[發明專利]海底真空管道交通定位調節磁力螺栓及方法

有效

• 申請號: 201810389956.3
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108518527B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 張耀平
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: F16L1/20
• 分類號: F16L1/20;F16L1/235
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發明公開了一種海底真空管道交通定位調節磁力螺栓及方法，包括相互之間存在吸力的磁力螺栓和磁力螺栓扳手，磁力螺栓設置在管墩與管道之間，磁力螺栓扳手設置在管道內側；所述的磁力螺栓包括固定連接的螺栓頭和絲桿，螺栓頭上鑲嵌高強度永久磁鐵，與管道的外管壁貼合的墊塊通過環形凹槽鑲嵌在螺栓頭內；螺栓頭與固定在管墩上的支座之間設有基于螺紋旋轉帶動水平移動的機構；所述的磁力螺栓扳手上設有與磁力螺栓相匹配的高強度永久磁鐵，磁力螺栓扳手旋轉時帶動螺栓頭旋轉，螺栓頭旋轉帶動磁力螺栓相對支座水平移動。本發明使海底真空管道的定位調節和緊固作業在管道內完成，避免由蛙人或水下機器人在海水中進行，提高海底真空管道施工安裝效率。

技術領域

本發明屬于真空管道交通技術領域，具體涉及一種適用于海底真空管道定位調節的磁力螺栓及其使用方法。

背景技術

飛機和汽車除了受空氣阻力影響外，因高能耗和大量碳排放，將來發展會受到限制。高速鐵路、磁懸浮列車都因受到空氣阻力、氣動噪聲、氣動振動等制約，而無法進一步提高速度。真空管道高速交通將克服上述缺點，是一種能達到超高速度，且能耗很低、環境影響很小的交通模式，可望從根本上解決人類交通所面臨的各種困境。這種交通方式由管道、車輛、驅動與控制、真空泵、真空計量、遠程監控系統等部分組成，運行時，管道內抽成真空，然后車輛在其中行駛。由于同時消除了機械摩擦和空氣阻力，不僅所需驅動力很小，而且速度可以很快。

在跨海通道建設領域，跨海大橋、海底隧道已有廣泛應用，施工技術較成熟。其中，跨海大橋需要高出海平面的橋墩支撐，適合近岸淺海；海底隧道能適應較深海域，但工程造價高，施工風險和運營風險大；沉管隧道結構龐大，要求河床或海床平緩，只適合短距離淺水域，不適合距離較長及水深較大海域；懸浮隧道雖然被理論界看好，建設成本預計低于跨海大橋、海底隧道，對海域的適應性強，但目前沒有實際應用，而且建設成本、施工難度依然較高。

與上述幾種跨海通道方式相比，真空管道交通斷面小、結構輕型、集成度好、施工難度低，在海底建設時，成本低于跨海大橋、海底隧道、懸浮隧道。在施工技術方面，已經普遍實施的海底輸油、輸氣管道施工經驗可提供良好的參照與借鑒。

尤其是，海底環境對真空管道具有特殊優越性，低溫海水可為真空管道降溫，提供恒溫環境；還可為管道提供均勻浮力，抵消管道自身重力作用，減小結構撓曲強度要求，降低工程費用。因此，海底真空管道作為真空管道交通先行先試工程具有可行性、可能性。

發明內容

本發明解決的問題在于提供一種海底真空管道交通定位調節磁力螺栓及方法，克服海底真空管道在管道外部、海水中操作的不便與困難，從管道內部對處于管道外部的該螺栓實施旋轉調節。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種海底真空管道交通定位調節磁力螺栓，包括相互之間存在吸力的磁力螺栓和磁力螺栓扳手，磁力螺栓設置在管墩與管道之間，磁力螺栓扳手設置在管道內側；

所述的磁力螺栓包括固定連接的螺栓頭和絲桿，螺栓頭上鑲嵌高強度永久磁鐵，與管道的外管壁貼合的墊塊通過環形凹槽鑲嵌在螺栓頭內；螺栓頭與固定在管墩上的支座之間設有基于螺紋旋轉帶動水平移動的機構；

所述的磁力螺栓扳手上設有與磁力螺栓相匹配的高強度永久磁鐵，磁力螺栓扳手旋轉時帶動螺栓頭旋轉，螺栓頭旋轉帶動磁力螺栓相對支座水平移動。

所述的管道兩側相對稱的設有磁力螺栓、磁力螺栓扳手、支座，通過兩側磁力螺栓扳手的相對應的操作帶動磁力螺栓移動，調節管道在管墩水平方向上的位置。

所述的墊塊包括表面跟管壁貼合的貼合部和鑲嵌在螺栓頭環形凹槽內的連接部，連接部與螺栓頭滑動連接，螺栓頭旋轉時墊塊不轉動，磁力螺栓通過墊塊對管道施加作用力。

所述的螺栓頭上鑲嵌的高強度永久磁鐵中心對稱布置，其表面磁極一致；高強度永久磁鐵上設有防止海水腐蝕的保護層或密封薄膜；