(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中の洞道に設けられたトラフ内に敷き詰められた砂を地上まで輸送する砂輸送方法であって、
前記洞道内に必要機材を設置する準備工程と、
前記トラフ内の砂を圧送方式で地上に排出する排出工程と、を備え、
前記排出工程は、
前記トラフから取り出した砂をホッパに投入する砂投入工程と、
前記ホッパに投入された砂を地上まで圧送する圧送工程と、を含み、
前記砂投入工程では、
前記ホッパに少なくとも２つの砂投入部を設けて、該２つの砂投入部に交互に砂を投入する砂輸送方法。
【請求項２】
前記ホッパは、
前記２つの砂投入部のそれぞれに投入された砂を、該砂の自重落下により受け取るとともに、砂を圧送するための流路の一部を構成する砂受け部と、
前記２つの砂投入部のうちの第１の砂投入部と前記砂受け部との間の第１の砂受け渡し口を開閉する第１の開閉器と、
前記２つの砂投入部のうちの第２の砂投入部と前記砂受け部との間の第２の砂受け渡し口を開閉する第２の開閉器と、を備え、
前記砂投入工程では、
前記第１の砂投入部と前記第２の砂投入部に交互に砂を投入する際には、前記第１の開閉器によって前記第１の砂受け渡し口を閉じた状態で前記第１の砂投入部に砂を投入するとともに、前記第２の開閉器によって前記第２の砂受け渡し口を閉じた状態で前記第２の砂投入部に砂を投入する請求項１に記載の砂輸送方法。
【請求項３】
前記ホッパは、前記２つの砂投入部がそれぞれに有する上部開口を選択的に閉塞可能な蓋を備え、
前記砂投入工程では、
前記第１の砂投入部に砂を投入するときは前記第２の砂投入部の上部開口を前記蓋で閉塞し、前記第２の砂投入部に砂を投入するときは前記第１の砂投入部の上部開口を前記蓋で閉塞する請求項２に記載の砂輸送方法。
【請求項４】
前記砂投入工程は、
前記第１の砂投入部に砂が投入された状態で、前記第１の砂投入部の上部開口を前記蓋で閉塞する工程と、
前記第１の開閉器によって前記第１の砂受け渡し口を開き、前記第１の砂投入部から前記砂受け部に砂を自重落下させることで、砂を圧送する工程と、
前記第１の砂投入部に投入された砂が圧送される間に、前記第２の開閉器によって前記第２の砂受け渡し口を閉じた状態で前記第２の砂投入部に砂を投入する工程と、
前記第１の砂投入部に投入された砂が全て圧送されたら、前記第１の開閉器によって前記第１の砂受け渡し口を閉じる工程と、
前記第２の砂投入部に砂が投入された状態で、前記第２の砂投入部の上部開口を前記蓋で閉塞する工程と、
前記第２の開閉器によって前記第２の砂受け渡し口を開き、前記第２の砂投入部から前記砂受け部に砂を自重落下させることで、砂を圧送する工程と、
前記第２の砂投入部に投入された砂が圧送される間に、前記第１の開閉器によって前記第１の砂受け渡し口を閉じた状態で前記第１の砂投入部に砂を投入する工程と、
前記第２の砂投入部に投入された砂が全て圧送されたら、前記第２の開閉器によって前記第２の砂受け渡し口を閉じる工程と、
を１サイクルとして、このサイクルを繰り返す請求項３に記載の砂輸送方法。
【請求項５】
前記準備工程は、
前記ホッパを分解した状態で地上から前記洞道内に搬入する搬入工程と、
該搬入後に前記洞道内で前記ホッパを組み立てる組立工程と、を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の砂輸送方法。
【請求項６】
前記圧送工程では、
送出用ブロワから前記ホッパ内の砂に対して圧縮空気を供給することで輸送管を介して砂を圧送するとともに、中継用ブロワから前記輸送管内の砂に対してさらに圧縮空気を供給することで前記輸送管内の砂の流れを促進する請求項１〜５のいずれか１項に記載の砂輸送方法。
【請求項７】
前記準備工程では、砂の流路を構成する輸送管の長さ方向の異なる位置に複数のホッパを設置し、
前記排出工程では、前記複数のホッパを同時または順に用いて砂を排出する請求項１〜６のいずれか１項に記載の砂輸送方法。
【請求項８】
地中の洞道に設けられたトラフ内に敷き詰められた砂を地上まで輸送する砂輸送装置であって、
前記トラフから取り出した砂が投入されるホッパと、
前記ホッパに投入された砂を地上まで圧送するブロワと、
前記ホッパから圧送される砂の流路を構成する輸送管と、を備え、
前記ホッパは、少なくとも２つの砂投入部を有し、該２つの砂投入部に交互に砂が投入されるよう構成される砂輸送装置。
【請求項９】
地中の洞道に設けられたトラフ内に敷き詰められた砂を地上まで輸送する砂輸送装置に用いられるホッパであって、
前記トラフから取り出した砂が投入される少なくとも２つの砂投入部と、
前記２つの砂投入部のそれぞれに投入された砂を、該砂の自重落下により受け取るとともに、砂を圧送するための流路の一部を構成する砂受け部と、
前記２つの砂投入部のうちの第１の砂投入部と前記砂受け部との間の第１の砂受け渡し口を開閉する第１の開閉器と、
前記２つの砂投入部のうちの第２の砂投入部と前記砂受け部との間の第２の砂受け渡し口を開閉する第２の開閉器と、
前記２つの砂投入部がそれぞれに有する上部開口を選択的に閉塞可能な蓋と、を備えるホッパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砂輸送方法、砂輸送装置、およびホッパに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧電力の地中送電用の電力ケーブルとして、ＯＦケーブル（Ｏｉｌ  Ｆｉｌｌｅｄ  Ｃａｂｌｅ）が用いられている。ＯＦケーブルは、導体の外周に絶縁紙が巻回されて設けられる絶縁層を有し、絶縁紙には、油が含浸されている。このため、ＯＦケーブルに短絡が生じた場合、油に引火して被害が拡大するおそれがある。そこで、短絡時の油による延焼を抑制するため、ＯＦケーブルは、地中の洞道に設けられるトラフ内に砂に埋設された状態で収容される（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ところで、近年では、ＯＦケーブルの老朽化に伴い、ＯＦケーブルからＣＶケーブル（Ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｅｄ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ  ｓｈｅａｔｈｅｄ  Ｃａｂｌｅ）への引き換えが進められている。ＣＶケーブルでは油が用いられず、ＣＶケーブルを砂に埋設する必要がないため、ＯＦケーブルからＣＶケーブルへの引き換えの際には、トラフ内の砂は撤去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３２２４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これまでは、トラフ内の砂を撤去するほとんどの工程を、作業員の手作業によって行っていた。具体的には、まず、トラフ内の砂を手作業で取り出し、取り出した砂を土嚢袋に詰める。次に、砂が詰められた土嚢袋を台車に載せ、マンホールまで運搬する。次に、地上部に設けられたホイストにより、土嚢袋を地上まで搬出する。
