(57)【要約】【課題】  トンネルの掘進に応じてベルト長さを延伸しながら掘削ズリを切羽からトンネル外へ連続的に排出する連続ベルトコンベヤ装置において、ベルト長さの延伸作業の省力化、テールピース台車の小型化、工期の短縮化、部材の製造原価の低減を図る。【解決手段】  延伸したコンベヤベルト４の途中を支持する支持部材９を、コンベヤベルト４のキャリア面及びリターン面を下支えするキャリアローラ７及びリターンローラ８と、そのキャリアローラ７及びリターンローラ８の両端を軸支する一対のローラスタンド９６と、その一対のローラスタンド９６を立てるニーブレス主材９３と、そのニーブレス主材９３をセグメントＴに対して壁際とコンベヤベルト４の間を旋回可能に枢支するブラケット９２付きの蝶番９１で構成する。【選択図】  図２
2015101454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの掘進に応じてベルト長さを延伸しながら掘削ズリを切羽からトンネル外へ連続的に排出する連続ベルトコンベヤ装置において、その延伸したコンベヤベルトの途中を支持するローラ等の支持部材をトンネルの壁に増設する方法であって、ブラケットが旋回可能に枢支された蝶番をトンネルの壁にコンベヤベルトのリターン面より低い位置で取り付け、そのブラケットに支持梁を壁際の位置で取り付け、その支持梁の壁側位置に伸長可能な一対のローラスタンドのうち壁側のローラスタンドを取り付け、その壁側のローラスタンドの上端部と中間部にキャリアローラとリターンローラの一端をそれぞれ取り付け、その状態の支持梁をコンベヤベルト側へ旋回させてコンベヤベルトのキャリア面とリターン面の下方に各ローラを配置し、その支持梁の先端部に他方のローラスタンドを壁側のローラスタンドからベルト幅より長い距離をおいて取り付け、その他方のローラスタンドの上端部と中間部にキャリアローラとリターンローラの他端をそれぞれ取り付け、その後一対のローラスタンドを伸長させて各ローラをコンベヤベルトの下面に圧接する位置で固定させるようにしたことを特徴とする、連続ベルトコンベヤ装置のコンベヤベルト支持部材の設置方法。
【請求項２】
トンネルの掘進に応じてベルト長さを延伸しながら掘削ズリを切羽からトンネル外へ連続的に排出する連続ベルトコンベヤ装置において、そのコンベヤベルトの途中を支持する装置であって、コンベヤベルトのキャリア面及びリターン面を下支えするキャリアローラ及びリターンローラと、その各ローラの両端を軸支する一対のローラスタンドと、その一対のローラスタンドを立てる支持梁と、その支持梁をトンネルの壁に対して壁際とコンベヤベルトの間を旋回可能に枢支するブラケット付きの蝶番で構成したことを特徴とする、連続ベルトコンベヤ装置のコンベヤベルト支持装置。
【請求項３】
一対のローラスタンドが伸長可能な構造である、請求項２記載の連続ベルトコンベヤ装置のコンベヤベルト支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの掘進に応じてベルト長さを延伸しながら掘削ズリを切羽からトンネル外へ連続的に排出する連続ベルトコンベヤ装置に関し、詳しくは、延伸したコンベヤベルトの途中を支持するローラ等の支持部材をトンネルの壁に増設する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の連続ベルトコンベヤ装置は、コンベヤベルトを反転させる移動可能なテールピース台車と、そのテールピース台車が前進した距離分のコンベヤベルトを繰り出すベルトストレージカセットと、そのベルトストレージカセットと前記テールピース台車の間でコンベヤベルトを下支えする複数のローラと、その各ローラを所定間隔おいて軸支する長尺のサイドフレームと、そのサイドフレームをトンネルの壁に所定間隔おいて設置する複数の支持梁で構成された構造が一般的である（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この技術によれば、テールピース台車が掘進に追随して前進し、コンベヤベルトが引っ張られてベルトストレージカセットに一定以上の張力がかかると、前進した距離分のコンベヤベルトが自動的に繰り出されてベルト長さが延伸し、掘削ズリを切羽からトンネル外まで連続的に排出できるようになる、というものである。ローラとサイドフレームと支持梁は、作業者がテールピース台車上でトンネルの壁に対して取り付け作業する。
