(57)【要約】【課題】  比較的簡単で低コストな構成でありながら、礫質土や粘性土など土砂の粒径や性状などにかかわらず、詰まりなどの発生を抑制しつつ、長時間に亘って正確に土砂を定量的に供給することができる定量供給装置を提供する。【解決手段】  本発明は、土或いは砂を含む被供給物を下流工程に定量供給する定量供給装置１であって、底面が開放されたベッセル１０と、該ベッセル１０が載置される水平な板状要素２０と、該板状要素２０の上で前記ベッセル１０を水平移動させる水平移動機構１００と、前記板状要素２０に隣接された吐出開口３０と、を備え、前記水平移動機構１００により前記ベッセル１０を前記板状要素２０に対して水平移動させて、ベッセル１０の底面と、吐出開口３０と、の重畳部分から、ベッセル１０内の被供給物を自由落下により定量供給することを特徴とする。【選択図】図１
2018105116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土或いは砂を含む被供給物を下流工程に定量供給する定量供給装置であって、
底面が開放されたベッセルと、
該ベッセルが載置される水平な板状要素と、
該板状要素の上で前記ベッセルを水平移動させる水平移動機構と、
前記板状要素に隣接された吐出開口と、
を備え、
前記水平移動機構により前記ベッセルを前記板状要素に対して水平移動させて、ベッセルの底面と、吐出開口と、の重畳部分から、ベッセル内の被供給物を自由落下により定量供給する定量供給装置を備える一方、
前記定量供給装置から供給される被供給物を受けて搬送するベルトコンベアと、
前記ベルトコンベアにより搬送された被供給物を外部へ搬出するための被供給物積み込み場所と、
を備えると共に、
前記ベッセル内への被供給物の搬入状況を検出する被供給物搬入状況検出手段と、
前記ベルトコンベアの動作状況を検出するベルトコンベア動作状況検出手段と、
を備え、
前記被供給物搬入状況検出手段により前記ベッセル内への被供給物が所定以上に搬入された場合に、ベッセルの水平移動を開始する一方、
前記ベルトコンベア動作状況検出手段によりベルトコンベアが停止したことを検出した場合に、ベッセルの水平移動を停止させる制御を行うことを特徴とする定量供給システム。
【請求項２】
土或いは砂を含む被供給物を下流工程に定量供給する定量供給装置であって、
底面が開放されたベッセルと、
該ベッセルが載置される水平な板状要素と、
該板状要素の上で前記ベッセルを水平移動させる水平移動機構と、
前記板状要素に隣接された吐出開口と、
を備え、
前記水平移動機構により前記ベッセルを前記板状要素に対して水平移動させて、ベッセルの底面と、吐出開口と、の重畳部分から、ベッセル内の被供給物を自由落下により定量供給する定量供給装置を備える一方、
前記定量供給装置から供給される被供給物を受けて搬送するベルトコンベアと、
前記ベルトコンベアにより搬送された被供給物を外部へ搬出するための被供給物積み込み場所と、
を備えると共に、
前記ベルトコンベアの動作状況を検出するベルトコンベア動作状況検出手段と、
前記被供給物積み込み場所における被供給物の堆積状況を検出する被供給物堆積状況検出手段と、
を備え、
前記ベルトコンベア動作状況検出手段によりベルトコンベアが停止したことを検出した場合に、ベッセルの水平移動を停止させる制御を行うと共に、
前記被供給物堆積状況検出手段により前記被供給物積み込み場所に所定以上に被供給物が堆積したことを検出した場合に、ベッセルの水平移動及びベルトコンベアの駆動を停止させる制御を行うことを特徴とする定量供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラムシェルやバックホウ等で掘削した土砂（掘削土砂）を、ベルトコンベア等に対して一定量供給する定量供給装置を用いた定量供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の定量供給装置としては、図１４に示すように、ベッセル（鋼製の箱、容器）の底部に、回転駆動されるスクリューが配設されたスクリュー式定量供給装置がある（底部にスクリューが備えられた供給装置の一構成例については特許文献１等）。
【０００３】
かかる従来の定量供給装置は、クラムシェルやバックホウ等によって上方からベッセル内に投入された土砂を、スクリューの回転により定量的に下方に通過（落下）させることで、その下方に設置されているベルトコンベア上に定量的に供給するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７９００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなスクリュー式定量供給装置においては、以下のような問題がある。