【０００６】
しかしながら、これまでの方法では、洞道内の狭隘な環境での作業に様々な制約があるため、それぞれの作業に時間がかかり、また、それぞれの作業を並行して行うことが困難であった。このため、全体の作業期間が長くなる傾向にあった。また、それぞれの作業に多くの作業員が必要とされ、作業全体にかかるコストが増大していた。
【０００７】
なお、手作業以外の方法として、各作業を機械化することが考えられるが、洞道内の狭隘な環境では搬入可能な機材が限られるため、作業を機械化することが困難となっていた。また、トラフ内に敷き詰められる砂は、経年で固まっている部分を有していることがあるため、この点も機械化を困難とする要因となっていた。
【０００８】
本発明の目的は、地中の洞道に設けられたトラフ内に敷き詰められた砂を地上まで輸送する際に、効率よく砂を輸送することができる砂輸送方法、砂輸送装置、およびホッパを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、
地中の洞道に設けられたトラフ内に敷き詰められた砂を地上まで輸送する砂輸送方法であって、
前記洞道内に必要機材を設置する準備工程と、
前記トラフ内の砂を圧送方式で地上に排出する排出工程と、を備え、
前記排出工程は、
前記トラフから取り出した砂をホッパに投入する砂投入工程と、
前記ホッパに投入された砂を地上まで圧送する圧送工程と、を含み、
前記砂投入工程では、
前記ホッパに少なくとも２つの砂投入部を設けて、該２つの砂投入部に交互に砂を投入する砂輸送方法が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、
地中の洞道に設けられたトラフ内に敷き詰められた砂を地上まで輸送する砂輸送装置であって、
前記トラフから取り出した砂が投入されるホッパと、
前記ホッパに投入された砂を地上まで圧送するブロワと、
前記ホッパから圧送される砂の流路を構成する輸送管と、を備え、
前記ホッパは、少なくとも２つの砂投入部を有し、該２つの砂投入部に交互に砂が投入されるよう構成される砂輸送装置が提供される。
【００１１】
本発明の更に他の態様によれば、
地中の洞道に設けられたトラフ内に敷き詰められた砂を地上まで輸送する砂輸送装置に用いられるホッパであって、
前記トラフから取り出した砂が投入される少なくとも２つの砂投入部と、
前記２つの砂投入部のそれぞれに投入された砂を、該砂の自重落下により受け取るとともに、砂を圧送するための流路の一部を構成する砂受け部と、
前記２つの砂投入部のうちの第１の砂投入部と前記砂受け部との間の第１の砂受け渡し口を開閉する第１の開閉器と、
前記２つの砂投入部のうちの第２の砂投入部と前記砂受け部との間の第２の砂受け渡し口を開閉する第２の開閉器と、
前記２つの砂投入部がそれぞれに有する上部開口を選択的に閉塞可能な蓋と、を備えるホッパが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、地中の洞道に設けられたトラフ内に敷き詰められた砂を地上まで輸送する際に、効率よく砂を輸送することができる砂輸送方法、砂輸送装置、およびホッパが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る砂輸送装置を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るホッパを示す正面図である。
【図３】（ａ）は、砂投入部を示す正面図であり、（ｂ）は、砂投入部を示す右側面図であり、（ｃ）は、砂投入部を示す平面図であり、（ｄ）は、開閉器を示す正面図であり、（ｅ）は、開閉器を示す右側面図であり、（ｆ）は、開閉器を示す平面図である。
【図４】（ａ）は、継手を示す断面図であり、（ｂ）は、中継部を示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る砂輸送方法におけるフローチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、砂投入工程を示す模式図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、砂投入工程を示す模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る砂輸送装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜本発明の第１実施形態＞
（１）砂輸送装置
本発明の第１実施形態に係る砂輸送装置の概要について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る砂輸送装置を示す模式図である。なお、図１中の白抜き矢印は、砂の流れ、すなわち圧送方向を示している。
【００１５】
図１に示すように、地中には、例えば、水平方向に沿って延在する洞道９２と、洞道９２と地上とを接続するマンホール９４と、が設けられている。例えば、洞道９２内には、トラフ（不図示）が設けられ、トラフ内には、地中送電用の電力ケーブルとして、ＯＦケーブル（不図示）が収納されている。ＯＦケーブルは、上述のように、トラフ内に砂１００（川砂）に埋設された状態で収容されている。例えば、トラフ内には、トラフ長１０ｍあたり、約１ｔの砂１００が充填されている。
【００１６】
