道交通的鋼混凝土複合結構管道，其特徵是在混凝土管內再設置內層金屬層。
專利摘要本實用新型提供了一種適用於真空管道交通的鋼混凝土複合結構管道，其特徵是外層為金屬密封層，內層為混凝土管，外層金屬層是不鏽鋼材質。當管道內部形成真空時，外部大氣會對金屬密封層形成徑向擠壓，使外層的金屬密封層牢牢地緊貼向混凝土管道的外壁。優點是金屬層和混凝土管道之間不需要專門的粘結或固定，或者只需要簡單地粘結或固定，從而簡化施工工藝，降低工程費用，也便於運營過程中對管道進行真空檢漏和密封維護處理。
文檔編號F16L9/153GK202017830SQ20102054072
公開日2011年10月26日 申請日期2010年9月26日 優先權日2010年9月26日
發明者馮社苗, 劉本林, 張殿業, 張耀平, 李勝善, 申卯興 申請人:西京學院