隧道竖井与井底运输装置的制作方法

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道竖井与井底运输装置。

背景技术：

随着我国经济发展水平的不断提高，大量山区公路、铁路等交通基础设施得到大力发展，使得隧道建设数量与日俱增。为应对长大隧道不断涌现的局面，需设置竖井、斜井或平导并扩展井下运输通道，以增加工作面来缩短工期。除了作为运输通道，这些竖井及井下通道同时也是联络通道，其协调操作及自动化程度等直接影响到施工安全和运输效率，是井下施工运输的最重要一环。目前已公开的文献及专利文件中仅涉及一些关于竖井运输的方案，且只能在某一特定条件下实施，具有较大局限性，如发明cn103754589b介绍的竖井运输方案，仅用来运输高落差散状物料，未考虑运送人员、土石和器材等现实需要；发明cn103241247b介绍的竖井电车系统，其可行性、造价以及施工技术要求均较高，并且将实际施工环境与人机协调理想化。目前，现行的竖井运输系统分级较大，与井下通道连贯程度严重不足，隧道交通因素考虑顾此失彼，也没有关于能将竖井运输与井下通道运输装置相结合的设计发明，所以有必要提出一个统筹实际、可靠、经济、高效的竖井与井底运输装置。

技术实现要素：

本发明为解决现行隧道交通运输系统与装置局限性较大、安全隐患较高、施工耗材较大、竖井与井下通道联络程度不足、自动化程度低等问题，提供一种隧道竖井与井底运输装置。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：一种隧道竖井与井底运输装置，其特征在于：该装置包括罐笼、井下交通控制装置、井下运输笼架、地面安置控制终端装置、竖井运输装置和提升台，所述的罐笼设置于井下运输笼架内，井下运输笼架依次与井下交通控制装置、地面安置控制终端装置和竖井运输装置连接，所述的提升台通过钢丝绳与竖井运输装置连接。

所述的罐笼的结构包括矩形框体，矩形框体的底部设置有滚轮一，矩形框体的一侧设置有人工卷帘窗，另一侧设置有观察窗口，观察窗口的下面设置有前进按钮、后退按钮和发动机开关，所述的矩形框体内设置有发动机，发动机与发动机开关连接。

所述的井下交通控制装置的结构包括支架、滚轮二和控制面板，所述的控制面板设置于支架的顶端，支架的底部设置有滚轮，所述的控制面板上设置有人机记录界面、运输状态指示灯一、运输状态指示灯二、消防按钮一、开关，声音发出器、声音接收器和灯光调节转扭。

所述的井下运输笼架的结构包括底板、若干个立柱和顶板，所述的顶板和底板通过立柱连接组成笼架框体，所述的顶板的下表面设置有摄像仪一和灯具，底板的上表面设置有若干个并行导轨，并行导轨的两端分别设置有供其滑动的导轨滑控器，导轨滑控器上设置有插孔，导轨滑控器设置于底板上。

所述的地面安置控制终端装置的结构包括底板和控制面板，所述的控制面板通过支撑杆设置于底板上，所述的控制面板上设置有顶光调节按钮、运输状态指示灯三、运输状态指示灯四、显示屏、人机记录界面、声音接收器、声音发出器、消防按钮、开关、报警按钮、上升按钮、制动按钮和下降按钮。

所述的竖井运输装置的结构包括底座、竖井架设，所述的竖井架设设置于底座上，竖井架设的顶部设置有升降机动力系统，升降机动力系统上连接有钢丝绳，所述的钢丝绳上设置有限速限位器和断绳保护装置，所述的竖井架设的顶部延伸端设置有定滑轮，钢丝绳通过定滑轮。

所述的提升台内设置有台内控制装置，提升台内顶部设置有灯具二、摄像头二。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1）本发明将井下联络通道与竖井部分在运输装置上整体贯联，实现了半自动、可调控一体化，改进了井下交通运输的传统理念，为隧道交通运输提供了一种新的模式；

2）本发明所涉取材均为工地常见材料，结构制造传统，可适应不同施工环境，极大地减少了材料费用与工程设备费用；

3）本发明极大地提高了井下联络通道运输的安全、高效、协调性能，通过将运输装置和现代控制装置结合，实现了地面人员对于井下联络通道和竖井内运输的远程监控与控制，极大地提高了隧道内运输的自动化效率与结果控制的可靠度，使其应用范围更广，便于施工与安装，达到减人提效的目的。