本実施形態の砂輸送装置１０は、老朽化したＯＦケーブルをＣＶケーブルに引き換える際に、トラフ内にＯＦケーブルを覆うように敷き詰められた砂１００を地上まで輸送するよう構成されていている。砂輸送装置１０は、圧送方式で砂１００を輸送するよう構成され、具体的には、例えば、ホッパ２００と、輸送管３００と、ブロワ（４００，５００）と、を備えている。
【００１７】
なお、以下において、輸送管３００等の「長さ方向」とは、輸送管３００等の軸方向、または輸送管３００の長手方向と言い換えることができる。また、「圧送方向」とは、圧縮空気が流れる方向、または砂１００が流れる方向を意味している。また、「上流側」または「下流側」とは、圧送方向を基準としている。
【００１８】
ホッパ２００は、トラフ内の砂１００を投入するよう構成されている。本実施形態のホッパ２００は、例えば、少なくとも２つの砂投入部（後述する第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂ）を備えている。
【００１９】
輸送管３００は、例えば、長尺の円筒として構成され、ホッパ２００から圧送される砂１００の流路を構成している。輸送管３００は、例えば、洞道９２内にＯＦケーブルに沿うようにホッパ２００からマンホール９４まで延在して設けられている。さらに、輸送管３００は、マンホール９４において鉛直上方向に立ち上がるように屈曲され、地上のダンプカー８００まで延在して設けられている。ホッパ２００から圧送される砂１００は、輸送管３００を通って地上のダンプカー８００まで輸送される。
【００２０】
輸送管３００は、圧送時の圧力に耐えうるよう構成されていることが好ましく、例えば、耐衝撃性塩化ビニル管（ＨＩ管）、またはサクションホースからなっている。なお、輸送管３００の一部が鉄管からなっていてもよい。また、輸送管３００の全長は、例えば、６００ｍ以下である。また、輸送管３００の直径は、例えば、６０ｍｍ以上９０ｍｍ以下（呼び径（呼称口径）で５０Ａ以上７５Ａ以下）である。なお、輸送管３００の直径は、長さ方向に均一である必要は無く、例えば、流速を大きくすべき部分（例えば最上流の部分やマンホールで鉛直方向に伸びる部分）の直径を他の部分の直径よりも細くしてもよい。
【００２１】
ブロワは、ホッパ２００に投入された砂１００を地上まで圧送するよう構成されている。本実施形態では、複数のブロワ（送出用ブロワ４００、中継用ブロワ５００）が設けられている。
【００２２】
送出用ブロワ４００は、ホッパ２００の上流側に接続され、ホッパ２００内の砂に対して圧縮空気を供給することで、輸送管３００内に砂１００を圧送するよう構成されている。送出用ブロワ４００の出力は、後述する中継用ブロワ５００の出力よりも大きく、例えば５．４ｋＷである。また、送出用ブロワ４００の風量は例えば６．０ｍ３／ｍｉｎである。なお、１つのホッパ２００に対して複数の送出用ブロワ４００を設けても良い。これにより、ホッパ２００からの砂１００の輸送距離を伸ばすことが可能となる。
【００２３】
中継用ブロワ５００は、輸送管３００のうちホッパ２００から地上までの間の位置に接続され、輸送管３００内の砂に対してさらに圧縮空気を供給することで、輸送管３００内の砂１００の流れを促進するよう構成されている。中継用ブロワ５００は、輸送管３００の長さ方向に所定の間隔で複数設けられている。中継用ブロワ５００の間隔は、例えば、１０ｍ以上３００ｍ以下である。それぞれの中継用ブロワ５００の出力は例えば３．７ｋＷであり、風量は例えば６．０ｍ３／ｍｉｎである。
【００２４】
このように、送出用ブロワ４００だけで砂１００を圧送するだけでなく、中継用ブロワ５００によって中継しながら砂１００を圧送することで、砂１００の輸送距離を最大限に伸ばすことが可能となる。
【００２５】
以下、砂輸送装置１０を構成する各部材について、詳細を説明する。
【００２６】
（ホッパ周辺）
図２および図３を用い、本実施形態のホッパ２００周辺の構成について説明する。図２は、本実施形態に係るホッパを示す正面図である。図３（ａ）は、砂投入部を示す正面図であり、図３（ｂ）は、砂投入部を示す右側面図であり、図３（ｃ）は、砂投入部を示す平面図であり、図３（ｄ）は、開閉器を示す正面図であり、図３（ｅ）は、開閉器を示す右側面図であり、図３（ｆ）は、開閉器を示す平面図である。なお、図３（ｃ）では、蓋２２０を省略している。
【００２７】
図２に示すように、本実施形態のホッパ２００は、例えば、少なくとも２つの砂投入部（第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂ）と、蓋２２０と、砂受け部２５０と、第１の開閉器２４０ａと、第２の開閉器２４０ｂと、を備えている。
【００２８】
本実施形態のホッパ２００は、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂを備えることで、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂに交互に砂１００を投入するよう構成されている。これにより、送出用ブロワ４００の運転を止めることなく、砂１００を連続的に圧送することができる。
【００２９】
図２、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の砂投入部２１０ａは、鉛直方向に貫通した中空部を有し、上部開口が下部開口よりも広い筒状体として構成されている。具体的には、第１の砂投入部２１０ａは、例えば、鉛直方向に逆向きの四角錐台の形状を有している。第１の砂投入部２１０ａの水平方向の断面は、鉛直下側に行くにつれて徐々に小さくなっている。これにより、第１の砂投入部２１０ａは、上部開口から投入された砂１００を、下部開口としての第１の砂受け渡し口２３０ａに集めるようになっている。
【００３０】
一方、第２の砂投入部２１０ｂは、輸送管３００の長さ方向に第１の砂投入部２１０ａに隣接して設けられている。また、第２の砂投入部２１０ｂは、鉛直面を挟んで第１の砂投入部２１０ａと対称に構成されている。第２の砂投入部２１０ｂは、第１の砂投入部２１０ａと同様に、上部開口から投入された砂１００を、下部開口としての第２の砂受け渡し口２３０ｂに集めるようになっている。
【００３１】
