JPH1144183A - ズリ搬送方法およびベルトコンベア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 障害物がある部分においても、障害物を回避
するだけでなく所要のスペースを確保することのできる
ズリ搬送方法およびベルトコンベアを提供することを課
題とする。 【解決手段】 主ベルトコンベア３０では、スライドセ
ントル５０の通過部分において、搬送ベルト３２Ａをス
ライドセントル５０に設けた筒形フレーム５８内に貫通
させ、また、リターンベルト３２Ｂを垂直に保持する構
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
送するとき等に用いて好適なズリ搬送方法およびベルト
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８−１
７７３８６号公報に示すようなズリ破砕装置を既に提案
した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のベルトコンベアでは、例えばトンネル構
築におけるセントルを通過する部分においては、このセ
ントルが障害物となりベルトコンベアを直線的に配置で
きなかったり、またセントルとベルトコンベアによって
スペースが占められてしまい、例えば作業員用の通路が
確保できなかったり、といった問題が発生する。本発明
は、以上のような点を考慮してなされたもので、障害物
がある部分においても、障害物を回避するだけでなく所
要のスペースを確保することのできるズリ搬送方法およ
びベルト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
コンベアを介してベルトコンベアに移載し、該ベルトコ
ンベアでは、障害物を避けて配設された管体内を通し
て、前記ズリを最後部まで搬送していく構成としたこと
を特徴としている。

【０００６】請求項２に係る発明は、ベルトコンベアで
あって、該ベルトコンベアは、障害物を通過する部分に
おいて、搬送側のベルトが障害物と干渉しない位置に配
設された管体内に挿通されていることを特徴としてい
る。

【０００７】請求項３に係る発明は、請求項２記載のベ
ルトコンベアであって、前記ベルトコンベアのリターン
側のベルトが、前記障害物を通過する部分において、鉛
直状態となるようガイド部材によってガイドされている
ことを特徴としている。

【０００８】請求項４に係る発明は、請求項２または３
記載のベルトコンベアであって、前記障害物が施工の進
捗にともなって前進または後退するものであるときに、
前記管体、または前記管体および前記ガイド部材が、前
記障害物に一体に取り付けられていることを特徴として
いる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るズリ搬送方法
およびベルト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移動
架台およびベルトコンベアならびにそれを用いたズリ搬
送方法を、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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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（障害物）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（搬送側のベルト）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（管
体）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。

【００２４】また、この区間では、ベルト幅分の水平ス
ペースをスライドセントル５０内に設けるのが難しいの
で、リターンベルト（リターン側のベルト）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、その区間ではスライ
ドセントル５０に取り付けた矯正ローラ（ガイド部材）
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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】そして、上記主ベルトコンベア３０では、
スライドセントル５０の通過部分においては、搬送ベル
ト３２Ａをスライドセントル５０に設けた筒形フレーム
５８内に貫通させ、また、リターンベルト３２Ｂを垂直
に保持することにより、スペース確保を行っているの
で、通常とあまり変わりなくスライドセントル５０を使
用することができる。しかも、筒型フレーム５８および
矯正ローラ４７が、スライドセントル５０に一体に取り
付けられているので、施工の進捗に伴ってスライドセン
トル５０が前進または後退する場合には、障害物回避の
ための筒型フレーム５８および矯正ローラ４７も一体に
移動させることができる。

【００３４】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ベルトコンベアを、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。また、主ベルトコンベア３０の障害物とし
て、スライドセントル５０を例に挙げたが、もちろん、
これ以外の障害物であっても良い。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。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１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。そし
て、このような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。

【００３６】加えて、請求項１に係るズリ搬送方法およ
び請求項２に係るベルトコンベアによれば、障害物の通
過部分においては、搬送側のベルトを障害物に設けた管
体内に挿通させ、さらに請求項３に係るベルトコンベア
によれば、リターン側のベルトを垂直に保持するように
したので、ベルトコンベアの延長線上に障害物がある場
合にも、これを回避し、それによってスペース確保を行
うことができる。

【００３７】さらに、請求項４に係るベルトコンベアに
よれば、障害物が、例えばトンネル掘削工事におけるス
ライドセントル等、施工の進捗にともなって前進または
後退するものであるときに、管体やガイド部材を障害物
に一体に取り付けるようにしたので、障害物の移動に伴
って、障害物回避のための管体やガイド部材を自動的に
移動させることができる。

【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） ３０ 主ベルトコンベア（ベルトコンベア） ３２Ａ 搬送ベルト（搬送側のベルト） ３２Ｂ リターンベルト（リターン側のベルト） ４７ 矯正ローラ（ガイド部材） ５０ スライドセントル（障害物） ５８ 筒形フレーム（管体） １００ 坑口（最後部）

Claims (4)

【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を介してベルトコンベアに移載
   し、該ベルトコンベアでは、障害物を避けて配設された
   管体内を通して、前記ズリを最後部まで搬送していく構
   成としたことを特徴とするズリ搬送方法。
2. 【請求項２】 ベルトコンベアであって、該ベルトコン
   ベアは、障害物を通過する部分において、搬送側のベル
   トが障害物と干渉しない位置に配設された管体内に挿通
   されていることを特徴とするベルトコンベア。
3. 【請求項３】 請求項２記載のベルトコンベアであっ
   て、前記ベルトコンベアのリターン側のベルトが、前記
   障害物を通過する部分において、鉛直状態となるようガ
   イド部材によってガイドされていることを特徴とするベ
   ルトコンベア。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載のベルトコンベア
   であって、前記障害物が施工の進捗にともなって前進ま
   たは後退するものであるときに、前記管体、または前記
   管体および前記ガイド部材が、前記障害物に一体に取り
   付けられていることを特徴とするベルトコンベア。