(57)【要約】【課題】スライドコンベヤベルトから延伸ベルトコンベヤに移送される掘削ズリの乗継位置の変化を効果的に防止する。【解決手段】切羽側から掘削ズリを搬送する第１ベルト５４を含み、掘進に伴い切羽側に移動する第１ベルトコンベヤ５０と、第１ベルト５４から移送される掘削ズリを坑口側に搬送する第２ベルト２４と、第２ベルト２４のキャリア側２４Ａ裏面を支持するキャリアローラ３５とを含む第２ベルトコンベヤ２０と、第１ベルトコンベヤ５０の搬送方向側の端部に設けられると共に第１ベルト５４から第２ベルト２４のキャリア側２４Ａ上面に掘削ズリを落下させ、掘進に伴い切羽側に移動するベルト乗継部１００とを備え、ベルト乗継部１００は、第１ベルト５４の折り返し端下方を通過する第２ベルト２４のキャリア側２４Ａ裏面をキャリアローラ３５よりも上方で支持して引き上げるベルト引上げ支持部１２０を有する。【選択図】図５
2018096044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの掘削により生じる掘削ズリを切羽側から坑口側に搬送する連続ベルトコンベヤを備える搬送装置であって、
少なくとも、切羽側から移送される掘削ズリを搬送する無端状の第１ベルトを含み、掘進に伴い切羽側に移動する第１ベルトコンベヤと、
少なくとも、前記第１ベルトよりも下方に配置されて前記第１ベルトから移送される掘削ズリを坑口側に搬送する無端状の第２ベルトと、該第２ベルトのキャリア側裏面を支持するキャリアローラとを含む第２ベルトコンベヤと、
前記第１ベルトコンベヤの搬送方向側の端部に設けられると共に、前記第１ベルトの折り返し端から前記第２ベルトのキャリア側上面に掘削ズリを落下させ、掘進に伴い前記第１ベルトコンベヤと一体に切羽側に移動するベルト乗継部と、を備え、
前記ベルト乗継部は、前記第１ベルトの前記折り返し端の下方を通過する前記第２ベルトのキャリア側裏面を前記キャリアローラよりも上方で支持して、前記第２ベルトのキャリア側を前記第１ベルト側に引き上げるベルト引上げ支持部を有する
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記ベルト引上げ支持部が、前記第１ベルトの前記折り返し端の下方に配置されて、前記第２ベルトのキャリア側裏面を前記キャリアローラよりも上方で支持するインパクトローラを有する
請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記ベルト引上げ支持部が、前記インパクトローラよりも搬送方向上流側又は下流側の少なくとも一方の前記第２ベルトのキャリア側裏面を前記キャリアローラよりも上方で支持するスナップローラを有する
請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記ベルト引上げ支持部が、前記第２ベルトの両縁端にそれぞれ当接する少なくとも一対のサイドローラを有する
請求項１から３の何れか一項に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記ベルト乗継部が、前記第１ベルトの前記折り返し端から落下する掘削ズリを前記第２ベルトのキャリア側上面に案内するホッパーを有する
請求項１から４の何れか一項に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記ベルト乗継部が、前記トンネルの長手方向に並行に延びる一対の長棒状部材の上部に設けられ、
前記第２ベルトコンベヤが、前記一対の長棒状部材の間に配置され、
前記長棒状部材と前記第２ベルトコンベヤとの間に、前記長棒状部材の切羽側への移動を案内すると共に、前記長棒状部材の前記第２ベルトコンベヤ側への近接を規制するガイド部材が設けられた
請求項１から５の何れか一項に記載の搬送装置。
【請求項７】
前記長棒状部材が、前記トンネルの長手方向に所定のピッチで配置された複数のニーブレスの上面にスライド移動自在に載置され、
前記第２ベルトコンベヤが、前記一対の長棒状部材の間に位置する前記ニーブレスの上面に設けられ、
前記長棒状部材が、少なくとも前記ピッチの２倍以上の長さで形成され、
前記ガイド部材が、前記複数のニーブレスの各上面に設けられた
請求項６に記載の搬送装置。
【請求項８】
前記ガイド部材は、平板状のガイドプレートであり、該ガイドプレートは、前記長棒状部材の移動方向に対して移動方向側の一端が反移動方向側の他端よりも前記第２ベルトコンベヤから離反するように傾斜して設けられた
請求項６又は７に記載の搬送装置。
【請求項９】
前記第２ベルトコンベヤは、前記第２ベルトが切断されて、当該切断箇所に所定の長さのベルトが継ぎ足されることで切羽側に延伸可能に構成されている