蓋２２０は、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂがそれぞれに有する上部開口を選択的に閉塞可能に構成されている。具体的には、蓋２２０の一辺には、ヒンジ２２２が設けられている。ヒンジ２２２は、第１の砂投入部２１０ａの上部開口と第２の砂投入部２１０ｂの上部開口との間に圧送方向に対して垂直に配置されている。これにより、蓋２２０は、ヒンジ２２２を軸として回動することで、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂのそれぞれの上部開口を選択的に閉塞するようになっている。
【００３２】
第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂは、それぞれ、第１のボルト２２４ａおよび第２のボルト２２４ｂを備えている。これにより、蓋２２０が上部開口を閉塞した際に、第１のボルト２２４ａおよび第２のボルト２２４ｂのそれぞれによって蓋２２０を固定することができる。
【００３３】
なお、蓋２２０の中央部には、透明板からなる蓋窓部（不図示）が設けられている。これにより、蓋窓部を通して、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂのそれぞれから砂１００が全て圧送されたか否かを確認することができる。
【００３４】
また、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂのそれぞれの側面に接するように、第１のバイブレータ２８０ａおよび第２のバイブレータ２８０ｂが設けられている。第１のバイブレータ２８０ａおよび第２のバイブレータ２８０ｂは、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂのそれぞれに砂１００が投入された際に、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂのそれぞれを振動させるよう構成されている。これにより、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂのそれぞれにおいて、第１のバイブレータ２８０ａおよび第２のバイブレータ２８０ｂのそれぞれの振動によって、砂１００を自重落下し易くすることができ、砂１００が滞留することを抑制することができる。
【００３５】
砂受け部２５０は、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂのそれぞれの鉛直下側に設けられている。これにより、砂受け部２５０は、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂのそれぞれに投入された砂１００を、該砂１００の自重落下により受け取るよう構成されている。また、砂受け部２５０の上流端は、サクションホース４２０を介して送出用ブロワ４００に接続されるとともに、砂受け部２５０の下流端は、鉄管からなる輸送管３００に接続（溶接）されている。これにより、砂受け部２５０は、砂１００を圧送するための流路の一部を構成している。
【００３６】
なお、砂受け部２５０の底部は、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂのそれぞれから砂１００を受け取り易くするように、平坦であることが好ましい。砂受け部２５０の底部を平坦に形成するため、砂受け部２５０は、例えば、鋼材からなっていることが好ましい。
【００３７】
図２、図３（ｄ）〜（ｅ）に示すように、第１の開閉器２４０ａは、第１の砂投入部２１０ａと砂受け部２５０との間の第１の砂受け渡し口２３０ａを開閉するよう構成されている。具体的には、第１の開閉器２４０ａは、例えば、第１の開閉板２４２ａと、第１の油圧シリンダ２４４ａと、を備えている。第１の開閉板２４２ａは、第１の油圧シリンダ２４４ａの可動軸の一端に接続されている。これにより、第１の油圧シリンダ２４４ａは、第１の開閉板２４２ａを軸方向に移動させることで、第１の砂受け渡し口２３０ａを開閉するようになっている。
【００３８】
一方で、第２の開閉器２４０ｂは、第２の砂投入部２１０ｂと砂受け部２５０との間の第２の砂受け渡し口２３０ｂを開閉するよう構成されている。具体的には、第２の開閉器２４０ｂは、第１の開閉器２４０ａと同様に、第２の開閉板２４２ｂと、第２の油圧シリンダ２４４ｂと、を備えている。これにより、第２の油圧シリンダ２４４ｂは、第２の開閉板２４２ｂを軸方向に移動させることで、第２の砂受け渡し口２３０ｂを開閉するようになっている。
【００３９】
なお、砂受け部２５０の上部における幅方向の両側には、それぞれ、ガイド部２７０が設けられている。ガイド部２７０は、砂受け部２５０の長さ方向に沿って設けられ、第１の開閉板２４２ａおよび第２の開閉板２４２ｂのそれぞれの長辺を囲むように設けられている。これにより、ガイド部２７０は、第１の開閉板２４２ａおよび第２の開閉板２４２ｂのそれぞれの開閉時に、第１の開閉板２４２ａおよび第２の開閉板２４２ｂの移動を案内するとともに、第１の開閉板２４２ａおよび第２の開閉板２４２ｂが脱落することを抑制するようになっている。
【００４０】
図２に示すように、砂受け部２５０の下には、ホッパ２００を支持する第１の支持部２６０ａおよび第２の支持部２６０ｂが設けられている。下流側に設けられた第２の支持部２６０ｂは、上流側に設けられた第１の支持部２６０ａよりも短くなっており、ホッパ２００全体が圧送方向（輸送管３００の長さ方向）に傾くようになっている。これにより、砂受け部２５０内に自重落下した砂１００をホッパ２００の傾きによって滑らせ、圧送方向に流し易くすることができる。
【００４１】
以上のように構成されるホッパ２００は、例えば、分解可能となっている。具体的には、例えば、ホッパ２００は、完成品の状態から、図３（ａ）〜（ｃ）に示す第１の砂投入部２１０ａ、第２の砂投入部２１０ｂ、蓋２２０、第１のバイブレータ２８０ａ、および第２のバイブレータ２８０ｂが連結されてなる部材と、図３（ｄ）〜（ｆ）に示す第１の開閉器２４０ａ、第２の開閉器２４０ｂ、および砂受け部２５０が連結されてなる部材と、第１の支持部２６０ａと、第２の支持部２６０ｂと、に（４つの部材に）分解できるようになっている。これにより、狭いマンホール９４の開口９６を通して、ホッパ２００を容易に搬送することができる。
