[发明专利]一种具有侧导向轮的轮式车辆海底真空管道交通系统

说明书

本发明公开了一种具有侧导向轮的轮式车辆海底真空管道交通系统，包括设立在海床上的管墩，管墩之上架设有管道，管道内底部铺设有光滑的轨板，侧面设有侧导向轨；车辆底部设有在轨板上滚动行驶的车轮，车辆两侧均设有与侧导向轨相匹配的侧导向轮，侧导向轮为车辆行驶提供导向作用力；车辆包括气密性客舱，其内设置有生命保障系统。本发明避免了轨道交通和道路车辆复杂、昂贵的导向系统，充分利用管道的结构特征为车辆设置导向机构，利用技术成熟、低成本的轮式车辆方案，为跨越海峡和海湾给出了低成本、易实施的海底真空管道交通系统技术方案。

技术领域

本发明属于真空管道交通技术领域，具体涉及一种具有侧导向轮的轮式车辆海底真空管道交通系统技术与方案。

背景技术

高速铁路、磁悬浮列车因受到空气阻力、气动噪声、气动振动等制约，很难进一步提高速度。同时飞机和汽车除受空气阻力影响外，其能耗高、碳排放量大，将来发展会受到限制。真空管道交通由管道、车辆、供电、通讯、驱动与控制、真空泵组、真空计量、监控系统等部分组成，运行时管道内抽成一定真空，然后车辆在其中行驶。真空管道高速交通可以克服上述缺点，是一种能达到超高速度，且能耗很低、环境影响很小的交通模式，可望从根本上解决人类交通所面临的困境。

在海峡通道建设领域，跨海大桥、海底隧道已得到广泛应用，施工技术成熟。跨海大桥需要高出海平面的桥墩支撑，适合近岸浅海；海底隧道能适应较深海域，但工程造价高，施工风险和运营风险大。另外，沉管隧道结构庞大，要求河床或海床平缓，不能有大起伏，只适合短距离浅水域，不适合距离较长及水深较大的海域；悬浮隧道是被理论界看好的跨海交通新模式，目前没有现实应用，预计建设成本低于跨海大桥、海底隧道，对海域的适应性很强，但建设成本仍然较高、施工难度较高。

近年来全世界越来越受到关注的真空管道交通，断面小、结构轻型、集成度好，当作为跨海通道方案在海底建设时，成本低于跨海大桥、海底隧道、悬浮隧道。在施工技术方面，已经普遍实施的海底输油管道建设经验可提供良好的参照与借鉴。

海底环境对真空管道具有特殊优越性，例如海水可以为真空管道降温、提供恒温环境，还可为管道提供均匀浮力，抵消管道自身重力作用，降低结构强度要求，减少工程费用，因此海底真空管道作为真空管道交通先行先试工程具有可行性、可能性。海底真空管道的基本形式为，在海床上修建固定墩台，然后通过水下施工方法，把真空管道管段按要求的精度架设在墩台(管墩)上，再用水下密封连接方法把所有管道固定连接。

海峡、海湾的特点是，跨度、水深通常大于江河湖泊，但小于海洋。对大多数海峡、海湾通道来说，低成本、早日建成和投入使用比超高速更为重要。如中国台湾海峡通道，并不期望达到超音速，只要能比高铁、汽车速度略高，或者相当；在满足运输能力要求的前提下，只要建设成本低于海底隧道、跨海大桥、沉管隧道和磁悬浮真空管道，即能成为优选方案。

在地面高速交通中，已有的高铁运营速度已经接近400km/h，已有的磁悬浮列车运营速度已经超过500km/h。那么地面真空管道交通速度必须大于600km/h才有意义，因此地面真空管道交通中的运行车辆必须是磁悬浮。跨越海峡的海底真空管道不追求很高速度，100～600km/h即能满足需求。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种具有侧导向轮的轮式车辆海底真空管道交通系统，车辆及管道内结构简单，能有效降低跨越海峡海底真空管道交通建设与运营成本。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种具有侧导向轮的轮式车辆海底真空管道交通系统，包括设立在海床上的管墩，管墩之间架设有管道，管道底部铺设有光滑的轨板，侧面设有侧导向轨；车辆底部设有在轨板上滚动行驶的车轮，车辆两侧均设有与侧导向轨相匹配的侧导向轮，侧导向轮为车辆行驶提供导向作用力；车辆包括气密性客舱，其内设置有生命保障系统；

所述的管道内顶部还设置接触电网，车辆上顶部设置授电弓，授电弓与接触电网相接触，从接触电网取电为车辆行驶提供动力电能。