CN103273926A - 高原与丘陵山区最佳运输法天梯运输体系 - Google Patents

Abstract

该发明适用于高原和丘陵地带特殊环境下交通运输行业。具有建设成本低；投资风险小；施工速度快；并且能够实现24小时全天候双向物资运输。该发明的节能效果极其显著，不但能够双向运输，并且还能够不消耗燃油，同时还能实现发电输出。本发明是利用天平原理，是天平原理的放大版和具体应用；山区运输有上有下，由于山区内部蕴藏大量矿石，本发明能够利用出山重矿石下行，同时带动进山补给上行，从而实现物资运输和发电输出。本发明即能够往山区输送补给；同时还能够把山区蕴藏的矿石运输到平原冶炼，同时还能够实现发电，几个天梯联合就能够形成一个小型发电站。即使是大雾暴雨暴雪和冰冻天气，该发明设备仍然能够正常运行，具有跨时代意义。

Description

高原与丘陵山区最佳运输法天梯运输体系

技术领域：

我国丘陵山区连绵起伏，高原山脉雄伟浩瀚。该发明适用于高原山区和丘陵地带特殊环境下交通运输行业；能够真正有效的解决我国辽阔山区和丘陵高原多山环境下交通运输难题。本发明具有建设成本低；投资风险小；施工速度快；并且可实现全天候24小时双向物资运输；即使在极其低温高寒的青藏高原地区，该发明也能够实现不封山物资运输。同时该发明的节能效果极其显著，不但能够运送物资，并且还能够不消耗燃油能源，同时还能够实现发电和输出电能提供山区人民使用。本发明是利用天平基本原理，是天平原理的放大版；山区运输有上有下，由于山区内部蕴藏大量的矿藏，本发明设备能够利用出山的“较重矿石”下行，同时带动进山补给上行，从而实现发电输出。由于高原山区矿物蕴藏量极大，所以矿石输出与发电输出将源源不断。本发明即能够往高原山区运输补给；同时还能够把山区内部蕴藏的矿石输送到平原冶炼，同时还能实现发电输出供山区人民使用。即使下大雨、下大雪和冰冻等恶劣天气情况下，该发明设备仍然能够实现物资输送。由于该发明不但能实现物资运输，同时还能够实现发电，山区矿石运出越多，电能产出也就越多。我国丘陵山区和高原蕴藏着超级矿物，该发明技术能够大量的将大山深处的矿石输送到平原冶炼；同时还能把生活物资输送到山区每一角落；由于山区矿石蕴藏量极大，同时该“天梯”发明设备能够有电能输出，如果能把这种发明建造成超大型设备，不但能够提高设备抵御自然灾害的能力，提高物资运输能力，同时还是一个小型发电站。不但能够有效解决我国山区交通运输难题，同时还能够为我国西部开发提供能源，变被动开发为主动开发，将为世界山区交通运输和经济腾飞开创一个崭新局面，该发明技术问世将很有可能形成一个庞大产业链，具有跨时代意义。 

技术背景：

现山区公路建设成本很高，少则投资数百万千万，甚至数十亿资金；同时建设周期很长；资金回笼也非常慢；维护保养难度极大；车辆磨损及燃油消耗也相当大；同时车辆故障和发生事故的几率也非常高。盘山公路大雪封山、以及泥石流塌方等等重大事故也频繁的发生；以上种种弊端严重的制约了山区经济建设和山区经济腾飞。应该说车辆行驶盘山公路爬上坡和下坡都消耗紧张昂贵的燃油资源，同时车辆爬上坡和下坡也都非常危险，一个不留神就很有可能铸就终身错误与世长辞；行驶盘山公路对车辆性能和质量也都是一个严重损伤和考验。车辆行驶盘山公路不但能源消耗巨大；不少山区和路段在下大雨、下大雪、下大雾、以及冰雪封山天气都不能使用。漫长的盘山公路山高路远，无法派足够的人员进行全方面的保养，莽莽群山交错纵横、峡谷深壑星罗棋布、天气变化反复无常、地质条件极其复杂、整条盘山公路只要有一点被雨水冲垮泡烂塌方，整条盘山线路都有可能无法再正常使用。 

由于盘山公路线路长，土壤成分和地形地貌五花八门，工程图纸设计和工程线路施工质量等各种原因，都不能够实现绝对的保证，所以盘山公路出现事故不可避免。损坏几率很高，损坏时间不定，损坏地点也不定，假如高山深处某一处盘山路出现严重故障，之前没有露任何迹象和明显征兆，或发生在一个非常不容易看到的转折拐弯处，一些驾驶员一个大意和没留神就很可能车毁人亡。即使发现情况由于没有及时刹车，还没有看清楚什么情况就已经天堂报到。后面车辆由于没有看到前面发生的情况，也可能前赴后继跟随落入山崖和粉身碎骨。即使有人及时把车停了下来，由于山路狭窄和拥堵，也有可能出现事故，由于通讯等等原因，出现问题也只能是摸黑徒步下山求援，山高路远走出大山路途遥远，同时危机四伏。即使带领人员上山也需要时间，人员和维护车辆设备由于山路堵车上山极其困难。有些公路没有大型机器设备很难修复；种种弊端严重制约了我国广大山区经济发展步伐。 