附图说明

图1为本发明的运输装置示意图；

图2为本发明的运输装置依托的隧道示意图；

图3为本发明的运输装置的改进型罐笼主视图；

图4为本发明的运输装置的改进型罐笼轴侧图；

图5为图3中i-i剖面的侧视图；

图6为本发明的运输装置的井下交通控制装置主视图；

图7为本发明的运输装置的井下交通控制装置轴侧图；

图8为本发明的运输装置的井下运输笼架主视图；

图9为本发明的运输装置的井下运输笼架轴侧图；

图10为本发明的运输装置的导轨滑控器放大示意图；

图11为本发明的运输装置的地面控制终端装置主视图；

图12为本发明的运输装置的地面控制终端装置轴侧图；

图13为本发明的运输装置的竖井运输装置侧视图；

图14为本发明的运输装置的竖井运输装置轴侧图；

图15为本发明的运输装置的提升台主视图；

图16为本发明的运输装置的连接示图；

标记说明：1-隧道、2-井下联络通道、3-隧道竖井、4-改进型罐笼、5-井下交通控制装置、6-井下运输笼架、7-地面控制终端装置、8-竖井运输装置、9-提升台；

4.1-滚轮一，4.2-人工卷帘窗，4.3-发动机，4.4-前进按钮，4.5-发动开关，4.6-后退按钮，4.7-观察窗口；

5.1-支架，5.2-滚轮二，5.3-控制面板，5.4-灯光调节转钮，5.5-人机记录界面，5.6-声音接收器，5.7-声音发出器，5.8-消防按钮，5.9-开关，5.10-运输状态指示灯一；5.11-运输状态指示灯二；

6.1-立柱，6.2-灯具一，6.3-底板，6.4-导轨滑控器，6.4.1-插孔，6.5-并行导轨，6.6-摄像仪一，6.7-顶板；

7.1-底板，7.2-灯光调节按钮，7.3-运输状态指示灯三；7.4-运输状态指示灯四，7.5-显示屏，7.6-人机记录界面，7.7-声音接收器，7.8-声音发出器，7.9-消防按钮，7.10-开关，7.11-报警按钮，7.12-上升按钮，7.13-制动按钮，7.14-下降按钮；

8.1-竖井架设，8.2-附墙支座，8.3-圆钢丝绳，8.4-断绳保护装置，8.5-台内控制装置，8.6-底座，8.7-定轮，8.8-限速限位器，8.9-升降机动力系统，8.10-安全梯，8.11-警示灯，8.12-灭火器，8.13-半封闭围栏，8.5.1-急停开关；

9.1-摄像仪二，9.2-灯具二；

10.1-无线放大器，10.2-蓄电池；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1：本发明一种隧道竖井与井底运输装置，该装置包括罐笼4、井下交通控制装置5、井下运输笼架6、地面安置控制终端装置7、竖井运输装置8和提升台9，所述的罐笼4设置于井下运输笼架6内，井下运输笼架6依次与井下交通控制装置5、地面安置控制终端装置7和竖井运输装置8连接，所述的提升台9通过钢丝绳8.3与竖井运输装置8的顶部连接；

所述的罐笼4的结构包括矩形框体，矩形框体的底部设置有滚轮一4.1，矩形框体的一侧设置有人工卷帘窗4.2，另一侧设置有观察窗口4.7，观察窗口的下面设置有前进按钮4.4、后退按钮4.6和发动机开关4.5，所述的矩形框体内设置有发动机4.3，发动机4.3与发动机开关4.5连接。

所述的井下交通控制装置5的结构包括支架5.1、滚轮二5.2和控制面板5.3，所述的控制面板5.3设置于支架5.1的顶端，支架5.1的底部设置有滚轮5.2，所述的控制面板5.3上设置有人机记录界面5.5、运输状态指示灯一5.10、运输状态指示灯二5.11、消防按钮5.8、开关5.9、声音发出器5.7、声音接收器5.6和灯光调节转扭5.4。

所述的井下运输笼架6的结构包括底板6.3、若干个立柱6.1和顶板6.7，所述的顶板6.7和底板6.3通过立柱6.1连接组成笼架框体，所述的顶板6.7的下表面设置有摄像仪一6.6和灯具一6.2，底板6.3的上表面设置有若干个并行导轨6.5，并行导轨6.5的两端分别设置有供其滑动的导轨滑控器6.4，导轨滑控器6.4上设置有插孔6.4.1，导轨滑控器6.4设置于底板6.3上。

