(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ジャンボ、油圧ブレーカ、油圧ショベル、サイドダンプ、電源中継ボックスが取り付けられた自走クラッシャー、延伸ベルトコンベアの先端部を保持し、トンネル掘削方向へ前記延伸ベルトコンベアを延伸するテールピース台車、後端部側はトンネルの外側に配置されてトンネル長手方向に沿って設置された前記延伸ベルトコンベア、少なくとも前記油圧ジャンボ及び照明に電力を供給する電源車両を有し、トンネル掘削の作業上、前記油圧ジャンボから前記テールピース台車までの配置順は変更不可とされて前記電源車両は、前記テールピース台車の後方側の配置とされ、前記電源車両から電力を供給する前記油圧ジャンボまでの距離に１００ｍ以上を有し、使用できる電源ケーブルが最大長１００ｍであるため、テールピース台車に取り付けた電源中継ボックスの使用が不可欠とされてなり、
トンネル掘削を行う油圧ジャンボ後方に、掘削されたズリを破砕する油圧ブレーカ、該油圧ブレーカの後方には、破砕されたズリを運搬する油圧ショベル、該油圧ショベルの後方に、前記油圧ショベルにより運搬された破砕ズリを受け取るサイドダンプおよび該サイドダンプから移送された破砕ズリを受け取り、さらに破砕する自走クラッシャーが並んで配置され、前記自走クラッシャーの後方には、テールピース台車、該テールピース台車の後方には、前記電源車両が前記延伸ベルトコンベアの脇に配置され、該電源車両は前記電源中継ボックスに前記電源ケーブルを使用して電力を中継してなり、
前記自走クラッシャーで破砕されたズリは、該自走クラッシャーのクラッシャーコンベア上に載置され、該クラッシャーコンベアから前記テールピース台車に設けられた中継コンベア上に移送されると共に、前記延伸ベルトコンベア上に移送され、前記クラッシャーコンベア幅より中継コンベア幅は狭く、中継コンベア幅より延伸ベルトコンベア幅は狭く構成され、該延伸ベルトコンベア上に搬送されたズリは、トンネル外部へ排出される様構成され、
前記トンネル掘削による前記トンネル掘削および掘削ズリ搬出装置の掘削方向への移動は、トンネル掘削および掘削ズリ搬出装置全体としての移動が不可欠とされる掘削ズリ搬出工法において、
自走クラッシャーから電源中継ボックスを取り外すと共に、電源車両を使用せず、テールピース台車上に前記電源車両に搭載された電源設備を搭載し、前記電源車両から電源中継ボックスまでの電源ケーブルを不必要とし、かつテールピース台車から前記中継コンベアを取り外し、前記クラッシャーコンベアから幅狭な延伸コンベア上へズリをスムーズ搬送可能にしたホッパー状のガイド部材を延伸コンベヤ先端側に装着してなり、
トンネル掘削および掘削ズリ搬出装置全体としてのトンネル掘削方向への複数回による移動を容易とした、
ことを特徴とするトンネル内の掘削ズリ搬出工法。
【請求項２】
前記テールピース台車には、防振部材を介して電源設備を搭載した、
ことを特徴とする請求項１記載のトンネル内の掘削ズリ搬出工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ベルトコンベア方式を採用したトンネル掘削ズリ搬出工法にかかり、特に、テールピース台車により誘導された延伸ベルトコンベアを使用してのトンネル内の掘削ズリ搬出工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル掘削において発生するズリの搬送手法としては、いわゆるタイヤ方式とベルトコンベア方式とが存在している。
【０００３】
ここで、タイヤ方式とは、トラクタショベル車両やダンプ車両などを用いてズリを搬送するものであるが、いわゆるこのタイヤ方式では、ダンプ車両などによる坑内での車両災害の発生が懸念される。また、ダンプ車両など車両からの排ガスや走行時の粉塵による空気汚染の発生が懸念される。
【０００４】
