[发明专利]真空管道温度应力放散缝设置

说明书

技术领域

本发明涉及三种真空管道高速交通之管道温度应力放散缝的设置方法，属于真空管道交通之真空环境边界构造与结构力学的技术领域。

背景技术

真空管道高速交通之真空腔将是人工形成的最大的真空环境，它将延展至上千公里乃至上万公里。环境温度的变化必然会使金属管道热胀冷缩，导致管道产生纵向拉/压应力。为了避免应力过大导致管道破坏和严重变形，有必要在管道沿线每隔一定距离设置温度应力放散缝。

对于输油、输气或输水管道，管道轻微的变形不会影响管内流体的流动，而且可以使用弯头和中间弯管等多种形式来释放由于热胀冷缩引起的管道应力变化。而对于真空管道交通来说，列车运行速度极高，要求绝对保证运行安全，对管道线路的位移和变形会有严格的限制，其精度要求甚至会高于高速铁路，更不能采用弯头或中间弯管的形式进行应力放散。

早期的铁路为了避免钢轨热胀冷缩引起的胀轨跑道和断裂，采用了预留轨缝的轨道铺设方式，如使用12.5m或25m短钢轨(标准轨)，相邻钢轨之间预留轨缝。现在铁路越来越多地使用无缝线路，无缝线路钢轨的温度应力放散方式有两：温度应力式和放散温度应力式。

温度应力式无缝线路是指在钢轨铺设、锁定之后，利用接头扣件、中间件、防爬设备以及轨枕、道床等阻力，使钢轨不能随温度变化而自由伸缩，它由中间一根长钢轨与两端各2-4根标准轨组成，长钢轨与标准轨的接头采用夹板联结。

放散温度应力式无缝线路又分成自动放散式与定期放散式两种。自动放散式无缝线路是指在长轨条的两端设置钢轨伸缩调节器或钢轨伸缩接头，以便随温度变化进行调节或使钢轨在垫板上能自由伸缩，随时释放温度应力。定期放散温度应力式无缝线路，一般是选在一定季节的适当轨温条件下，通过更换长轨条两端缓冲区不同长度缓冲轨的办法，以降低长轨条中的温度力。

发明内容

本发明的目的是给出真空管道交通之管道温度应力放散缝的设置方法，以避免温度变化时管道应力过大而引起管道变形与破坏，保障真空管道交通运行安全。

本发明的技术方案是，在真空管道沿线每隔一定距离设置温度应力放散缝或放散区，具体有以下三种方法：

1.法兰密封圈应力放散缝

如图1A和图1B所示，温度应力放散缝由法兰(2)，用于固定法兰(2)的螺栓(1)，橡胶密封圈(3)和管道(4)构成。在需要设置温度应力放散缝的管道端头设置法兰(2)，两节相邻的管道用法兰(2)连接，两个法兰间夹一个具有一定厚度和一定弹性的橡胶密封圈(3)，形成温度应力放散缝。

螺栓(1)要有一定弹性，要能够允许应力放散缝伸缩。

2.套管式应力放散缝

如图2所示，温度应力放散缝由套管(5)和管道(6)构成。在需要设置温度应力放散缝的两节相邻的管道端头间预留约2-20cm的间隙(7)，如图3所示。两节管道通过套管(5)连接，如图4所示。

套管(5)可以由金属材料制作，也可以是橡胶材料或其他新型的具有足够强度的弹性密封材料。对于橡胶材料套管，要求有一定的伸缩性。如果套管(5)是金属材质，如炭素钢或不锈钢，则要求在温度变化时管道(6)和套管(5)之间能够有一定的滑移。以放散真空管道线路的温度应力。

3.隔离门区应力放散缝

专利申请《真空管道高速交通移动隔离门设置》(申请号2009103061881，申请日2009.8.27)、专利申请《一种真空管道交通的垂直移动隔离门》(申请号200910219090.2，申请日2009.11.20)和专利申请《真空管道交通对开式移动隔离门设置》(申请号2010103000626，申请日2010.1.6)给出了带有隔离门室的几种真空管道交通真空环境隔离门的设置，本案提出，这些隔离门室可以作为真空管道温度应力放散缝或放散区。

本案给出的三种温度应力放散缝设置方法主要适用于金属材质真空管道，但对于其他材质的真空管道，如钢筋混凝土管道或其他复合材质结构的真空管道同样适用。

附图说明

图1A为法兰密封圈应力放散缝设置正视图，图1B为该设置的侧视图剖面图。图中1.弹性螺栓，2.法兰，3.橡胶密封圈，4.真空管道。

图2A为套管式应力放散缝设置正视图，图2B为该设置的侧视图剖面图，图3为正视剖面图。图中5.套管，6.真空管道，7.预留伸缩缝。

图4为套管式应力放散缝设置示意图。

具体实施方式

1.实施方式一