一种多功能一体化临空长渠 |
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申请号 | CN202210192907.7 | 申请日 | 2022-02-28 | 公开(公告)号 | CN114411528B | 公开(公告)日 | 2024-03-12 |
申请人 | 傅想元; | 发明人 | 傅想元; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种多功能一体化临空长渠,包括多个桥墩以及五层 水 渠,五层水渠通过桥墩架空设置,在五层水渠上形成供交通工具通行的五层通道,每层通道被成对设置的桥墩隔成不同功能的行驶区,在每层通道上设置有固定 钢 构 匝 道出入口,在水渠与桥墩 接触 处的中部设置有折叠式双功能反闸 门 组件,第二三层通道上设有特速弓路,配设有新 能源 车充电装置,第四层水渠上设有半月形 真空 管道弹射电磁列车,第五层通道为双轨双车结构,包括上层车和下层车。通过本发明技术方案,提供一种涵盖有水利、交通、 风 电、新能源车受电弓及工业管道群和真空管道电磁列车等的多功能长渠,实现上能走车、下能走水、旁能走电、渠能走人的多功能化。 | ||||||
权利要求 | 1.一种多功能一体化临空长渠,其特征在于,每节长渠单元包括多个桥墩(1)以及五层水渠,五层水渠通过桥墩(1)架空设置,在五层水渠上形成供交通工具通行的五层通道,每层通道被成对设置的桥墩(1)分隔成不同功能的行驶区,桥墩(1)成对设置,每个桥墩呈内直外斜结构,每层水渠在与桥墩的连接处下部设置有横梁(5),横梁(5)跟桥墩串联并固定在平行设置的桥墩(1)上,在每层通道上设置有固定钢构匝道出入口(6),在每个桥墩的内部设置有竖直的凹槽中心线(7),在桥墩(1)上每隔预定距离设置有消防水枪(24),在水渠与桥墩接触处的中部设置有折叠式双功能反闸门组件(8),第二、三层通道为特速弓路,配设有新能源车充电装置(9),第四层水渠上设有半月形真空管道弹射列车(10),第五层通道为双轨双车(11)结构; |
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说明书全文 | 一种多功能一体化临空长渠技术领域背景技术[0002] 我国多地水资源分布不均,南多北少,东多西少,现有的水利工程还无法实现水资源的分布均匀化,另外现有的水利工程项目功能单一,利用率低,造成资源浪费,此外在现 代城市中存在着各种各样的问题,比如出行方面,交通堵塞严重,货车客车交错运行,事故 率高,当人们赶时间出行时,缺少一种超高速的运行方式;再者如,随着越来越多的新能源 车投入运行,新能源车遇到的续航难,找充电桩难的问题越来越突出;再如,很多城市的地 下管路设计不合理,容易内涝及排污不畅,面对如上诸如问题,通过综合利用各种自然资 源,从节能环保的角度出发,设计一种多元素多功能一体化的临空水渠,具有重要的现实意 义。 发明内容[0003] 针对上述问题情况,本发明提供一种多功能一体化临空长渠,是一种多元素一体化饱和空间临空水渠,其涵盖有:水利、交通、风电、新能源车受电弓及工业管道群和真空管 道电磁列车等,实现上能走车、下能走水、旁能走电、渠能走人的多功能化。 [0004] 为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为: [0005] 一种多功能一体化临空长渠,每节长渠单元包括多个桥墩以及五层水渠,五层水渠通过桥墩架空设置,在五层水渠上形成供交通工具通行的五层通道,每层通道被成对设 置的桥墩分隔成不同功能的行驶区,桥墩成对设置,每个桥墩呈内直外斜结构,每层水渠在 与桥墩的连接处下部设置有横梁,横梁跟桥墩串联并固定在平行设置的桥墩上,在每层通 道上设置有固定钢构匝道出入口,在每个桥墩的内部设置有竖直的凹槽中心线,在水渠与 桥墩接触处的中部设置有折叠式双功能反闸门组件,第二、三层通道为特速弓路,配设有新 能源车充电装置,第四层水渠上设有半月形真空管道弹射列车,第五层通道为双轨双车结 构。 [0006] 进一步的,第二、三层通道上设置有带电隔离桩,带电隔离桩上设置有防撞隔离板,所述充电装置包括设置在带电隔离桩上的输电铜条正极、输电铜条负极以及防撞定位 极,还包括用于连接有新能源车底的受电弓,受电弓一端为电磁转臂,用于与车底梁相连, 另一端设置有正极受电滑轮、负极受电滑轮以及定位探头切入滑轮,分别与输电铜条正极、 输电铜条负极以及防撞定位极对应连接。 [0007] 进一步的,所述折叠式双功能反闸门组件包括反闸门管,密封气环、闸门滑轮、折叠闸门保险扣以及闸门下导水管,密封气环设置在反闸门管和横梁接触处,起密封作用,闸 门滑轮用于控制反闸门管的升降,在反闸门管的中部还设置有折叠活动节,用于完成反闸 门管的折叠,折叠闸门保险扣通过钢缆绞盘设置在横梁侧部,用于与折叠后的反闸门管进 行卡接固定,闸门下导水管设置在反闸门管下部,用于导出渠中水用于灌溉。 [0008] 进一步的,桥墩的顶部设置有T型桥梁,在T型桥梁上设置有两组双轨轨道,T型桥梁的上端为工字钢受电弓,所述双轨双车结构包括上层车、下层车以及两组三角钢轨,两组 三角钢轨分别设置在T型桥梁的两组双轨轨道上,上层车底部车轮设置在外部两轨道上,下 层车顶部车轮设置在内部两轨道上,上层车和下层车同向行驶,上层车主供集装箱大小柜 运输及旅游客运专列,下层车专挂国际标准集装箱大货柜专列。 [0009] 进一步的,在第五层双轨双车的上层车两侧设有中型列车或小型列车,中型列车和小型列车与上层车同速行进,用以接送上层车中的乘客,在双轨双车上层车还对接有驮 车出行专道。 [0010] 进一步的,在第二至五层水渠的两端设置有小型轨道列车,在所述小型轨道列车下部还设置有密封式随渠电网,所述随渠电网包括电网箱梁以及设置在电网箱梁内部阵列 分布的电缆线网孔,所述电网箱梁设置在横梁上。 [0012] 进一步的,半月形真空管道弹射列车,设有电磁桥墩接力棒式弹射装置,列车顶部设置有竖立式天窗、控制器、液压顶管片升降器、自动补氧增压软管,天窗曲面玻璃,列车底 部设置有磁钢,磁钢(106)通过固定磁钢框架设置在车轴上,列车下部轨道上铺设有圈子直 行电机线圈,液压顶管片升降器设置在列车顶部的两侧,自动补氧增压软管从列车顶部伸 入,用于对车内进行增氧增压。 [0013] 更进一步的,在第二、三、四层通道上部设置有渠间横风发电机组,在通道两侧设置有绑墩双联窗页式风电装置,在第一、二层通道下方设置有供石油、天然气、化工液体和 气体的输送管道群,运输气体、真空、氧气、冷气、暖气以及热水。 [0015] 与现有技术相比,本发明具有如下有益效果: [0016] 一、解决水资源短缺分布不均,凭落差水系走临空水渠,自流入户居民饮用水及农业灌溉,输水量大;二、缓解交通压力,降低事故率,在水渠上多为单线专用车道,又增强双 轨双车客货集装箱运输量,它是火车、高铁客货运输量的3倍;三、解放无人机静空作业,削 减城乡电线杆;四、解决新能源车续航难,找充电桩难等困局,水渠上设隔离带电正、负极受 电弓,能边行驶边充电;五、解决桥墩单一功能,除桥墩为水渠壁使用外,另设为绑墩式双联 闭窗风力发电体系,为风电开辟新领域;六、解决赶时间人群亲民交通工具,低成本建设半 月形真空管道,电磁桥墩接力棒式弹射列车,理论时速可达900‑1200km/h;七、建立石油、天 然气、化工液体和气体输送管道群,商用有气体、真空、氧气、冷气、暖气、热水等,提高人类 生存环境;八、解决城市内涝,地下埋渠兼顾抗旱、防洪排涝,还有污水渠处理后排入再生水 水渠再利用,做到节能环保用水;九、解决铁道上无电线杆,无大型站台及车站等占地面积、 双轨双车实行与小型列车同步30或50km/h时速静态形势下完成旅客上、下车换乘方式,再 由小型列车送你到达所需要的支线城镇下车即可,方便快捷,一站式服务。 