一、基本情況
獲獎項目名稱:超高速磁浮列車試驗平臺車-磁-橋耦合原理及關(guān)鍵技術(shù)
主要完成單位: 中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司、中鐵六局集團有限公司、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)、北京交通大學(xué)、中船雙瑞（洛陽）特種裝備股份有限公司、中鐵六局集團豐橋橋梁有限公司
主要完成人:徐升橋、高策、許立言、王東旭、方楊、秦偉、孫琪凱、李張治、樊健生、李輝、楊學(xué)昆、黃成名、胡豪、胡正勇、崔琛
二、項目背景
超高速低真空管道磁浮是將超高速磁浮列車敷設(shè)于低真空管道內(nèi)運行的新型交通運輸方式，可有效減小空氣阻力，其時速可達1000km。項目依托工程為超高速低真空管道磁浮列車全尺寸試驗平臺，包含長度2km試驗線及試驗基地一座，項目位于山西省大同市陽高縣，是國內(nèi)首個超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)全尺寸試驗平臺。項目自2022年開工建設(shè)，2023年底完成建設(shè)投入試驗使用。
三、創(chuàng)新成果
1. 系統(tǒng)的開展了管梁磁阻力形成機理及分布規(guī)律的研究工作，提出了磁阻力解析分析方法及軟件。通過系統(tǒng)全面的管梁現(xiàn)場溫度場測試，首次揭示了低真空管梁溫度場分布規(guī)律。系統(tǒng)的開展了低真空環(huán)境下的混凝土強度、彈性模量、收縮徐變試驗，制作了相關(guān)真空測試環(huán)境，提出了真空環(huán)境下混凝土設(shè)計參數(shù)取值建議。針對電動制式真空管道磁浮列車運行需求，建立了車橋耦合分析模型并提出了用于時速1000km橋梁設(shè)計的動力學(xué)參數(shù)指標(biāo)。構(gòu)建了超高速低真空管道磁浮鐵路橋梁工程技術(shù)體系。
圖1 超高速低真空管道磁浮列車全尺寸試驗平臺航拍圖
2. 首次應(yīng)用了低磁阻力橋梁設(shè)計理念，實現(xiàn)了低磁鋼筋等特殊材料和措施在橋梁結(jié)構(gòu)中的國內(nèi)首次規(guī)模應(yīng)用。國內(nèi)首次提出并建成真空管道磁浮常用跨度梁結(jié)構(gòu)，針對真空管道磁浮橋梁真空密閉環(huán)境及限定磁阻力的全新要求，發(fā)明并建造了一種以鋼板-混凝土組合結(jié)構(gòu)為受力主體兼具氣密性的真空管道磁浮梁部結(jié)構(gòu)，具有可大規(guī)模梁場預(yù)制，整體架設(shè)、施工便捷的特點，并通過了現(xiàn)場真空試驗測試。實現(xiàn)了超導(dǎo)電動磁浮技術(shù)、真空技術(shù)與傳統(tǒng)橋梁土建技術(shù)的交叉融合，解決了時速1000公里磁浮橋梁設(shè)計的關(guān)鍵難題。
圖2 超高速真空管道磁浮梁部結(jié)構(gòu)架設(shè)
3. 創(chuàng)新提出了管梁線上運架、分步形成管梁閉合截面、高精度控制網(wǎng)布設(shè)等施工技術(shù)，開發(fā)了管梁架設(shè)、橋面系施工工藝，研制了磁浮軌道板安裝專用設(shè)備，構(gòu)建了超高速低真空管道磁浮鐵路橋梁成套建造技術(shù)，攻克了超高速磁浮鐵路軌道設(shè)施毫米級施工精度的難題。
圖3 試驗平臺車輛運行試驗
四、推廣應(yīng)用情況
通過本項技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建了超高速低真空管道磁浮列車試驗平臺系統(tǒng)方案，建成國內(nèi)首條真空管道磁浮試驗線，完成了低真空環(huán)境下系統(tǒng)集成車輛運行演示驗證試驗。有效促進了真空管道磁浮技術(shù)的工程化和新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展。為我國獨立自主開展超高速低真空管道磁浮建設(shè)奠定了重要基礎(chǔ)。相關(guān)技術(shù)將應(yīng)用于未來的商業(yè)運行示范線及國家長大干線，應(yīng)用前景廣闊，社會效益十分顯著。
