JPH1144181A - ズリ搬送方法および自走式コンベア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業の容易化を図ることのできるズリ搬送方
法および自走式コンベアを提供することを課題とする。 【解決手段】 自走式ブリッジコンベア２５の後端を、
主ベルトコンベア３０の走行レール３１上で走行可能と
された支持架台２７に支持させる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル等を構築
するために地山を掘削するに際し切羽で発生するズリ
や、積込位置が刻々と変化する山積みされたズリ等を搬
送するズリ搬送方法および自走式コンベアに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トンネルや地山を掘削するに際
して、切羽面の岩盤を発破、削岩、割岩するなどしたと
きに生じるズリは、ダンプトラック等により搬出してい
る。しかし、ダンプトラックから発生する排気ガス、粉
塵、騒音等は周辺環境や作業環境を悪化させる要因とな
る上、特にトンネル掘削においては、ダンプトラックの
入れ替え時等の際には、その搬送作業を中断しなければ
ならないため搬送作業効率が悪いという問題もある。

【０００３】このため、近年では電動のベルトコンベア
の利用が検討されているが、ベルトコンベアを用いるに
は、ズリをベルトコンベア上に搭載して搬送するため
に、ズリをベルトコンベアで搬送できる大きさに破砕す
る必要がある。本発明者らは、このようにズリを破砕し
てベルトコンベアで搬送する技術として、特開平９−０
８８４８５号公報に示すようなズリ破砕装置を既に提案
した。この技術は、単にズリを破砕して搬送するだけで
なく、自走可能な破砕機構の後方に、揺動・旋回自在
で、かつ自走可能な可動コンベアを配置する構成となっ
ている。これにより、ズリの搭載位置が変わったり掘削
の進捗に伴って破砕機構とベルトコンベアとの位置関係
がずれた場合に、可動コンベアを揺動・旋回させること
によってその位置関係を容易に調整できるようにしたも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような本発明者らが提案した技術においても、以下の
ような問題が存在する。すなわち、破砕機構とベルトコ
ンベアとの位置関係がずれた場合に、可動コンベアを揺
動・旋回させてその位置関係を調整するには、前端部側
を破砕機構に対応させ、かつ後端部側をベルトコンベア
に対応させなければならず、従来よりは大幅に位置調整
を行うことができるものの、依然として作業の容易化と
いう点で改善の余地が残されている。本発明は、以上の
ような点を考慮してなされたもので、より一層作業の容
易化を図ることのできるズリ搬送方法および自走式コン
ベアを提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ズリを後方へ搬送するため、最前部に配備したズリ積込
み手段でズリをその後方のズリ破砕装置に積み込み、該
ズリ破砕装置でズリを破砕した後、これを後方の自走式
コンベアに移載し、該自走式コンベアではズリを後方に
搬送して、これを該自走式コンベアの後端が移動自在に
連係されたベルトコンベアに受け渡し、しかる後には前
記ズリを該ベルトコンベアで最後部まで搬送していくこ
とを特徴としている。

【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１記載のズ
リ搬送方法であって、ズリの搭載位置が前進または後退
したりするとき等には、前記自走式コンベアを自走させ
て、その後端を前記ベルトコンベアに連係させたままの
状態で前進または後退させることを特徴とするズリ搬送
方法。している。

【０００７】請求項３に係る発明は、自走式コンベアで
あって、該自走式コンベアは、自走可能な走行台車上に
旋回可能に搭載されるとともに、その後端部が支持架台
上に連係されて支持され、該支持架台が前記自走式コン
ベアの後方に設置されるベルトコンベア上に沿って移動
可能とされていることを特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るズリ搬送方法
および自走式コンベアの実施の形態の一例を、図１ない
し図５を参照して説明する。ここでは本発明に係るズリ
搬送方法および自走式コンベアを、例えばトンネルの掘
削ズリの搬送に用いる場合を例に挙げる。図１は本発明
のズリ搬送方法に用いる搬送装置の前部の構成を示す平
面図、図２は同部分の側面図、図３は図２に後続する部
分の側面図、図４（ａ）は同装置におけるスライドセン
トル通過部分の構成を示す側面図、図４（ｂ）は同部分
の横断面図、図５は同装置における坑口側の構成を示す
側面図である。

