JP4138184B2 - Material input method - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下の坑道に砕石等の材料を投入する場合などに使用される材料の投入方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地下に例えば珪砂などの採取のための古い坑道（小断面トンネル）が縦横に掘削されている区域の地上に高層ビル等を建てる場合、前記坑道を埋め戻す必要があり、坑道内の底面に砕石等の舗装材を敷いた後、坑道内に流動化材（土＋セメント等）を充填する工法が採用される。
【０００３】
砕石を坑道内へ供給するためには、立坑を構築して砕石を投入し、立坑の底面から適宜の手段を使って四方に延びた多数の坑道内へ砕石を搬送する必要があり、従来の立坑内における砕石投入方法としては、砕石の落下高さが小さい場合は、砕石の空中落下による方法、ホッパーに提灯シュートを吊り下げてシュート内を落下させる方法、あるいはクレーン車で砕石搭載バケットやワイヤーモッコを吊り下げる方法が一般的である。ワイヤーモッコによる方法では、砕石のこぼれ防止用シートを敷いて砕石を積載することが行われている。
【０００４】
砕石の落下高さが中程度から大きい場合には、クレーン車でバケットを吊り、バケットに砕石を積載して降下させる方法が一般的である。この方法では、深礎工法で用いたリーダー装置（特開平１０−８８９５９：発明の名称「立坑掘削土の搬出方法およびその装置）をバケットの昇降に補助工法として用いることも安全性の向上の点と効率化の点で必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のような従来の立坑内における砕石投入方法は、次のような問題点がある。
(1) 砕石の空中落下では、材料の落下高さが大きくなるほど飛散度が大きくなり、その結果、粒度バランスが不安定になり、不良品質となる。また、砕石の飛び跳ねにより安全性の面で問題がある。
【０００６】
(2) ホッパーに提灯シュートを吊り下げて砕石を降下させる方法は、比較的少量で高低差が小さい時には可能であるが、大きい高低差の時は高速の落下が発生するため、飛散の問題があり、また提灯シュート強度に限界があり、安全上不可能となる。
(3) バケットによる方法では、時間当りの運搬量に制約がでるため、コストが割高となる。また、坑底における安定した時間当りの消費量と地上の供給側の連絡体制がフル稼働できない場合が多く、安定した作業効率が確保できない。
【０００７】
(4) ワイヤーモッコの場合、下方に砕石が落下する危険度が高く、下方での人力による同時作業が安全上できない。バケットによる降下も、上部と坑底で同時作業を行うことができない。
(5) クレーン車によるいずれの方法も、昇降作業には誘導員を必要とし、コストがかかると共に、運搬のサイクルタイムが長く必要となり、時間当りの投入量が制限される。
【０００８】
(6) いずれの方法も、環境的には飛散による公害や作業の振動騒音が大きいなどの課題が発生する。
本発明は、このような問題点を解消すべくなされたもので、その目的は、砕石等の投入材料を飛散させることなく安全に投入することができると共に、立坑上部下部での同時作業が可能となり、さらに投入材料を投入材料の搬出消費量に関わらず任意に投入することができると共に、粒度バランスの良い投入材料を材料搬出部に安定して供給することができ、作業効率の向上等を図ることができる材料の投入方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の材料の投入方法は、立坑を用いて地上から地下へ材料（砕石など）を投入する方法であり、立坑内に上部の材料投入部から下部の材料搬出部まで投入管を下端が材料搬出部の底面より上方に位置するように設置し、投入管の下方と投入管の下部内に材料を堆積させ、材料搬出部の材料堆積山から材料を搬出すると共に投入管内に材料を補充して投入管の下方と投入管の下部内に材料を堆積させておくことを特徴とする。材料の補充は、下部の材料搬出部で消費された分だけ補充するようにしてもよいし、投入管内のストック高さの所定の位置まで低下したときに補充するようにようにしてもよい。
【００１０】