＜土砂が礫質土の場合＞
スクリュー式定量供給装置のベッセル内にバックホウ等により供給される土砂が、礫質土である場合、スクリューの回転により礫質土を下方に定量供給する方式では、スクリューのピッチ（配設間隔）等により、対応可能な礫径が決まる。このため、対応可能な礫径以上の礫が混入すると定量の吐出ができなくなるだけでなく、土砂詰まり等の故障の原因となるといった問題がある。
【０００６】
＜土砂が粘性土の場合＞
スクリュー式定量供給装置では、ベッセル内に供給された土砂をスクリューから吐き出す（押し出す）際に、土砂に変形荷重を加えながら吐き出すため、粘性土である場合にはその粘性を増大させることになる。そして、スクリューから吐き出された（押し出された）土砂は、所定開口面積の吐出口まで押されてくるが、狭隘な閉鎖的な空間であるため、このような粘性の増大は、定量の吐出ができなくなるだけでなく、装置内面への粘着や詰まりの原因となるといった問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、比較的簡単で低コストな構成でありながら、礫質土や粘性土など土砂の粒径や性状などにかかわらず、詰まりなどの発生を抑制しつつ、長時間に亘って正確に土砂を定量的に供給することができる定量供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため、本発明に係る定量供給システムは、
土或いは砂を含む被供給物を下流工程に定量供給する定量供給装置であって、
底面が開放されたベッセルと、
該ベッセルが載置される水平な板状要素と、
該板状要素の上で前記ベッセルを水平移動させる水平移動機構と、
前記板状要素に隣接された吐出開口と、
を備え、
前記水平移動機構により前記ベッセルを前記板状要素に対して水平移動させて、ベッセルの底面と、吐出開口と、の重畳部分から、ベッセル内の被供給物を自由落下により定量供給する定量供給装置を備える一方、
前記定量供給装置から供給される被供給物を受けて搬送するベルトコンベアと、
前記ベルトコンベアにより搬送された被供給物を外部へ搬出するための被供給物積み込み場所と、
を備えると共に、
前記ベッセル内への被供給物の搬入状況を検出する被供給物搬入状況検出手段と、
前記ベルトコンベアの動作状況を検出するベルトコンベア動作状況検出手段と、
を備え、
前記被供給物搬入状況検出手段により前記ベッセル内への被供給物が所定以上に搬入された場合に、ベッセルの水平移動を開始する一方、
前記ベルトコンベア動作状況検出手段によりベルトコンベアが停止したことを検出した場合に、ベッセルの水平移動を停止させる制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る定量供給システムは、
土或いは砂を含む被供給物を下流工程に定量供給する定量供給装置であって、
底面が開放されたベッセルと、
該ベッセルが載置される水平な板状要素と、
該板状要素の上で前記ベッセルを水平移動させる水平移動機構と、
前記板状要素に隣接された吐出開口と、
を備え、
前記水平移動機構により前記ベッセルを前記板状要素に対して水平移動させて、ベッセルの底面と、吐出開口と、の重畳部分から、ベッセル内の被供給物を自由落下により定量供給する定量供給装置を備える一方、
前記定量供給装置から供給される被供給物を受けて搬送するベルトコンベアと、
前記ベルトコンベアにより搬送された被供給物を外部へ搬出するための被供給物積み込み場所と、
を備えると共に、
前記ベルトコンベアの動作状況を検出するベルトコンベア動作状況検出手段と、
前記被供給物積み込み場所における被供給物の堆積状況を検出する被供給物堆積状況検出手段と、
を備え、
前記ベルトコンベア動作状況検出手段によりベルトコンベアが停止したことを検出した場合に、ベッセルの水平移動を停止させる制御を行うと共に、
前記被供給物堆積状況検出手段により前記被供給物積み込み場所に所定以上に被供給物が堆積したことを検出した場合に、ベッセルの水平移動及びベルトコンベアの駆動を停止させる制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、比較的簡単で低コストな構成でありながら、礫質土や粘性土など土砂の粒径や性状などにかかわらず、詰まりなどの発生を抑制しつつ、長時間に亘って正確に土砂を定量的に供給することができる定量供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る定量供給装置を利用したシステム全体を概略的に示した斜視図である（ベッセルの初期位置：ステップ１）。