請求項１から８の何れか一項に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置に関し、特に、トンネルの掘削により生じる掘削ズリを切羽側から坑口側に搬送する連続ベルトコンベヤを備える搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールド掘進機を用いたトンネル工事において、掘削により生じる掘削ズリの搬送には、バッテリ機関車で牽引されるズリ鋼車やダンプトラック等を用いる車両輸送が一般的であった。
【０００３】
しかしながら、ズリ鋼車を用いる場合にはレールの敷設が必要となり、また、ダンプトラックを用いる場合には排気ガスによるトンネル内の空気汚染や車両通行による安全性の低下が課題となる。さらに、これら車両輸送には、掘削ズリを連続搬送できない課題もある。このため、車両輸送に替えて、連続ベルトコンベヤを用いる搬送装置が近年広く実用化されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、トンネル内に切羽側から順に、トローリ用レールに沿って移動可能なスライドベルトコンベヤと、ストレージカセットから繰り出されるベルトストックにより延伸可能な延伸ベルトコンベヤとを配置した搬送装置が開示されている。
【０００５】
当該搬送装置によれば、掘削進行に伴い坑口から切羽までの距離が長くなると、スライドベルトコンベヤをシールド掘進機に追随して前進移動させると共に、スライドベルトコンベヤの後端が延伸ベルトコンベヤの前端に達すると、延伸ベルトコンベヤをストレージカセットから繰り出されるベルトによって切羽側に延伸させることで、搬送距離を掘削進行に応じて適宜変更可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−２７３３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記従来技術のように、スライドベルトコンベヤと、該スライドベルトコンベヤの下方に配置される延伸ベルトコンベヤとを備える搬送装置においては、掘削進行に伴いスライドベルトコンベヤが切羽側に移動すると、これら各ベルトコンベヤの位置関係にずれが生じる場合がある。このように、各ベルトコンベヤの位置関係にずれが生じると、スライドベルトコンベヤから延伸ベルトコンベヤに移送される掘削ズリの乗継位置が変化し、掘削ズリが延伸ベルトのキャリア側上面の幅方向一端側に偏載されることになる。その結果、延伸ベルトのキャリア側が掘削ズリの自重によってキャリアローラ上を反偏載側に移動され、延伸ベルトのキャリア側が上面視で蛇行することで、掘削ズリの脱落やコンベヤ設備の破損等を招く課題がある。
【０００８】
本開示の技術は、スライドコンベヤベルトから延伸ベルトコンベヤに移送される掘削ズリの乗継位置の変化を効果的に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の技術は、トンネルの掘削により生じる掘削ズリを切羽側から坑口側に搬送する連続ベルトコンベヤを備える搬送装置であって、少なくとも、切羽側から移送される掘削ズリを搬送する無端状の第１ベルトを含み、掘進に伴い切羽側に移動する第１ベルトコンベヤと、少なくとも、前記第１ベルトよりも下方に配置されて前記第１ベルトから移送される掘削ズリを坑口側に搬送する無端状の第２ベルトと、該第２ベルトのキャリア側裏面を支持するキャリアローラとを含む第２ベルトコンベヤと、前記第１ベルトコンベヤの搬送方向側の端部に設けられると共に、前記第１ベルトの折り返し端から前記第２ベルトのキャリア側上面に掘削ズリを落下させ、掘進に伴い前記第１ベルトコンベヤと一体に切羽側に移動するベルト乗継部と、を備え、前記ベルト乗継部は、前記第１ベルトの前記折り返し端の下方を通過する前記第２ベルトのキャリア側裏面を前記キャリアローラよりも上方で支持して、前記第２ベルトのキャリア側を前記第１ベルト側に引き上げるベルト引上げ支持部を有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記ベルト引上げ支持部が、前記第１ベルトの前記折り返し端の下方に配置されて、前記第２ベルトのキャリア側裏面を前記キャリアローラよりも上方で支持するインパクトローラを有することが好ましい。
【００１１】
また、前記ベルト引上げ支持部が、前記インパクトローラよりも搬送方向上流側又は下流側の少なくとも一方の前記第２ベルトのキャリア側裏面を前記キャリアローラよりも上方で支持するスナップローラを有することが好ましい。
【００１２】
また、前記ベルト引上げ支持部が、前記第２ベルトの両縁端にそれぞれ当接する少なくとも一対のサイドローラを有することが好ましい。
【００１３】
また、前記ベルト乗継部が、前記第１ベルトの前記折り返し端から落下する掘削ズリを前記第２ベルトのキャリア側上面に案内するホッパーを有することが好ましい。
【００１４】
また、前記ベルト乗継部が、前記トンネルの長手方向に並行に延びる一対の長棒状部材の上部に設けられ、前記第２ベルトコンベヤが、前記一対の長棒状部材の間に配置され、