山区公路建设现状和种种弊端： 

1、建设投资费用高：建设山区公路的投资少则数百万数千万；多则数亿数十亿；修建盘山公路投资数额巨大，但由于我国汽车运输业还不是很发达；且山区公路还时常发生路段下雨泥石流塌方等情况，以及下暴雪暴雨和数月冰冻封山封路时间；一旦出现严重塌方路段，恢复通车需要很长时间，严重影响了巨额建设资金的回收。资金回笼慢且没有保证等原因，严重限制和制约了山区公路发展和山区运输业的发展进程。 

2、山区公路工期漫长：建设一条山区盘山公路需要勘探和选择路线、设计图纸开凿路面、铺水泥沥青等复杂工程工序，由于山顶和山底不能同时进行施工，所以修建盘山公路进度非常慢。同时还要修建排水沟、山石护坡水泥网、山路硬隔离带、路标以及照明***等等必备硬件设施。这些工程复杂繁琐，有一项不合格就有可能存在隐患。工程量和工序比较多，同时土质地形十分复杂，一些土质不好的路段也必须进行施工，这些路段很有可能存在塌方隐患，即使司机小心翼翼，也防不胜防。雪崩暴雨泥石流和地震塌方等等事故无法避免；山路遥远、工艺复杂、技术条件要求高、机械设备交叉施工作业。本来能够直上直下运输，可是车辆上不去，只能够采取蜿蜒曲折方法硬凿出盘山路，并且不能山顶山底同时作业，还需要大量运送土石方和沥青水泥等等物资上下山路，因此施工的进度很慢。 

3、隧道方法的弊端：开凿隧道虽然能够解决一些问题，但是开凿隧道的成本实在太高，隧道法的工艺技术要求非常高，类似西藏高原大跨度山脉，开凿隧道的方法几乎不可能实现，费用也是一天文数字。同时隧道方法，对岩层土质、渗水防御等等客观条件比较严格，巨大跨度和山脉两侧存在巨大落差的山脉来说，不但工艺复杂，费用也将是一无底洞。 

4、即使盘山公路已经建成，养护和保养也是问题：由于盘山公路行走的路线以及地形复杂，盘山路上坡下坡几乎立体排列，如果下暴雨形成塌方，很有可能造成盘山路多处损坏并且遭到破坏，修复难度可想而知。如果车辆和人员在中途被困，车辆没有进路也断掉了退路，天气突然发生大暴雨和泥石流，没有人员能够及时救援，这些被困车辆人员几乎面临绝路。修复这些大暴雨泥石流受损的盘山公路，修复费用也是一天文数字。如果没有足够资金，年复一年不能修复，整条盘山路就很有可能因此被废弃。巨额投资成为泡影，修建盘山公路的巨额投资，剩下的都是一堆废石，所挣的费用还不够偿还银行利息。 

5、效率低：由于盘山公路全是上坡和下坡，有些上坡和下坡非常的陡峭，一些车辆根本无能力攀登，为了减少车辆的上坡难度，只能采用延长上坡线路长度，尽可能减少坡度和车辆磨损。但这样做，会增加盘山公路的长度和建设资金，同时也增加设计难度，不但费用高，也无辜增加了车辆的路线长度，暴雨塌方概率也会大大增加。 

6、车辆能源利用率低：由于车辆低速爬坡行驶，车辆大负荷运行，很容易造成水温升高开锅，如果车辆质量不好或发生碰撞等事故和漏水漏油。如果在漫长盘山路上发生漏水和漏油，加上山区的豺狼毒蛇等等野生动物，人员没吃没喝手机没电没有信号，还有高原的寒冷，能够活着出山只能哀求老天爷眷顾了。 

7、能源消耗损耗巨大：车辆的能源转换率本来就只有40％左右，汽车爬坡燃料消耗迅速增加，车辆爬坡负载大，盘山公路车辆速度慢，燃油效率更低。上坡消耗燃油，下坡还燃油刹车，如果汽车长时间手动和脚刹很有可能损坏刹车***，如果遇到紧急情况，就没办法停车，所以下坡只能使用燃油实现刹车。汽车上盘山路需要消耗燃油，下坡同时也需要消耗燃油，能源利用率更加低，增加了物资运输成本。同时山区公路急转弯很容易发生车毁人亡事故，所以一些新司机和胆小司机，根本不敢驾驶汽车走盘山路。 

8、车辆故障率高，磨损严重寿命短：由于汽车燃油发动机长期行驶上坡下坡，对车辆的机械性能和寿命形成严重挑战，一些不合格车辆行驶盘山路，往往因为个别部件质量不过关，整车物资以及人员全部落入悬崖。即使车辆质量过关，由于保养和检查不利，也会出现车毁人亡情况。汽车经常上坡下坡行驶对燃油发动机和转向***、车架车身、刹车***和汽车轮胎磨损都相当大、使用寿命明显缩短。如果车辆检查不细致，没有认真进行保养和认真进行检查，行驶陡峭盘山路很容易发生坠崖等严重事故，后果极其严重。 

9、对驾驶员和驾驶技术要求比较高、需要足够的休息；不能出现失速，不能精力不集中和发生意外，驾驶员长期高度集中精力对人员身体健康不利，稍有注意力分神、以及转弯会车、都会造成运输车辆和人员损失，并且酿成车毁人亡惨剧。 