以上のような構成において、材料は投入管内を降下するため、材料の飛散が防止され、粒度バランスの良い投入材料が立坑下部の材料搬出部に供給される。材料搬出部では、その底面上に堆積安息角をもって安定した円錐形状の堆積山が形成されると共に、投入管の下部内に所定高さのストックが形成される。堆積山からミニバックホウ等により搬送手段に砕石を移載すると、消費された分だけ投入管の下端から材料が速やかに下降噴出し、円錐形状の堆積山が再び形成される。この一連の滑らかな材料降下とストック効果により作業効率が向上し、また投入管内の材料ストック分により地上部での材料投入を自由度の高いものとすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施の形態に基づいて説明する。この実施形態は、地下50ｍ近くの深さに平面視で略格子状に多数掘削された古い坑道を埋め戻す場合に適用した例である。図１は本発明の砕石材料の投入方法の概要を示したものである。図２，図３は本発明の投入方法を実施するための設備の１例を示したものである。図４，図５は図２の設備の各部の詳細を示したものである。
【００１２】
図２に示すように、地上から多数の古い坑道Ａのある位置まで直径 5ｍ程度の立坑１を構築し、立坑１の下部と多数の坑道Ａの端部を横坑１１で連結する。このような立坑１内に、直径50cm程度の鋼管からなる砕石用の投入管２と、生コンクリート用の供給管３と、投入管２および供給管３等の管理用の足場４と、マンエレベーター５（図３参照）を設ける。
【００１３】
地上部にはホッパー装置６を設置し、このホッパー装置６の下部の投入口に投入管２の上端を接続し、投入管２の下端が立坑１の地底面１ａから1.5 ｍ程度上方に位置するように支持架台７で投入管２の下部を支持する。投入管２の下部は、門型の支持架台７の上部縦板７ａに添接して隅肉溶接等で固定する。図３に示すように、立坑１の横断面の片側に投入管２・供給管３・足場４等を配置し、坑道埋め戻しのためのその他の機材や資材等をクレーン等で吊り降ろしできるようにしている。
【００１４】
ホッパー装置６は、図４に示すように、ホッパー６ａの投入口６ｂが立坑１内を臨むように配置して支持架台８で支持し、ホッパー６の上部には目隠し板６ｃを立坑側の３方向において立ち上げ、砕石がこぼれるのを防止している。このようなホッパー装置６内にバックホウ（例えばバケット容量0.35ｍ³ ）を用いて砕石を投入する。
【００１５】
管理用足場４は、図２，図５に示すように、立坑１の地底面１ａ上に門型のステージ９，１０を並列して設置し、このステージ９，１０上から地上まで組み上げる。また、この足場４には、タラップが取付けられている。
以上のような構成において、次のような手順で砕石の投入を行う。
(1) 地上において、バックホウによりホッパー６ａ内に砕石を投入する。図１に示すように、投入された砕石Ｂは投入管２内を飛散することなく落下し、立坑１の地底面１ａ上に堆積し、さらに砕石の投入を続けて投入管２の下部における所定高さＨにわたって砕石Ｂが堆積されるようにする。砕石Ｂは立坑１の地底面１ａ上において堆積安息角をもって安定した円錐形状を保持する。
【００１６】
(2) 立坑１の地底面１ａ上に配置したミニバックホウを使用して前記円錐形状の砕石堆積山から砕石Ｂを適宜の搬送手段に移載し、各坑道Ａ内に搬送して坑道底面に砕石を敷いていく。ミニバックホウにより搬出された分だけ、投入管２の下端面から砕石Ｂが速やかに下降噴出して補充され、安定した円錐形状の砕石堆積山が形成される。ミニバックホウにより搬出された分を地上から投入補充し、あるいは投入管２の下部内のストック分が所定量だけ減少すると、地上から投入補充し、投入管２の下部内に常に砕石Ｂが堆積されるようにする。
【００１７】
このような一連の滑らかな地下底部の砕石降下とストック効果が作業効率の向上になる。また、地上部のバックホウによる砕石投入作業は投入管内の砕石ストック量の適量を計りつつ補充するものであり、投入管内の砕石ストック分により、地下での搬出消費された分量と地上の砕石投入時期に時間的連鎖を余り必要としない投入側の「ゆとり」が生まれ、かつ安全に砕石の降下運搬を連続的に行える効用が得られる。
【００１８】