前記長棒状部材と前記第２ベルトコンベヤとの間に、前記長棒状部材の切羽側への移動を案内すると共に、前記長棒状部材の前記第２ベルトコンベヤ側への近接を規制するガイド部材が設けられてもよい。
【００１５】
また、前記長棒状部材が、前記トンネルの長手方向に所定のピッチで配置された複数のニーブレスの上面にスライド移動自在に載置され、前記第２ベルトコンベヤが、前記一対の長棒状部材の間に位置する前記ニーブレスの上面に設けられ、前記長棒状部材が、少なくとも前記ピッチの２倍以上の長さで形成され、前記ガイド部材が、前記複数のニーブレスの各上面に設けられてもよい。
【００１６】
また、前記ガイド部材は、平板状のガイドプレートであり、該ガイドプレートは、前記長棒状部材の移動方向に対して移動方向側の一端が反移動方向側の他端よりも前記第２ベルトコンベヤから離反するように傾斜して設けられてもよい。
【００１７】
また、前記第２ベルトコンベヤは、前記第２ベルトが切断されて、当該切断箇所に所定の長さのベルトが継ぎ足されることで切羽側に延伸可能に構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本開示の技術によれば、スライドコンベヤベルトから延伸ベルトコンベヤに移送される掘削ズリの乗継位置の変化を効果的に防止することがきる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る搬送装置を用いたトンネル掘削システムを示す模式的な全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る搬送装置をトンネル長手方向から視た模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る搬送装置を示す模式的な斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る搬送装置の掘削進行に伴う搬送距離の延長動作を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る搬送装置を、（Ａ）はトンネル幅方向から視た模式図、（Ｂ）はトンネル長手方向から視た模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る搬送装置を上方から視た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る搬送装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る搬送装置１０を用いたトンネル掘削システム１を示す模式的な全体構成図である。トンネル掘削システム１は、地山に予め形成された発進立坑２からトンネルＴを掘削するシールド掘進機９０を備えている。なお、便宜上、以下の説明では、切羽側を前方、坑口側を後方として規定する。
【００２２】
［シールド掘進機］
シールド掘進機９０は、略円筒状の本体部９１を備えている。本体部９１の前端部には、カッターヘッド９２が設けられている。本体部９１内のカッターヘッド９２よりも後方には、その前面とカッターヘッド９２後面との間にカッターチャンバＣを区画する隔壁９３が配置されている。カッターチャンバＣ内には、カッターヘッド９２により掘削される掘削ズリが取り込まれる。カッターチャンバＣ内の掘削ズリは、スクリューコンベヤ９４によって後方の搬送装置１０に移送される。
【００２３】
隔壁９３の後面には、カッターヘッド９２を回転させる駆動モータ９５が設けられている。また、隔壁９３の後方には、セグメントＳを把持して旋回し、セグメントＳを所定の組立て位置に搬送するエレクタ９６が設けられている。さらに、隔壁９３とセグメントＳとの間には、前方に向けて伸長可能な複数の油圧ジャッキ９７（図示例では１個のみ示す）が設けられている。シールド掘進機９０は、油圧ジャッキ９７を伸長させて既設のセグメントＳから反力を取ることで、推進力を得るようになっている。
【００２４】
［搬送装置］
搬送装置１０は、スクリューコンベヤ９４から移送される掘削ズリを後方に搬送するスライドベルトコンベヤ（第１ベルトコンベヤ）５０と、スライドベルトコンベヤ５０の下方に配置されて、スライドベルトコンベヤ５０から移送される掘削ズリを発進立坑２内の垂直ベルトコンベヤ８に搬送する延伸ベルトコンベヤ（第２ベルトコンベヤ）２０と、トンネルＴの長手方向に所定のピッチ（好ましくは、等ピッチ）で配置されて、各ベルトコンベヤ２０，５０を支持する複数のニーブレス８０とを備えている。なお、掘削ズリを鉱外に搬送する機構は、垂直ベルトコンベヤ８に限定されず、クレーン等、他の公知の機構であってもよい。
【００２５】
延伸ベルトコンベヤ２０は、少なくとも、前端側に配置された延伸用従動プーリ２１と、後端側に配置された延伸用駆動プーリ２２と、延伸用駆動プーリ２２に動力を伝達する延伸用駆動モータ２３と、各プーリ２１，２２に掛け渡された無端状の延伸ベルト（第２ベルト）２４と、これら各搬送要素２１〜２４をニーブレス８０の上部に支持する延伸ベルト支持ユニット３０とを備えている。延伸ベルト支持ユニット３０の詳細については後述する。