【図２】同上実施の形態に係る定量供給装置を利用したシステム全体を概略的に示す斜視図である（吐出開口から土砂の供給中、往路、ステップ２）。
【図３】同上実施の形態に係る定量供給装置を利用したシステム全体を概略的に示す斜視図である（水平移動方向終点位置：ステップ３）。
【図４】同上実施の形態に係る定量供給装置を利用したシステム全体を概略的に示す斜視図である（初期位置へのリターン途中、復路、ステップ４）。
【図５】同上実施の形態に係る定量供給装置を利用したシステム全体を概略的に示す斜視図である（ベッセルの初期位置、復路：ステップ５）。
【図６】図１の初期位置にある定量供給装置をベルトコンベアの土砂搬送方向下流側から上流側に向かって見た図である。
【図７】図１の初期位置にある定量供給装置をベルトコンベアの土砂搬送方向上流側から下流側に向かってやや上方から見た斜視図である。
【図８】（Ａ）は、同上実施の形態に係る定量供給装置をベルトコンベアの土砂搬送方向上流側から下流側に向かって見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ矢視図（平面図）である。
【図９】（Ａ）は、図８（Ａ）のＣ矢視図（右側面）図であり、（Ｂ）は図８（Ａ）のＣ矢視図である。
【図１０】（Ａ）は、同上実施の形態に係るベッセルの正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の平面図である。
【図１１】同上実施の形態に係るベッセルに配設される仕切板の作用効果の一例を説明するための図である。
【図１２】同上実施の形態に係るベッセルに取り付けられる流出抑制板の取付例の一例を示す図である。
【図１３】同上実施の形態に係る定量供給装置の大規模建築工事の大規模地下掘削における逆打ち工法への適用例を示す図である。
【図１４】従来のスクリュー式定量供給装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００１３】
本実施の形態に係る定量供給装置は、クラムシェルやバックホウ等で掘削した土砂をベルトコンベア等に載せ替えて水平移動させる際に、掘削土砂をベルトコンベア等に載せ替える前に一旦収容し、一定量を間欠的にベルトコンベアに供給する（吐き出す）装置である。
【００１４】
従来のスクリュー式定量供給装置におけるスクリュー機構や狭隘な吐出口を有することにより既述した問題（礫質土の場合におけるスクリュー機構への目詰まり、粘性土の場合における粘度増大による付着や詰まりの発生を招くといった問題）を解決するために、本発明者等は、種々の実験・研究を繰り返し、その結果、狭隘な吐出口を持たない、すなわち、底板のない（底面開放の）ベッセルを利用すると共に、スクリュー機構を利用せず、ベッセル全体を水平移動させることで、土砂などの付着や詰まりの発生を招くことなく、長時間に亘って正確に定量供給することができる装置を発明した。
【００１５】
具体的には、本実施の形態に係る定量供給装置１は、上面開放で、かつ底板のない（底面開放の）ベッセル（箱、容器、側壁のみの枠体）１０を、図１、図６、図７に示すように、略水平に配置される板状要素（定盤、水平盤、底盤）２０の上に載置し、このベッセル１０を該板状要素２０上で、図１、図６、図７に示す水平移動方向に水平移動させることで、板状要素２０に隣接されている吐出開口３０上に前記ベッセルを移動して、ベッセル１０の底面開口１０Ａと、吐出開口３０と、を垂直方向から見て重畳させることで、その重畳部分（吐出開口３０）からベッセル１０内の土砂を自重で定量・連続的に落下させ、下方に設置されているベルトコンベア５０に土砂を定量供給する構成となっている。
【００１６】
このような構成の定量供給装置１によれば、ベッセル１０の板状要素２０に対する移動速度（水平移動速度）を制御（調整）することで、吐出開口３０からの土砂の落下量（定量供給量）を所望に制御（調整）することができる。
【００１７】
また、本実施の形態に係る定量供給装置１によれば、ベッセル１０の底面開口１０Ａ及び吐出開口３０の開口面積を大きなサイズとすることができる構成であるため、土砂に大径の礫が含まれていても、詰まりの発生を招くことなく、長時間に亘って正確に定量供給することができる。
【００１８】
更に、従来のスクリュー式定量供給装置のように、土砂に対して変形荷重を与えることがないため、粘性質の土砂であっても、付着や詰まりの発生を招くことなく、長時間に亘って正確に定量供給することができる。
【００１９】
より詳しく説明すると、本実施の形態に係る定量供給（定量吐出）装置１は、図１、図６、図７に示したように、上面開放で、かつ底板のない（底面開放の）ベッセル（箱、容器、側壁のみの枠体）１０が、基準位置（地面、床面、作業平面など）から所定高さの位置に略水平に設置される板状要素（定盤、水平盤、底盤）２０の上に載置されている。