ミニバックホウで移載された砕石Ｂは適宜の搬送手段（バケット付き電動フォークリフトやコンベヤ等）により各坑道Ａ内へ搬送され、坑道Ａの底面に厚さ15〜30ｃｍ程度の厚さで敷き詰められる。砕石の敷き詰めが完了すると、砕石上に土とセメントの流動化材料を適宜の手段により充填して坑道を埋め戻し、セメントの固化により、地山強度が復元される。
【００１９】
なお、以上は古い坑道内に砕石を投入・運搬する例について説明したが、これに限らず、材料を上部から下部へと投入し、所定の場所へ運搬する場合にも本発明の投入方法を適用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果を奏することができる。
(1) 材料が投入管内を降下するため、材料の飛散を防止することができる。
(2) 材料が投入管内を降下するため、作業空間が少なくて済み、かつ安全性が高い。
【００２１】
(3) マンエレベーターの昇降や下部での材料搬出作業等を材料投入作業と同時に行うことができる。
(4) 材料落下と降下時の騒音防止効果がある。
(5) 材料の飛散がなく、また投入管内のストック分により小落差となるため、材料の分離が防止され、粒度バランスの良い所要の材料品質を確保することができる。
【００２２】
(6) 材料の堆積山への滑らかな降下補充と、ストック効果により作業効率が大幅に向上する。
(7) 投入管内に材料が常にストック状態にあり、地上部の材料投入量と下部での材料搬出消費の差が時間的にラフな調整でよいため、地上部での材料投入を自由度の高いものとすることができ、必要な時に材料を投入すればよいため、コストの低減を図ることができる。
【００２３】
(8) 設備の使用期間が長期間あるいは作業の容量が大になるに従って作業効率が良くなり、経済性が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の材料の投入方法の概要を示した縦断面図である。
【図２】本発明の投入方法を実施するための投入設備の１例であり、(a) は全体の縦断面図、(b) は地上投入部の正面図、(c) は地下底部の正面図である。
【図３】図２の投入設備の平面図である。
【図４】本発明の投入設備におけるホッパー装置であり、(a) は平面図、(b) は側面図、(c) は正面図、(d) は設置状態の側面図、(e) は設置状態の正面図である。
【図５】本発明の投入設備における足場ステージであり、(a) は一方のステージの正面図、(b) は他方のステージの正面図、(c) は平面図、(d) は側面図である。
【符号の説明】
Ａ……坑道
Ｂ……砕石
Ｈ……投入管ストック量の高さ
１……立坑、１ａ…地底面
２……砕石用の投入管
３……生コン用の供給管
４……管理用の足場
５……マンエレベーター
６……ホッパー装置
６ａ…ホッパー、６ｂ…投入口、６ｃ…目隠し板
７……投入管の支持架台、７ａ…上部縦板
８……ホッパーの支持架台
９，１０…足場のステージ
１１……横坑[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a material charging method used when a material such as crushed stone is charged into an underground tunnel.
[0002]
[Prior art]
When building a high-rise building or the like on the ground in an area where old tunnels (small cross-section tunnels) for excavation, such as silica sand, are excavated vertically and horizontally, it is necessary to backfill the tunnels and crushed stones on the bottom of the tunnel After laying pavement material such as, the method of filling the tunnel with fluidizing material (soil + cement etc.) is adopted.
