专利名称：减压式节能型超高速动车预应力管道的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及减压式节能型超高速动车预应カ管道。
背景技术：
高速鉄路的动车运行速度是第一层次的系统目标，如要达到既定的运行时速，关键在于基础设施以及配套体系的构造方式和执行标准。近几年来，高速鉄路的发展特别快，已形成了又庞大又复杂的现代系统工程。为了有利于发挥即有高新技术体系的潜在能量，为了更好的发挥超高速行车的“有利优势”，按照国家建设“节能交通”的指导方针，依据高 铁客运专线的“施工规范”，參照有关的行业标准，研制ー种“结构方式实用、功能配置齐全、保障运行良好”的减压式节能型超高速动车预应カ管道是很有必要的，发展前景是非常广阔的。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种减压式节能型超高速动车预应カ管道，进行基础“结构创新”，达到抗位移、抗沉降、抗扭曲、抗拉伸、抗振动、抗剪切、抗冲击的高标准要求。优化功能配置、调整组合方式，提高即有行车速度，能达到节能、环保、安全、高效的目标。本实用新型采用以下技术方案一种减压式节能型超高速动车预应カ管道，其特征在于其包括混凝土管体、设置在管体内的由环筋和纵筋制成的圆筒形骨架，所述的圆筒形骨架包括由环筋和纵筋制成的外层骨架以及由环筋和纵筋制成的里层骨架，外层骨架上设置有环向筒管，里层骨架和环向筒管之间设置有纵向筒管，在管体的下端里层骨架的里侧设置有圆弧形筒管，环向筒管和纵向筒管以及圆弧形筒管内设置有经张拉产生预应カ并由锚具固定的钢绞线，在管体的内壁两侧设置有定位角，在定位角之间设置有轨道板，在管体下部设置有支撑板，在支撑板的下部设置有限位墩，在管体两侧设置有通过排风口和管体相连通的调压仓。在所述外层骨架的里侧或外侧设置有呈均匀分布的由加强筋固定的环向筒管，在环向筒管内设置有一根以上经张拉产生预应カ的钢绞线，在管体的底部、上部或侧部设置有支撑板，在支撑板的两侧设置有固定钢绞线的锚具。在纵向筒管内设置有一根以上的钢绞线。圆弧形筒管通过加强筋和里层骨架相连接，在管体内壁两侧分别设置有定位角，在定位角的上平面设置有固定钢绞线的锚具，在定位角之间设置有轨道板、组合层和隔振层，在定位角内设置有通气管和通水管，在定位角上部设置有导航信号装置、通讯监控装置、吸音板，在管体内壁上部设置有电导线。在所述的管体的底部和支撑板下部设置有托底梁和限位墩，支撑板和托底梁呈整体设置或分体设置，在支撑板和托底梁内设置有纵向筒管，在纵向筒管内设置有经张拉产生预应カ由锚具固定的钢绞线，在支撑板和托底梁以及限位墩之间设置有隔振层。[0009]在管体的外部设置有管片外衬，在管体和管片外衬之间设置有隔板层，在管片外衬的底部设置有限位墩，在管体的内壁定位角的上部设置有固定环向筒管内的钢绞线的锚具，管体的端部设置有对ロ连接縫。在管体的中部设置有的减压仓，在减压仓的底部、上部或侧部由设置有支撑板，在支撑板的两侧设置有经交叉张拉产生预应カ由锚具固定的钢绞线。在管体的中部或端部设置有连接箱，在连接箱的上部设置有排风装置，在连接箱的侧部设置有对ロ连接缝、安检房、功能房。和管体相连通的圆拱形客运站，在客运站的下部设置有排污井，客运站设置在地平面的下部和上部。本实用新型的积极效果如下 本实用新型以节能环保为准则，以结构创新为基础，以功能配置为目标，优化设置管体和配套体系。采用圆形环向预应カ网状结构的新模式，能制成5-30米内径的管体。采用渐进张拉和助拉的新エ艺、新技术，在管体承受外荷载前先对混凝土管体预加压力，促使整个管体结构形成“向心应力”，从而可以抵消由于内外荷载产生的全部或部分拉应力，保证已形成“向心应力”的管体不出现压应カ和拉应カ状态下的开裂。