10、对车辆要求极其严格：如刹车***、转向***、爆胎点火、和供油等***，由于车辆上坡负荷很大，所以车辆行驶速度和载重需要进行严格的控制，否则后果严重。上坡费劲，下坡容易失速。下大雨和下大雪，车辆都很有可能不能行驶，造成人员和车辆的巨大浪费，司机人员还需要不断供应吃喝以及住宿，成本自然要增加。下雨天路滑，还有可能由于某些原因造成塌方，并且造成全线无法使用。冬天下大雪也是无法行驶，所以盘山公路的利用率也非常低。盘山路损毁和报废以后，剩下一堆废石头，大部分投资不能够再回收。 

该发明内容： 

本发明是利用“天平以及天梯法则”来彻底解决以上问题，利用的基本原理是天平原理。具体实施方法***：但主要分“单天梯法”、“双天梯法”、和“多天梯法”等几大种类，是“天平秤”原理的放大版。由于两天平“秤盘”是互相连接成一体的，一个“秤盘”下落，另外的“秤盘”便会以相同速度上升。天梯法主要是利用天平杠杆原理，把整个山顶当成天平的支架和横梁。我们假设有一座两侧均为陡峭悬崖，我们在山顶牢固安装一套具有动力的机器设备，这个设备能够根据山体两侧物资重量，适当的调节增加一些力量，使“天平秤”能够根据我们意愿自由上下。由于“天梯”两侧重量相差不大，所以我们安装的山顶“动力设备”几乎不消耗能量，就能把一侧山体物资下放到山底，同时把另外一侧物资下放到山顶。 

物资到达山顶以后，装卸设备开始卸货和清仓；同时再把下次需要运输的物资放进吊篮里面，做好下一次运输的准备工作，山顶和山底吊篮完全是一样的，这就是一个基本的运输过程。天梯到达山顶的物资，工作人员将货物卸下来以后，通过运输设备运输到需要的地方。山顶的货物通过山顶运输车辆，把运输物资输送到另外一个“下放天梯”旁边，等待下放天梯把物资下放。当下放天梯吊篮到达底部以后，物资从下放吊篮卸货到平台或运输车辆上面，通过运输车辆把下放的物资输送到需要运输的地方(如果是出山的天梯，物资可直接装卸到出山的车辆上面，直接把这些物资运输到需要的交货地点)。 

该天梯发明设备的配货方法： 

由于天梯两侧的物资配重相差不多，所以山顶横梁上面的动力平衡设备几乎不需要消耗电能就能够完成一次运输任务，同时该天梯发明设备还能够实现双向运输物资(比汽车运输多一倍，汽车行驶盘山公路还存在数十吨的自重，天梯设备能够直接运送货物和物资，没有汽车发动机等等整体上坡下坡携带的巨大额外自重份量)。只要一个完整的运输过程，就能够把大山里面的物资运输到山外；同时还能够把大山外面的物资输送到大山的内部。如果大山内部为煤炭和矿石物资，我们还可以将出山矿石比重加大一些，进山补给份量适当减少一些，这样该发明设备就能够实现发电输出了，尽可能让设备多发电。 

本发明专利所需的基本设备： 

(1)钢丝绳卷扬和钢丝绳若干；(2)、具有很多车轮组的运输车厢或吊篮设备；(3)、轻轨枕木和特殊钢轨若干；(4)、钢丝绳导轨设备若干；(5)、具有电动和发电功能的特殊电机设备及变速设备；(6)、周转平台和巩固的山顶支架(天梯中心支点一定要保证磐石般稳固)；(7)、相应的电源设备和货物装卸设备；(8)、钢丝绳限位和车厢限位等等安全保护设施；(9)、工作人员和维护设备； 

发明内容和具体方案： 

单天梯轨道法：适用于山体宽度不是特别大，山体两侧为斜坡的各种大小山脉。此方法相当于把山脉的山顶当成横梁；在山体两侧修建出直上直下的运输轨道；同时在山顶修建周转平台和运输平台以及安装动力平衡装置。山脉顶部的物资通过钢丝绳和轨道车厢运输车辆被下放到山底；同时带动山脉另外一侧的钢丝绳上行及车厢运输车辆到达山脉顶部。 

具体实施方法：首先根据运输需要，结合本发明的运输特性和优缺点选择最佳的修建路线。路线选择好以后，开始整理和清理路线上障碍。山体两侧山坡可能存在一些突起岩石和凹坑，如果是突起的岩石，我们可以采用******的方法，把山体两侧道路上岩石炸平。可使用机械和人力，在山体两侧陡坡上，硬清理出一条可直上直下运行的道路(宽度在5米左右就完全可以，轨道尽可能设计宽一些，这样可增加物资运输能力！(如果遇到山体两侧道路凹凸明显，***和填埋比较困难等情况，我们还可以采用架设桥梁的方法渡过)。道路清理出来以后，就可以进行山体两侧道路的固化加固，可采用钢筋水泥方法硬化道路；防止暴雨对山体上路面的冲刷破坏。我们还可以同时进行山顶平台修建工作和动力设备的安装工作；山坡路面被加固以后，我们便可以进行一些轻轨铁路铺设等等工作了。山顶山底平台和装卸设备也都可以同时进行施工建设，当山脉两侧轻轨铁路都铺设完成以后，就可以进行一些设备的安装及附属设施安装工作。当所有工作和设备都安装调试好以后，就可以进行试运行程序；当设备试运行等等工作都通过以后，该发明设备就可以真正投入使用了。 