附图说明 [0017] 图1为本发明实施例1的风电五渠双轨双车双向四线立面示意图; [0018] 图2为本发明实施例1的风电五渠双轨双车双向四线断面示意图; [0019] 图3为本发明实施例1的双轨双车结构示意图; [0020] 图4为本发明实施例1的T型桥梁结构示意图; [0021] 图5为本发明实施例1的充电装置结构示意图; [0022] 图6为本发明实施例1的折叠式双功能反闸门组件结构示意图; [0023] 图7为本发明实施例1的重配国际标箱结构示意图; [0024] 图8为本发明实施例1的随渠电网结构示意图; [0025] 图9为本发明实施例1的真空管道列车站台断面结构示意图; [0026] 图10为本发明实施例2的风电五渠双轨双车双向双线断面示意图; [0027] 图11为本发明实施例1的真空管道弹射列车和小型轨道列车结构示意图。 [0028] 图中:1、桥墩;2、上顶板;3、下底板;4、腹板;5、横梁;6、固定钢构匝道出入口;7、凹槽中心线;8、折叠式双功能反闸门组件;801、反闸门管;802、密封气环;803、闸门滑轮;804、折叠闸门保险扣;805、闸门下导水管;806、折叠活动节;807、钢缆绞盘;9、充电装置;901、带电隔离桩;902、防撞隔离板;903、输电铜条正极;904、输电铜条负极;905、防撞定位极;906、受电弓;907、电磁转臂;908、正极受电滑轮;909、负极受电滑轮;910、定位探头切入滑轮;10、半月形真空管道弹射列车;101、竖立式天窗;102、控制器;103、液压顶管片升降器;104、 自动补氧增压软管;105、天窗曲面玻璃;106、磁钢;107、固定磁钢框架;108、车轴;109、圈子直行电机线圈;110、双排座椅;111、过道;112、中心管片分离下压线;113、拱门;11、双轨双 车;1101、上层车;1102、下层车;1103、三角钢轨;12、T型桥梁;1201、双轨轨道;1202、工字钢受电弓;1203、钢绞线布束孔;13、中型列车;14、小型列车;15、驮车出行专道;16、小型轨道 列车;17、随渠电网;171、电网箱梁;172、电缆线网孔;18、水轮发电机组;19、水轮真空泵和 空气压缩机;20、渠间横风发电机组;21、绑墩双联窗页式风电装置;22、渠间双向电梯;23、 重配国际标箱;231、特大柜;232、特中柜;233、特小柜;234、车载移动板房;24、消防水枪。 具体实施方式[0029] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技 术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范 围。 实施例1 [0030] 如图1‑2所示,一种多功能一体化临空长渠,其涵盖有:水利、交通、风电、新能源车受电弓及工业管道群和真空管道电磁列车等,具体的,每节长渠单元包括多个桥墩1以及五 层水渠,五层水渠通过桥墩1架空设置,在五层水渠上形成供交通工具通行的五层通道,每 层通道被成对设置的桥墩1隔成不同功能的行驶区,每层水渠包括上顶板2和下底板3以及 两侧腹板4组成,第一层水渠设置在地平面以下,其他层水渠设置在地平面以上,桥墩1成对 设置,每个桥墩1呈内直外斜结构,每层水渠在与桥墩的连接处下部设置有横梁5,横梁5跟 桥墩1串联并固定在平行设置的桥墩1上,在每层通道上设置有固定钢构匝道出入口6,通过 匝道出入口在不同层通道之间进行切换。 [0031] 在每个桥墩1的内部设置有竖直的凹槽中心线7,一方面方便水闸门的升降,另一方面便于匝道的跳板利用滑槽升降;在桥墩1上每隔6公里距离设置有消防水枪24,在水渠 与桥墩接触处的中部设置有折叠式双功能反闸门组件8,第二、三层通道设置有特速弓路 (因配设有新能源车受电弓而命名),配设有新能源车充电装置9,第四层通道两侧设有半月 形真空管道弹射列车10,第五层通道为双轨双车11,结构包括上层车1101和下层车1102。 [0032] 如图5所示,本发明实施例1的第二三层通道上设置有带电隔离桩901,带电隔离桩901上设置有防撞隔离板902,所述充电装置9包括设置在带电隔离桩901上的输电铜条正极 903、输电铜条负极904以及防撞定位极905,还包括用于连接有新能源车底的受电弓906,受 电弓906一端为电磁转臂907,用于与车底梁相连,另一端设置有正极受电滑轮908、负极受 电滑轮909以及定位探头切入滑轮910,分别与输电铜条正极903、输电铜条负极904以及防 撞定位极905对应连接。特速弓路只有在第二、三层通道上设置,其上设置有带电隔离带,均 为单行线,时速不上限,当系统检测到行驶车速比较低时,会通过匝道的跳板将低速行驶的 车辆送下特速弓路。通过该新能源车充电装置,解决新能源车续航难,找充电桩难等困局, 使得新能源车能够边行驶边充电。 [0033] 如图6所示,本发明实施例1中,在水渠与桥墩1接触处的中部设置有折叠式双功能反闸门组件8,所述折叠式双功能反闸门组件8包括反闸门管801,密封气环802、闸门滑轮 803、折叠闸门保险扣804以及闸门下导水管805,密封气环802设置在反闸门管801和横梁5 接触处,起密封作用,闸门滑轮803用于控制反闸门管801的升降,在反闸门管801的中部还 设置有折叠活动节806,用于反闸门管的折叠,折叠闸门保险扣804通过钢缆绞盘807设置在 横梁5侧部,用于与折叠后的反闸门管801进行卡接固定,闸门下导水管805设置在反闸门管 801下部,用于导出渠中水用于灌溉。通过采用反闸门导水管方案,使得水渠上每层道路畅 通,车辆在上面行驶没有障碍物,全渠采用反闸门导水管方案,前方如遇特殊情况,既可以 隔断水源或者调节水流大小,又可将水渠里的水导出灌溉,水渠每30km或60km段为一反闸 门安全设防。 [0034] 如图3和图4所示,在每组成对设置的桥墩1顶部设置有T型桥梁12,每个T型桥梁12上设置有两个供三角钢轨1103固定的双规轨道1201,两个T型桥梁12组成内外两组双轨轨 道1201,T型桥梁12的上部为工字钢受电弓1202,为双轨双车12提供电力,T型桥梁上还设置 有钢绞线布束孔1203,本实施例的T型桥梁由11组钢绞线布束孔1203组成。所述双轨双车12 结构包括上层车1101、下层车1102以及两组三角钢轨1103,两组三角钢轨1103分别设置在T 型桥梁的内外两组双轨轨道1201上,上层车1101底部车轮设置在外部的双轨轨道上,下层 车1102顶部车轮设置在内部的双轨轨道上,上下层车同向行驶,上层车主供集装箱大小柜 运输及旅游客运专列,下层车专挂国际标准集装箱大货柜专列。 [0035] 如图7所示,本发明实施例1的双轨双车的宽度为6.1m,国际标准集装箱大货柜的尺寸为2.44米,上层的集装箱为重配国际标箱23,其中特大柜231的尺寸为长12.2*宽6.1, 特中柜232的尺寸为宽度3.05米,特小柜233的尺寸为宽度1.22米,本发明实施例1的上层车 1101根据尺寸可以放置一个特大柜231或两个特中柜232,特小柜233用于与国际标准集装 箱大货柜组合放置。除此之外,上层车上还可以设置长12.2*宽6.1米*高2.59米的车载移动 2 板房234,面积为74.42m。 [0036] 如图2所示,在第五层双轨双车上层车1101的两侧设有中型列车13或小型列车14,用以接送上层车中的乘客,本层通道上由于无大型站台及车站等占地面积、双轨双车11实 行与中小型列车同步30或50km/h时速静态形势下完成旅客上、下车换乘方式,再由小型列 车14送乘客到达所需要的支线城镇下车即可,方便快捷,一站式服务。 [0037] 在双轨双车上层车还对接有驮车出行专道15。 [0038] 本发明实施例1的水渠上的通道都是独立车道,除防追尾外,是不会引发交通事故的。新手可选择第四层通道中线的3.82m宽车道上行驶。该层出口较少,适合省会城市长途 车主,第三层渠上通道为城际公路,配有双向输电弓标志的特速弓路,供新能源车使用,因 时速不上限,该层出口也较少。第二层通道为镇乡公路,也配有双向输电弓,和其他小客车 通道,该层出口较多。第一层通道专供货车通道,没有输电弓,但出入口较多。 [0039] 如图2所示,在第二至五层水渠的两端设置有小型轨道列车16,如图11(b)所示为专门用于接送旅客的小型轨道列车16平面图,在四五层的小型轨道列车16下部还设置有密 封式随渠电网17,如图8所示,所述随渠电网17包括电网箱梁171以及设置在电网箱梁内部 阵列分布的电缆线网孔172,所述电网箱梁设置在横梁5上。第五层两端的小型轨道列车16 下部设置的是特高压随渠电网(多指的是十一万伏以上的电网),第四层小型轨道列车16下 部设置的为低高压随渠电网(多指的是380伏和220伏普通电网),跟第五层特高压区不是一 个等级。第四层电网又分低高压区上和光纤光缆区下。 [0040] 如图1所和图10所示,水渠衔接库区入口处及长渠沿途但凡有长期供水处,都安装有水轮发电机组18及水轮真空泵和空气压缩机19,充分发挥五层九渠高的水压功能。图10 主要显示水轮真空泵和空气压缩机19,二者连体设置,是由真空转换为高压气体,压入高压 输送管道,和其它类气体一样都可商用提供给木工厂或轮胎店充气等。 [0041] 如图9所示,在第四层通道两侧配有半月形真空管道弹射列车10,设有电磁桥墩接力棒式弹射装置,列车顶部设置有竖立式天窗101、控制器102、液压顶管片升降器103、自动 补氧增压软管104,天窗曲面玻璃105,中心管片分离下压线112,列车底部设置有磁钢106, 磁钢106通过固定磁钢框架107设置在车轴108上,列车下部轨道上铺设有圈子直行电机线 圈109,液压顶管片升降器103设置在列车顶部的两侧,自动补氧增压软管104从列车顶部伸 入,用于对车内进行增氧增压。本实施例中,双排座椅110折叠面宽140mm,过道111宽为 280mm。车底的磁钢106作为一个定子,下面的圈子直行电机线圈109作为转子,当带磁钢的 列车经过转子上面时,会发生磁力作用,产生弹射力。不是每节车厢都安装磁钢,根据预定 距离间隔设置。如图11(a)所示为半月形真空管道弹射列车10的立面结构图,其中拱门113 与天窗曲面玻璃105组合设计,这样使真空管道内透明,使列车行驶在管道内,人不感受到 压迫感。 [0042] 本发明为解决赶时间人群亲民交通工具,低成本建设半月形真空管道,电磁桥墩接力棒式弹射列车,理论时速可达900‑1200km/h。 [0043] 列车进站乘客上下车工作顺序为: [0044] 当列车出口天窗与管片入口对齐时列车停稳,整体真空管片液压自动下降与列车天窗形成密封,增压软管同时对齐车内释放车内气压后,中心管片揭开,再开启列车全景天 窗即可乘客下上车,完毕后,竖立式天窗自动关闭,中心管片下降插入软管给车内补氧增压 后,整体密封管片升起,列车启动提速,在15公里提速区内时速达到380公里以上并脱速关 闭列车内驱动电机,一公里后进入电磁桥墩接力棒式弹射器弹飞出,每隔6km一组桥墩弹射 器(即定子转子组件),当时速超过600km以上每隔12km一组桥墩弹射器,时速超过900km以 上,每隔21km一组桥墩弹射器,直到时速1200km运行。若要进站前50km惯性区内不设桥墩弹 射器,由车内电机及盘式碟刹控制车速,当车头探测器射线瞄准真空管片出口时,即停稳 “重复以上工作顺序”。 [0045] 除此之外,为解决传统桥墩单一功能,本发明桥墩除作为水渠壁使用外,另设有绑墩式双联闭窗风力发电体系,为风电开辟新领域。