【０００９】このズリ搬送装置は、図１に示すトンネル
１の切羽（最前部）２で発生した最前部のズリを後方へ
搬送するもので、トンネル１の切羽２に対して配備され
たズリ積込み機（ズリ積込み手段）１１と、ズリ積込み
機１１に後続して配備された自走式クラッシャー装置
（ズリ破砕装置）１３と、自走式クラッシャー装置１３
に後続して配備された自走式ブリッジコンベア（自走式
コンベア）２５と、図２に示す自走式ブリッジコンベア
２５の位置から、図５に示すように最後部となる坑口
（最後部）１００まで一体的に延ばされた主ベルトコン
ベア（ベルトコンベア）３０とから構成されている。な
お、最前部の切羽２の付近には、小型の補助ズリ積込み
機１２も配備されている。

【００１０】図１、図２に示すように、ズリ積込み機１
１は、走行台車１１ｂ上に積込み用のチェーンコンベア
１１ａを有しており、切羽２で発生したズリを後方高所
に運び、自走式クラッシャー装置１３上に落下させる。

【００１１】自走式クラッシャー装置１３は、クローラ
ータイプの走行機構２０と、固定ジャッキ２１とを有
し、任意の位置に自走させて固定することができる。走
行機構２０は、エンジンまたはモータの両方で駆動でき
るようになっている。

【００１２】この自走式クラッシャー装置１３は、前部
に振動グリズリフィーダ１４を備えており、ズリ積込み
機１１から落下して来るズリをここで受け取る。振動グ
リズリフィーダ１４に投入されたズリのうち、小さいも
のは、そのままふるい落とされて、下方に配置したベル
トコンベア１５に乗る。大きいものは、振動グリズリフ
ィーダ１４から、後部に配備されたエプロンフィーダ１
６に乗り移り、横型ジョークラッシャー１７に送り込ま
れ、小さく破砕される。この横型ジョークラッシャー１
７は、縦方向の回転軸（図示なし）を有して、水平方向
に作動してズリを挟み込む二枚一対のジョー１７ａ，１
７ａを備えたものである。そして、破砕されたズリは、
前記下方に配したベルトコンベア１５上で、小さいズリ
と一緒になり、自走式クラッシャー装置１３の後端部に
て自走式ブリッジコンベア２５の前端に乗り移る。

【００１３】通常のジョークラッシャーは縦型のジョー
を持つため機械の高さが高くなり、トンネル内等の狭い
空間には入れられないが、この横型ジョークラッシャー
１７は、二枚一対のジョー１７ａ，１７ａを横置きにし
て高さを小さくしてある（２ｍ程度）ので、トンネル内
にさえ入れることができる。そして、横置きにしたた
め、材料の供給をエプロンフィーダ１６により強制的に
行っている。

【００１４】発生したズリの全てをクラッシング（破
砕）すると、破砕時間もかかり無駄であるが、この自走
式クラッシャー装置１３では、クラッシングの前段階で
振動グリズリフィーダ１４によりズリの大小を選別し、
所定の大きさ以上のズリだけを破砕するようにし、所定
以下のズリは振動グリズリフィーダ１４を通過させて、
そのまま下部のベルトコンベア１５に落とすようにして
いるので、破砕時間も短縮され、効率がよい。

【００１５】なお、振動グリズリフィーダ１５、横型ク
ラッシャー１７、ベルトコンベア１６、エプロンフィー
ダ１６の駆動は常時行うので電動式である。

【００１６】自走式ブリッジコンベア２５は、発破時に
約３０〜５０ｍ後方に退避でき、搬送作業時に元の位置
に戻せるように、図１、図２に示すごとく、前部がクロ
ーラータイプの走行台車２６の旋回台２８上に搭載され
ている。そして、旋回台２８を回すことにより、水平方
向に振れるようになっている。また、高さ調整用ジャッ
キ２９により高さ調節ができるようになっている。

【００１７】この自走式ブリッジコンベア２５は、自走
式クラッシャー装置１３から主ベルトコンベア３０に、
ズリをうまく乗り継がせるためのものであり、後端が、
主ベルトコンベア３０の前端部に設けたウォーキングフ
レーム３５上に乗っている。この後端支持部には、ウォ
ーキングフレーム３５に設けた走行レール３１上を前後
方向に走行し得る車輪付きの支持架台２７が設けられて
いる。走行レール３１は、主ベルトコンベア３０の前端
から所定の範囲に敷設されており、自走式ブリッジコン
ベア２５の後退時に、その後端を確実に支えられるよう
になっている。図３において、符号Ｌで示す範囲が、発
破時に支持架台２７が移動する範囲であり、その範囲よ
りさらに後方位置にはストッパ３４が設けられている。