所述的地面安置控制终端装置7的结构包括底板7.1和控制面板，所述的控制面板通过支撑杆设置于底板7.1上，所述的控制面板上设置有顶光调节按钮7.2、运输状态指示灯三7.3、运输状态指示灯四7.4、显示屏7.5、人机记录界面7.6、声音接收器7.7、声音发出器7.8、消防按钮7.9、开关7.10、报警按钮7.11、上升按钮7.12、制动按钮7.13和下降按钮7.14。

所述的竖井运输装置8的结构包括底座8.6、竖井架设8.1，所述的竖井架设8.1设置于底座8.6上，竖井架设8.1的顶部设置有升降机动力系统8.9，升降机动力系统8.9上连接有钢丝绳8.3，所述的钢丝绳8.3上设置有限速限位器8.8和断绳保护装置8.4，所述的竖井架设8.1的顶部延伸端设置有定滑轮8.7，钢丝绳8.3通过定滑轮8.7。

所述的提升台9内设置有台内控制装置8.5，提升台9内顶部设置有灯具二9.2、摄像头二9.1。

本发明的详细施工和工作过程：参见图1-2，在隧道1与井下联络通道2内设置井下运输笼架6，将井下交通控制装置5安置于井下联络通道2与竖井3交汇处，在竖井3内安置竖井运输装置8,并在地面安置控制终端装置7。

结合图3-5，本发明将传统的隧道运输工具如罐笼进行改进，设置前后面人工卷帘窗4.2满足人员进出与操控，添加滑轮4.1并在罐笼内部安置发动机4.3与相关控制按钮，使其由只能竖向固定传动改良为能满足水平、竖向运输，由人力与机械牵引改良为动力控制。当人、弃渣、材料、器具等需运至地面上时，在隧道内选用改进型罐笼4，装载完毕后进入井下运输笼架6。

结合图8-10，井下运输笼架6采用顶板6.7与底板6.3保障井下运输安全，根据实际工况所需，安装灯具6.2与摄像仪6.6，通过调节导轨滑控器6.4以使改进型罐笼4可在笼架6内通过并行导轨6.5滑动，并通过摄像仪6.6将工况反馈至地面控制终端装置7，其整个传动过程由井下交通控制装置5统一调控。

结合图6-7，井下交通控制装置5与地面控制终端装置7关联，施工人员通过界面按钮进行在井下运输过程中的灯光、报警、记录、呼叫等功能调控。

结合图13-15，当罐笼4经笼架6运行至竖井运输装置8中的提升台9内，再经由竖井架设8.1提升至地面，架设8.1由底座8.6、附墙支座8.2和相关工序固定于井壁，提升台9由圆钢丝绳8.3牵拉，升降机动力系统8.9由地面控制终端装置7调控，所述提升台9内置灭火器8.12与相关控制开关，通过摄像仪6.6将工况反馈至地面控制终端装置7。

结合图11-12，地面控制终端装置7设置2块显示屏7.5分别接收摄像仪6.61；9.1记录的视频图像，施工人员通过界面按钮进行竖井运输过程中灯光、报警、制动、升降、记录、呼叫等功能调控。

结合图16，井下交通控制装置5与地面控制终端装置7无线连接，并有线连接至施工现场的独立变配电所或自备变压器，为保证二者之间信号通畅，在井下联络通道2与竖井3交汇处和竖井3中部安置无线放大器10以增强信号。井下交通控制装置5与笼架6中的摄像仪6.6和灯具6.2有线连接并为其提供电力。在提升台9内安置可拆卸式蓄电池10.2为灯具9.2和摄像仪9.1以及台内控制装置8.5供电，并每两周更替蓄电池一次以保证电力充足。地面控制终端装置7与升降机动力系统8.9有线连接，并为其提供电力，摄像仪6.6与9.1通过无线放大器10将图像数据传输至地面控制终端装置7。

井下交通控制装置5可选用jkt-001型或xx-001型监控设备，也可选用海智hz-m型或相关监控管理平台，地面控制终端装置7可选用th1-24（12）型本安操作台或kjbp-pc型提升机电控装置，也可根据工况复杂程度与实际运作环境所需，选择较为简便的tkd、kkx、tkmk/j系列提升控制装置，本发明所述设备涉及的相关电路要求均可由现有的电路技术满足。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。