【０００４】
ところで、前記技術のサイドフレームは、ベルト幅が９００ｍｍの場合に長さが３．６ｍ前後、フレーム重量が１組当り７０〜８０ｋｇ有するのが一般的であった。また、ローラの前後間隔は、搬送しようする掘削ズリの重量やコンベヤベルトの寸法、材質等にもよるが、１．８ｍ前後が一般的であった。支持梁の前後間隔は、コンベヤベルトの撓みとは直接関係せず、一般的には３ｍ前後とローラの前後間隔より大きく取られていた。
【０００５】
ここで、ベルト長さが延伸する際、当初設計時の緩み側張力以上の張力がテールピース台車上のプーリに発生するが、出願人による測定結果では、プーリ部分の駆動に必要な緩み側張力の約２００％の張力が発生していた。したがって、その増加した張力でコンベヤベルトがより緊張するから、ローラの前後間隔をより大きくしても、掘削ズリの搬送に支障がある程に撓み難いものであった。また、そのローラを短い間隔で軸支するために重量のあるサイドフレームを多数使用していたから、持ち運びや取り付けに大変な労力を要し、しかもその長尺の部材を取り扱う場所のためにテールピース台車も大型化しており、工期とコストがかかっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１５９１２５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、ベルト長さの延伸作業の省力化、テールピース台車の小型化、工期の短縮化、部材の製造原価の低減を図ることにある。
【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）  トンネルの掘進に応じてベルト長さを延伸しながら掘削ズリを切羽からトンネル外へ連続的に排出する連続ベルトコンベヤ装置において、その延伸したコンベヤベルトの途中を支持するローラ等の支持部材をトンネルの壁に増設する方法であって、ブラケットが旋回可能に枢支された蝶番をトンネルの壁にコンベヤベルトのリターン面より低い位置で取り付け、そのブラケットに支持梁を壁際の位置で取り付け、その支持梁の壁側位置に伸長可能な一対のローラスタンドのうち壁側のローラスタンドを取り付け、その壁側のローラスタンドの上端部と中間部にキャリアローラとリターンローラの一端をそれぞれ取り付け、その状態の支持梁をコンベヤベルト側へ旋回させてコンベヤベルトのキャリア面とリターン面の下方に各ローラを配置し、その支持梁の先端部に他方のローラスタンドを壁側のローラスタンドからベルト幅より長い距離をおいて取り付け、その他方のローラスタンドの上端部と中間部にキャリアローラとリターンローラの他端をそれぞれ取り付け、その後一対のローラスタンドを伸長させて各ローラをコンベヤベルトの下面に圧接する位置で固定させるようにしたことを特徴とする、連続ベルトコンベヤ装置のコンベヤベルト支持部材の設置方法
２）  トンネルの掘進に応じてベルト長さを延伸しながら掘削ズリを切羽からトンネル外へ連続的に排出する連続ベルトコンベヤ装置において、そのコンベヤベルトの途中を支持する装置であって、コンベヤベルトのキャリア面及びリターン面を下支えするキャリアローラ及びリターンローラと、その各ローラの両端を軸支する一対のローラスタンドと、その一対のローラスタンドを立てる支持梁と、その支持梁をトンネルの壁に対して壁際とコンベヤベルトの間を旋回可能に枢支するブラケット付きの蝶番で構成したことを特徴とする、連続ベルトコンベヤ装置のコンベヤベルト支持装置
３）  一対のローラスタンドが伸長可能な構造である、前記２）記載の連続ベルトコンベヤ装置のコンベヤベルト支持装置
にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ローラの削減及びサイドフレームの省略でローラの前後間隔を大きくしても、ベルト長さの延伸時に増加する張力でコンベヤベルトがより緊張して掘削ズリの搬送に支障なく下支えが可能となり、作業の省力化、工期の短縮化、部材の製造原価の低減を図ることができる。また、長尺のサイドフレームの省略によって、テールピース台車上の広い作業場所の確保が不要となり、比較的全長の短いテールピース台車で支持部材の増設作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例の連続ベルトコンベヤ装置の概要図である。
【図２】実施例の連続ベルトコンベヤ装置の正面図である。
【図３】実施例の連続ベルトコンベヤ装置の側面図である。
【図４】実施例の蝶番の説明図である。
【図５】実施例の蝶番によるブラケットの旋回と固定を示す断面図である。
【図６】実施例の支持部材の設置工程を示す説明図である。
【図７】実施例の支持部材の設置工程を示す説明図である。
【図８】実施例の支持部材の設置工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を代表的な実施例と図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、様々な組み合わせや変形が可能である。
【実施例】
【００１２】
本実施例の連続ベルトコンベヤ装置を図１〜５に示す。図中、１はシールド掘進機、２は後続台車、３はテールピース台車、４はコンベヤベルト、５はベルトストレージカセット、５１は油圧ユニット、６はコンベヤベルト駆動装置、７はキャリアローラ、８はリターンローラ、９は支持部材、Ｔはセグメント（トンネルの壁）である。
【００１３】
キャリアローラ７は、ローラチェーン７１を介して５個連結され、その両軸端にフック７２がそれぞれ形成されている。リターンローラ８は、ローラチェーン８１を介して２個連結され、その両軸端にリンクチェーン８２がそれぞれ形成されている。キャリアローラ７の個数は一例であって、コンベヤベルト４の幅やトラフ角等に応じて変更される。
【００１４】
支持部材９は、セグメントＴに取り付けられるブラケット９２付きの蝶番９１と、ブラケット９２に水平に差し込まれるニーブレス主材９３（支持梁）と、そのニーブレス主材９３とセグメントＴの間に斜めに架設されるニーブレス斜材９４と、セグメントＴに取り付けられてニーブレス斜材９４を架設するためのブラケット９５と、ニーブレス主材９３に取り付けられる一対のローラスタンド９６と、その一対のローラスタンド９６間に取り付けられるキャリア受け座９７で構成されている。
【００１５】
蝶番９１は、セグメントＴに取り付けられる固定片９１ａと、ブラケット９２に一体的に取り付けられる旋回片９１ｂと、これらを回動自在に枢支する枢支ピン９１ｃで構成されている。固定片９１ａには、セグメントＴに固定するアンカーボルト９１ｄを通すためのボルト穴９１ｅと、旋回片９１ｂを固定片９１ａに固定ボルト９１ｆで固定するためのボルト穴台９１ｇを備えている。旋回片９１ｂには、固定片９１ａに固定する際にアンカーボルト９１ｄと干渉しないようにする逃げ穴９１ｈと、固定ボルト９１ｆを通すためのボルト穴９１ｉを備えている。
【００１６】
ニーブレス主材９３は、その左右部にローラスタンド９６を設置するための設置台９３ａがコンベヤベルト４の幅より長い距離をおいて形成され、中間部にはニーブレス斜材９４を取り付けるための取付片９３ｂが形成されている。
【００１７】
ローラスタンド９６は、上段スタンド９６ａと中段スタンド９６ｂと下段スタンド９６ｃで構成され、それぞれが挿抜可能な筒状に形成されている。上段スタンド９６ａの上部には、キャリアローラ７のフック７２を掛けるためのフック受け９６ｄが形成されている。中段スタンド９６ｂには、リターンローラ８のリンクチェーン８２を掛けるためのチェーン受け９６ｅが形成されている。下段スタンド９６ｃの下部には、ニーブレス主材９３の設置台９３ａに取り付けるための張出片９６ｆが形成されている。
【００１８】
キャリア受け座９７は、支持部材９の組み立て中におけるキャリアローラ７の一時的な置き場所と、掘削ズリの重みによるローラスタンド９６の傾きの防止を兼ねるものである。
【００１９】