【００４２】
（継手）
次に、図４（ａ）を用い、本実施形態の継手３２０について説明する。図４（ａ）は、継手を示す断面図である。なお、図４（ａ）中の白抜き矢印は、圧送方向を示している。
【００４３】
図４（ａ）に示すように、継手３２０は、所定の長さ（例えば４ｍ）を有する一対の輸送管３００を軸を一致させた状態で接続するよう構成されている。具体的には、例えば、継手３２０は、貫通した中空部を有する筒状体として構成され、例えば、塩化ビニルからなっている。上流側の輸送管３００は、継手３２０の上流側の開口に挿入されている。この状態で、ボルト３４０が、継手３２０の貫通孔（符号不図示）および上流側の輸送管３００の貫通孔（符号不図示）に挿入されている。なお、ボルト３４０の頭部は、脱落防止用のテープ３６０で覆われ、継手３２０に固定されている。これにより、上流側の輸送管３００は、継手３２０に固定されている。一方、下流側の輸送管３００は、継手３２０の下流側の開口に挿入され、接着剤３３０を介して継手３２０に固定されている。
【００４４】
このように、下流側の輸送管３００が接着剤で継手３２０に固定され、継手３２０がボルト３４０によって上流側の輸送管３００に係止されている。仮に本実施形態と反対の構成として、上流側の輸送管が接着剤で継手に固定され、下流側の輸送管がボルトによって継手に係止されている場合では、稼働中にボルトが外れたり下流側の輸送管が下流側に動いたりすると、下流側の輸送管が継手から外れ、輸送中の砂が撒き散らされる可能性がある。これに対して、本実施形態のように、下流側の輸送管３００が接着剤で継手３２０に固定され、継手３２０がボルト３４０によって上流側の輸送管３００に係止されている場合では、稼働中にボルト３４０が外れたり上流側の輸送管３００が下流側に動いたりしたとしても、上流側の輸送管３００は継手３２０内で下流側の輸送管３００の上流端に当接して継手３２０から外れることが抑制される。その結果、輸送中の砂が撒き散らされることを抑制することができる。
【００４５】
なお、継手３２０内で、上流側の輸送管３００と下流側の輸送管３００との間に所定のギャップが設けられている。これにより、継手３２０内の下流側の輸送管３００のつなぎ目に圧送の風が当たって下流側の輸送管３００が動いたとしても、次の継手３２０内のギャップによって該輸送管３００のずれを吸収することができる。
【００４６】
また、ボルト３４０を外せば、上流側の輸送管３００から継手３２０を容易に外すことができる。これにより、砂１００の輸送状況に応じて、輸送管３００の全長を調整することが可能となる。
【００４７】
（中継部）
次に、図４（ｂ）を用い、本実施形態の中継部６００について説明する。図４（ｂ）は、中継部を示す断面図である。なお、図４（ｂ）中の白抜き矢印は、圧送方向を示している。また、仮に、中継部６００を介して、互いに異なる直径を有する一対の輸送管３００を接続する場合を図示している。
【００４８】
図４（ｂ）に示すように、中継部６００は、輸送管３００の中間位置に設けられ、輸送管３００内の砂１００の流れを促進する中継用ブロワ５００が接続されるよう構成されている。具体的には、中継部６００は、貫通した中空部を有する筒状体として構成され、例えば、鉄からなっている。中継部６００の周側面には、鉄製のノズル５４０が溶接されている。ノズル５４０は、中継部６００の長さ方向（圧送方向）に沿って設けられ、ノズル５４０の下流側の開口は、中継部６００の下流側に向けられている。ノズル５４０の上流側には、サクションホース５２０を介して中継用ブロワ５００が接続されている。なお、中継用ブロワ５００のノズル５４０への接続には、輸送管３００が用いられても良い。このような構成により、中継用ブロワ５００からサクションホース５２０およびノズル５４０を介して輸送管３００内の砂に対して圧縮空気を供給することができる。また、中継部６００の長さ方向に沿って設けられるノズル５４０を用いることにより、中継部６００内の砂１００の流れに逆らうことなく、圧縮空気を補うことができる。
【００４９】
中継部６００の周側面には、透明板からなる窓部６３０が設けられている。これにより、窓部６３０を通して、中継部６００内の砂１００の流れを確認することができる。
【００５０】
なお、中継部６００には、圧力計６４０が設けられていても良い。例えば、圧力計６４０の圧力値が所定値よりも高くなったときに、輸送管３００内に目詰まりが生じたと判断することができる。
【００５１】
中継部６００は、一対の輸送管３００を接続するよう構成されている。中継部６００の上流側には、ソケット６１０およびアダプタ６２０を介して、上流側の輸送管３００が接続されている。なお、例えば、ソケット６１０は、塩化ビニルからなり、アダプタ６２０は、鉄からなっている。
【００５２】
具体的な接続態様を上流側から説明すると、上流側の輸送管３００は、ソケット６１０の上流側の開口に挿入されている。この状態で、ボルト６１２が、ソケット６１０の貫通孔（符号不図示）および上流側の輸送管３００の貫通孔（符号不図示）に挿入されている。なお、ボルト６１２の頭部は、脱落防止用のテープ６１４で覆われ、ソケット６１０に固定されている。これにより、上流側の輸送管３００は、ソケット６１０の上流側に固定されている。ソケット６１０の下流側は、雄ネジとなっており、アダプタ６２０の上流側は、雌ネジとなっている。これにより、ソケット６１０の下流側は、アダプタ６２０の上流側にネジ締結されている。アダプタ６２０の下流側の直径は、中継部６００の直径に対応するように、アダプタ６２０の上流側の直径よりも大きくなっている。また、アダプタ６２０の下流側は、雄ネジとなっており、中継部６００の上流側は、雌ネジとなっている。これにより、アダプタ６２０の下流側は、中継部６００の上流側にネジ締結されている。このようにして、互いに異なる直径を有する中継部６００と上流側の輸送管３００とを接続することができる。
【００５３】
一方、中継部６００の下流側には、ソケット６５０、接続管６６０、およびカップリング６７０を介して、下流側の輸送管３００が接続されている。なお、ソケット６５０、接続管６６０、およびカップリング６７０は、それぞれ、塩化ビニルからなっている。