【００１８】主ベルトコンベア３０は、１本のベルト３
２で最後部の坑外まで連続しており、ズリを一気に坑外
へ搬送できるようになっている。主ベルトコンベア３０
の前部には、該前部の位置を前進させる前進機構として
ウォーキング装置３６が設けられている。ウォーキング
装置３６は、ウォーキングフレーム３５と、ウォーキン
グブーツ３８と、昇降用油圧ジャッキ４０と、前後進用
油圧ジャッキ４１とから構成されている。

【００１９】ウォーキング装置３６は、前側ウォーキン
グ装置３６Ａ及び後側ウォーキング装置３６Ｂに分割さ
れており、前側ウォーキング装置３６Ａと後側ウォーキ
ング装置３６Ｂは、上下動誤差吸収フレーム３５Ｃを介
して連結されている。ウォーキングフレーム３５は、前
側ウォーキング装置３６Ａ及び後側ウォーキング装置３
６Ｂに対応して、前側ウォーキングフレーム３５Ａ及び
後側ウォーキングフレーム３５Ｂに分割されている。上
下動誤差吸収フレーム３５Ｃは、これら前側ウォーキン
グフレーム３５Ａ及び後側ウォーキングフレーム３５Ｂ
の上下動の誤差を吸収するものである。

【００２０】ウォーキングブーツ３８は、ガイドシュー
３７を介してウォーキングフレーム３５Ａ、３５Ｂに前
後方向スライド自在に２個ずつ支持されている。前後の
ウォーキングブーツ３８は連結棒４２で連結されてい
る。前後進用油圧ジャッキ（ウォーキングブーツ駆動機
構）４１は、これらウォーキングブーツ３８を前後方向
に移動させるものであり、昇降用油圧ジャッキ４０は、
各ウォーキングフレーム３５Ａ、３５Ｂの前後に配備さ
れている。

【００２１】ウォーキング装置３６を前進させる場合、
まず、昇降用油圧ジャッキ４０によりウォーキングフレ
ーム３５Ａ、３５Ｂを持ち上げて、ウォーキングブーツ
３８を床面から浮かせる。次にその状態で、前後進用油
圧ジャッキ４１を駆動することにより、浮いた状態のウ
ォーキングブーツ３８を前に移動させる。前側に移動さ
せたら、昇降用油圧ジャッキ４０によりウォーキングフ
レーム３５Ａ、３５Ｂを下げて、ウォーキングブーツ３
８を床面に着地させる。次いで、前後進用油圧ジャッキ
４１を反対向きに駆動することで、反力によってウォー
キングフレーム３５Ａ、３５Ｂを前進させる。その際、
ウォーキングブーツ３８は床面に突っ張っている。１回
のストローク以上に前進させる場合は、上の操作の繰り
返しにより必要量だけ前進させる。

【００２２】坑口まで繋がる主ベルトコンベア３０は、
途中、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、トンネル１内
に配備されたスライドセントル５０を通過する。この通
過部分においては、主ベルトコンベア３０の搬送ベルト
３２Ａが、スライドセントル５０の脚部５０ａの途中に
設けた筒形フレーム５８内に貫通させられて、筒形フレ
ーム５８内に配備されたキャリアローラ５９により支持
されている。

【００２３】また、この区間では、ベルト幅分の水平ス
ペースをセントル５０内に設けるのが難しいので、リタ
ーンベルト３２Ｂを、水平ではなく、垂直に保持するこ
とにより、スペース確保を行っている。この場合、リタ
ーンベルト３２Ｂを水平から垂直へ移行する区間Ｓ１、
及び垂直から水平に移行する区間Ｓ２が必要であるか
ら、その区間では矯正ローラ４７によりベルト３２Ｂの
方向転換を行っている。このようにすることにより、通
常とあまり変わりなくスライドセントル５０の使用が可
能となる。