本実施例では、テールピース台車３がシールド掘進機１の掘進に追随して前進し、コンベヤベルト４が引っ張られてベルトストレージカセット５に一定以上の張力がかかると、前進した距離分のコンベヤベルト４が自動的に繰り出されてベルト長さが延伸し、その延伸したコンベヤベルト４の途中に支持部材９を増設する。その増設の工程を図５〜８に基づいて以下に説明する。なお、以下の作業は全てテールピース台車３上で行われる。
【００２０】
ａ）図６（ａ）に示すように、セグメントＴの上下にブラケット９２，９５をコンベヤベルト４のリターン面より低い位置でそれぞれ取り付け（ブラケット９５は図面上では隠れて図示されない）、図５（ａ）に示すように、上側のブラケット９２を蝶番９１によって壁側に向ける。このブラケット９２にニーブレス主材９３の一端をコンベヤベルト４より外側の壁際の位置で水平に差し込み、ボルトで仮締めする。ブラケット９２，９５の新設は３ｍ間隔とした。
【００２１】
ｂ）図６（ｂ）に示すように、ニーブレス主材９３の左右の設置台９３ａに下段スタンド９６ｃの張出片９６ｆをそれぞれ重ねてボルトで仮締めし、その一対の下段スタンド９６ｃに中段スタンド９６ｂをそれぞれ差し立てる。この一対の中段スタンド９６ｂのチェーン受け９６ｅにリターンローラ８のリンクチェーン８２をそれぞれ掛けて架設する。さらに、壁側の中段スタンド９６ｂに片方の上段スタンド９６ａを差し立て、ボルトで仮締めする。
【００２２】
ｃ）図７（ａ）に示すように、壁側の上段スタンド９６ａにキャリア受け座９７を横向きの姿勢でボルト締めして固定し、その壁側の上段ローラスタンド９６ａのフック受け９６ｄにキャリアローラ７の一端のフック７２を掛け、他端をキャリア受け座９７に置く。横向きのキャリア受け座９７は、組み立て中におけるキャリアローラ７の一時的な置き場として機能する。
【００２３】
ｄ）図７（ｂ）に示すように、組み立て途中の支持部材９を蝶番９１によってコンベヤベルト４側へ旋回させ、コンベヤベルト４のキャリア面とリターン面の下方にキャリアローラ７とリターンローラ８をそれぞれ配置する。そして、図５（ｂ）に示すように、旋回片９１ｂを固定片９１ａのボルト穴台９１ｇに固定ボルト９１ｆで固定する。
【００２４】
ｅ）図８（ａ）に示すように、ニーブレス主材９３とブラケット９５の間にニーブレス斜材９４を配置し、ボルトで仮締めする。また、トンネル側の中段スタンド９６ｂに他方の上段スタンド９６ａを差し立ててボルトで仮締めし、そのフック受け９６ｄにキャリアローラ７の他端のフック７２を掛ける。その後、光電管（図示は省略）のレーザーによりコンベヤベルト４の中央を確認し、ずれている場合は調整する。そして、ブラケット９２とニーブレス斜材９４の出入りを調整し、ニーブレス斜材９４のボルトを本締めして固定する。
【００２５】
ｆ）図８（ｂ）に示すように、キャリア受け座９７のボルトを緩めて姿勢を横向きから縦向きにし、ボルトを締めて固定する。この縦向きとなったキャリア受け座９７は、掘削ズリの重みによって一対のローラスタンド９６が内側へ傾くのを防止する補強部材として機能する。そして、テールピース台車３に備えている吊下げワイヤー３２のフック３１を一対の上段スタンド９６ａにそれぞれ掛けてチェーンブロック（図示は省略）で吊り上げ、キャリアローラ７とリターンローラ８をコンベヤベルト４の下面にそれぞれ圧接する。その後、芯出しを確認し、圧接された状態で一対の中段スタンド９６ｂをボルト締めして高さを固定し、他の各ボルトを本締めして作業を完了する。
【００２６】
以後、テールピース台車３の前進に応じて前記ａ）〜ｆ）の工程を繰り返す。キャリアローラ７は全てのニーブレス主材９３に取り付け、リターンローラ８は１本おきのニーブレス主材９３に取り付ける。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の技術は、主にシールド工法に利用されるが、掘削ズリを後方へ連続的に排出する工程を含むトンネル工事全般に応用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１      シールド掘進機
２      後続台車
３      テールピース台車
３１    フック
３２    吊下げワイヤー
４      コンベヤベルト
５      ベルトストレージカセット
５１    油圧ユニット