[0003]
In order to supply crushed stone into the shaft, it is necessary to construct a shaft, throw in the crushed stone, and transport the crushed stone into a number of tunnels extending in all directions from the bottom of the shaft using appropriate means. As for the method of throwing crushed stone in the shaft, if the fall height of the crushed stone is small, the method by dropping the crushed stone in the air, the method of hanging the lantern chute on the hopper and dropping the inside of the chute, or the bucket and wire with crushed stone by crane truck A method of hanging the mocco is common. In the method using wire mocco, a crushed stone spill prevention sheet is laid and the crushed stone is loaded.
[0004]
When the fall height of the crushed stone is medium to large, a method of hanging a bucket with a crane truck and loading the crushed stone on the bucket and dropping it is common. In this method, it is also possible to use the leader device used in the deep foundation method (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-88959: invention “method for carrying out shaft excavation soil and its device) as an auxiliary method for raising and lowering the bucket. It is necessary in terms of efficiency.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method for putting crushed stone in the shaft as described above has the following problems.
(1) In the air fall of crushed stone, the greater the drop height of the material, the greater the scattering degree. As a result, the particle size balance becomes unstable, resulting in poor quality. Moreover, there is a problem in terms of safety due to the jumping of crushed stones.
[0006]
(2) The method of hanging the lantern chute on the hopper and lowering the crushed stone is possible when the height difference is small with a relatively small amount, but when the height difference is large, a high-speed fall occurs, so there is a problem of scattering. Yes, and there is a limit to the strength of the lantern chute, making it impossible for safety reasons.
(3) With the bucket method, the amount of transport per hour is limited, which increases the cost. In addition, the stable consumption per hour at the bottom of the pit and the contact system on the supply side on the ground are often not fully operational, and stable work efficiency cannot be ensured.
[0007]
(4) In the case of wire mocco, there is a high risk of crushed stones falling down, and simultaneous work by human power in the downward direction is not safe. A bucket descent cannot be carried out simultaneously at the top and bottom.
(5) Both methods using a crane vehicle require a guide for the lifting operation, which is costly, requires a long cycle time for transportation, and limits the amount of input per hour.
[0008]
(6) Both methods cause problems such as environmental pollution caused by scattering and large vibration noise during work.
The present invention has been made to solve such problems, and its purpose is to allow the input material such as crushed stones to be safely input without being scattered and to simultaneously operate in the lower part of the shaft. In addition, the input material can be arbitrarily input regardless of the amount of the input material carried out, and the input material with a good particle size balance can be stably supplied to the material carry-out portion, thereby improving work efficiency, etc. The object is to provide a method of charging a material that can be achieved.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The material charging method of the present invention is a method of charging material (crushed stone, etc.) from the ground to the ground using a vertical shaft, and the lower end is made of the input pipe from the upper material input portion to the lower material carry-out portion in the vertical shaft. Installed so that it is located above the bottom of the unloading part, deposit material in the lower part of the input pipe and in the lower part of the input pipe, carry out the material from the material accumulation pile in the material carry-out part, and replenish the material in the input pipe The material is deposited below the input pipe and in the lower part of the input pipe. The material may be replenished by the amount consumed by the lower material carry-out section, or may be replenished when the stock height in the input pipe is lowered to a predetermined position.
[0010]
In the configuration as described above, since the material descends in the input pipe, the material is prevented from being scattered, and the input material having a good particle size balance is supplied to the material carry-out section at the lower part of the shaft. In the material carry-out portion, a conical pile having a stable angle of repose is formed on the bottom surface, and a stock having a predetermined height is formed in the lower portion of the input pipe. When the crushed stone is transferred from the pile to the conveying means by means of a mini backhoe or the like, the material is quickly ejected from the lower end of the charging pipe by the consumed amount, and a cone-shaped pile is formed again. The work efficiency is improved by this series of smooth material lowering and stock effect, and the material input in the input pipe can provide a high degree of freedom for material input on the ground.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiment. This embodiment is an example applied to refilling an old tunnel that has been excavated in a large number of grids in a plan view at a depth near 50 m underground. FIG. 1 shows an outline of a method for charging crushed stone material according to the present invention. 2 and 3 show an example of equipment for carrying out the charging method of the present invention. 4 and 5 show details of each part of the equipment of FIG.