此方法相当于在山脉两侧修建两条陡坡轻轨铁路，山顶为动力平衡装置及设备。可以采用一根或者两根钢丝绳直接牵引列车车厢，山体两侧轻轨列车车厢被相同的钢丝绳连接一起，如果大山两侧的物资配重相同，山脉一侧的车厢下放到山脉底部，同时带动山脉另外一侧车厢抵达山脉顶部，不需要消耗动力就能够实现物资运输。通过两次这样的直上直下运输过程，就能够实现一次完整的双向物资运输(两次过程都可以实现不消耗燃油动力)。由于设备采用的电机同时具有制动发电功能，如果山顶出山物资大于山底进山物资的重量，该发明设备就能够产生电能输出，能够解决部分人员和用电设备的基本用电问题，真正值得大力推广。 

双天梯和多天梯轨道法：适用于翻越庞大或者高大的山脉及山脉群。由于山脉跨度非常大，使用单天梯轨道法钢丝绳实在太长，不但成本增加，同时也不便于操作。我们采用双天梯或者多天梯方法就可以解决这个问题。该方案将两轨道线路放山体的同侧，在山体同侧形成直上直下回路；一路轨道车厢到达山顶，另外一路车厢便下放到山底，山脉顶部为中心固定支架点平台，这样在山体单侧形成一套直上直下天梯回路，山脉另外一侧再形成回路。 

具体实施方法：首先在山脉单侧选择好一个适当位置，山顶或者山腰固定好天梯支点，并且修建好一个物资周转平台。中心固定支点位置和轨道路线确定以后，就可以进行山顶平台和山坡路线障碍的清理工作。障碍清理仍然可以采用前面讲述的***方法和机械设备方法，由于山脉单侧是两路轨道运输，所以道路宽度应比单天梯法至少拓宽一倍以上，上下两组天梯车厢还需要保持一定的间距，避免上下两组车厢碰撞。 

山坡车厢路线和山顶山底平台清理出来以后，我们就可以钢筋水泥固化平台和轨道路线，然后铺设轻轨铁路；同时还可以进行山顶设备的安装工作。还可以修建山顶物资运输道路，以便到达山顶的物资转移到另外一侧准备下放。下放天梯修建方法与上山天梯修建方法完全相同，这样就形成了两套天梯。如果需要多路运输，我们还可以在山顶和山腰实现物资分流，可以修建出多套天梯组合***适应各种运输需求。我们可以采用多套天梯叠加组合，类似修建楼房楼梯一样翻越极高山脉，另外一侧下放也是一样，无论山脉多么的高大，采用这种方法都应该能够翻越。同时这种方法也能够实现分流运输，物资到达到山顶或者山腰，我们都可以通过平台方法实现物资分流运输。此方案可以任意实现组合，可以翻越各种各样的山脉，实现不同的运输需求。为了能够实现发电运输，我们还可以尽可能采用适当多运输出山矿石，同时带动进山补给的方法实现发电运输。这样即能够实现山区补给输送；同时还能够把山区的矿石外运出来(便于大山深处巨大矿藏储备开发)；同时还能够实现发电输出供山区使用。该发明即能够实现往山区运输物资；同时还能够往大山外面运输矿石储备；并且不消耗能源；同时还能够实现发电输出供山区生活使用和建设使用，建设此天梯发明设备真是一举多得。 

本发明的注意事项和补充方案： 

巨大山脉坚如磐石，同时该发明设备属于依靠山体直上直下陡坡运行设备；山脉是一个绝对的不动体，所以轻轨铁路尽可能与山脉浇铸一体或者融为一体结构；最好在岩石上预埋钢筋与轻轨铁路固定牢固。由于是山体是斜坡或者接近直上直下陡坡，所以轻轨铁路要尽可能的与山体岩石紧密固定结实，具体的建设方案根据情况具体选择。 

由于本发明是陡坡轨道运输方式，坡度越大越有可能发生后仰翻现象。所以我们不但要固定好沿途路线上面的使用轨道钢轨；同时运输车厢还要采取一些“背轮”与钢轨绑定，防止车厢脱轨和后仰翻。由于天梯的车厢设备是顶部牵引，同时山体存在一定的坡度，车厢基本上是整体压在铁轨上面，后仰翻的可能性不是很大。车厢运行速度也不是很快；采用车厢安装“背轮”，同时在运行轻轨上预留出“背轮限位轨道”，这样就能够防止后仰翻现象。为多运输物资，我们还可加宽车厢和适当加长车厢，同时也有利于防止车厢发生后仰翻现象。大多数山脉都是有坡度的，车厢由顶部钢丝绳牵引，类似斜坡拉电梯上坡一样，一般是不会发生后仰翻现象。另外由于车厢有背轮，后仰翻的不很大，因此不用太担心。 