【００２０】
ベッセル１０は、板状要素２０の上に水平移動可能に載置されるが、例えば、図１、図６、図７、図９（Ａ）等に示したように、水平移動方向と平行な両側面に、水平方向に延在する直線状のラックギヤ１０１が取り付けられている。
【００２１】
そして、このラックギヤ１０１に噛合されるピニオンギヤ１０２が回転自在に板状要素２０の上に軸受け機構等を介して設置されていると共に、モータ１０３（例えば、電動モータや油圧駆動モータなど）の回転駆動力が、チェーン（或いはベルトなど）１０４を介してピニオンギヤ１０２に伝達されるように構成されている。
【００２２】
従って、モータ１０３を回転させると、その回転はチェーン１０４を介してピニオンギヤ１０２に伝達され、ピニオンギヤ１０２に噛合されるラックギヤ１０１延いてはベッセル１０がラックギヤ１０２の延在方向（図１等の水平移動方向）に移動されることになる。
【００２３】
なお、図８、図９等に示すように、ベッセル１０の底部には、水平移動を円滑に行うことができるように、回転自在な車輪１１が設けられており、この車輪１１の移動を案内するガイドレール２１が、ベッセル１０の水平移動方向に沿って板状要素２０の上面に凸状に配設されている。なお、車輪１１は、ガイドレール２１の側面に係合して脱輪を防止するための鍔を備えて構成することができる。
【００２４】
ベッセル１０が水平移動されると、図１の矢印方向（水平移動方向）に移動されるが、その移動方向の下流側には、吐出開口３０が開口され、該吐出開口３０から、下方に配設されているベルトコンベア５０が臨むように構成されている。
【００２５】
この吐出開口３０の水平移動方向に平行な両サイド付近には、図８、図９等に示すように、吐出開口３０が切り欠かれた板状要素２０及びガイドレール２１が延在されていて、これにより、ベッセル１０は車輪１１及びガイドレール２１により案内されて、吐出開口３０の上を通過して水平移動方向終点位置（図３の位置）まで円滑に水平移動できるようになっている。
【００２６】
図１、図６、図７の位置（ベッセル１０の初期位置、原位置）にて土砂が内部に供給されたベッセル１０が、ガイドレール２１に沿って図１の水平移動方向に水平移動されると、ベッセル１０の底面開口１０Ａと、吐出開口３０と、が垂直方向から見たときに重畳し、その重畳部分から、ベッセル１０内の土砂が下方に自由落下して、ベルトコンベア５０に供給されることになる（図２の状態等を参照）。このようにベルトコンベア５０に時間当たり所定量にて定量供給された土砂は、図１の土砂搬送方向に搬送され、下流工程にて処理が行われることになる。
【００２７】
このベッセル１０の水平移動速度を所望に制御することで、ベルトコンベア５０への土砂の単位時間当たりの供給量（吐出量）を適切に制御することができる。
【００２８】
そして、ベッセル１０が図３の位置（水平移動方向終点位置）まで到達したら、ベッセル１０内の土砂はすべて落下し、ベッセル１０からベルトコンベア５０への土砂の供給が終了することになる。
【００２９】
本実施の形態に係る定量供給装置１では、ベッセル１０内の土砂がすべて吐き出され、図３の水平移動方向終点位置までベッセル１０が移動したことを、移動リミットスイッチなどにより検知すると、制御装置（図示せず）が、モータ１０３の回転方向を反転させて、ベッセル１０を図１の原位置へ戻し、図１の原位置にて新たな土砂をベッセル１０に搬入し、土砂の搬入が完了したら、再び、ベッセル１０を図３の水平移動方向終点位置へ向けて水平移動させる、といった処理を繰り返す。
【００３０】
このように、本実施の形態に係る定量供給装置１は、ベッセル１０の水平移動（往復移動）を利用してベルトコンベア５０への土砂の供給を繰り返すことで、土砂を時間当たり所定量にて定量供給することができる。
【００３１】
以下に、より具体的に、本実施の形態に係る定量供給装置１による土砂の定量吐出（定量供給）処理について説明する。
【００３２】
＜ステップ１＞
ステップ１では、図１、図６、図７の位置（ベッセル１０の初期位置、原位置）において、本実施の形態に係る定量供給装置１は、板状要素（定盤、水平盤、底盤）２０の上に載置されているベッセル１０内に、クラムシェルやバックホウ等を用いて、掘削土砂（現場にて掘削した土砂（或いは他の場所で掘削されダンプ車両等により運搬されてきた掘削土砂）を搬入（投入）する。
【００３３】
定量供給装置１では、ベッセル１０に搬入（投入）された土砂のレベル（高さ）が所定レベル（満杯レベル）まで至ったか否かを、所定レベルにて水平方向に照射されるレーザー及び受光器等を用いたレベルセンサ（或いはエリアセンサ）等により検出（検知）する。