通过在第二、三、四层通道上部设置有渠 间横风发电机组20,在两侧设置有绑墩双联窗页式风电装置21,综合利用风力资源发电。 [0046] 本发明水渠还配设有管道集群,在第一、第二通道下方设置有供石油、天然气、化工液体和气体输送管道群,运输气体、真空、氧气、冷气、暖气以及热水。 [0047] 在第二通道至第五通道的两侧还设置有渠间双向电梯22,用于行人在不同层通道之间切换。 [0048] 需要说明的是,本发明的长渠可以根据实际情况设置为不同规格的线路,可以根据某区域用水量较小的水利建设,又或减少水渠层数建设减少水流量,设为双向双线水渠 架构,此外由于水渠采用分散重力结构,所以也可建成大流量的双向六线或双向八线,但水 渠及桥墩规模不变,属于拆分拼接型建筑,每层水渠或管道群都可独立安装,也是应对自然 灾害受损更换单独施工方式。实际建设中,如图10所示,可以根据实际不同需求修建双向双 线水渠或双向四线低流量水渠。例如,主线设置双向四线,支线设置双向双线,小城市设置 为单线。 [0049] 本实施例中,除第一层水渠上小型货运公路静空高4.7米外,其他每层特速弓路静空均为高4.5米;除第五层水渠高2.2米外,其他每层水渠高2.6米。 [0050] 参考图2,本实施例的双向四线支柱桥墩整体宽40.16米,每层通道车道自左向右划分如下表所示: [0051] 第五随渠电网(小型轨 小列车 1线双轨中型列车 2线双 中线双轨小3线双 中型列车 4线双轨小列车 随渠电网(小型轨层 道列车) 左 轨左 列车 轨右 右 道列车)第四随渠电网(小型轨 左真空轨道小客车 小客车左 小客车 小客车右 小客车小客车右 小客车 右真空轨道随渠电网(小型轨层 道列车) 列车 左 左 右 右 列车 道列车) 第三小型轨道列车 摩托车左道受电弓 小客车左 小客车 小客车左 小客车小客车右 受电弓 摩托车右道小型轨道列车层 路左 左 右 路右 第二小型轨道列车 人行道左 受电弓 受电弓轮式 小客车 双向电动车小客车受电弓轮式 受电弓 人行道右 小型轨道列车层 路左 小列车 左 右 小列车 路右 第一非机动车道左 双向电梯左小货车 自行车道左 小货车 双向人行道小货车自行车道右 小货车 双向电梯右非机动车道右层 左 左 右 右 [0052] 本实施例中水渠情况说明:第一、二层水渠主要对应农业、工业用水;第三、四、五层水渠主要输送居民生活及饮用水。解决水资源短缺分布不均,凭落差水系走临空水渠,自 流入户居民饮用水及农业灌溉。 [0053] 本实施例中输送管路情况说明:第一层中:左右非机动车道的下方管道为天然气管道,左自行车道的下方管道为冷气管道,中部双向人行道的下方管道为汽柴油管道,右自 行车道的下方管道为乙烯化工管道;第二层中:左右两侧小型轨道列车下方管道为石油管 道,其中石油管道和天然气管道是铺设在两个靠近设置的小水渠上面的。 [0054] 本实施例中小型轨道列车情况说明:第二层左右两侧小型轨道列车为残疾人及70岁以上老人免费专列,第三层左右两侧小型轨道列车为7岁以下儿童及军人免费专列,第四 层左右两侧小型轨道列车为接送真空管道旅客及维护、消防、救援专列,真空管道列车为省 会专列,第五层左右两侧小型轨道列车为城际专列,双轨双车上层车为旅游观光和集装箱 专列。 [0055] 综上所述,本发明一种多元素一体化饱和空间修建临空长渠,其涵盖有:水利、交通、风电、新能源车受电弓及工业管道群和真空管道电磁列车等,水渠上能走双轨双车,水 下能走小客车,两边设有管道真空列车和四、五层的随渠电网,此外水渠两边的风电,水渠 下面的大小管网,桥墩中间三层安装有风电,真正形成一种多功能水渠的整体布局,具有很 大的应用前景和应用空间。 实施例2 [0056] 如图10 所示,本实施例为风电五渠双轨双车双向双线结构,其他同实施例1。 |