さらに、ダンプ車両などの頻繁な坑内走行によって路盤損傷が発生（トンネル延長が長くなると顕著）することが懸念される。
【０００５】
これに対し、ベルトコンベア方式では、坑内走行車両が少ないため、前記のような坑内での車両災害の危険性が低いものとなっている。また、前記車両走行による排ガス汚染も少なく、良好である。さらには、路盤についても通行車両が少なく路盤の損傷は小さいものとなる。
【０００６】
また、ベルトコンベアの稼動音や振動は、比較的小さく、作業環境上も好ましいものである。
【０００７】
よって、近年では、ベルトコンベア方式、特に、延長したベルトコンベアの使用、いわゆる延伸ベルトコンベアを使用しての掘削ズリ搬出工法が近年、数多く採用されるに至っている（特開平１１−２９４０８２号公報）。
【０００８】
しかしながら、前述したベルトコンベア方式においても、トンネル工事の機械０化施工が進む中で、坑内での機械設備の配置台数が多くなり、作業スペースを確保することが安全上重要となってきているのが現状である。
【０００９】
ここで、従来のテールピース台車に誘導された延伸ベルトコンベアを使用してのズリ出し工法では、いわゆるトンネル稼動機械の電源供給として、電源設備の坑内設置が必要とされ、例えば、４ｔトラックなどの電源車両に電源設備を搭載するものとしていたが、その電源車両は、トンネル掘削作業の関係上、少なくとも前記テールピース台車の後方以降の延伸ベルトコンベア脇に配置せざるを得ないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２９４０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述したように、従来掘削設備などに電源供給する電源車両はいわゆるテールピース台車の後方に配置せざるを得ないため、切羽付近の掘削設備から電源車両まで略１００ｍ以上の距離があり、その中間地点に電源中継ボックスを配置するなど大規模な電源供給設備となってしまっていた。
【００１２】
また、前記電源車両の移動が、延伸ベルトコンベアを延伸する毎に必要となってしまい、全体的なトンネル掘削設備の移動作業がきわめて労力を要するものとなっていた。
【００１３】
かくして、本発明は、前記従来の課題を解消するために創案されたものであって、従来の電源車両を用いず、いわゆるテールピース台車の構造を見直し、切羽付近の掘削設備などに対し電源供給を行う電源供給設備の設置を前記切羽付近から近い箇所とし、しかも安定的な電源供給が行える設備を構築し、延伸ベルトコンベアを延伸するだけで、前記電源供給設備の移動も同時に行えるトンネル内の掘削ズリ搬出工法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によるトンネル内の掘削ズリ搬出工法は、
油圧ジャンボ、油圧ブレーカ、油圧ショベル、サイドダンプ、電源中継ボックスが取り付けられた自走クラッシャー、延伸ベルトコンベアの先端部を保持し、トンネル掘削方向へ前記延伸ベルトコンベアを延伸するテールピース台車、後端部側はトンネルの外側に配置されてトンネル長手方向に沿って設置された前記延伸ベルトコンベア、少なくとも前記油圧ジャンボ及び照明に電力を供給する電源車両を有し、トンネル掘削の作業上、前記油圧ジャンボから前記テールピース台車までの配置順は変更不可とされて前記電源車両は、前記テールピース台車の後方側の配置とされ、前記電源車両から電力を供給する前記油圧ジャンボまでの距離に１００ｍ以上を有し、使用できる電源ケーブルが最大長１００ｍであるため、テールピース台車に取り付けた電源中継ボックスの使用が不可欠とされてなり、
トンネル掘削を行う油圧ジャンボ後方に、掘削されたズリを破砕する油圧ブレーカ、該油圧ブレーカの後方には、破砕されたズリを運搬する油圧ショベル、該油圧ショベルの後方に、前記油圧ショベルにより運搬された破砕ズリを受け取るサイドダンプおよび該サイドダンプから移送された破砕ズリを受け取り、さらに破砕する自走クラッシャーが並んで配置され、前記自走クラッシャーの後方には、テールピース台車、該テールピース台車の後方には、前記電源車両が前記延伸ベルトコンベアの脇に配置され、該電源車両は前記電源中継ボックスに前記電源ケーブルを使用して電力を中継してなり、
