3　绞车提升系统技术改进设计

提升系统的布置及设计包括井口平台、提升设备等多个系统及构件的设计改进，具体布置如下阐述：

3.1　井口平台的设计

结合以往经验，井口平台长12000mm，宽4950mm，由工字钢做骨架，上面满铺钢板。平台下用36根6″钢管做支撑立柱，立柱底部与基础混凝土预埋钢板焊接，平台周边安装防护栏杆，使井口平台形成一个刚性稳定的整体，以便满足提升系统施工布置需要［1］。

3.2　提升设备选取

斜井直线段衬砌混凝土小型设备和材料材料的运输采用提升设备牵引运输小车完成，提升设备的工作原理是用电动机通过传动装置驱动带有钢丝绳的卷筒来实现载荷移动［2］。经过调研采用矿上式绞车作为提升设备能满足制动要求，但由于体积过大，不适用于水电站施工，需要进行重新设计及技术改进。

经对比选型，绞车采用新购的15t无级变速绞车，绞车的参数和技术要求见表1。

3.3　提升系统布置方案

斜井衬砌混凝土运输提升系统由绞车牵引运输小车运输人员、小型机具和材料至斜井工作面，开挖期间布置的楼梯作为人员上、下斜井的备用通道。运输小车运送施工作业人员时，禁止同时运载物料；运载物料时，运输小车上除指挥人员外，禁止施工作业人员乘坐，禁止人、物混运。现场布置2台15t无级变速单绳缠绕式绞车，两台绞车同步运行，牵引一根钢丝绳绕过布置在斜井井口平台上的滑轮组及运输小车上的动滑轮牵引运输小车上、下。提升系统布置详见图1。

3.3.1　绞车布置

由于绞车尺寸较大，根据斜井施工现场的环境及绞车生产厂家初步的技术参数，需对绞车安装位置进行适当扩挖。扩挖后绞车基础及安装按照厂家提供资料组织施工［3］。

3.3.2　运输小车、钢丝绳

运输小车及其配套设备由具有设计、生产资质的厂家生产。牵引钢丝绳选用公称抗拉强度1870MPa，直径为40mm的6×37S+FC纤维芯钢丝绳。

3.3.3　转向滑轮

转向滑轮是牵引提升系统的一个重要部件，查阅了相关规范，并按照要求加工制作而成。

3.3.4　安全装置

本提升系统增加了以下安全装置：①限位保护装置；②牵引失效保护装置；③信号联络系统；④紧急安全开关；⑤过电流保护装置；⑥限速保护装置；⑦超载保护装置。

（1）限位保护装置：运输小车在井口平台及斜井滑模前端分别设置运输小车的上、下限位器，均设机械和光电限位器各一组。限位器信号线采用五芯线，下限位器信号线沿斜井一侧人员上、下楼梯布置并固定牢固。

（2）牵引失效保护装置：斜井运输小车的牵引失效保护装置包括车体底盘上的抱轨制动装置和布置在小车牵引钢丝绳两侧的保护钢丝绳。

1）抱轨制动装置：防坠落抱轨制动装置由手动制动系统和自动制动系统两套制动装置组成。自动制动装置有一个主拉杆，主拉杆的一端和制动轴连接，制动轴的两端分别连接两个用于抱轨的楔形块。主拉杆的另一端和一个弹簧相连，弹簧和运输小车的牵引钢丝绳相连。在运输小车正常运行的情况下，弹簧受拉，当运输小车失去牵引力时，拉伸的弹簧会回缩，回缩使得制动轴作用导致楔形块下落抱住轨道。手动制动装置用人工手动的方式触碰制动轴，从而使得楔形块下落抱轨制动。为保证在抱轨制动系统的作用下，运输小车能够平稳的停车，运输小车车体底盘上安装有缓冲装置，缓冲装置是利用钢丝绳通过缓冲器时的弯曲变形阻力和摩擦力所做的功来抵消运输小车下滑的动能，其主要作用是断绳时，运行中的运输小车能在规定的减速度范围内滑行一段距离，然后在制动装置的作用下平稳的停住。当牵引钢丝绳断裂或绞车出现意外故障时，抱轨制动系统会发挥自身作用，使运输小车抱轨停车。

2）保护钢丝绳［4］：扩挖作业台车宜由一台双卷筒慢速卷扬机牵引，或由两台同型号慢速卷扬机同时牵引，两台卷扬机应调整到尽量同步。宜采用一根钢丝绳绕过安装在作业台车上的平衡轮与两台卷扬机相连，并在钢丝绳与台车相连处设置保护绳。基于此，斜井混凝土施工运输小车选择两台JTP1.6×1.5P15t绞车，运输小车上配有平衡轮（动滑轮），采用一根钢丝绳绕过安装在运输小车上的动滑轮与两台绞车相连的布置形式。两台绞车配有两套操作柜：一套为单动柜，一套为联动柜。通过每台绞车各自的单动柜可以使单台绞车运行，通过联动柜可以使得两台绞车同步运行，因此在运输小车运行时，可以通过联动柜使两台绞车能够实现最大可能的同步运行。牵引钢丝绳在靠近运输小车动滑轮的地方，分别在动滑轮两侧的钢丝绳上各布置一根安全绳，安全绳一端和牵引钢丝绳用U形卡连接，一端固定在运输小车车体底盘上。安全绳要留有一定的裕量，安全绳裕量要能够保证运输小车动滑轮对调整两侧的钢丝绳不产生任何影响，并且安全绳的裕量要大于抱轨制动系统中缓冲绳的长度。当抱轨制动系统没有成功的抱轨制动，则在运输小车下降的过程中，未断绳一侧的安全绳逐渐被拉紧，从而达到制动的要求。

（3）信号联络系统：运输小车上安装电铃及电话两套信号联络系统，同时绞车操作工和运输小车上的指挥人员手持对讲机进行联系。

（4）紧急安全开关：在运输小车、绞车上均设置紧急安全开关，在紧急情况下，可通过开关直接将绞车断电制动，停止运行。

（5）过速保护装置：超载保护装置及供电控制柜：过速保护装置由生产厂家安装在绞车上，在绞车速度超过规定值时，能自动动作将钢丝绳锁紧，使提升系统停止运作。超载保护装置安装在绞车或滑轮上，在超载的情况下能够报警并自动断电，使绞车无法动作。供电控制柜内装设隔离开关、断路器或熔断器，以及漏电保护器，在出现电路系统漏电、短路、过电流、欠电压等异常情况时能自动作用，使绞车断电制动，停止运行。

（6）过电流保护装置：过电流保护的动作选择性，各保护的动作时间一般按阶梯原则进行整定。即相邻保护的动作时间，自负荷向电源方向逐级增大，且每套保护的动作时间是恒定不变的，与短路电流的大小无关。反时限过电流保护特性：流过熔断器的电流越大，熔断时间越短。反时限过电流保护是指动作时间随短路电流的增大而自动减小的保护。使用在输电线路上的反时限过电流保护，能更快的切除被保护线路首端的故障。

（7）限速保护装置：当运输小车的速度超过正常的15％时，能使提升机自动停止运转，并实现安全制动的装置。防止提升机超速。