采用纵向连接的新技术、新方式，按管道长度要求把相邻管段连接成30-300米得管体，能增强管体抗剪切、抗弯曲、抗冲击的性能。采用分段限位、减压隔振的新结构方式，使整个管道具备抗位移、抗沉降、抗高压、抗地震、抗变形的条件，能达到又环保、又节能、又耐久的高标准要求。减压式节能型超高速动车预应カ管道属结构创新，在管体内壁下部两侧设置定位角，在定位角之间设置新型的预应カ轨道板，在轨道板之间设置组合层，在定位角和轨道板之间设置有隔振层，用新エ艺、新技术进行组装，保证能达到超高速列车轨道安装标准。在管体的内壁下部和侧部设置有和管体内层骨架相连接的圆弧形筒管，在圆弧形筒管内设置有经渐进张拉在定位角上平面由锚具固定的钢绞线，能増加管体底部的承载能力，在轨道板底部和侧部设置有用特种橡胶制造的隔振层，能保证新型预应カ轨道板形成柔性道床，能达到减振降噪的高标准要求，能满足超高速动车的正常运行。 依据国家建设节能交通的指导方针，參照有关铁路隧道的“设计规范”，在管体的造型方面进行了创新，在管体的中部设置调压仓能消除因行车产生的微压波。依据行车速度在管体的中部或端部设置所需要的减压仓和连接箱，在连接箱的上部设置有排风装置，能把行车时产生的压カ波消除，还能在把新鮮的空气吸进管体内，达到环保要求。在连接箱的侧部设置有功能房和安检房，能按照高速鉄路的设计要求建立自动化系统、安全保障系统、运行控制及信号通信系统，能保证达到节能环保的标准要求，能结合动车造型达到长距离超高速行车的标准要求。
附图I为本实用新型管体结构示意图。附图2为本实用新型断面结构示意图。附图3为本实用新型加强筋和环向筒管连接示意图。附图4为本实用新型筒管断面放大示意图。附图5为本实用新型管体和管片外衬断面结构示意图。[0022]附图6为本实用新型管体和调压仓断面结构示意图。附图7为本实用新型管体和调压仓侧立面结构示意图。附图8为本实用新型管体和减压仓断面结构示意图。附图9为本实用新型管体和减压仓侧立面结构示意图。附图10为本实用新 型连接箱和安检房断面结构示意图。附图11为本实用新型连接箱和功能房侧立面结构示意图。附图12为本实用新型客运站断面结构示意图。附图13为本实用新型客运站侧立面结构示意图。在附图中1管体、2外层骨架、3里层骨架、4外层纵筋、5外层环筋、6环向筒管、7加强筋、8里层环筋、9里层纵筋、10纵向筒管、11定位角、12电导线、13支撑板、14通气管、15通水管、16钢绞线、17锚具、18圆弧形筒管、19隔振层、20轨道板、21组合层、22吸音板、23导航信号装置、24通讯监控装置、25超高速动车、26托底梁、27限位墩、28套管钢绞线、29管片外衬、30垫层、31调压仓、32对ロ连接缝、33减压仓、34排风装置、35连接箱、36调控门、37安检房、38地平面、39功能房、40排污井、41客运站。
具体实施方式
以下结合附图将本实用新型作详细论述如附图I和2所示，本实用新型包括混凝土管体I和设置在管体I内的外层骨架2和里层骨架3，在外层骨架2的外侧设置有外侧纵筋4，在外层骨架2的里侧或外侧设置有外层环筋5，在外层骨架2的里侧或外侧设置有呈均匀分布的由加强筋固定的环向筒管6，在里层骨架3的外侧设置有里层纵筋9，在里层骨架3的里侧设置有里层环筋8，在环向筒管6和里层骨架3之间设置有纵向筒管10。在管体I的内壁两侧设置有定位角11，在定位角11内设置有通气管14、通水管15，在管体I的底部设置有支撑板13。如附图2所示，在管体的上部设置带有穿电缆线的管孔的电导线12。在管体底部、上部或侧部设置的支撑板13的两侧设置有经环向筒管6进行交叉张拉由锚具17固定的钢绞线16。