前記自走クラッシャーで破砕されたズリは、該自走クラッシャーのクラッシャーコンベア上に載置され、該クラッシャーコンベアから前記テールピース台車に設けられた中継コンベア上に移送されると共に、前記延伸ベルトコンベア上に移送され、前記クラッシャーコンベア幅より中継コンベア幅は狭く、中継コンベア幅より延伸ベルトコンベア幅は狭く構成され、該延伸ベルトコンベア上に搬送されたズリは、トンネル外部へ排出される様構成され、
前記トンネル掘削による前記トンネル掘削および掘削ズリ搬出装置の掘削方向への移動は、トンネル掘削および掘削ズリ搬出装置全体としての移動が不可欠とされる掘削ズリ搬出工法において、
自走クラッシャーから電源中継ボックスを取り外すと共に、電源車両を使用せず、テールピース台車上に前記電源車両に搭載された電源設備を搭載し、前記電源車両から電源中継ボックスまでの電源ケーブルを不必要とし、かつテールピース台車から前記中継コンベアを取り外し、前記クラッシャーコンベアから幅狭な延伸コンベア上へズリをスムーズ搬送可能にしたホッパー状のガイド部材を延伸コンベヤ先端側に装着してなり、
トンネル掘削および掘削ズリ搬出装置全体としてのトンネル掘削方向への複数回による移動を容易とした、
ことを特徴とし、
または、
前記テールピース台車には、防振部材を介して電源設備を搭載した、
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるトンネル内の掘削ズリ搬出工法であれば、トンネル掘削作業に電源を供給する電源設備を搭載した、いわゆる電源のみを搭載した電源車両を用いず、テールピース台車に電源車両を兼用する様に構成し、もって切羽付近の掘削設備などから電源供給設備までの距離を短くできて、かつ安定的な電源供給を行える電源供給設備を提供出来ると共に、トンネル掘削作業の進展に伴い、電源供給設備の移動については、テールピース台車が備える延伸ベルトコンベアを延伸するだけで、前記電源供給設備の移動さえも同時に行えるとの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による掘削刷り搬出工法の概略構成を説明する説明図（その１）である。
【図２】本発明による掘削刷り搬出工法の概略構成を説明する説明図（その２）である。
【図３】本発明による掘削刷り搬出工法の概略構成を説明する説明図（その３）である。
【図４】本発明による掘削刷り搬出工法の概略構成を説明する説明図（その４）である。
【図５】従来の掘削刷り搬出工法の概略構成を説明する説明図（その１）である。
【図６】従来の掘削刷り搬出工法の概略構成を説明する説明図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、従来の一般的なトンネル内の掘削ズリ搬出工法の概略構成につき図５、図６を参照して説明しておく。
【００１８】
トンネル１内において、符号２は切羽を示したものであり、符号３はトンネル掘削に使用される油圧ジャンボである。また、該油圧ジャンボ３の後方位置には、吹付システム機４が配置され、さらにその後方には油圧ブレーカ５、油圧ショベル６が配置されている。
【００１９】
さらに、油圧ショベル６の後方には自走クラッシャー７とサイドダンプ８が並んで配置されている。なお、符号２０は電源中継ボックスを示し、後述する電源車両２１からの電源ケーブルなどを該電源中継ボックス２０で中継するものとしている。すなわち電源車両２１からの電源ケーブルは１００ｍ長が最大の長さのものであり、前記トンネル１内では電源を供給する機器と１００ｍ以上離れている。その為前記電源中継ボックス２０を用い、該機器で接続せざるを得ないからである。