[0012]
As shown in FIG. 2, a shaft 1 having a diameter of about 5 m is constructed from the ground to a position where a large number of old shafts A are located, and the lower portion of the shaft 1 and the ends of the many shafts A are connected by a horizontal shaft 11. In such a shaft 1, a crushed stone input pipe 2 made of a steel pipe having a diameter of about 50 cm, a ready-mixed concrete supply pipe 3, a management scaffold 4 such as the input pipe 2 and the supply pipe 3, and a man elevator 5 (see FIG. 3).
[0013]
A hopper device 6 is installed on the ground, and the upper end of the input pipe 2 is connected to the input port at the lower part of the hopper device 6, and the lower end of the input pipe 2 is located about 1.5 m above the bottom surface 1 a of the shaft 1. Thus, the lower part of the injection tube 2 is supported by the support frame 7. The lower part of the input pipe 2 is fixed to the upper vertical plate 7a of the gate-type support frame 7 by fillet welding or the like. As shown in FIG. 3, the injection pipe 2, the supply pipe 3, the scaffold 4, etc. are arranged on one side of the cross section of the shaft 1 so that other equipment and materials for mine backfilling can be suspended with a crane or the like. I have to.
[0014]
As shown in FIG. 4, the hopper device 6 is arranged so that the inlet 6 b of the hopper 6 a faces the inside of the shaft 1 and is supported by the support frame 8. A blindfold plate 6 c is placed on the top of the hopper 6 on the shaft side 3. Launched in the direction to prevent spilling of crushed stones. A crushed stone is put into such a hopper device 6 using a backhoe (for example, a bucket capacity of 0.35 m ³ ).
[0015]
As shown in FIGS. 2 and 5, the management scaffold 4 is installed in parallel on the ground surface 1 a of the shaft 1 in parallel with the gate-type stages 9 and 10 and is assembled from above the stages 9 and 10 to the ground. The scaffold 4 is attached with a trap.
In the above configuration, the crushed stone is charged in the following procedure.
(1) On the ground, crushed stone is thrown into the hopper 6a by a backhoe. As shown in FIG. 1, the input crushed stone B falls without scattering in the input pipe 2, accumulates on the bottom surface 1 a of the shaft 1, and further continues to input crushed stones at a lower portion of the input pipe 2. The crushed stone B is deposited over the height H. The crushed stone B maintains a stable conical shape with a deposition angle of repose on the bottom surface 1 a of the shaft 1.
[0016]
(2) Using a mini backhoe placed on the bottom surface 1a of the shaft 1, transfer the crushed stone B from the cone-shaped crushed stone pile to an appropriate transport means, and transport it into each mine channel A to the bottom of the mine shaft. Laying crushed stones. The crushed stone B quickly descends and is replenished from the lower end surface of the input pipe 2 by the amount carried out by the mini backhoe, and a stable cone-shaped crushed stone pile is formed. When the amount carried out by the mini backhoe is replenished from the ground, or when the stock in the lower part of the input pipe 2 decreases by a predetermined amount, the replenishment is performed from the ground, and crushed stone B is always deposited in the lower part of the input pipe 2. So that
[0017]
Such a series of smooth underground crushed stone fall and stock effect improve working efficiency. In addition, the crushed stone input work by the backhoe on the ground is supplemented while measuring the appropriate amount of crushed stone in the input pipe. In this way, a “clearance” on the input side that does not require much time chain is born, and it is possible to obtain the utility of continuously transporting crushed stones safely.