【００２６】
スライドベルトコンベヤ５０は、その前端側をシールド掘進機９０に連結機構９８によって連結されており、掘削進行に伴いシールド掘進機９０と一体に切羽側に移動する。また、スライドベルトコンベヤ５０は、少なくとも、前端側に配置されたスライド用駆動プーリ５１と、後端側に設けられたスライド用従動プーリ５２と、スライド用駆動プーリ５１に動力を伝達するスライド用駆動モータ５３と、各プーリ５１，５２に掛け渡された無端状のスライドベルト（第１ベルト）５４と、これら各搬送要素５１〜５４をニーブレス８０にスライド移動自在に支持する複数のスライドベルト支持ユニット６０と、ベルト乗継機構１００とを備えている。スライドベルト支持ユニット６０及び、ベルト乗継機構１００の詳細については後述する。
【００２７】
図２に示すように、ニーブレス８０は、トンネル内壁４から略水平に延出するニーブレス主材８１と、ニーブレス主材８１の延出端側からニーブレス主材８１よりも下方のトンネル内壁４に向って斜めに延びるニーブレス斜材８２と、ガイド機構２００とを備えている。ニーブレス主材８１及び、ニーブレス斜材８２は、トンネル内壁４の覆工セグメントＳに図示しない保持金具等により着脱自在に固定されている。ガイド機構２００の詳細については後述する。
【００２８】
延伸ベルト支持ユニット３０は、ニーブレス主材８１の上面に延伸ベルト２４のベルト幅よりも広い間隔をおいて固定された一対の延伸フレーム部材３１，３２と、延伸フレーム部材３１，３２に立設された複数本の延伸用ローラスタンド３３，３４と、延伸ベルト２４Ａ，Ｂのキャリア側２４Ａ裏面を支持する複数の延伸用キャリアローラ３５と、延伸用キャリアローラ３５よりも下方に配置されて延伸ベルト２４Ａ，Ｂのリターン側２４Ｂ裏面を支持する複数の延伸用リターンローラ３６とを備えている。
【００２９】
各延伸フレーム部材３１，３２は、ニーブレス主材８１の上面にトンネルＴの長手方向に並行に延設されている。延伸フレーム部材３１，３２には、延伸用リターンローラ３６が架設されている。延伸用キャリアローラ３５は、各ローラスタンド３３，３４に架設されており、水平に設けられた中央キャリアローラ３５Ａと、中央キャリアローラ３５Ａの両端から上方に向って所定の角度で傾斜して設けられた左右一対の傾斜キャリアローラ３５Ｂとを備えている。
【００３０】
スライドベルト支持ユニット６０は、ニーブレス主材８１の上面にスライド移動自在に載置された一対のスライド用ソリ部材（長棒状部材）６１，６２と、スライド用ソリ部材６１，６２に立設されて鉛直方向に延びる複数本のスライド用縦フレーム部材６３，６４と、各スライド用縦フレーム部材６３，６４の上部に設けられたスライド用フレームユニット７０と、スライド用フレームユニット７０に設けられた複数本のスライド用ローラスタンド６５，６６と、スライドベルト５４Ａ，Ｂのキャリア側５４Ａ裏面を支持する複数のスライド用キャリアローラ６７と、スライド用キャリアローラ６７よりも下方に配置されて、スライドベルト５４Ａ，Ｂのリターン側５４Ｂ裏面を支持する複数のスライド用リターンローラ６８とを備えている。
【００３１】
より詳しくは、図３に示すように、各スライド用ソリ部材６１，６２は、延伸フレーム部材３１，３２の離間幅よりも広い間隔をおいて、延伸フレーム部材３１，３２よりも外側に位置するニーブレス主材８１の上面にトンネルＴの長手方向に沿って互いに並行に載置されている。すなわち、スライド用ソリ部材６１，６２と延伸フレーム部材３１，３２との間には、所定のクリアランスが確保されている。スライド用ソリ部材６１，６２の長さは、少なくとも、ニーブレス８０のピッチＰの２倍以上の長さとされ、掘削進行に伴いスライド移動しても、その下面が常に２個以上のニーブレス主材８１によって支持されるようになっている。
【００３２】
スライド用縦フレーム部材６３，６４は、スライド用ソリ部材６１，６２の上部に前後に間隔を隔てて立設されている。これら前後のスライド用縦フレーム部材６３，６４は、好ましくは、補強用のクロスバー６９によって互いに連結されている。
【００３３】
スライド用フレームユニット７０は、トンネルＴの長手方向に並行に延びる左右一対の第１及び第２フレーム部材７１，７２と、トンネルＴの幅方向に並行に延びる前後一対の第３及び第４フレーム部材７３，７４とを矩形枠体状に組み付けて構成されている。第１及び第２フレーム部材７１，７２は、好ましくは、スライド用ソリ部材６１，６２よりも長く形成され、第３及び第４フレーム７３，７４は、スライドベルト５４のベルト幅よりも長く形成されている。
【００３４】
第１及び第２フレーム部材７１，７２には、スライド用縦フレーム部材６３，６４の上端側がそれぞれ固定されている。また、第１及び第２フレーム部材７１，７２には、スライド用リターンローラ６８が架設されている。さらに、第１及び第２フレーム部材７１，７２には、スライド用ローラスタンド６５，６６がそれぞれ立設されている。