【００５４】
具体的な接続態様を下流側から説明すると、下流側の輸送管３００は、カップリング６７０の下流側の開口に挿入され、接着剤（符号不図示）を介してカップリング６７０の下流側に固定されている。また、カップリング６７０の上流側の開口には、接続管６６０の下流側が挿入されている。この状態で、ボルト６７２が、カップリング６７０の貫通孔（符号不図示）および接続管６６０の下流側の貫通孔（符号不図示）に挿入されている。なお、ボルト６７２の頭部は、脱落防止用のテープ６７４で覆われ、カップリング６７０に固定されている。これにより、接続管６６０は、カップリング６７０の上流側に固定されている。また、接続管６６０の上流側は、ソケット６５０の下流側の開口に挿入され、接着剤（符号不図示）を介してソケット６５０の下流側に固定されている。ソケット６５０の上流側の直径は、中継部６００の直径に対応するように、ソケット６５０の下流側の直径よりも小さくなっている。また、ソケット６５０の上流側は、雄ネジとなっており、中継部６００の下流側は、雌ネジとなっている。これにより、ソケット６５０の上流側は、中継部６００の下流側にネジ締結されている。このようにして、互いに異なる直径を有する中継部６００と下流側の輸送管３００とを接続することができる。
【００５５】
（２）砂輸送方法
次に、図５を用い、本実施形態に係る砂輸送方法について説明する。図５は、本実施形態に係る砂輸送方法に係るフローチャートである。なお、ステップをＳと略している。
【００５６】
（Ｓ１００：準備工程）
まず、洞道９２内に必要機材を設置する準備工程Ｓ１００を行う。準備工程Ｓ１００は、以下のように、搬入工程Ｓ１００と、組立工程Ｓ１２０と、を有している。
【００５７】
（Ｓ１１０：搬入工程）
ホッパ２００、輸送管３００、送出用ブロワ４００、および中継用ブロワ５００等の必要機材を、地上からマンホール９４の開口９６を通して洞道９２内に搬入する。このとき、ホッパ２００を、分解した状態で地上から洞道９２内に搬入する。具体的には、図３（ａ）〜（ｃ）に示す第１の砂投入部２１０ａ、第２の砂投入部２１０ｂ、蓋２２０、第１のバイブレータ２８０ａ、および第２のバイブレータ２８０ｂが連結されてなる部材と、図３（ｄ）〜（ｆ）に示す第１の開閉器２４０ａ、第２の開閉器２４０ｂ、および砂受け部２５０が連結されてなる部材と、第１の支持部２６０ａと、第２の支持部２６０ｂと、に（４つの部材に）ホッパ２００を分解して搬入する。
【００５８】
（Ｓ１２０：組立工程）
上記必要機材の搬入後に、洞道９２内で砂輸送装置１０を組み立てる。具体的には、例えば、まず、砂１００を排出するマンホール９４から所定の距離離れた位置に、ホッパ２００および送出用ブロワ４００を配置する。次に、分解された状態のホッパ２００を組み立てる。次に、ホッパ２００と送出用ブロワ４００とを接続する。次に、ホッパ２００に輸送管３００を接続する。そして、継手３２０を介して一対の輸送管３００を接続しながら、ＯＦケーブルに沿って輸送管３００を延在させる。このとき、輸送管３００の長さ方向に所定の間隔ごとに中継部６００を設け、それぞれの中継部６００ごとに中継用ブロワ５００を接続する。次に、マンホール９４において輸送管３００を鉛直上方向に立ち上げるように屈曲させ、地上のダンプカー８００まで延在させる。
【００５９】
（Ｓ２００：排出工程）
次に、ホッパ２００の周辺において、トラフ内にＯＦケーブルを覆うように敷き詰められた砂１００を手作業で取り出し、土嚢袋に詰める。そして、トラフ内から取り出された砂１００を圧送方式で地上に排出する排出工程Ｓ２００を行う。なお、トラフ内の砂１００を全て取り出した後に排出工程Ｓ２００を行っても良いし、トラフ内の砂１００を取り出しながら並行して排出工程Ｓ２００を行っても良い。排出工程Ｓ２００は、以下のように、砂投入工程Ｓ２１０と、圧送工程Ｓ２２０と、を有している。
【００６０】
（Ｓ２１０：砂投入工程）
次に、トラフから取り出した砂１００をホッパ２００に投入する。本実施形態では、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂに交互に砂１００を投入する。この工程については、詳細を後述する。
【００６１】
（Ｓ２２０：圧送工程）
そして、送出用ブロワ４００からホッパ２００内の砂に対して圧縮空気を供給することで、輸送管３００内に砂１００を圧送する。また、中継用ブロワ５００から輸送管３００内の砂１００に対してさらに圧縮空気を供給することで、輸送管３００内の砂１００の流れを促進する。これにより、地上のダンプカー８００まで砂１００を圧送する。
【００６２】
以上の砂投入工程Ｓ２１０および圧送工程Ｓ２２０を、個々に独立して不連続に行うのではなく、並行して連続的に行う。つまり、所定時間前の砂投入工程Ｓ２１０にて投入された砂１００に対して圧送工程Ｓ２２０を行っている間に、新たな砂１００をホッパ２００に投入する砂投入工程Ｓ２１０を行う。
【００６３】
（Ｓ２３０：所定量排出判定）
その後、所定量の砂１００を排出したか否かを判定する（Ｓ２３０）。砂１００の排出量が所定量に満たないとき（Ｓ２３０でＮｏ）、砂投入工程Ｓ２１０および圧送工程Ｓ２２０の工程を繰り返す。一方で、所定量の砂１００を排出したとき（Ｓ２３０でＹｅｓ）、一連の排出工程Ｓ２００を終了する。
【００６４】
（ホッパ移動工程）
排出工程Ｓ２００によって所定量の砂１００を排出した後、トラフ内の砂１００がまだ撤去されていない位置の継手３２０を外し、この継手３２０を外した部分にホッパ２００および送出用ブロワ４００を接続することで、輸送管３００の全長を短くする。そして、移動後のホッパ２００の周辺においてトラフ内の砂１００を取り出し、該砂１００を移動後のホッパ２００に投入することで、上記した排出工程Ｓ２００を行う。
【００６５】
以上の排出工程Ｓ２００とホッパ移動工程とを繰り返し、徐々にホッパ２００および送出用ブロワ４００の位置をマンホール９４に近づけていく。このようにして、洞道９２の全長に亘って、トラフ内の砂１００を撤去することができる。
【００６６】
（ＣＶケーブル引換工程）
洞道９２の全長に亘ってトラフ内の砂１００を全て撤去した後、トラフ内からＯＦケーブルを撤去する。そして、ＯＦケーブルを収納していたトラフを撤去し、空いたスペースにＣＶケーブルを布設する。以上により、ＯＦケーブルからＣＶケーブルへの引き換えが完了する。
