(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル工事において発破時とズリの搬送時に応じて切羽の後方で前後移動するズリ搬送用のベルトコンベヤ装置であって、コンベヤベルトを反転させる進退可能なテールピース台車と、そのテールピース台車の進退に応じてコンベヤベルトを出し入れするベルト収納ユニットと、そのベルト収納ユニットと前記テールピース台車の間に連結してコンベヤベルトの途中を支持し且つテールピース台車の進退に応じて全長が伸縮する伸縮フレームユニットで構成し、これらを切羽後方の床面に設置したレール上に走行可能に載せ、ウインチの力によってテールピース台車の進退及びコンベヤベルトの収納を行わせるようにしたことを特徴とするもので、前記伸縮フレームユニットが、レール上を滑走できる縦長のフレームにコンベヤベルトを支持するキャリアローラを設け、そのフレームをレールに沿って前後に複数配置してフレーム同士を所定長さのロープで連結した構造とし、しかもテールピース台車を前進させるウインチをテールピース台車に設け、そのワイヤーをレールの先端に係止して反力を得るようにし、伸縮フレームユニットを収縮させるウインチはベルト収納ユニットに設け、そのウインチのワイヤーをテールピース台車に係止してベルト収納ユニットの自重で反力を得るようにした、ベルトコンベヤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル工事で切羽の発破によって発生したズリを坑外へ搬送するためのベルトコンベヤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル工事において、切羽の発破によって発生したズリはベルトコンベヤ装置によって排出しているが、そのテールピース台車は発破の衝撃や飛来物による損傷を避けるために、切羽から４０ｍほど離れた後方の位置に設置していた。したがって、ズリを切羽からベルトコンベヤ装置まで運搬する工程が必要となり、効率が悪いものであった。
【０００３】
この問題に対し、発破時とズリの搬送時に応じて切羽の後方で前後移動できるベルトコンベヤ装置が特許文献１で提案されている。この技術は、コンベヤベルトを反転させる進退可能なテールピース台車と、そのテールピース台車の進退に応じてコンベヤベルトを出し入れするベルト収納ユニットで構成し、これらを切羽後方の床面に設置したレール上に走行可能に載せ、ウインチの力によってテールピース台車を進退させるようにしたことを特徴としている。
【０００４】
この技術によれば、発破時はテールピース台車を切羽から後退させ（コンベヤベルトは緩んで垂れ下がる）、ズリの搬送時はテールピース台車を切羽に接近させてコンベヤベルトをウインチの力で緊張させる（反力は前方のクラッシャーから得る）ことで、テールピース台車を発破の衝撃や飛来物から保護し、且つズリの搬送を効率的に行えるようにしている。
【０００５】
しかしながら、前記技術のコンベヤベルトは、ズリの搬送時に緊張させた状態で下方から支持するものが無いから、ズリの荷重で途中が大きく垂れ下がって搬送が不安定になることがあった。また、４０ｍに渡るコンベヤベルトを大きく垂れ下がらないように緊張するためには非常に強い力が必要で、コンベヤベルトに過度な負担が掛かって損傷することもあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９４３１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、ズリの搬送時にテールピース台車を切羽に接近させた際、コンベヤベルトを強く緊張させることなく安定したズリの搬送が行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  トンネル工事において発破時とズリの搬送時に応じて切羽の後方で前後移動するズリ搬送用のベルトコンベヤ装置であって、コンベヤベルトを反転させる進退可能なテールピース台車と、そのテールピース台車の進退に応じてコンベヤベルトを出し入れするベルト収納ユニットと、そのベルト収納ユニットと前記テールピース台車の間に連結してコンベヤベルトの途中を支持し且つテールピース台車の進退に応じて全長が伸縮する伸縮フレームユニットで構成し、これらを切羽後方の床面に設置したレール上に走行可能に載せ、ウインチの力によってテールピース台車の進退及びコンベヤベルトの収納を行わせるようにしたことを特徴とするもので、前記伸縮フレームユニットが、レール上を滑走できる縦長のフレームにコンベヤベルトを支持するキャリアローラを設け、そのフレームをレールに沿って前後に複数配置してフレーム同士を所定長さのロープで連結した構造とし、しかもテールピース台車を前進させるウインチをテールピース台車に設け、そのワイヤーをレールの先端に係止して反力を得るようにし、伸縮フレームユニットを収縮させるウインチはベルト収納ユニットに設け、そのウインチのワイヤーをテールピース台車に係止してベルト収納ユニットの自重で反力を得るようにした、ベルトコンベヤ装置
にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発破時にテールピース台車を切羽から後退させると、伸縮フレームユニットが収縮してコンベヤベルトがベルト収納ユニットに収納される。ズリの搬送時にテールピース台車を切羽に接近させると、伸縮フレームユニットが伸張してコンベヤベルトがベルト収納ユニットから繰り出される。したがって、コンベヤベルトは伸縮フレームユニットで常に支持されるから、強い力で緊張させなくてもズリの荷重で大きく垂れ下がることがなく、コンベヤベルトの損傷を防止して安定したズリの搬送が行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例のテールプーリ台車の側面図である。
【図２】実施例のベルト収納ユニットの側面図である。
【図３】実施例の伸縮フレームユニットの側面図である。
【図４】実施例の伸縮フレームユニットの第１〜３フレームの説明図である。
【図５】実施例のベルトコンベヤ装置の伸縮を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の伸縮フレームユニットとしては、コンベヤベルトを支持でき且つテールピース台車の進退に応じて全長が伸縮できる構造であれば全て採用できるが、特にキャリアローラを備えた縦長のフレームを前後に複数配置して所定長さのロープで連結したものが、構造が簡易で低コストで製作できて実用的である。
【００１２】
テールピース台車を前進させるウインチのワイヤーは、レールの他、地盤にアンカー等で係止したりテールピース台車の前方に有する重機に直接係止して反力を得ることもできる。伸縮フレームユニットを収縮させるウインチは、ベルト収納ユニットの他、テールピース台車に設けることもでき、その場合はウインチのワイヤーをベルト収納ユニットに係止してベルト収納ユニットの自重で反力を得ることで、テールピース台車が後退して伸縮フレームユニットが収縮する。以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【実施例】
【００１３】
本実施例のテールピース台車２０は、図１に示すように、車輪２１を備えた台車２２の先端部にテールプーリ２３を設置してコンベヤベルト１０を掛け、そのコンベヤベルト１０のキャリア面とリターン面を３体１組のキャリアローラ２４とリターンローラ２５で支持している。中間のキャリアローラ２４は水平に軸支し、左右のキャリアローラ２４は内側が下向きとなるように斜めに軸支し、ズリの荷重でコンベヤベルト１０を凹状に変形させてズリが落下しないようにしている。
【００１４】
コンベヤベルト１０の上方位置には、投入したズリをキャリア面へ誘導するシュート２６を取り付け、テールピース台車２０を前進させるウインチ２７を台車２２の下部に取り付けている。
【００１５】
ベルト収納ユニット３０は、図２に示すように、車輪３１を備えた台車３２を前後に配置し、その前後の台車３２間の位置にレール５０上を滑走できる枠体３３を設け、その枠体３３に中間台車３４を前後移動可能に配置している。枠体３３上にはコンベヤベルト１０のキャリア面を支持する３体１組のキャリアローラ３５を取り付けている。キャリアローラ３５はテールピース台車２０のキャリアローラ２４と同じ構造である。
【００１６】
中間台車３４には複数のリターンローラ３６を取り付け、その各リターンローラ３６でコンベヤベルト１０のリターン面を交互に反転させて複数段に貯え、その中間台車３４を進退させてコンベヤベルト１０を出し入れするウインチ３７を後方の台車３２に設けている。テールピース台車２０を後退させるウインチ３８は前方の台車３２に取り付け、そのワイヤー３８ａをテールピース台車２０の台車２２に係止している。後方の台車３２にはヘッドプーリ３９を取り付けてコンベヤベルト１０を掛けている。
【００１７】
伸縮フレームユニット４０は、図３，４に示すように、第１フレーム４１と第２フレーム４２と第３フレーム４３で構成し、それぞれにコンベヤベルト１０のキャリア面を支持する３体１組のキャリアローラ４４を取り付け、第２フレーム４２に２体１組のリターンローラ４５を取り付け、第１フレーム４１の下部に支持ローラ４６を取り付けている。キャリアローラ４４はベルト収納ユニット３０のキャリアローラ３５と同じ構造である。
【００１８】
この第１フレーム４１と第２フレーム４２と第３フレーム４３を所定長さのロープ４７とフック４８でそれぞれ連結し、ウインチ３８のワイヤー３８ａの途中を第１フレーム４１の支持ローラ４６で支持している。また、テールピース台車２０の台車２２とベルト収納ユニット３０の前方の台車３２に対してもロープ４７で連結している。