在管体内壁下部设置有由加强筋和里层骨架3相连接的圆弧形筒管18，在圆弧形筒管18内设置有经渐进张拉在定位角11上平面由锚具17固定的钢绞线16。在管体I内壁两侧设置有定位角11，在定位角11之间设置有轨道板20，在轨道板之间设置有组合层21，在轨道板20的下部和侧部设置有隔振层19。在管体I的内壁两侧定位角11的上部设置有吸音板22，在吸音板22的底部和侧部设置有导航信号装置23、通讯监控装置24。在管体I的中部和轨道板20的上部设置有和电导线12相连接的超高速动车25。在管体I的底部和支撑板13的下部设置有托底梁26、限位墩27，支撑板13和托底梁26可分体设置也可以整体设置。如附图3、4所示，在管体I内设置的外层纵筋4和外层环筋5之间设置有由加强筋7固定的纵向筒管6，在纵向筒管6内设置有钢绞线16，在纵向筒管6内设置有钢绞线16和套管钢绞线28，在环向筒管6和纵向筒管10内可以设置一根或多根钢绞线，钢绞线16和套管钢绞线28可单独设置也可共同设置。如图5、6所示，本实用新型在管体I外部设置有管片外衬29，在管体I和管片外衬29之间设置有隔板层19，在定位角11内设置有通气管14和通水管15，在定位角11之间设置有轨道板20和组合层21。在管体内壁上部设置有电导线12。在管体I的下部内设置有圆弧形筒管18、钢绞线16和锚具17。在管体I和管片外衬底部设置有限位墩27，在限位墩底部设置有垫层30，在管体I底部设置支撑板13，在管体内壁两侧设置有由锚具17固定的环向筒管6内的钢绞线16。如附图6所示，本实用新型在外管体I的两侧设置有调压仓31，在调压仓31上部设置有由锚具17固定的内钢绞线16，在调压仓31的下部设置有固定钢绞线16的锚具17。 在外管体I的下部设置有托底梁26和限位墩27。如附图7所示，本实用新型在定位角11和管体下部设置有轨道板20、组合层21和隔板层19，在管体上部设置有电导线12，在外管体I侧部设置有调压仓。在管体I底部设置有托底梁26、限位墩27和垫层30。如附图8所示，本实用新型在管体I的端部设置有减压仓33，在管体I的内壁两侧设置有通气管14和通风管15，在定位角11之间设置有轨道板20和组合层21，在管体I内的底部和侧部设置圆弧形筒管18，在管体I的下部设置有支撑板13，通过支撑板13和减压仓33的外管体I相连接，在管体I内设置有环向管筒6，在环向筒管6内设置有经张产生预应カ在支撑板13侧面由锚具17固定的钢绞线16，在管体内壁上部设置有电导线12，在管体内设置有纵向筒管10。在管体外部设置有隔振层19,在减压仓33的外管体内设置有环向筒管6，在环向筒管6内设置有经张拉产生预应カ的钢绞线16。如附图9所示，在减压仓33上部设置有和外管体相连接的电导线12，在管体I的两侧设置有对ロ连接缝32。如附图所示10，在管体的端部设置连接箱35，在连接箱35端面内设置和管体I对应连接的定位角11、通气管14、通水管15、轨道板20、组合层21、电导线12，在连接箱35的上部设置有排风装置34，在连接箱35的侧面设置有安检房37和调控门36，安检房通过对ロ连接缝32和连接箱35连接，安检房设置在地平面的上部和下部，在连接箱35的侧部还设置有功能房39，在功能房的下部设置排污井40，功能房设置在地平面的上部或下部，功能房通过对ロ连接缝32和连接箱35相连接。如附图12所示，在管体I端部设置圆拱形客运站41，在圆拱形客运站41内设置环向筒管6，在环向筒管6内设置有经张拉产生预应カ在支撑13两侧由锚具17固定的钢绞线16.在圆拱形客运站41的下部设置有托底梁26、限位墩27和排污井40.如附图13所示，管体I和圆拱形客运站41底部设置有托底梁26、限位墩27、垫层30、排污井40。客运站41设置在地平面38的上部或下部。