【００６７】
（３）砂投入工程
ここで、図２、図６および図７を用い、上記した砂投入工程Ｓ２１０について詳細を説明する。図６（ａ）〜図７（ｄ）は、砂投入工程を示す模式図である。
【００６８】
（初期投入ステップ）
まず、第１の開閉器２４０ａおよび第１の開閉器２４０ｂによって、それぞれ、第１の砂受け渡し口２３０ａおよび第２の砂受け渡し口２３０ｂが閉じられた状態で、送出用ブロワ４００および中継用ブロワ５００の運転を開始する。なお、その後の排出工程Ｓ２００では、送出用ブロワ４００および中継用ブロワ５００を常に運転状態とする。また、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂのそれぞれに設けられた第１のバイブレータ２８０ａおよび第２のバイブレータ２８０ｂを稼動させる。
【００６９】
次に、図２に示すように、トラフから取り出され土嚢袋に入れられていた砂１００を、第１の砂受け渡し口２３０ａおよび第２の砂受け渡し口２３０ｂが閉じられた状態で第１の砂投入部２１０ａに投入する。このとき、１回に砂投入部に投入する砂１００の量を、例えば、およそ２０ｋｇとする。
【００７０】
（第１蓋切替ステップ）
次に、図６（ａ）に示すように、第１の砂投入部２１０ａに砂１００が投入された状態で、第１の砂投入部２１０ａの上部開口を蓋２２０で閉塞する。
【００７１】
（第１砂受け渡しステップ）
次に、図６（ｂ）に示すように、第１の開閉器２４０ａによって第１の砂受け渡し口２３０ａを開き、第１の砂投入部２１０ａから砂受け部２５０に砂１００を自重落下させる。このとき、第１の砂投入部２１０ａから砂受け部２５０に自重落下した砂１００は、送出用ブロワ４００から砂受け部２５０に供給されている圧縮空気によって、輸送管３００に圧送される。
【００７２】
（第２砂投入ステップ）
図６（ｃ）に示すように、第１の砂投入部２１０ａに投入された砂１００が圧送される間に、第２の開閉器２４０ｂによって第２の砂受け渡し口２３０ｂを閉じた状態で、第２の砂投入部２１０ｂに砂１００を投入する。
【００７３】
第２の砂投入部２１０ｂに砂１００を投入するとき、上述のように、第２の砂受け渡し口２３０ｂが閉じられている。これにより、送出用ブロワ４００から砂受け部２５０に圧縮空気が常に供給されていても、砂受け部２５０側から圧縮空気が噴出することを抑制し、砂が舞い上がることを抑制することができる。
【００７４】
また、第２の砂投入部２１０ｂに砂１００を投入するとき、砂圧送中の第１の砂投入部２１０ａの上部開口を蓋２２０で閉塞する。これにより、第１の砂投入部２１０ａから圧縮空気が噴出することを抑制し、第１の砂投入部２１０ａ内の圧送中の砂１００が舞い上がることを抑制することができる。
【００７５】
（第１閉口ステップ）
蓋２２０の蓋窓部を通して第１の砂投入部２１０ａ内の様子を見て、第１の砂投入部２１０ａに投入された砂１００が全て圧送されたか否かを確認する。
【００７６】
そして、図６（ｄ）に示すように、第１の砂投入部２１０ａに投入された砂１００が全て圧送されたら、第１の開閉器２４０ａによって第１の砂受け渡し口２３０ａを閉じる。
【００７７】
（第２蓋切替ステップ）
次に、図７（ａ）に示すように、第２の砂投入部２１０ｂに砂１００が投入された状態で、第２の砂投入部２１０ｂの上部開口を蓋２２０で閉塞する。
【００７８】
（第２砂受け渡しステップ）
次に、図７（ｂ）に示すように、第２の開閉器２４０ｂによって第２の砂受け渡し口２３０ｂを開き、第２の砂投入部２１０ｂから砂受け部２５０に砂１００を自重落下させる。このとき、第２の砂投入部２１０ｂから砂受け部２５０に自重落下した砂１００は、送出用ブロワ４００から砂受け部２５０に供給されている圧縮空気によって、輸送管３００に圧送される。
【００７９】
（第１砂投入ステップ）
図７（ｃ）に示すように、第２の砂投入部２１０ｂに投入された砂１００が圧送される間に、第１の開閉器２４０ａによって第１の砂受け渡し口２３０ａを閉じた状態で、第１の砂投入部２１０ａに砂１００を投入する。
【００８０】
第１の砂投入部２１０ａに砂１００を投入するとき、上述のように、第１の砂受け渡し口２３０ａが閉じられている。これにより、送出用ブロワ４００から砂受け部２５０に圧縮空気が常に供給されていても、砂受け部２５０側から圧縮空気が噴出することを抑制し、砂が舞い上がることを抑制することができる。
【００８１】
また、第１の砂投入部２１０ａに砂１００を投入するとき、砂圧送中の第２の砂投入部２１０ｂの上部開口を蓋２２０で閉塞する。これにより、第２の砂投入部２１０ｂから圧縮空気が噴出することを抑制し、第２の砂投入部２１０ｂ内の圧送中の砂１００が舞い上がることを抑制することができる。
【００８２】
（第２閉口ステップ）
蓋２２０の蓋窓部を通して第２の砂投入部２１０ｂ内の様子を見て、第２の砂投入部２１０ｂに投入された砂１００が全て圧送されたか否かを確認する。
【００８３】
そして、図７（ｄ）に示すように、第２の砂投入部２１０ｂに投入された砂１００が全て圧送されたら、第２の開閉器２４０ｂによって第２の砂受け渡し口２３０ｂを閉じる。
【００８４】
以上の第１蓋切替ステップから第２閉口ステップまでを１サイクルとして、所定量の砂１００が全て圧送されるまで、このサイクルを連続的に繰り返す。これにより、送出用ブロワ４００の運転を止めることなく、砂１００を連続的に圧送することができる。
【００８５】
（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
【００８６】
（ａ）本実施形態のホッパ２００は、少なくとも２つの砂投入部（第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂ）を備えている。砂投入工程Ｓ２１０では、第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂに交互に砂１００を投入する。これにより、送出用ブロワ４００の運転を止めることなく、砂１００を連続的に圧送することができる。その結果、トラフから取り出した砂１００を地上まで効率よく輸送することが可能となる。
【００８７】
