[发明专利]一种悬浮隧道汽车有轨载运系统及其快速通行方法

说明书

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种悬浮隧道汽车有轨载运系统及其快速通行方法，包括陆上交通段与水下悬浮隧道段，两个陆上交通段分别设置在水下悬浮隧道段的入口和出口两端，陆上交通段至少为双层结构，上层为汽车路面层，下层为轨道层，在轨道层上铺设有轨道，在轨道的末端设置有载车平台供应站与和检修站，水下悬浮隧道段为管状结构，水下悬浮隧道段包括有隧道主体与斜坡段。本发明结合了传统公路和铁路运输方式的技术优点，可通过有轨的方式快速的将汽车从深水海峡的一岸运送至对岸，大幅提高了悬浮隧道的通行能力，提升了人员、物资的运送效率，大幅减少了因长时间在密闭空间行车的压抑感，提高了行车的舒适性。

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种悬浮隧道汽车有轨载运系统及其快速通行方法。

背景技术

水下悬浮隧道是建设悬浮于水中的一种大型跨海交通构筑物，是继跨海大桥、海底隧道后又一种人类未来实现深海峡湾跨越的重大交通运输工程。与传统的超深水大型跨海通道相比，悬浮隧道理论上可建设在长跨度、大水深、陡峭底床的水域，是实现超长跨度、超深水海峡联通的有效途径，具有巨大的工程应用价值，近年来得到了国内外学术界和工程界的广泛关注，是近年来研究的热点。

隧道由于悬浮在水中，在海浪和洋流的冲击下，隧道结构本身必然会随之运动，而如何保证车辆的安全平稳通行、提高行驶的舒适度、减缓驾驶员或乘客的不适感是重大技术难点。为解决该问题，除在设计之初提高结构的刚度，或从结构、水动力、材料角度减小悬浮隧道运动量的方法之外，另一种行之有效的办法是尽可能提高车辆的通行的速度、缩短车辆在水下悬浮隧道段通行的时间、尽可能减小移动目标的质量，并使得车辆质量、行驶速度与隧道自身的动力特性相匹配，确保不发生灾害性共振现象，降低安全风险。

目前，国内外还没有针对悬浮隧道的运载系统。目前现有的隧道运载方式一般有公路或铁路两种，但这两种方式对于悬浮隧道而言主要存在以下两个方面的问题：一是，对于公路，由于采用无轨设计，从安全角度出发汽车设计时速一般不大，通行效率太低，也大大增加了在密闭空间内行车道的压抑感。二是对于铁路而言，由于火车的质量巨大，在高速行驶过程中，将大幅改变悬浮隧道本身的动力特性，进而产生强烈的结构振动，威胁悬浮隧道结构体系及通行系统的安全。

因此，从安全性、平稳性、舒适性等角度出发，悬浮隧道内部不宜采用以上两种传统的运载方式。

对此，本申请特提出一种悬浮隧道汽车有轨载运系统及其快速通行方法以解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供了一种悬浮隧道汽车有轨载运系统及其快速通行方法，本发明结合了传统公路和铁路运输方式的技术优点，可通过有轨的方式快速的将汽车从深水海峡的一岸运送至对岸，大幅提高了悬浮隧道的通行能力，提升了人员、物资的运送效率，大幅减少了因长时间在密闭空间行车的压抑感，提高了行车的舒适性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种悬浮隧道汽车有轨载运系统，包括陆上交通段与水下悬浮隧道段，两个陆上交通段分别设置在水下悬浮隧道段的入口和出口两端，所述陆上交通段至少为双层结构，上层为汽车路面层，下层为轨道层，在轨道层上铺设有轨道，在轨道的末端设置有载车平台供应站与检修站，所述水下悬浮隧道段为管状结构，所述水下悬浮隧道段包括有隧道主体与斜坡段，斜坡段分别连接在隧道主体的两端，隧道主体通过两个斜坡段与对应的两个陆上交通段相互联通，所述水下悬浮隧道段轨道与对应的陆上交通段的环形轨道首尾相接，形成闭环，在轨道上设置有载车平台；

所述载车平台包括有载车板、驱动装置、车轮与轮胎固定装置，车轮与驱动装置均连接在载车板的下端，车轮与驱动装置之间相互连接，驱动装置用于控制载车平台的四个车轮运动，轮胎固定装置安装在载车平台的上端；