【００３４】
そして、土砂のレベル（高さ）が所定レベルまで至ったことが検出された場合には、制御装置では（或いは作業者によるＯＮ信号入力により）モータ１０３の駆動を開始して、ベッセル１０の水平移動（往路）を開始する（定量供給動作の開始）。
【００３５】
＜ステップ２＞
図１の位置からベッセル１０が水平移動方向に移動すると、図２に示すように、ベッセル１０の底面開口１０Ａと、板状要素２０に切り欠かれて形成されている吐出開口３０と、が重畳（オーバーラップ）を開始し、この重畳部分から、ベッセル１０内の土砂が自由落下して、下方のベルトコンベア５０の上に供給されることになる。言い換えると、板状要素２０上のベッセル１０内にあった土砂が、吐出開口３０を介して下方に落下して、ベルトコンベア５０の上に載せ換えられる。
【００３６】
ここで、ベルトコンベア５０への土砂の供給量（吐出量）は、ベッセル１０の水平移動速度に依存するため、本実施の形態に係る定量供給装置１では、ベッセル１０の水平移動速度（具体的には、モータ１０３の回転速度）を制御することにより、土砂の供給量（吐出量、落下量）を所望の値となるように制御することができる。
【００３７】
また、土砂の時間当たりの供給量（吐出量、落下量）を略一定に保つことができるように、ベッセル１０内に水平移動方向と略直交する方向に延在される仕切板１２を設置することができ、これにより、大量の土砂が一気に落下してしまうことを抑制することができる（図１１参照）。
【００３８】
仕切板１２の数やレイアウトは、要求される土砂の供給量（吐出量、落下量）に応じて適宜に変更可能である。
【００３９】
また、仕切板１２は、ベッセル１０の高さ方向に亘って完全に仕切ることをせず、例えば、図１０（Ａ）や図１１に示すように、ベッセル１０の上端（或いは下端）から高さ方向中間付近まで延在させることで、土砂の横方向の流動抑制効果と、土砂内部摩擦抵抗を増加させる効果を期待でき、一気に土砂が大量に落下することを効果的に抑制することができ、以って時間当たりの土砂の供給量（吐出量、落下量）を良好に一定に保つことが可能となる。
【００４０】
なお、より具体的には、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示したように、幅２．５ｍ×長さ４．５ｍ×高さ１．０ｍの大きさのベッセル１０で、クラムバケットから放出される３ｍ３の土砂を一度に受ける場合、ベッセル１０の内側を水平移動方向に沿って２枚の仕切板１２Ａ，１２Ｂにて三等分し、仕切板１２Ａをベッセル１０の先端から１３５０ｍｍの位置に、仕切板１２Ｂを仕切板１２Ａから１８００ｍｍの位置に配設することで、吐出開口３０の上を水平移動しながら土砂を自由落下させるベッセル１０からベルトコンベア５０上に土砂を安定して定量供給することができる。
【００４１】
また、仕切板１２（１２Ａ、１２Ｂ）の下端を、ベッセル１０の上端から高さ方向中間くらいとする（具体的には、ベッセル１０の上端から５００ｍｍの高さ位置とする）ことで、図１１に示すように、土砂の横方向の流動抑制効果と、土砂内部摩擦抵抗を増加させる効果を期待でき、一気に土砂が大量に落下することを効果的に抑制することができ、以って土砂の供給量（吐出量、落下量）を良好に一定に保つことが可能となる。
【００４２】
＜ステップ３＞
ベッセル１０が、ステップ２の状態（図２の位置）から更に水平移動されると、それに連れて、ベッセル１０の底面開口１０Ａと、吐出開口３０と、の重畳（オーバーラップ）面積が増加し、新たに増加する重畳面積に応じて新たに土砂が、ベルトコンベア５０に自由落下されることになるが、ベッセル１０が図３の位置（水平移動方向終点位置）まで到達すると、ベッセル１０内の土砂はすべて落下し、ベルトコンベア５０への土砂の供給が終了する（ベッセル１０の水平移動の往路の終了）。
ステップ３では、ベッセル１０が図３の水平移動方向終点位置まで到達したことを、リミットスイッチにより検出し、モータ１０３の回転を停止して、ベッセル１０の水平移動を停止する。
【００４３】
＜ステップ４＞（原位置（初期位置）への復帰）
ステップ３に続いて、ステップ４では、モータ１０３の回転方向を反転させて、比較的高速で図３から図１の原位置（初期位置）までベッセル１０を移動させる（図４参照。水平移動の復路）。
【００４４】
このとき、ベッセル１０内の土砂は既に排出された状態であるため、図１から図３へ（ステップ１からステップ３にて）水平移動している場合（定量供給時：ベッセル１０の水平移動の往路：例えば、６．０ｍ／ｍｉｎ）よりも、速い速度（例えば、１０．０ｍ／ｍｉｎ）で移動させることができる。これにより、サイクルタイムの削減に貢献することができる。