【００２４】また、坑口１００まで繋がる主ベルトコン
ベア３０は、途中、図５に示すようにインバート掘削部
７０を通過する。その際に主ベルトコンベア３０のキャ
リアローラは、少なくともこの区間では、トンネル１の
側壁から延ばしたブラケット４４により支持させてお
り、これにより、掘削機７１によるインバート掘削部７
０の掘削作業を可能にしている。

【００２５】主ベルトコンベア３０の後端部（坑口１０
０付近）には、余裕ベルト３２Ｃを貯留し且つ図３のウ
ォーキング装置３６の前進に合わせて余裕ベルト３２Ｃ
を繰り出すためのベルトストレージ装置（ベルト延伸緊
張装置）８０が設けられている。ベルト３２は、駆動プ
ーリ９０を先端にして搬送側からリターン側に反転す
る。ベルトストレージ装置８０はリターン側に配設され
ている。

【００２６】ベルトストレージ装置８０は、固定フレー
ム８２と可動フレーム８３間に貯留スペース８１を確保
し、貯留スペース８１に１００〜２００ｍ程度の余裕ベ
ルト３２Ｃを蓄えたものである。余裕ベルト３２Ｃは、
多数のプーリ８４を用いて幾重にも往復させることで貯
留スペース８１に収められており、可動フレーム８３を
緊張用ウインチ８７で動かすことにより、張力を加減し
ながら、リターンベルト３２Ｂとして繰り出される。

【００２７】なお、緊張用ウインチ８７は、主ベルトコ
ンベア３０のウォーキング装置３６に設けた前後進用油
圧ジャッキ４１の張り出しに応じて駆動される。即ち、
ベルト３２の張力が図示しないセンサで検出されてお
り、その検出値に応じて、緊張用ウインチ８７が緩み側
に駆動され、ベルト３２が順次繰り出されて行く。これ
により、主ベルトコンベア３０の延伸が行われる。

【００２８】１００〜２００ｍの余裕ベルト３２Ｃを貯
留しておくと、ベルト３２の繰り出しにより、約２週
間、主ベルトコンベア３０の延伸に対応できる。そこ
で、余裕ベルト３２Ｃが少なくなってきたら、余裕ベル
ト３２Ｃを全部繰り出してしまう前に、新たに予備とし
て置かれているベルトを中間に継ぎ足し、新たにトンネ
ル進行に合わせて繰り出せるようにしておく。

【００２９】次に一連の作用を述べる。発破等により切
羽２で生じたズリを搬送する場合は、図示のように、前
端にズリ積込み機１１を配備し、その後方に自走式クラ
ッシャー装置１３を配備し、さらにその後方に自走式ブ
リッジコンベア２５を配備する。そして、ズリを自走式
クラッシャー装置１３、自走式ブリッジコンベア２５を
経て主ベルトコンベア３０に乗せる。主ベルトコンベア
３０に乗せられたズリは、ベルト３２が坑口１００まで
連続して延びているので、一気に坑口１００まで運ばれ
る。

【００３０】掘進に応じて搬送装置を前進させる場合、
自走式クラッシャー装置１３及び自走式ブリッジコンベ
ア２５については、そのまま自走により前進させる。ま
た、主ベルトコンベア３０については、ウォーキングブ
ーツ３８の操作により前部を前進させ、ベルトストレー
ジ装置８０によってベルト３２を繰り出すことで、全長
を延伸させる。

【００３１】また、発破時には、ズリ積込み機１１、自
走式クラッシャー装置１３、自走式ブリッジコンベア２
５を所定の位置まで後退させる。これにより、切羽２か
ら離れた位置にある主ベルトコンベア３０はもちろん、
ズリ積込み機１１、自走式クラッシャー装置１３、自走
式ブリッジコンベア２５も、発破による飛石の影響を受
けないようにすることができる。

【００３２】そして、自走式ブリッジコンベア２５の後
端が、主ベルトコンベア３０の走行レール３１上を走行
可能とされた支持架台２７に支持されているので、上記
のようにして、掘進に応じた搬送装置の前進時や発破時
に自走式ブリッジコンベア２５を前進または後退させる
に際しては、その後端を確実に支えることができる。