山顶或者半山腰修建天梯中心支点及稳固支架，天梯支点平台设备一定要稳固的与山体以及岩石结合到一起，因为整个天梯设备重量和运输物资重量，全部都集中到中心支点和中心支架上，所以山顶支点和中轴立柱设备一定要结实可靠，必须要采用钢筋水泥结构与山体及岩石固定，确保山顶支架和中心立柱平台设备的稳固。采用钢筋岩石预埋或者山顶预埋，最后再水泥浇筑，确保山顶支点平台的稳固。动力平衡设备与山顶平台和支点也为一体结构，电动发电机以及变速和卷扬设备也是一样需要加固。卷扬设备一个往回收钢丝绳，另外一个卷扬则往外释放钢丝绳，为了安全和便于理解考虑，两个卷扬可采用同轴和同钢丝绳。 

物资装卸设备与支架最好安装成为一体结构，不但有利于货物装卸，同时也有利于中心操作平台和支架的稳定。货物周转平台采用水泥地面固化。如果山脉跨度大并且山顶平缓，山顶可以修建一些运输道路，山顶运输设备周转物资到下放天梯旁储备下放运输作业。 

货物下放到山底以后，可以通过装卸设备直接装卸到运输车辆上面，通过山底公路把货物运送到所需要的目的地。所有需天梯运输的货物，在山底全部装入专用的集装箱里面，通过专用的集装箱装卸设备固定安装到天梯轻轨车厢运输设备上。集装箱被装卸到轻轨车厢，集装箱被工作人员牢固的固定到天梯车厢运输设备上以后，该天梯设备就可以往山顶运输物资了。当天梯轻轨车厢运行到指定位置以后，首先进行钢丝绳和车厢限位固定，山顶和山底 都完成限位固定以后，开始解除集装箱固定装置，塔吊装卸设备便可以将集装箱整体转移出车厢设备，山顶和山底重新完成装卸以后，该发明天梯设备又可以进行下一次运输。 

遇高山采用天梯翻越，遇平坦地方就采用车辆运输；看起来有些麻烦，但实际上这种盘山公路替代设备很经济和实用。如果行驶盘山公路翻越一座两三千米高山，盘山公路长度可能达到二十到三十公里，建设费用有可能达到数亿人民币，开凿建造时间很可能需要几年。类似张家界这样的盘山公路，司机驾驶车辆由山底爬到山顶，很可能需要半天时间才能到达，燃油和车辆磨损也相当严重(司机驾驶汽车行驶盘山路下山也需要这样的时间，并且也需要消耗燃油，同时危险时时刻刻存在，一不小心就很有可能车毁人亡。不但一趟活白跑了，同时还牺牲了一个人和所有货物以及运输车辆)。如果使用天梯运输设备，情况就完全不同。天梯设备基本上是直上直下运行，采用钢丝绳牵引车厢翻越，很有可能不不到两个小时就能够抵达山顶。采用天梯设备不但上山和下山的时间大大被缩短，同时安全方面也可以完全放心，绝对不会出现盘山公路那样车毁人亡等等极其严重事故，并且还能够全天候24小时运行。 

天梯法的优点： 

1、天梯法的资金投入非常少，只有横梁、钢丝绳、装载吊箱以及相应的保护限位和控制设备，这些设备的投资相对于修盘山公路经费要少很多。天梯方法基本上是直上直下设备，行驶线路比较短，并且大部分是钢丝绳设备，所以非常的节约资金。建设盘山公路需要几千万资金，如果使用该天梯发明建设，资金有可能几百万就已经可以了，建设资金只有原来的十分之一。 

2、该发明天梯建设工期比较短：盘山公路由于不能同时在山底和山顶多点作业，所以建设盘山路有可能需要几年时间。该天梯法设备简单，可以同时生产钢丝绳、横梁、轨道等等设备。只要这些原材料准备好，该天梯发明设备的建设工期可以非常短。由于天梯设备工程量少，不但节约资金投入，同时还缩了很多工期。另外钢丝绳及卷扬设备、轨道车厢设备、横梁控制设备和保护限位等等设备可以根据运输量制定成套的系列化产品备用。 

3、天梯法设备比较清楚简单：盘山公路那样工程量很大，工艺复杂繁琐。并且对所有燃油汽车发动机及轮胎磨损相当大。该天梯设备设备简单，工程量也远远达不到盘山公路水平。同时还节约汽车发动机和轮胎等等设备，轨道磨损很小；使用寿命也能够达到很长。 

4、行驶盘山公路对驾驶员技术要求也非常高，同时行驶盘山公路，司机注意力稍微不集中，就很有可能发生坠崖车毁事故。道路弯道拐角塌方等等情况也有可能发生惨剧和车毁人亡。天梯法对司机基本上没有什么要求。 

5、盘山公路对车辆性能要求苛刻，任何故障都很有可能造成车毁人亡事故，如刹车转向***、爆胎减速***、点火供油***等故障，即使人员清醒，也无法挽救车辆坠崖结局，同时车辆上坡下坡负荷很大，绝对不能超载超速行驶盘山路。天梯法应该没有这些可怕的后顾之忧。 