【００４５】
なお、図８、図９、図１０に示したように、ベッセル１０は、ガイドレール２１の上に車輪１１を介して載置されるが、図１２に示したように、ベッセル１０の側壁下端１０Ｂと、板状要素２０の上面との間には、所定隙間（例えば、５０ｍｍ程度）が形成されている。ベッセル１０の側壁下端１０Ｂを板状要素２０の上面に直接接触させると、金属同士が接触し摩耗や摩擦抵抗が大きくなるため、ベッセル１０の円滑な水平移動を阻害することになるからである。
【００４６】
しかし、前記所定隙間から土砂がベッセル１０の外へ流出するおそれがあるため、土砂が流出しないように、流出抑制板（流出抑制部材）１３がベッセル１０の側壁（水平移動方向に平行な両側壁１０Ｃ，１０Ｄ、及び水平移動方向上流側の後端壁１０Ｅ、前端壁１０Ｆ）に取り付けられている（両側壁１０Ｃ，１０Ｄ、及び水平移動方向上流側の後端壁１０Ｅ、前端壁１０Ｆについては、図１０を参照）。但し、前端壁１０Ｆへの流出抑制板（流出抑制部材）１３の取り付けは省略することができる。
【００４７】
なお、流出抑制板１３は、側壁下端１０Ｂに沿って延在される略矩形の水平方向に細長い板状要素であり、その下端が、板状要素２０の上面に対して、軽く接触或いは微小隙間を持ってベッセル１０に取り付けられる。
【００４８】
取り付け方法は、流出抑制板１３の下端が摩耗等により削れるため、ある程度摩耗したら、取付ボルトを緩めて、流出抑制板１３側に開口された長穴状の取付穴によって流出抑制板１３を下方に引き出すことができるような（流出抑制板１３の下端を板状要素２０の上面側に容易に接近させることができるような）取り付け方法とすることができる（図１２参照）。
【００４９】
流出抑制板１３の材料としては、例えば、高分子材料であるプラスチック、シリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）などを利用することができ、自己潤滑性を持つ耐摩耗性の高い高分子材料を採用することが好ましい。なお、流出抑制板１３の摩耗が厳しい砂を被供給物とした実験では、プラスチックまたはシリコーン樹脂が、フッ素樹脂またはポリアセタール（ＰＯＭ）よりも良好な耐摩耗性を示すことが確認された。
【００５０】
但し、流出抑制板（流出抑制部材）１３の材料としては、高分子材料に限らず、ゴムなどの樹脂材料とすることができる。ゴムの仕様としては、クロロプレンゴム（ＣＲ，ＪＩＳ  Ｋ  ６３８０（該当番号ＧＪＨ６３６３）、比重：約１．５、硬さ：ショアＡ  ６５）などを一例として挙げることができる。
【００５１】
＜ステップ５＞
続くステップ５では、制御装置は、ベッセル１０が、図５（図１）に示す初期位置（原位置）まで戻ったことを、リミットスイッチ等により検出すると、モータ１０３の回転を停止して、ベッセル１０を図５（図１）の初期位置（原位置）に停止させる。
【００５２】
そして、この状態で、再び、クラムシェルやバックホウにて土砂をベッセル１０の内部に搬入する作業を行う。当該土砂のベッセル１０への搬入作業は、自動制御にて、或いは作業者のマニュアル操作により行うことができる。
本実施の形態では、上記ステップ１〜ステップ５を繰り返すことで、掘削土砂をベルトコンベア５０延いては下流工程に定量供給する。
【００５３】
以上で説明したように、本実施の形態に係る定量供給装置１によれば、底板のない（底面開放の）ベッセルを利用すると共に、スクリュー機構を利用せず、ベッセル全体を水平移動させて吐出開口の上を通過させることにより下流工程に土砂を定量供給するようにしたので、従来のような土砂などの付着や詰まりの発生を招くことなく、長時間に亘って正確に定量供給することができ、延いては定量供給装置の自動化に貢献することができる。
【００５４】
また、本実施の形態に係る定量供給装置１によれば、初期位置（原位置）にてベッセル１０内への土砂の投入（搬入）が完了したことを検出したら、自動的にベッセル１０を水平移動させて吐出開口３０からベルトコンベア５０に土砂を定量供給する（往復水平移動の往路に相当）と共に、ベッセル１０が水平移動終点位置まで到達したことを検出したら、ベッセル１０が空となったとしてベッセル１０をそれまでと逆方向に折り返させて初期位置（原位置）まで水平移動により戻す（往復水平移動の復路に相当）ようにしたので、自動的にベッセル１０の水平移動を制御することができ、以って自動化を促進でき、延いては省人力化に貢献可能である。
【００５５】
また、本実施の形態に係る定量供給装置１によれば、ベッセル１０の板状要素２０に対する移動速度（水平移動速度）を制御（調整）することで、従来のような土砂などの付着や詰まりの発生を招くことなく、容易に吐出開口３０からの土砂の落下量、すなわち定量供給量を所望に制御（調整）することができる。