【００３５】
スライド用ローラスタンド６５，６６には、スライド用キャリアローラ６７が架設されている。スライド用キャリアローラ６７は、水平に設けられた中央キャリアローラ６７Ａと、中央キャリアローラ６７Ａの両端から上方に向って所定の角度で傾斜して設けられた一対の傾斜キャリアローラ６７Ｂとを備えている。
【００３６】
各スライドベルト支持ユニット６０は、ニーブレス主材８１の上部にトンネルＴの長手方向に沿って直列に配置されており、互いに隣接するスライド用フレームユニット７０の第３フレーム部材７３と第４フレーム部材７４とを図示しない爪部等により係合させることで連結されている。掘削進行に伴いシールド掘進機９０（図１参照）が前進すると、各スライドベルト支持ユニット６０がシールド掘進機９０に牽引されてニーブレス主材８１の上面をスライド移動することで、スライドベルトコンベヤ５０は切羽側に移動するようになっている。
【００３７】
次に、図４（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて、本実施形態に係る搬送装置１０の掘削進行に伴う搬送距離の延長動作を説明する。
【００３８】
図４（Ａ）は、切羽側のスクリューコンベヤ９４後端から発進立坑２までの距離が、スライドベルトコンベヤ５０の全長と略等しい状態を示している。図４（Ａ）の状態において、スライドベルトコンベヤ５０は、前端側を除く略全体が延伸ベルトコンベヤ２０の上方に位置されている。この状態から、図４（Ｂ）に示すように、シールド掘進機９０が掘削進行に伴い所定の距離を前進移動すると、各スライドベルト支持ユニット６０及び、ベルト乗継部１００がシールド掘進機９０に牽引されてニーブレス主材８１の上面をスライド移動することで、スライドベルトコンベヤ５０は切羽側に移動する。この際、シールド掘進機９０とスライドベルトコンベヤ５０との間には、スライドベルトコンベヤ５０を支持するためのニーブレス８０（図中破線参照）が適宜追加される。すなわち、スライドベルトコンベヤ５０の後端（ベルト乗継部１００）が延伸ベルトコンベヤ２０の前端に接近する図４（Ｃ）に示す状態に達するまでは、ニーブレス８０の追加のみで掘削ズリの搬送距離を容易に延長できるようになっている。
【００３９】
図４（Ｃ）に示す状態から、搬送距離をさらに延長する場合には、延伸ベルト２４を切断してトンネルＴの掘削計画に応じた必要な長さのベルトを継ぎ足すことで、延伸ベルトコンベヤ２０が切羽側に延伸される。より具体的には、図中破線で示すように、延伸用従動プーリ２１をベルト継ぎ足し長さの約半分の距離だけ切羽側に移動させると共に、延伸フレーム部材３１，３２を切羽側に延長させ、さらにローラ３５，３６及び、ローラスタンド３３，３４（何れも図２に示す）を必要な個数だけ追加することで、延伸ベルトコンベヤ２０の全長が切羽側に延長されるようになっている。このように、ベルトの継ぎ足しにより延伸ベルトコンベヤ２０を延伸させることで、掘削距離が各ベルトコンベヤ２０，５０の全長を超えても、掘削ズリの搬送距離をさらに延長することができる。また、ストレージカセットを用いることなく延伸ベルトコンベヤ２０を延伸できるため、ストレージカセットを設置するためのスペースが不要となり、坑内のスペースを有効に利用することができる。
【００４０】
［ベルト乗継機構］
次に、図５に基づいて、本実施形態に係るベルト乗継機構１００の詳細構成について説明する。ベルト乗継機構１００は、スライドベルトコンベヤ５０の搬送方向側の端部（後端）に設けられており、掘削進行に伴いニーブレス主材８１の上面をスライドベルト支持ユニット６０と一体に切羽側に移動しながら、スライドベルト５４によって搬送される掘削ズリをその折り返し端から延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａ上面に落下させるものである。
【００４１】
より詳しくは、ベルト乗継機構１００は、ニーブレス主材８１の上面にスライド移動自在に載置された一対の乗継用ソリ部材（長棒状部材）１０１，１０２と、乗継用ソリ部材１０１，１０２にそれぞれ立設されて鉛直方向に延びる複数本の乗継用縦フレーム部材１０３，１０４と、乗継用縦フレーム部材１０３，１０４の上部に設けられた乗継用フレームユニット１１０と、乗継用フレームユニット１１０に設けられて、スライドベルト５４の折り返し端から落下する掘削ズリを延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａ上面に案内するホッパー１０５と、ホッパー１０５の下端に取り付けられたスカート部１０６と、ベルト引上げ支持部１２０とを備えている。
【００４２】
