[发明专利]一种大坡度洞室衬砌低坍落度砼自动运输系统及施工方法

权利要求书

1.一种大坡度洞室衬砌低坍落度砼自动运输系统，其特征在于，它包括固定在泄洪洞上平段（2）上的变频卷扬机（1），所述泄洪洞上平段（2）设置在龙落尾段起始点（3）之前，所述龙落尾段起始点（3）之后依次为渥奇曲线段（4）、斜坡段（15）、反弧段（18）和下平段（19），并共同构成龙落尾；在整个龙落尾的底板衬砌（5）上都铺设有小车轨道（6），所述小车轨道（6）上布置有运料小车（9），所述运料小车（9）通过卷扬钢丝绳与变频卷扬机（1）的卷扬筒相连并驱动其沿着小车轨道（6）移动；所述小车轨道（6）上滑动配合有边墙衬砌台车（12），所述边墙衬砌台车（12）的顶部铰接有自调角度垂直上料结构（10），所述自调角度垂直上料结构（10）的另一端支撑在小车轨道（6）上并与运料小车（9）相连提供行走动力；所述边墙衬砌台车（12）上布置有用于边墙衬砌混凝土浇筑的伸缩式水平皮带转料装置（11）；

所述变频卷扬机（1）采用非标定制变频卷扬机，其包括卷扬机本体（101），所述卷扬机本体（101）上设置有高速端制动器（105）和低速段制动器（102）；所述卷扬机本体（101）的卷扬筒（104）上缠绕有卷扬钢丝绳（103）并采用下出绳布置结构，所述变频卷扬机（1）的主电机带有编码器与变频器组成闭环控制系统；在卷扬筒（104）的卷筒轴头布置有多圈绝对值编码器；所述变频卷扬机（1）采用PLC控制器和人机界面程序交互控制，并使得变频卷扬机（1）实现0~60 m/min内的无极变频控制；

所述运料小车（9）采用PLC控制的智能运料小车，所述运料小车（9）包括车架体（902），在车架体（902）的顶部支撑有顶部框架（901），所述顶部框架（901）上支撑安装有料斗（903），在车架体（902）的底部支撑安装有上游行走车轮（905）和下游行走车轮（904），所述上游行走车轮（905）上安装有上游车轮编码器，所述运料小车（9）上设置有断绳机械检测系统、小车车轮制动系统、小车轨道制动系统、小车与卷扬机互锁装置、手动安全装置和蓄电池报警装置；所述上游车轮编码器通过测控运料小车单位时间内车轮旋转次数，测定运料小车运行速率，若出现超速现象，则编码器把信号反馈给电磁阀，电磁阀控制液压系统泄油，使小车轨道制动系统及小车车轮制动系统动作，同时通过小车PLC控制器把制动信号反馈给变频卷扬机（1），控制小车与卷扬机互锁装置动作实现互锁。

2.根据权利要求1所述一种大坡度洞室衬砌低坍落度砼自动运输系统，其特征在于：所述变频卷扬机（1）的高速端制动器（105）采用双液压抱闸制动器，所述低速段制动器（102）采用钳盘液压制动器，在变频卷扬机（1）上设置有断绳保护器和钢丝绳应力计；所述编码器通过测量单位时间内出绳数，控制运料小车（9）速率；所述变频卷扬机（1）的控制采用就地操作和远程操作，两操作站功能相同，就地站输入上停止位数据具有优先权，远程站输入下停止位和减少节距有优先权；运行过程中，两操作站都具备上升和下降微调功能，下降不到位时，在下边的远程站可以点动微调下降与上升，并且自动把微调后的位置自动修正到PLC控制器；所述就地站和远程站之间的通讯采用光纤通信。

3.根据权利要求1所述一种大坡度洞室衬砌低坍落度砼自动运输系统，其特征在于：所述斜坡段（15）的不同高程位置依次设置有一号掺气坎（7）、二号掺气坎（13）和三号掺气坎（16），所述一号掺气坎（7）、二号掺气坎（13）和三号掺气坎（16）所在位置的小车轨道（6）的倾角不大于19.5°。