[0018]
The crushed stone B transferred by the mini backhoe is transported into each tunnel A by appropriate transport means (such as an electric forklift with a bucket or a conveyor), and is spread on the bottom surface of the tunnel A with a thickness of about 15 to 30 cm. When the crushed stone has been laid, the soil and cement fluidizing material is filled on the crushed stone by an appropriate means, the tunnel is backfilled, and the ground strength is restored by solidifying the cement.
[0019]
In addition, although the above demonstrated the example which throws and conveys a crushed stone in an old tunnel, it is not restricted to this, The throwing method of this invention is applied also when throwing material from the upper part to the lower part, and conveying to a predetermined place. Can be applied.
[0020]
【The invention's effect】
Since this invention consists of the above structures, there can exist the following effects.
(1) Since the material descends in the charging pipe, it is possible to prevent the material from scattering.
(2) Since the material descends in the input pipe, less work space is required and safety is high.
[0021]
(3) Man elevator can be moved up and down, and material can be carried out at the bottom.
(4) There is a noise prevention effect at the time of material fall and descent.
(5) There is no scattering of material, and a small drop is caused by the stock in the input pipe, so that separation of the material is prevented and the required material quality with a good particle size balance can be ensured.
[0022]
(6) Work efficiency is greatly improved by smooth replenishment of materials to piles of piles and stock effect.
(7) Since the material is always in stock in the input pipe, the difference between the material input amount in the ground part and the material carry-out consumption in the lower part may be adjusted roughly in time. The cost can be reduced because the material can be expensive and the material only needs to be input when necessary.
[0023]
(8) The work efficiency improves and the economic efficiency increases as the equipment is used for a long time or the work capacity is increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of a material charging method of the present invention.
[Fig. 2] Fig. 2 is an example of a charging facility for carrying out the charging method of the present invention. (A) is a longitudinal sectional view of the whole, (b) is a front view of the ground charging portion, and (c) is a bottom portion of the underground. It is a front view.
FIG. 3 is a plan view of the charging facility of FIG. 2;
FIG. 4 is a hopper device in the charging facility of the present invention, (a) is a plan view, (b) is a side view, (c) is a front view, (d) is a side view in an installed state, and (e) is a side view. It is a front view of an installation state.
FIG. 5 is a scaffold stage in the charging equipment of the present invention, (a) is a front view of one stage, (b) is a front view of the other stage, (c) is a plan view, and (d) is a side view. It is.
[Explanation of symbols]
A ... tunnel B ... crushed stone H ... input pipe stock amount height 1 ... vertical shaft, 1a ... ground 2 ... crushed stone input pipe 3 ... ready-container feed pipe 4 ... management scaffolding 5 ... Man Elevator 6 ... Hopper device 6a ... Hopper, 6b ... Loading port, 6c ... Blindfold plate 7 ... Loading pipe support frame, 7a ... Upper vertical plate 8 ... Hopper support frame 9, 10 ... Scaffolding Stage 11 ... Horizontal shaft

Claims (1)

立坑を用いて地上から地下へ材料を投入する方法であり、立坑内に上部の材料投入部から下部の材料搬出部まで投入管を下端が材料搬出部の底面より上方に位置するように設置し、投入管の下方と投入管の下部内に材料を堆積させ、材料搬出部の材料堆積山から材料を搬出すると共に投入管内に材料を補充して投入管の下方と投入管の下部内に材料を堆積させておくことを特徴とする材料の投入方法。This is a method of using a shaft to feed material from the ground to the basement. The pipe is installed in the shaft from the upper material loading part to the lower material carrying part so that the lower end is located above the bottom surface of the material carrying part. The material is deposited in the lower part of the input pipe and in the lower part of the input pipe, the material is carried out from the material pile of the material carry-out part, and the material is filled in the input pipe, and the material is placed in the lower part of the input pipe and the lower part of the input pipe The material is charged by depositing the material.

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