乗継用ソリ部材１０１，１０２は、延伸フレーム部材３１，３２の離間幅よりも広い間隔をおいて、延伸フレーム部材３１，３２よりも外側に位置するニーブレス主材８１の上面にトンネルＴの長手方向に沿って互いに並行に載置されている。すなわち、乗継用ソリ部材１０１，１０２と延伸フレーム部材３１，３２との間には、所定のクリアランスが確保されている。これら乗継用ソリ部材１０１，１０２と延伸フレーム部材３１，３２との間には、詳細を後述するガイド機構２００がそれぞれ設けられている。
【００４３】
乗継用ソリ部材１０１，１０２の長さは、好ましくは、ニーブレス８０のピッチＰの２倍以上の長さとされ、掘削進行に伴いスライド移動しても、その下面が常に２個以上のニーブレス主材８１によって支持されるようになっている。乗継用縦フレーム部材１０３，１０４は、乗継用ソリ部材１０１，１０２の上部に前後に所定の間隔を隔てて立設されている。
【００４４】
乗継用フレームユニット１１０は、トンネルＴの長手方向に並行に延びる左右一対の第１及び第２フレーム部材１１１，１１２と、トンネルＴの幅方向に並行に延びる前後一対の第３及び第４フレーム部材１１３，１１４とを矩形枠体状に組み付けて構成されている。第１及び第２フレーム部材１１１，１１２は、好ましくは、乗継用ソリ部材１０１，１０２よりも長く形成され、第３及び第４フレーム部材１１３，１１４は、スライドベルト５４のベルト幅よりも長く形成されている。
【００４５】
第１及び第２フレーム１１１，１１２には、乗継用縦フレーム部材１０３，１０４の上端側がそれぞれ固定されている。また、第１及び第２フレーム１１１，１１２には、ホッパー１０５が取り付けられている。ホッパー１０５の内部には、スライドベルト５４が架け渡たされたスライド用従動プーリ５２が回転自在に設けられている。
【００４６】
乗継用フレームユニット１１０は、前側の第３フレーム部材１１３を隣接するスライドベルト支持ユニット６０の第４フレーム部材７４に図示しない爪部等を係合させることで連結されている。掘削進行に伴いシールド掘進機９０（図１参照）が前進すると、ベルト乗継部１００はスライドベルト支持ユニット６０と一体に切羽側にスライド移動するようになっている。
【００４７】
ベルト引上げ支持部１２０は、延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａをスライドベルト５４側に引上げるもので、乗継用縦フレーム部材１０３，１０４に架設された一対の横フレーム部材１２１，１２２と、横フレーム部材１２１，１２２にそれぞれ立設された複数本の乗継用ローラスタンド１３０，１３１と、各乗継用ローラスタンド１３０，１３１に架設けられた複数のローラ１３２〜１３６とを備えている。各ローラ１３２〜１３６は、延伸用キャリアローラ３５やスライド用キャリアローラ６７と同様に、中央ローラ及び、一対の傾斜ローラを備えて構成されている。
【００４８】
横フレーム部材１２１，１２２の前端側に設けられた乗継用ローラスタンド１３０，１３１には、前側スナップローラ１３２が架設されており、前方の延伸用キャリアローラ３５に支持されている延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａが、横フレーム部材１２１，１２２の前端に接触することなく確実に引き上げられるようになっている。
【００４９】
横フレーム部材１２１，１２２の後端側に設けられた乗継用ローラスタンド１３０，１３１には、後側スナップローラ１３６が架設されており、各ローラ１３２〜１３５を通過した延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａが、横フレーム部材１２１，１２２の後端に接触することなく後方の延伸用キャリアローラ３５に確実に戻されるようになっている。
【００５０】
ホッパー１０５直下方の横フレーム部材１２１，１２２に設けられた複数本（図示例では５本）の乗継用ローラスタンド１３０，１３１には、弾性材で被覆された複数のインパクトローラ１３４がそれぞれ架設されており、掘削ズリの乗り継ぎによる衝撃を効果的に吸収できるようになっている。なお、インパクトローラ１３４の個数は、図示例の５個に限定されず、ホッパー１０５の開口面積等に応じて適宜最適な個数に調整することができる。
【００５１】
前側スナップローラ１３２とインパクトローラ１３４との間の乗継用ローラスタンド１３０，１３１及び、インパクトローラ１３４と後側スナップローラ１３６との間の乗継用ローラスタンド１３０，１３１には、複数（図示例では各２個）の乗継用キャリアローラ１３３，１３５がそれぞれ架設されている。これら乗継用キャリアローラ１３３，１３５の両端には、延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａのエッジに当接するサイドローラ１３７Ａ，Ｂがそれぞれ設けられており、延伸ベルト２４の幅方向へのずれが規制されるようになっている。なお、サイドローラ１３７Ａ，Ｂは、他のローラ１３２，１３４，１３６に設けられてもよい。
【００５２】