【００５６】
また、本実施の形態に係る定量供給装置１によれば、従来のスクリュー式定量供給装置のように、土砂に対して変形荷重を与えることがないため、粘性質の土砂であっても、付着や詰まりの発生を招くことなく、長時間に亘って正確に定量供給することができる。
【００５７】
＜大規模建築工事の大規模地下掘削における逆打ち工法への適用＞
ここにおいて、本実施の形態に係る定量供給（吐出）装置１は、例えば、図１３に示すような大規模建築工事の大規模地下掘削における逆打ち工法（定量供給システム）に用いることができる。
【００５８】
逆打ち工法の場合、掘削開口部が目的（対象）の建築物により限定されるため、地下においてクラムシェル（クラムバケット）等によって掘削された土砂は、天井クレーンにて地上（掘削している階より上の階）に揚重され、常に土砂搬出積み込み場所（被供給物積み込み場所）にストックされることが効率的な土砂搬出方法となる。
【００５９】
その際、図１３に示したように、地上部（土砂を掘削している階より上の階）で、クラムシェル２１０から定量吐出装置１のベッセル１０の中へ掘削土砂を搬入した後、ここから定量的にベルトコンベア５０に掘削土砂を移し換え、ベルトコンベア５０により水平搬送された後、土砂搬出積み込み場所（被供給物積み込み場所）３００にストックされる。土砂搬出積み込み場所３００は、土砂を外部へ搬出するためにダンプトラック等に土砂を積み込むための場所である。
【００６０】
なお、図１３では、土砂搬出積み込み場所３００は、ベルトコンベア５０の設置階より下の階に設置されているが、これに限らず、同一階に設置することなども可能である。
【００６１】
本実施の形態においては、図１３に示したように、クラムシェル（クラムバケット）２１０が装着された天井クレーン２００は、地上２階以上（図１３では３階）の天井部分に、例えばガイドレール等に沿って水平移動置可能に設置されている。
【００６２】
そして、掘削土砂の定量供給（吐出）装置１及びベルトコンベア５０は、地上２階のフロア部分に配置されている。
土砂搬出積み込み場所３００は、地上１階（地上レベル）に設置される。
【００６３】
ここで、本実施の形態に係る各部の仕様について一例を記しておく。但し、当該一例（仕様、寸法等）に本発明は限定されるものではない。
ベッセル１０は、例えば、内空幅２．５ｍ×長さ４．５ｍ×高さ１．０ｍの大きさのベッセル１０で、クラムバケット２１０から一度に放出される３ｍ３の土砂を収容することができる大きさに設定されている。
また、ベッセルの内側に、水平移動方向と略直交する方向に延在される仕切板はベッセツの内空に亘って配設されている。
【００６４】
ベルトコンベア５０の寸法は幅９００ｍｍで、搬送能力が２００ｍ３／ｈ程度のものを用いている。
【００６５】
ベッセル１０の水平移動速度は、ベッセル１０の寸法と、ベルトコンベア５０の搬送能力とから、吐出時（ベルトコンベアへの土砂供給時）は６．０ｍ／ｍｉｎ、原位置（初期位置）へのリターン時１０．０ｍ／ｍｉｎとする。
【００６６】
以上より、本実施の形態に係る定量供給装置１の土砂の供給能力（吐出能力）は、１５０ｍ３／ｈとなり、所要時間は１サイクル当り１．２分となる。
【００６７】
なお、かかる定量供給システムにおいては、掘削機の動作状況（或いはベッセル１０への土砂の搬入状況）を距離センサ（或るいはエリアセンサ）等の被供給物搬入状況検出手段で検出することで、掘削機の動作状況（或いはベッセル１０への土砂の搬入状況）に合わせて、掘削土砂の定量供給装置１を自動的に駆動して定量供給を開始させる制御を行うことができる。
【００６８】
また、かかる定量供給システムにおいては、ベルトコンベア５０の動作状況を電流センサ等のベルトコンベア動作状況検出手段で検出することで、ベルトコンベア５０が停止したか否かを検出し、ベルトコンベア５０が停止した場合には、連動して定量供給装置１を自動的に停止させるように制御することができる。
【００６９】
また、かかる定量供給システムにおいては、土砂積み込み場所（被供給物積み込み場所）３００の土砂堆積状況（被供給物堆積状況）を距離センサ（或いはエリアセンサ）等の被供給物堆積状況検出手段で検出することで、土砂堆積場所（図１３の地上のベッセルなど）が土砂であふれる前に（所定以上に被供給物が堆積した場合に）、定量供給装置１やベルトコンベア５０の駆動を自動的に停止させる制御を行うことができる。
【００７０】
以上で述べてきたように、本実施の形態に係る定量供給装置１を採用した定量供給システムによれば、地下掘削工事の省力化を図ることができる。
また、定量的に土砂を吐き出すことが可能となるため、自動化が容易になる。