【００３３】なお、上記実施の形態では、本発明に係る
ズリ搬送方法および自走式コンベアを、例えばトンネル
の掘削ズリの搬送に用いる構成としたが、これ以外に、
ズリの積込位置が刻々と変化する場合等、他の場合にも
本発明を適用することにより、上記と同様の効果を得る
ことが可能である。その場合、ズリ搬送装置を、上記実
施の形態では徐々に前進させて延長していく構成とした
が、これとは逆に、徐々に後退させて縮めていく構成と
しても良い。これ以外にも、本発明に係る主旨を逸脱し
ない範囲内であれば、他のいかなる構成を採用しても良
い。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および２
に係るズリ搬送方法によれば、発破等により生じたズリ
をズリ破砕装置で破砕し、これを自走式コンベアを介し
てベルトコンベアに移載して後方に搬送していくので、
作業の効率向上が図れる。また、ズリ破砕装置とベルト
コンベアの間に自走式コンベアを配備したので、ベルト
コンベアと切羽等との距離を大きく保つことができ、発
破時の影響からベルトコンベアを保護することができ
る。しかも、確実にズリをベルトコンベアに乗り継がせ
ることができる。この場合、ズリ破砕装置及び自走式コ
ンベアを、発破時に後方に退避させることができるの
で、発破による飛石の影響から機器を守ることができ
る。さらに、自走式コンベアの後端はベルトコンベアの
前部の所定範囲に移動自在に連係しているので、自走式
コンベアの位置が移動した場合でも、その後端は常にベ
ルトコンベア上に位置するので、移動をより容易に行う
ことができ、またズリの乗り継ぎにも無理がなくなる。
また、トンネルの掘進に際しては、ズリ破砕装置や自走
式コンベアをそのまま自走により前進させることができ
るので、容易に掘進やズリ搭載位置の変化に追従させる
ことができる。従って、ベルトコンベアを採用する際の
問題を全て解消することができ、ベルトコンベアでズリ
の搬送を行うことにより、ダンプトラックによる搬送と
比べて、トンネル内の作業環境の改善を図ることがで
き、また連続搬送により搬送効率の向上が図れる。

【００３５】請求項３に係る自走式コンベアによれば、
ベルトコンベア上を移動自在とされた支持架台に支持さ
れているので、掘進に応じた搬送装置の前進時や発破時
に、自走式コンベアを前進または後退させるときには、
その後端を確実に支えることができる。これにより、自
走式コンベアの移動をより容易に行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るズリ搬送方法に用いるズリ搬送
装置の前部の構成を示す平面図である。

【図２】 同装置の前部の構成を示す側面図である。

【図３】 図２に後続する部分の側面図である。

【図４】 （ａ）は同装置におけるスライドセントル通
過部分の構成を示す側面図、（ｂ）は同部分の横断面図
である。

【図５】 同装置における坑口側の構成を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

２ 切羽（最前部） １１ ズリ積込み機（ズリ積込み手段） １３ 自走式クラッシャー装置（ズリ破砕装置） ２５ 自走式ブリッジコンベア（自走式コンベア） ２６ 走行台車 ２７ 支持架台 ３０ 主ベルトコンベア（ベルトコンベア） １００ 坑口（最後部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 澄雄 福岡県大牟田市旭町２丁目28番地 株式会 社三井三池製作所三池事業所内 (72)発明者 辻 和時 東京都中央区日本橋室町２丁目１番１号 株式会社三井三池製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ズリを後方へ搬送するため、最前部に配
   備したズリ積込み手段でズリをその後方のズリ破砕装置
   に積み込み、 該ズリ破砕装置でズリを破砕した後、これを後方の自走
   式コンベアに移載し、 該自走式コンベアではズリを後方に搬送して、これを該
   自走式コンベアの後端が移動自在に連係されたベルトコ
   ンベアに受け渡し、しかる後には前記ズリを該ベルトコ
   ンベアで最後部まで搬送していくことを特徴とするズリ
   搬送方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のズリ搬送方法であって、
   ズリの搭載位置が前進または後退したりするとき等に
   は、前記自走式コンベアを自走させて、その後端を前記
   ベルトコンベアに連係させたままの状態で前進または後
   退させることを特徴とするズリ搬送方法。
3. 【請求項３】 自走式コンベアであって、該自走式コン
   ベアは、自走可能な走行台車上に旋回可能に搭載される
   とともに、その後端部が支持架台上に連係されて支持さ
   れ、該支持架台が前記自走式コンベアの後方に設置され
   るベルトコンベア上に沿って移動可能とされていること
   を特徴とする自走式コンベア。