横フレーム部材１２１，１２２は、乗継用縦フレーム部材１０３，１０４に架設されて、延伸用キャリアローラ３５よりも上方、且つ、スカート部１０６よりも下方に保持されている。すなわち、掘削進行に伴いベルト乗継機構１００が切羽側にスライド移動すると、横フレーム部材１２１，１２２よりも前方の延伸用キャリアローラ３５に支持されている延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａが、前側スナップローラ１３２によって引き上げられてインパクトローラ１３４に送られ、ホッパー１０５から掘削ズリを受け取った後に後側スナップローラ１３６を経由して横フレーム部材１０３，１０４よりも後方の延伸用キャリアローラ３５に連続的に戻されるようになっている。
【００５３】
このように、延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａをベルト乗継機構１００のベルト引上げ支持部１２０によってスライドベルト５４側に引き上げて抱き込むようにしたことで、延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａがホッパー１０５の直下方に確実に送られるようになる。これにより、掘削進行に伴いベルト乗継機構１００が切羽側にスライド移動しても、掘削ズリの乗継位置が延伸ベルト２４の幅方向略中心に維持されるようになり、掘削ズリの偏載を効果的に防止することができる。また、掘削ズリの偏載が防止されることで、延伸ベルト２４の蛇行及び、蛇行により引き起こされる掘削ズリの脱落やコンベヤ設備の破損等も効果的に防止することが可能になる。また、延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａとホッパー１０５との距離が短くなることで、乗継部における掘削ズリの飛散や、掘削ズリの受け取りによる延伸ベルト２４のダメージも効果的に低減することができる。
【００５４】
［ガイド機構］
次に、図６に基づいて、本実施形態に係るガイド機構２００の詳細構成について説明する。
【００５５】
ガイド機構２００は、掘削進行に伴いシールド掘進機９０（図１参照）により牽引されるスライドベルト支持ユニット６０及び、ベルト乗継機構１００が、ニーブレス主材８１の上面を延伸ベルトコンベヤ２０に接触することなく、トンネルＴの長手方向に沿ってスライド移動できるように案内するものである。
【００５６】
より詳しくは、ガイド機構２００は、スライド用ソリ部材６１，６２と延伸フレーム部材３１，３２との間及び、乗継用ソリ部材１０１，１０２と延伸フレーム部材３１，３２との間にそれぞれ設けられた複数のガイド板部材２０１，２０２を備えて構成されている。各ガイド板部材２０１，２０２は、その板平面をニーブレス主材８１の上面に対して垂直にした状態で、その前端側が後端側よりも延伸フレーム部材３１，３２から離反するように傾斜して設けられている。
【００５７】
本実施形態において、ガイド板部材２０１，２０２は、ニーブレス主材８１の上面にそれぞれ設けられている。すなわち、ガイド板部材２０１，２０２を各ソリ部材６１，６２，１０１，１０２の長さの半分以下のピッチＰで配置されたニーブレス主材８１の各上面に設けることで、掘削進行に伴い各ソリ部材６１，６２，１０１，１０２が切羽側にスライド移動しても、これら各ソリ部材６１，６２，１０１，１０２と延伸フレーム部材３１，３２との間には、各２個以上のガイド板部材２０１，２０２が常に介在するようになっている。
【００５８】
このように、各ソリ部材６１，６２，１０１，１０２と延伸フレーム部材３１，３２との間にガイド板部材２０１，２０２を設けたことで、各ソリ部材６１，６２，１０１，１０２は、延伸フレーム部材３１，３２側に近接しようとすると、ガイド板部材２０１，２０２によって延伸フレーム部材３１，３２から離反する方向に強制的に押し退けられるようになる。これにより、スライドベルトコンベヤ５０と延伸ベルトコンベヤ２０との接触を確実に防止することが可能になり、接触によるコンベア設備の破損も効果的に防止することができる。また、ガイド板部材２０１，２０２によってスライドコンベヤ５０が案内されることで、延伸ベルトコンベヤ２０に対するスライドベルトコンベヤ５０の横方向へのずれも防止されるようになり、特に、ベルト乗継機構１００においては、掘削ズリの乗継位置の変化を効果的に抑制することが可能になる。
【００５９】