【００２０】
符号２２は従来のテールピース台車であり、その後方位置には集塵機１１が延伸ベルトコンベア９の脇に設置され、さらにその後方に前記した電源車両２１が延伸ベルトコンベア９の脇に配置されている。
【００２１】
なお、前記テールピース台車２２はこの延伸ベルトコンベア９の先端部を保持し、トンネル掘削が進行するにつれ、切羽２側に延伸ベルトコンベア９を牽引するように構成されているものである。
【００２２】
しかして、トンネル掘削により発生したズリは、油圧ブレーカ５で破砕され、破砕されたズリはサイドダンプ８に積載され、サイドダンプ８は積載されたズリを自走クラッシャー７に移送し、自走クラッシャー７内でさらに破砕される。
【００２３】
その後、破砕されたズリは、自走クラッシャー７のクラッシャーコンベア１２上に載置され、該クラッシャーコンベア１２から従来のテールピース台車２２に設けられた中継コンベア２３上（図６参照）に移送される。
【００２４】
そして、前記中継コンベア２３上に載置されたズリは、図６から理解されるように、延伸ベルトコンベア９上に移送され、該延伸ベルトコンベア９上に搬送されたズリは、トンネル１外部へ排出されるものとなる。
【００２５】
このように従来は、クラッシャーコンベア１２、中継コンベア２３、そして延伸ベルトコンベア９と３つのベルトコンベアを介してズリを外部へ排出するものとしていた。
【００２６】
これは、延伸ベルトコンベア９のコンベア幅が例えば６１０ｍｍとされており、これに対し、クラッシャーコンベア１２のコンベア幅は９００ｍｍとなっている。その為、従来のテールピース台車２２にコンベア幅７５０ｍｍの中継コンベア２３を設けてズリ搬送をスムーズに行うよう構成していることが要因としてあげられる。
【００２７】
しかしながら、これにより従来、電源設備を搭載した電源車両２１は、きわめて後方位置に配置せざるを得ず、その為、電源中継ボックス２０を設けたり、トンネル掘削が進行するにつれ、トンネル掘削設備全体を移動しなければならないが、電源車両を含め、その移動が大規模になり作業手間となるなどの課題があったことなどはすでに述べたとおりである。
【００２８】
しかるに本発明では上記を解消するズリ搬出工法を提案するに至った。
本発明を図１乃至図４に基づいて説明すると、トンネル１内において、切羽２に対向してトンネル掘削に使用される油圧ジャンボ３が配置され、該油圧ジャンボ３の後方位置には、吹付システム機４が配置され、さらにその後方には油圧ブレーカ５、油圧ショベル６が配置されている。
【００２９】
さらに、油圧ショベル６の後方には自走クラッシャー７とサイドダンプ８が並んで配置されている。
そして、その後方には、本発明によるテールピース台車１０が配置され、さらにその後方に集塵機１１が設置される。
【００３０】
なお、本発明によるテールピース台車１０についても延伸ベルトコンベア９の先端部を保持し、トンネル掘削が進行するにつれ、切羽２側に延伸ベルトコンベア９を牽引するように構成されている。
【００３１】
しかして、本発明によるトンネル掘削で発生したズリの搬出工法につき説明すると、トンネル掘削により発生したズリは、油圧ブレーカ５で破砕され、破砕されたズリはサイドダンプ８に積載され、サイドダンプ８は積載されたズリを自走クラッシャー７に移送し、自走クラッシャー７内でさらに破砕される。
【００３２】
その後、破砕されたズリは、自走クラッシャー７のクラッシャーコンベア１２上に載置され、該クラッシャーコンベア１２から本発明によるテールピース台車１０に接続されている延伸ベルトコンベア９上にダイレクトに移送され、該延伸ベルトコンベア９によって搬送されたズリは、トンネル１外部へ排出されるものとなっている。
【００３３】
このように本発明では、クラッシャーコンベア１２、そして延伸ベルトコンベア９と２つのベルトコンベアを介してズリを外部へ排出するものとした。
【００３４】