6、盘山公路塌方损毁后，大部分投资费用也将得不到任何的回收处理，剩下一堆堆废石头。天梯法建设时充分保留一定余量，钢丝绳等等磨损部件的余量更大，这样可极大的延长钢丝绳使用寿命，能够保证该天梯发明设备长期运行无数年。下雨和下雪天气天梯能够照常运行，基本不会对超级坚固的天梯设备造成多大影响。盘山路报废基本没有回收，天梯报废损坏或者不再使用了，也能够拆卸并且卖出一定价格，有些设备拆卸到其他地方还能够再继续使用。 

7、遇到下暴雨、下暴雪和下大雾天气，盘山公路都有可能整线瘫痪，有时持续数天甚至数月。车辆人员全部停顿，发挥不了真正的运输作用，人员需要吃饭，无形中增加大量附加成本。 

8、该天梯发明设备遇到下雨下雪、以及下雾天气照常可以运行，同时司机人员还可以观看雨雪美景。本发明具有建设成本低；投资风险小；施工速度快；并且可实现全天候24小时双向物资运输；即使在极其低温高寒的青藏高原地区，该发明也能够实现不封山物资运输。 

9、该天梯发明设备节能效果极其显著：不但能够实现翻山越岭运送物资，并且还能够实现不消耗燃油和能源，同时还能够实现发电和输出电能提供山区人民使用。该发明设备能够利用出山“较重矿石”下行，同时带动进山补给上行，从而实现发电输出。由于高原山区矿物蕴藏量极大，所以矿石输出与发电输出将源源不断；山区矿石运出越多，电能产出也就越多。我国丘陵山区和高原蕴藏着超级矿物，该发明技术能够大量的将大山深处的矿石输送到平原冶炼；同时还能把生活物资输送到山区每一角落；如果能把这种发明建造成超级大型设备，不但能够提高设备抵御自然灾害的能力；提高物资运输能力，同时还是一个小型的发电站。不但能够有效的解决我国山区交通运输难题，同时还能够为我国西部开发提供能源，变被动开发为主动开发，将为世界山区交通运输和经济腾飞开创一个崭新局面，该发明技术的问世也将很有可能形成一个庞大的产业链，具有跨时代意义。 

Claims (8)

1.该发明涉及和适用于高原山区和丘陵地带特殊环境下交通运输行业；能够真正有效的解决我国辽阔山区和丘陵高原多山环境下交通运输难题。本发明具有建设成本低；投资风险小；施工速度快；并且可实现全天候24小时双向物资运输；即使在极其低温高寒的青藏高原地区，该发明也能够实现不封山物资运输。同时该发明的节能效果极其显著，不但能够运送物资，并且还能够不消耗燃油能源，同时还能够实现发电和输出电能提供山区人民使用。本发明是利用天平基本原理，是天平原理的放大版；山区运输有上有下，由于山区内部蕴藏大量的矿藏，本发明设备能够利用出山的“较重矿石”下行，同时带动进山补给上行，从而实现发电输出。由于高原山区矿物蕴藏量极大，所以矿石输出与发电输出将源源不断。本发明即能够往高原山区运输补给；同时还能够把山区内部蕴藏的矿石输送到平原冶炼，同时还能实现发电输出供山区人民使用。即使下大雨、下大雪和冰冻等恶劣天气情况下，该发明设备仍然能够实现物资输送。由于该发明不但能实现物资运输，同时还能够实现发电，山区矿石运出越多，电能产出也就越多。我国丘陵山区和高原蕴藏着超级矿物，该发明技术能够大量的将大山深处的矿石输送到平原冶炼；同时还能把生活物资输送到山区每一角落；由于山区矿石蕴藏量极大，同时该“天梯”发明设备能够有电能输出，如果能把这种发明建造成超大型设备，不但能够提高设备抵御自然灾害的能力，提高物资运输能力，同时还是一个小型发电站。不但能够有效解决我国山区交通运输难题，同时还能够为我国西部开发提供能源，变被动开发为主动开发，将为世界山区交通运输和经济腾飞开创一个崭新局面，该发明技术问世将很有可能形成一个庞大产业链，具有跨时代意义。 

本发明是利用“天平以及天梯法则”来彻底解决以上问题，利用的基本原理是天平原理。具体实施方法***：但主要分“单天梯法”、“双天梯法”、和“多天梯法”等几大种类，是“天平秤”原理的放大版。由于两天平“秤盘”是互相连接成一体的，一个“秤盘”下落，另外的“秤盘”便会以相同速度上升。天梯法主要是利用天平杠杆原理，把整个山顶当成天平的支架和横梁。我们假设有一座两侧均为陡峭悬崖，我们在山顶牢固安装一套具有动力的机器设备，这个设备能够根据山体两侧物资重量，适当的调节增加一些力量，使“天平秤”能够根据我们意愿自由上下。由于“天梯”两侧重量相差不大，所以我们安装的山顶“动力设备”几乎不消耗能量，就能把一侧山体物资下放到山底，同时把另外一侧物资下放到山顶。 

物资到达山顶以后，装卸设备开始卸货和清仓；同时再把下次需要运输的物资放进吊篮里面，做好下一次运输的准备工作，山顶和山底吊篮完全是一样的，这就是一个基本的运输过程。天梯到达山顶的物资，工作人员将货物卸下来以后，通过运输设备运输到需要的地方。山顶的货物通过山顶运输车辆，把运输物资输送到另外一个“下放天梯”旁边，等待下放天梯把物资下放。当下放天梯吊篮到达底部以后，物资从下放吊篮卸货到平台或运输车辆上面，通过运输车辆把下放的物资输送到需要运输的地方(如果是出山的天梯，物资可直接装卸到出山的车辆上面，直接把这些物资运输到需要的交货地点)。 