以上詳述したように、本実施形態に係る搬送装置１０によれば、ベルト乗継機構１００に、スライドベルト５４の折り返し端の下方を通過する延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａ裏面を延伸用キャリアローラ３５よりも上方で支持して、延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａをスライドベルト５４側に引き上げるベルト引上げ支持部１２０を設けたことで、掘削進行に伴いベルト乗継機構１００が切羽側にスライド移動しても、延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａがホッパー１０５の直下方に確実に送られるようになる。これにより、掘削ズリの乗継位置が延伸ベルト２４の幅方向略中心に維持されるようになり、掘削ズリの偏載を効果的に防止することが可能になる。また、掘削ズリの偏載が防止されることで、延伸ベルト２４の蛇行が防止され、さらに、蛇行により引き起こされる掘削ズリの脱落やコンベヤ設備の破損等も効果的に防止することができる。また、延伸ベルト２４のキャリア側２４Ａとホッパー１０５との距離が短くなることで、乗継部における掘削ズリの飛散や、掘削ズリの受け取りによる延伸ベルト２４のダメージも効果的に低減することができる。
【００６０】
また、本実施形態に係る搬送装置１０によれば、各ソリ部材６１，６２，１０１，１０２と延伸フレーム部材３１，３２との間にガイド板部材２０１，２０２を設けたことで、各ソリ部材６１，６２，１０１，１０２は、延伸フレーム部材３１，３２側に近接しようとすると、ガイド板部材２０１，２０２によって延伸フレーム部材３１，３２から離反する方向に強制的に押し退けられるようになる。これにより、スライドベルトコンベヤ５０と延伸ベルトコンベヤ２０との接触を確実に防止することが可能になり、接触によるコンベア設備の破損も効果的に防止することができる。また、ガイド板部材２０１，２０２によってスライドコンベヤ５０が案内されることで、延伸ベルトコンベヤ２０に対するスライドベルトコンベヤ５０の横方向へのずれも防止されるようになり、特に、ベルト乗継機構１００においては、掘削ズリの乗継位置の変化を効果的に抑制することができる。
【００６１】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００６２】
例えば、上記実施形態において、ベルト引上げ支持部１２０の各ローラ１３２〜１３６は、ローラスタンド１３０，１３１に架設されるものとして説明したが、上方の乗継用フレームユニット１１０から吊り下げて構成してもよい。
【００６３】
また、上記実施形態において、ガイド機構２００のガイド板部材２０１，２０２は、ニーブレス主材８１の上面に設けられるものとして説明したが、延伸フレーム部材３１，３２の外側面、又は、各ソリ部材６１，６２，１０１，１０２の内側面に突設されてもよい。また、ガイド機構２００は板部材に限定されず、前端側が後端側よりも延伸フレーム部材３１，３２から離反する形状であれば、例えば、略三角柱状のブロック体等であってもよい。
【００６４】
また、上記実施形態において、各ベルトコンベヤ２０，５０は、ニーブレス８０に支持されるものとして説明したが、トンネルＴ内に設けられる他の機構に支持されてもよい。
【００６５】
また、各ベルトコンベヤ２０，５０において、駆動プーリ２２，５１と従動プーリ２１，５２との位置関係は、前後を入れ替えて配置してもよい。
【００６６】
また、上記実施形態の適用範囲は、シールド掘進機９０を用いたトンネル工事に限定されず、他のトンネル工事等にも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１…トンネル掘削システム、２…発進立坑、１０…搬送装置、２０…延伸ベルトコンベヤ（第２ベルトコンベヤ）、２１…延伸用従動プーリ、２２…延伸用駆動プーリ、２３…延伸用駆動モータ、２４…延伸ベルト（第２ベルト）、３０…延伸ベルト支持ユニット、３１，３２…延伸フレーム部材、３３，３４…延伸用ローラスタンド、３５…延伸用キャリアローラ、３６…延伸用リターンローラ、５０…スライドベルトコンベヤ（第１ベルトコンベヤ）、５１…スライド用駆動プーリ、５２…スライド用従動プーリ、５３…スライド用駆動モータ、５４…スライドベルト（第１ベルト）、６０…スライドベルト支持ユニット、６１，６２…スライド用ソリ部材（長棒状部材）、６３，６４…スライド用縦フレーム部材、６５，６６…スライド用ローラスタンド、６７…スライド用キャリアローラ、６８…スライド用リターンローラ、７０…スライド用フレームユニット、８０…ニーブレス、８１…ニーブレス主材、８２…ニーブレス斜材、９０…シールド掘進機、９４…スクリューコンベヤ、１００…ベルト乗継機構、１０１，１０２…乗継用ソリ部材（長板状部材）、１０３，１０４…乗継用縦フレーム部材、１０５…ホッパー、１０６…スカート部、１１０…乗継用フレームユニット、１２０…ベルト引上げ支持部、１２１，１２２…横フレーム部材、１３０，１３１…乗継用ローラスタンド、１３２…前側スナップローラ、１３３，１３５…乗継用キャリアローラ、１３４…インパクトローラ、１３６…後側スナップローラ、１３７Ａ，Ｂ…サイドローラ、２００…ガイド機構、２０１，２０２…ガイド板部材
【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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