また、自動化が進むことで、省人力化が可能となる。
また、連続的に土砂運搬が可能となるため、工期短縮が期待できる。
また、大径礫にも対応可能であるため、目詰まり等のトラブル発生のリスクが軽減される。
【００７１】
なお、本実施の形態に係るベッセル１０の水平移動機構１００の構成例について説明する。
水平移動機構の一つとして、ラックギヤとピニオンギヤを用いた水平移動機構１００を上述したが、これに限らず、例えば以下のような機構によりベッセル１０を板状要素２０上で水平移動させることもできる。
【００７２】
＜ウィンチ・ワイヤー牽引による水平移動機構＞
ベッセル１０の水平移動機構の他の一例としては、ベッセル１０が載置される板状要素２０の前後方向延長線上（水平移動方向の上流側及び下流側）のそれぞれに設置された２台のウィンチの交互の牽引により水平移動（往復水平移動）させることができる。
ウィンチのワイヤーはベッセル１０に取り付けられ、ウィンチによりワイヤーを巻き取ることでベッセル１０を牽引して前進（水平移動方向終点位置まで移動）させる。後退（初期位置へ復帰）させる際は、前進用ウィンチを開放させ、後退用ウィンチが前進用同様、ワイヤーを巻き取ることでベッセル１０を牽引して後退（初期位置へ復帰）させることで、ベッセル１０を板状要素２０上で往復水平移動させることができる。
【００７３】
＜油圧ジャッキのシリンダストロークを利用した水平移動機構＞
他のベッセル１０の水平移動機構としては、ベッセル１０が載置される板状要素２０上に水平方向に伸縮可能な方向に固定されたロングストロークジャッキに油圧を掛けることで、ベッセル１０を前進（水平移動方向終点位置まで移動）させることができる。伸張するシリンダー先端にベッセル１０が固定されているため、シリンダーの伸張とともにベッセル１０は板状要素２０上を前進（水平移動方向終点位置まで移動）することができる。後退（初期位置への復帰）はシリンダーを縮小させることでシリンダーの動きとともにベッセル１０を後退（初期位置へ復帰）させることができる。
【００７４】
＜ウォームギヤを用いたジャッキの伸縮を利用した水平移動機構＞
他のベッセル１０の水平移動機構としては、ベッセル１０が載置される板状要素２０上に固定されたロングストロークウォームジャッキのギアをギアードモータで回転させることで前進（水平移動方向終点位置まで移動）させることができる。伸張するスクリューシャフト先端にベッセル１０が固定されているため、スクリューシャフトの伸張とともにベッセルは前進（水平移動方向終点位置まで移動）することができる。後退（初期位置への復帰）はスクリューシャフトを縮小させることでスクリューシャフトの動きとともにベッセル１０を後退（初期位置へ復帰）させることができる。
【００７５】
ただし、本発明に係るベッセルの水平移動機構はこれらに限定されるものではなく、ベッセル１０を板状要素２０上にて水平移動させることができる機構であれば他の機構であっても採用可能である。
【００７６】
なお、ベッセル１０に土砂が付着して吐出開口３０から塊となって落下して定量的な供給を阻害するおそれや、板状要素２０の上面に土砂などが固く付着して円滑なベッセル１０の水平移動を阻害したり流出抑制板１３の摩耗を促進するおそれがあるため、バイブレータ等によりベッセル１０や板状要素２０に振動を与えて土砂などの付着を抑制するように構成することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、被供給物を土砂として説明したが、これに限定されるものではなく、土或いは砂、更にはこれらの一方と他の物質との混合物などを被供給物とすることができる。
【００７８】
以上で説明した本発明に係る実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１        定量供給装置
１０      ベッセル（上面開放で、かつ底板のない（底面開放の）ベッセル）
１０Ａ    底面開口
１１      車輪
１２      仕切板
１２Ａ    仕切板
１２Ｂ    仕切板
１３      流出抑制板（流出抑制部材）
２０      板状要素（定盤、水平盤、底盤）
２１      ガイドレール
３０      吐出開口
４０      ホッパー
５０      ベルトコンベア
１０１      ラックギヤ
１０２      ピニオンギヤ
１０３      モータ
１０４      チェーン
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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