本发明专利所需的基本设备：(1)钢丝绳卷扬和钢丝绳若干；(2)、具有很多车轮组的运输车厢或吊篮设备；(3)、轻轨枕木和特殊钢轨若干；(4)、钢丝绳导轨设备若干；(5)、具有电动和发电功能的特殊电机设备及变速设备；(6)、周转平台和巩固的山顶支架(天梯中心支点一定要保证磐石般稳固)；(7)、相应的电源设备和货物装卸设备；(8)、钢丝绳限位和车厢限位等等安全保护设施；(9)、工作人员和维护设备； 

单天梯轨道法：适用于山体宽度不是特别大，山体两侧为斜坡的各种大小山脉。此方法相当于把山脉的山顶当成横梁；在山体两侧修建出直上直下的运输轨道；同时在山顶修建周转平台和运输平台以及安装动力平衡装置。山脉顶部的物资通过钢丝绳和轨道车厢运输车辆被下放到山底；同时带动山脉另外一侧的钢丝绳上行及车厢运输车辆到达山脉顶部。 

双天梯和多天梯轨道法：适用于翻越庞大或者高大的山脉及山脉群。由于山脉跨度非常大，使用单天梯轨道法钢丝绳实在太长，不但成本增加，同时也不便于操作。我们采用双天梯或者多天梯方法就可以解决这个问题。该方案将两轨道线路放山体的同侧，在山体同侧形成直上直下回路；一路轨道车厢到达山顶，另外一路车厢便下放到山底，山脉顶部为中心固定支架点平台，这样在山体单侧形成一套直上直下天梯回路，山脉另外一侧再形成回路。具体实施方法：首先在山脉单侧选择好一个适当位置，山顶或者山腰固定好天梯支点，并且修建好一个物资周转平台。中心固定支点位置和轨道路线确定以后，就可以进行山顶平台和山坡路线障碍的清理工作。障碍清理仍然可以采用前面讲述的***方法和机械设备方法，由于山脉单侧是两路轨道运输，所以道路宽度应比单天梯法至少拓宽一倍以上，上下两组天梯车厢还需要保持一定的间距，避免上下两组车厢碰撞。 

由于本发明是陡坡轨道运输方式，坡度越大越有可能发生后仰翻现象。所以我们不但要固定好沿途路线上面的使用轨道钢轨；同时运输车厢还要采取一些“背轮”与钢轨绑定，防止车厢脱轨和后仰翻。由于天梯的车厢设备是顶部牵引，同时山体存在一定的坡度，车厢基本上是整体压在铁轨上面，后仰翻的可能性不是很大。车厢运行速度也不是很快；采用车厢安装“背轮”，同时在运行轻轨上预留出“背轮限位轨道”，这样就能够防止后仰翻现象。为多运输物资，我们还可加宽车厢和适当加长车厢，同时也有利于防止车厢发生后仰翻现象。 

山顶或者半山腰修建天梯中心支点及稳固支架，天梯支点平台设备一定要稳固的与山体以及岩石结合到一起，因为整个天梯设备重量和运输物资重量，全部都集中到中心支点和中心支架上，所以山顶支点和中轴立柱设备一定要结实可靠，必须要采用钢筋水泥结构与山体及岩石固定，确保山顶支架和中心立柱平台设备的稳固。物资装卸设备与支架最好安装成为一体结构，不但有利于货物装卸，同时也有利于中心操作平台和支架的稳定。货物周转平台采用水泥地面固化。如果山脉跨度大并且山顶平缓，山顶可以修建一些运输道路，山顶运输设备周转物资到下放天梯旁储备下放运输作业。 

货物下放到山底以后，可以通过装卸设备直接装卸到运输车辆上面，通过山底公路把货物运送到所需要的目的地。所有需天梯运输的货物，在山底全部装入专用的集装箱里面，通过专用的集装箱装卸设备固定安装到天梯轻轨车厢运输设备上。集装箱被装卸到轻轨车厢，集装箱被工作人员牢固的固定到天梯车厢运输设备上以后，该天梯设备就可以往山顶运输物资了。当天梯轻轨车厢运行到指定位置以后，首先进行钢丝绳和车厢限位固定，山顶和山底都完成限位固定以后，开始解除集装箱固定装置，塔吊装卸设备便可以将集装箱整体转移出车厢设备，山顶和山底重新完成装卸以后，该发明天梯设备又可以进行下一次运输。 

2.根据权利要求1所述：本发明是利用天平原理；山区运输有上有下，由于山区内部蕴藏大量的矿藏，本发明设备能够利用出山的“较重矿石”下行，同时带动进山补给上行，从而实现发电输出。必须使用的设备有：(1)钢丝绳卷扬和钢丝绳若干；(2)、具有很多车轮组的运输车厢或吊篮设备；(3)、轻轨枕木和特殊钢轨若干；(4)、钢丝绳导轨设备若干；(5)、具有电动和发电功能的特殊电机设备及变速设备；(6)、周转平台和巩固的山顶支架(天梯中心支点一定要保证磐石般稳固)；(7)、相应的电源设备和货物装卸设备；(8)、钢丝绳限位和车厢限位等等安全保护设施；(9)、工作人员和维护设备。 