６      コンベヤベルト駆動装置
７      キャリアローラ
７１    ローラチェーン
７２    フック
８      リターンローラ
８１    ローラチェーン
８２    リンクチェーン
９      支持部材
９１    蝶番
９１ａ  固定片
９１ｂ  旋回片
９１ｃ  枢支ピン
９１ｄ  アンカーボルト
９１ｅ  ボルト穴
９１ｆ  固定ボルト
９１ｇ  ボルト穴台
９１ｈ  逃げ穴
９１ｉ  ボルト穴
９２    ブラケット
９３    ニーブレス主材（支持梁）
９３ａ  設置台
９３ｂ  取付片
９４    ニーブレス斜材
９５    ブラケット
９６    ローラスタンド
９６ａ  上段スタンド
９６ｂ  中段スタンド
９６ｃ  下段スタンド
９６ｄ  フック受け
９６ｅ  チェーン受け
９６ｆ  張出片
９７    キャリア受け座
Ｔ      セグメント（トンネルの壁）
【図１】
2015101454.tif 000003
【図２】
2015101454.tif 000004
【図３】
2015101454.tif 000005
【図４】
2015101454.tif 000006
【図５】
2015101454.tif 000007
【図６】
2015101454.tif 000008
【図７】
2015101454.tif 000009
【図８】
2015101454.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月19日(2014.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの掘進に応じてベルト長さを延伸しながら掘削ズリを切羽からトンネル外へ連続的に排出する連続ベルトコンベヤ装置において、その延伸したコンベヤベルトの途中を支持するローラ等の支持部材をトンネルの壁に増設する方法であって、ブラケットが旋回可能に枢支された蝶番をトンネルの壁にコンベヤベルトのリターン面より低い位置で取り付け、そのブラケットに支持梁を壁際の位置で取り付け、その支持梁の壁側位置に伸長可能な一対のローラスタンドのうち壁側のローラスタンドを取り付け、その壁側のローラスタンドの上端部と中間部にキャリアローラとリターンローラの一端をそれぞれ取り付け、その状態の支持梁をコンベヤベルト側へ旋回させてコンベヤベルトのキャリア面とリターン面の下方に各ローラを配置し、その支持梁の先端部に他方のローラスタンドを壁側のローラスタンドからベルト幅より長い距離をおいて取り付け、その他方のローラスタンドの上端部と中間部にキャリアローラとリターンローラの他端をそれぞれ取り付け、その後一対のローラスタンドを伸長させて各ローラをコンベヤベルトの下面に圧接する位置で固定させるようにしたことを特徴とする、連続ベルトコンベヤ装置のコンベヤベルト支持部材の設置方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  トンネルの掘進に応じてベルト長さを延伸しながら掘削ズリを切羽からトンネル外へ連続的に排出する連続ベルトコンベヤ装置において、その延伸したコンベヤベルトの途中を支持するローラ等の支持部材をトンネルの壁に増設する方法であって、ブラケットが旋回可能に枢支された蝶番をトンネルの壁にコンベヤベルトのリターン面より低い位置で取り付け、そのブラケットに支持梁を壁際の位置で取り付け、その支持梁の壁側位置に伸長可能な一対のローラスタンドのうち壁側のローラスタンドを取り付け、その壁側のローラスタンドの上端部と中間部にキャリアローラとリターンローラの一端をそれぞれ取り付け、その状態の支持梁をコンベヤベルト側へ旋回させてコンベヤベルトのキャリア面とリターン面の下方に各ローラを配置し、その支持梁の先端部に他方のローラスタンドを壁側のローラスタンドからベルト幅より長い距離をおいて取り付け、その他方のローラスタンドの上端部と中間部にキャリアローラとリターンローラの他端をそれぞれ取り付け、その後一対のローラスタンドを伸長させて各ローラをコンベヤベルトの下面に圧接する位置で固定させるようにしたことを特徴とする、連続ベルトコンベヤ装置のコンベヤベルト支持部材の設置方法
にある。