本实用新型采用圆弧圆形环向预应カ网状结构的新模式，在管体的内壁两侧设置定位角，在定位角内设置通气管和通水管，在定位角上部设置运行信号装置和通道监控装置，在管体内壁两侧设置吸音板，具备了行车的多项功能，并为自动控制和自动预报创造了条件，还为应用自动行车技术打下了好的基础。在管体的上部设置电导线缩小了受电弓的高度，可以明显的减小噪声。在轨道板之间设置组合层，能确保按超高速铁路轨道的设置要求进行辅装。在定位角侧面和轨道板两侧之间设置有隔振层，在隔振层内设置有限位器，能保证轨道板的调整精度，还能有效的减小振动和降低噪声，在轨道板的下部设置有用特种橡胶制成的隔振层，能把通过用预应カ技术连接在一起的轨道板形成ー个U字形的柔性道床，实质上整个管体内壁空间已形成了ー个和动车外形相适应得圆拱型的高速通道，从结构上减小了空气阻力，为消除压カ波和微压波发挥了特有的作用。本实用新型在管体的中部和端部设置连接箱以及和连接箱共同发挥作用的安检房，功能房，能起到消除压カ波和微压波的作用，还能建立专线行车控制体系，建立预报，预警体系，建立能源供给体系，建立完整的安全保障系统。本实用新型在管体的底部设置托底梁和限位墩，在限位墩和托底梁的下部设置有垫层可适用于平原地和丘陵地区的开槽施工的方式，可以根据各个区域的地质条件分别设置大小不同的托底梁和限位墩。由于采用了凹凸方式的结合，能促使管体基础结构形成一个整体，并在各个结合部和管体的外部设置有不同规格和不同性能标准的隔振层，能促使管体形成一个外柔内刚型的结构体系和一个外刚内柔的行车轨道体系。达到体外抗位移、抗剪切、抗扭曲、抗沉降、抗高压，体内抗振动、抗重载、抗冲击的高标准要求。本实用新型可以采用纳米混凝土材料的新配方，能提高管体结构的质量标准，能加倍的延长管道的运行寿命，还可以随年限増加管体的自身价值，能形成集科技、节能、环 保、资源为一体的工程体系。本实用新型由于采用了新结构、新エ艺、新技术，能和各种高新技术体系合为ー体，能更好的发挥高速鉄路的效能，能克服受“自然条件”限制不能发挥优势的不利因素，还能对行业尖端技术起到推广应用的积极作用。本实用新型设置一管ー线，也可以结合行车速度设置一管双线。在平原地区用开槽的方式进行施工，跨江、湖、海可用盾构方式进行施工。山区可先在隧道内按管体形状预制外衬，在外衬和管体之间设置隔板层，能达到抗变形、抗高压、抗位移的高标准要求。本实用新型适用于大都市之间的城际专线工程，更适用于长距离、跨区域的网络专线工程，还适用于跨国界、跨海峡、跨草原的国际专线工程。本实用新型能节约大量的工程占地，还能节约大量的工程材料，还能节约大量的工程费用，在运行过程中还能节约大量的电能，能对行业的发展起到积极推动作用。除此以外还能直接影响到沿线城市的整体布局和功能定位，能对发展低碳经济、发挥特别大得作用，能对经济建设产生深远的影响。能发展成为最现代的管道超高速动车运行系统。
权利要求1.一种减压式节能型超高速动车预应カ管道，其特征在于其包括混凝土管体(I)、设置在管体(I)内的由环筋和纵筋制成的圆筒形骨架，所述的圆筒形骨架包括由环筋和纵筋制成的外层骨架(2)以及由环筋和纵筋制成的里层骨架(3)，外层骨架(2)上设置有环向筒管(6)，里层骨架(3)和环向筒管(6)之间设置有纵向筒管(10)，在管体(I)的下端里层骨架(3)的里侧设置有圆弧形筒管(18)，环向筒管(6)和纵向筒管(10)以及圆弧形筒管(18)内设置有经张拉产生预应カ并由锚具(17)固定的钢绞线(16)，在管体(I)的内壁两侧设置有定位角(11)，在定位角(11)之间设置有轨道板(20)，在管体(I)下部设置有支撑板(13)，在支撑板(13)的下部设置有限位墩(27)，在管体⑴两侧设置有通过排风口和管体⑴相连通的调压仓(31)。