ところで前述したように、延伸ベルトコンベア９のコンベア幅が例えば６１０ｍｍとされており、これに対し、クラッシャーコンベア１２のコンベア幅は９００ｍｍである。
その為、従来では、従前のテールピース台車２２にコンベア幅７５０ｍｍの中継コンベア２３を設けてズリ搬送をスムーズに行うよう構成していた。
【００３５】
しかし、本発明では、まず第１に幅狭の延伸ベルトコンベア９上にクラッシャーコンベア１２からのズリがスムーズに搬送できるよう構成した。すなわち、まずクラッシャーコンベア１２の後端部に接続される延伸ベルトコンベア９の先端側にホッパー状のガイド部材１６を形成したのである。これにより幅広のクラッシャーコンベア１２から幅狭の延伸ベルトコンベア９上にスムーズにズリを搬送できるものとした。
【００３６】
すなわち、従来、クラッシャーコンベア幅900ｍｍ〜テールピースコンベア幅750ｍｍ〜延伸ベルトコンベア幅610ｍｍへと乗り継ぎをしていたが、乗り継ぎ回数が増えることでシュートのズリ詰りや、乗り継ぎシュートの磨耗頻度が激しいこともあり、テールピースコンベアである中継コンベアを省きクラッシャーコンベア１２から直接延伸ベルトコンベア９に乗り継ぐ設備へと構成変更したのである。
【００３７】
次に、本発明のテールピース台車１０では、上部に電源設備搭載部１３を形成し、従来の電源車両を使用しないものとした。これにより、切羽２から電源供給設備までの距離を１００ｍ以内とすることが出来、従来用いられていた電源中継ボックス２０も省略できるものとなった。
【００３８】
図４は本発明によるテールピース台車１０を平面で表したものであり、上部に形成された電源設備搭載部１３には、トランス１４，通信・アースケーブル１５が搭載されており、当該箇所から、切羽２側の油圧ジャンボ３や吹付システム機４，そして坑内を照らす照明などに電源が供給される。
【００３９】
なお、本発明によるテールピース台車１０は、その電源設備搭載部１３に例えば重量が３ｔ程度のトランス１４や重量が１ｔ程度の各種のケーブル１５類が搭載されるため、テールピース台車１０を構成する各構成フレームを補強してあり、また電源設備搭載部１３の床部には防振ゴムなどの防振部材を介してトランス１４などを固定するものとした。
【００４０】
テールピース台車１０には延伸ベルトコンベア９が搭載されており、クラッシャーコンベア１２からのズリ乗り継ぎによる振動等が発生するため、電源トランス配置面に前述の防振ゴムなど防振部材を配置したのである。また、自走クラッシャー７による破砕からの破砕粉塵対策として、各ケーブルにはシートによる覆いをして、粉塵飛散養生を施し、後方に自走式集塵機１１を配置してある。
【００４１】
このように、本発明を特有の構成としたことによって、以下のような格別の効果を奏することができる。
【００４２】
後方の電源車両がなくなることにより、坑内のスペースが大きく確保される。また、二次側供給電源供給長が極端に短く出来る。切羽２までの電源供給移動がベルトコンベアの延伸作業の１週間隔（約30ｍ）となり短期間の移動であり安全に施工できるようになる。
【符号の説明】
【００４３】
１ トンネル
２ 切羽
３ 油圧ジャンボ
４ 吹付システム機
５ 油圧ブレーカ
６ 油圧ショベル
７ 自走クラッシャー
８ サイドダンプ
９ 延伸ベルトコンベア
１０ テールピース台車
１１ 集塵機
１２ クラッシャーコンベア
１３ 電源設備搭載部
１４ トランス
１５ 高圧ケーブル、通信・アースケーブル
１６ ガイド部材
２０ 電源中継ボックス
２１ 電源車両
２２ 従来のテールピース台車
２３ 中継コンベア
【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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【図６】
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