3.根据权利要求1所述：该天梯发明需要清理路线，需要铺设轻轨和枕木，需要使直上直下斜坡路面平整，所以需要清理路线沿途的各种障碍。如果是突出的岩石采，可以用******方法清除突起岩石，如果存在凹陷的地方，可以采用填埋方法；如果是无法***的巨大凸起或者是巨大的凹陷，可以采用架桥和铺设桥梁的方法渡过去。该天梯发明的运行路线需要保 持一定的坡度及坡道的平整度，尽可能做到轻轨运行路线的整体平整度和直线运行，有利于轨道车辆在山脉坡面上直上直下，路线不要出现弯曲和起伏，不然轻轨车辆容易出轨。同时还要进行路面的硬化工作，防止雨水对路面的浸泡和冲刷损坏。 

4.根据权利要求1所述：山顶(或山腰)修建天梯中心支点及稳固支架，天梯支点平台设备一定要稳固的与山体及岩石结合到一起，整个天梯设备重量和运输物资重量全部都集中到中心支点和中心支架上，所以山顶支点和中轴立柱设备一定要结实可靠，必须要采用钢筋水泥结构与山体及岩石固定，确保山顶支架和中心立柱平台设备的稳固。采用钢筋岩石预埋或山顶预埋；最后再水泥浇筑；确保山顶支点平台的稳固。本发明是利用山顶动力平衡设备调节山体两侧配重不均衡现象，配货和设计的时候，尽可能多考虑和多利用设备的制动发电功能。所有设备尽可能采用一体结构，钢丝绳需要安装相应的导轨装置，采用两条钢丝绳线路，并且钢丝绳安装在车厢头部。 

5.根据权利要求1所述：由于本发明设备是直上直下或者坡道运行，为了运输的需要，山底物资需要卸车进行集装箱装载，不但能够防止坡道的后仰翻现象，同时也能够防止物品遗漏和更加紧凑、更加多的运输物资，该设备只运输有用物资，可以不用来回来去的运输那些质量可以达到数十吨自重的燃油车辆，当物资到达需要的地方以后，我们再把物资装载到相应的运输车辆上面。我们真正需要的是运输物资，不是运输那些自重可达数十吨的载重车辆。所有的物资都可以采用集装箱方式运输，生产集装箱的价格要远远低于那些载重汽车的价格，这样能够节约很多的成本，同时还能够增加很多的运输量和腾出不少的运输空间。采用集装箱不但能够保证物资的安全，同时还便于物资的运输和周转。坡道运输，最好能够使用集装箱方法运输，由于该设备是坡道运输，采用集装箱运输更加方便一些，运输的时候集装箱需要加固。如果需要运输汽车，可以把汽车进行加固，类似于火车运输汽车。集装箱被天梯运输设备运送到指定地点以后，再通过指定地点的汽车，把这些集装箱和物资送到指定地点。 

6.根据权利要求1所述：由于该发明是坡道或者是直上直下方法运输，为了防止轻轨车辆发生后仰翻现象，车辆需要安装背轮，轨道需要有背轮轨道。安装这些背轮能够防止车辆发生出轨侧翻和后仰翻现象，对轻轨车厢有一定的限位作用。由于天梯轻轨车厢运行速度不是很快，这种轻轨车厢安装背轮的设计，能够让这些轻轨车厢不偏离出轨道和更加稳定的运输。 

7.根据权利要求1所述：本天梯发明技术有单天梯法、双天梯法、多天梯法等等设计方法，如果山脉跨度比较小，可以使用单天梯法；如果山脉两侧直上直下，可以使用垂直天梯方法；如果山脉跨度比较大，或者山脉高度比较大，我们可以采用双天梯设计或者是多天梯设计；双天梯法、多天梯法能够很好的实现物资分流运输。物资分流运输需要建立物资分流运输平台，天梯卸载的物资能够在周转平台上实现分流，这样就能够实现物资的四面八方运输。 

8.根据权利要求1所述：本天梯发明技术能够实现发电运输，山区运输有上有下，由于山区内部蕴藏大量矿藏，本发明设备能够利用出山的“较重矿石”下行，同时带动进山补给上行，从而实现发电输出。由于高原山区矿物蕴藏量极大，所以矿石输出与发电输出将源源不断。本发明即能够往高原山区运输补给；同时还能够把山区内部蕴藏的矿石输送到平原冶炼，同时还能实现发电输出供山区人民使用。如果我们只开发山顶或者山腰的矿石，本发明还可以采用单一线路运行，电动机采用电能向上卷扬车厢到达山顶或者山腰，轻轨车厢被固定以后，开始往车厢内部加载矿石，当车厢下行的时候，发电机发电制动，同时把电能储备下来使用。这种方法非常适合大量开发山顶矿石使用，单一轨道和车厢以及钢丝绳卷扬设备和发电设备，本发明设备不但能够运输，同时还能够实现制动发电，设计的时候尽可能多考虑一些利用该设备进行发电的效果，这样更加有利于本发明的推广，能够更加的利国利民。