2.根据权利要求I所述的减压式节能型超高速动车预应カ管道，其特征在于在所述外层骨架(2)的里侧或外侧设置有呈均匀分布的由加强筋(7)固定的环向筒管(6)，在环向筒管(6)内设置有一根以上经张拉产生预应カ的钢绞线(16)，在管体(I)的底部、上部或侧 部设置有支撑板(13)，在支撑板(13)的两侧设置有固定钢绞线(16)的锚具(17);在纵向筒管(10)内设置有一根以上的钢绞线(16)。
3.根据权利要求I或2所述的减压式节能型超高速动车预应カ管道，其特征在于圆弧形筒管(18)通过加强筋(7)和里层骨架(3)相连接，在管体(I)内壁两侧分别设置有定位角(11)，在定位角(11)的上平面设置有固定钢绞线(16)的锚具(17)，在定位角(11)之间设置有轨道板(20)、组合层(21)和隔振层(19)，在定位角内设置有通气管(14)和通水管(15)，在定位角上部设置有导航信号装置(23)、通讯监控装置(24)、吸音板(22)，在管体(I)内壁上部设置有电导线(12)。
4.根据权利要求I或2所述的减压式节能型超高速动车预应カ管道，其特征在于在所述的管体(I)的底部和支撑板(13)下部设置有托底梁(26)和限位墩(27)，支撑板(13)和托底梁(26)呈整体设置或分体设置，在支撑板(13)和托底梁(26)内设置有纵向筒管(10)，在纵向筒管(10)内设置有经张拉产生预应カ由锚具(17)固定的钢绞线(16)，在支撑板(13)和托底梁(26)以及限位墩(27)之间设置有隔振层(19)。
5.根据权利要求I或2所述的减压式节能型超高速动车预应カ管道，其特征在于在管体(I)的外部设置有管片外衬(29),在管体(I)和管片外衬之间设置有隔板层(19),在管片外衬(29)的底部设置有限位墩(27)，在管体(I)的内壁定位角(11)的上部设置有固定环向筒管(6)内的钢绞线(16)的锚具(17)，管体(I)的端部设置有对ロ连接缝(32)。
6.根据权利要求I或2所述的减压式节能型超高速动车预应カ管道，其特征在于在管体(I)的中部设置有的减压仓(33)，在减压仓(33)的底部、上部或侧部由设置有支撑板(13)，在支撑板(13)的两侧设置有经交叉张拉产生预应カ由锚具(17)固定的钢绞线(16)。
7.根据权利要求I或2所述的减压式节能型超高速动车预应カ管道，其特征在于在管体(I)的中部或端部设置有连接箱(35)，在连接箱的上部设置有排风装置(34)，在连接箱(35 )的侧部设置有对ロ连接缝(32 )、安检房(37 )、功能房(39 )。
8.根据权利要求I或2所述的减压式节能型超高速动车预应カ管道，其特征在于和管体(I)相连通的圆拱形客运站(41)，在客运站(41)的下部设置有排污井(40)，客运站(41)设置在地平面(38)的下部和上部。
专利摘要本实用新型涉及减压式节能型超高速动车预应力管道，其包括混凝土管体、设置在管体内的由环筋和纵筋制成的圆筒形骨架，所述的圆筒形骨架包括由环筋和纵筋制成的外层骨架以及由环筋和纵筋制成的里层骨架，外层骨架上设置有环向筒管，里层骨架和环向筒管之间设置有纵向筒管，在管体的下端里层骨架的里侧设置有圆弧形筒管，环向筒管和纵向筒管以及圆弧形筒管内设置有经张拉产生预应力并由锚具固定的钢绞线。本实用新型优化功能配置、调整组合方式，提高即有行车速度，能达到节能、环保、安全、高效的目标。
文档编号E01B1/00GK202430600SQ20112042516
公开日2012年9月12日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者吴晓星, 张双久, 张楸长 申请人:衡水长江预应力有限公司