【００１９】
第１フレーム４１はレール５０上を直接滑走できる縦長の構造で、第２フレーム４２と第３フレーム４３は伸縮フレームユニット４０の伸張時にロープ４７の緊張で中吊りとなってコンベヤベルト１０を支持できるようになっている。この伸縮フレームユニット４０は、最も伸張した状態で全長が６０ｍ程度となるように構成されている。
【００２０】
まず、図５（ａ）に示すように、最初の発破後、トンネルの床面にレール５０を設置し、そのレール５０上にテールプーリ台車２０と伸縮フレームユニット４０とベルト収納ユニット３０を載せる。ウインチ２７のワイヤー２７ａをレール５０の前端に係止して反力が得られるようにし、この状態でウインチ２７を作動させる。テールプーリ台車２０はウインチ２７の力で前進し、これに連結されている伸縮フレームユニット４０とベルト収納ユニット３０が牽引される。
【００２１】
テールプーリ台車２０が切羽Ｇに所定距離まで接近するとウインチ２７を停止させ、コンベヤベルト１０を回動させてズリを排出する。テールプーリ台車２０とベルト収納ユニット３０の間のコンベヤベルト１０は伸縮フレームユニット４０のキャリアローラ４４で支持されているから、従来技術のようにコンベヤベルト１０がズリの荷重で垂れ下がって搬送が不安定になることがなく、また、垂れ下がらないように強く緊張させる必要もない。
【００２２】
次に、図５（ｂ）に示すように、次の発破を行う際はウインチ３７，３８を作動させ、テールプーリ台車２０の後退とベルト収納ユニット３０へのコンベヤベルト１０の収納を並行して行う。ウインチ２７のワイヤー２７ａはレール５０に係止させたままにし、ウインチ２７をフリーにしてワイヤー２７ａが自然に繰り出されるようにする。ウインチ３８の反力はベルト収納ユニット３０の自重で得るようにする。
【００２３】
伸縮フレームユニット４０は、テールプーリ台車２０の後退によって第１フレーム４１と第２フレーム４２と第３フレーム４３が徐々に接近（ロープ４７は垂れ下がる）して全体が収縮し、その収縮した分のコンベヤベルト１０がベルト収納ユニット３０に収納される。このとき、第２フレーム４２と第３フレーム４３も垂れ下がろうとするが、キャリアローラ４４がコンベヤベルト１０のリターン面で支持され、大きく垂れ下がることはない。テールプーリ台車２０が切羽Ｇから約４０ｍ後退するとウインチ３７，３８を停止させ、次の発破を行う。
【００２４】
次に、図５（ｃ）に示すように、発破が終わるとウインチ２７を作動させ、その力でテールプーリ台車２０を前進させる。ウインチ３７，３８はフリーにしてコンベヤベルト１０とワイヤー３８ａが自然に繰り出されるようにする。
【００２５】
伸縮フレームユニット４０は、テールプーリ台車２０の前進によって第１フレーム４１と第２フレーム４２と第３フレーム４３が徐々に離れて全体が伸張し、その伸張した分のコンベヤベルト１０がベルト収納ユニット３０から繰り出される。第２フレーム４２と第３フレーム４３は中吊りとなってコンベヤベルト１０が支持される。テールプーリ台車２０が切羽Ｇに接近するとウインチ２７を停止させ、コンベヤベルト１０を回動させてズリを排出する。
【００２６】
その後、レール５０を前方に継ぎ足して延設し、テールプーリ台車２０と伸縮フレームユニット４０とベルト収納ユニット３０をさらに前進させ、以上の工程を繰り返してトンネルを掘削する。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の技術は、トンネル工事の発破によるズリの排出に利用される。
【符号の説明】
【００２８】
１０    コンベヤベルト
２０    テールピース台車
２１    車輪
２２    台車
２３    テールプーリ
２４    キャリアローラ
２５    リターンローラ
２６    シュート
２７    ウインチ
２７ａ  ワイヤー
３０    ベルト収納ユニット
３１    車輪
３２    台車
３３    枠体
３４    中間台車
３５    キャリアローラ
３６    リターンローラ
３７    ウインチ
３８    ウインチ
３８ａ  ワイヤー
３９    ヘッドプーリ
４０    伸縮フレームユニット
４１    第１フレーム
４２    第２フレーム
４３    第３フレーム
４４    キャリアローラ
４５    リターンローラ
４６    支持ローラ
４７    ロープ
４８    フック
５０    レール
Ｇ      切羽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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