このように、効率よく砂１００を輸送することができることにより、砂１００の輸送時間を短くすることができる。また、トラフからの砂１００の取り出し作業と並行して、圧送方式による排出工程Ｓ２００を行うことができる。その結果、トラフからの砂１００の取り出し作業も含めた全体の作業期間を短くすることが可能となる。また、砂１００の輸送が機械化されることにより、砂輸送のための人員を削減することができる。その結果、作業全体にかかるコストを削減することが可能となる。
【００８８】
（ｂ）本実施形態では、圧送方式で、洞道９２のトラフ内の砂を地上に排出する。圧送方式ではブロワ等を小型化できるため、狭隘な洞道９２内に砂輸送装置１０を容易に設置することができる。また、圧送方式を採用することにより、様々な粒径を有する砂１００を、輸送管３００内に詰まらせることなく、地上まで容易に輸送することができる。従来では、トラフ内の砂１００を輸送する作業は、手作業でしか行うことができず、機械化することが困難とされてきたが、本実施形態のように圧送方式を採用することにより、当該作業の機械化を実現することが可能となる。
【００８９】
（ｃ）本実施形態では、第１の砂投入部２１０ａと第２の砂投入部２１０ｂに交互に砂１００を投入する際に、第１の開閉器２４０ａによって第１の砂受け渡し口２３０ａを閉じた状態で第１の砂投入部２１０ａに砂１００を投入するとともに、第２の開閉器２４０ｂによって第２の砂受け渡し口２３０ｂを閉じた状態で第２の砂投入部２１０ｂに砂１００を投入する。このとき、送出用ブロワ４００から砂受け部２５０に圧縮空気が常に供給されているが、砂１００を投入する側の受け渡し口が閉じられていることにより、砂受け部２５０は、圧送方向を除いて密閉された状態となっている。その結果、砂受け部２５０側から圧縮空気が噴出することを抑制し、砂１００が舞い上がることを抑制することができる。
【００９０】
（ｄ）本実施形態では、第１の砂投入部２１０ａに砂を投入するときは、砂圧送中の第２の砂投入部２１０ｂの上部開口を蓋２２０で閉塞し、第２の砂投入部２１０ｂに砂を投入するときは、砂圧送中の第１の砂投入部２１０ａの上部開口を蓋２２０で閉塞する。これにより、第１の砂投入部２１０ａまたは第２の砂投入部２１０ｂに砂を投入する際に、砂圧送中の第１の砂投入部２１０ａまたは第２の砂投入部２１０ｂから圧縮空気が噴出することを抑制し、圧送中の砂が舞い上がることを抑制することができる。
【００９１】
（ｅ）第１の砂投入部２１０ａに投入した砂１００を圧送している間に、第２の砂投入部２１０ｂに砂１００を投入する。一方で、第２の砂投入部２１０ｂに投入した砂１００を圧送している間に、第１の砂投入部２１０ａに砂１００を投入する。そして、これらの工程を１サイクルとして、このサイクルを連続的に繰り返す。これにより、砂１００を投入する砂投入部を交互に切り替える際に、送出用ブロワ４００の運転を止める必要が無いだけでなく、輸送管３００内に砂１００が圧送されない期間が生じることを抑制することができる。或いは、輸送管３００内に砂１００が圧送されない期間が生じたとしても、その期間を短くすることができる。その結果、トータルでの砂１００の輸送時間を短くすることができる。
【００９２】
（ｆ）搬入工程Ｓ１１０では、ホッパ２００を分解した状態で、地上からマンホール９４の開口９６を通って洞道９２内に搬入する。そして、搬入後の組立工程Ｓ１２０では、洞道９２内でホッパ２００を組み立てる。マンホール９４の開口９６は、所定の大きさに限られているため、ホッパ２００を分解することで、マンホール９４の開口９６を通って洞道９２内にホッパ２００を容易に搬入することができる。
【００９３】
なお、参考までに、従来方法と本実施形態の方法とを比較する。例えば５００ｍの洞道に設けられたトラフ内の砂を撤去する作業を、従来方法のように手作業で行った場合では、トラフから砂を取り出して土嚢袋に詰める作業は１０日かかり、砂が詰められた土嚢袋をマンホールに輸送する作業は７日かかり、マンホールに設けられたホイストにより土嚢袋を地上まで搬出する作業は５日かかっていた。したがって、全体の作業期間は、およそ２２日であった。また、各作業に必要な人員数は、１日当たりおよそ１５人であった。これに対して、同じ長さの洞道に設けられたトラフ内の砂を撤去する作業を、本実施形態の砂輸送装置１０を用いて行った場合では、トラフから砂を取り出す作業は手作業であるため従来方法と同じく１０日かかり、砂輸送装置１０の準備工程Ｓ１００は４日かかり、砂輸送装置１０を用いて砂１００を圧送方式で排出する排出工程Ｓ２００は５日かかる。本実施形態では、トラフから砂を取り出す作業は排出工程Ｓ２００と並行して行うことができるため、本実施形態での全体の作業期間は、およそ１９日未満となる。また、本実施形態では、トラフから砂を取り出す作業と、排出工程Ｓ２００とのそれぞれにおいて従来方法と同じ人員数が必要となるが、砂輸送装置１０の準備工程Ｓ１００に必要な人員数を、１日当たりおよそ１０人とすることができる。このように、本実施形態によれば、全体の作業期間を短くすることができるとともに、全作業に必要なトータルの人員数を削減することができる。
【００９４】
＜本発明の第２実施形態＞
図８を用い、本発明の第２実施形態について説明する。図８は、本実施形態に係る砂輸送装置を示す模式図である。
【００９５】
本実施形態の砂輸送装置１２では、ホッパの配置が第１実施形態の砂輸送装置１０と異なる。以下、第１実施形態と異なる要素についてのみ説明し、第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９６】
（１）砂輸送装置
図８に示すように、本実施形態の砂輸送装置１２では、輸送管３００の長さ方向の異なる位置に、複数のホッパ２０２が設けられている。複数のホッパ２０２は、輸送管３００の長さ方向に互いに所定の間隔で離間して設けられている。ホッパ２０２の間隔は、例えば、１０ｍ以上３００ｍ以下である。このように、ホッパ２０２が複数設けられていることにより、複数のホッパ２０２を同時または順に用いて砂１００を排出することができる。
【００９７】
複数のホッパ２０２のそれぞれは、第１実施形態と同様に、少なくとも２つの砂投入部を備えている。これにより、それぞれのホッパ２０２は、２つの砂投入部に交互に砂１００を投入することができるようになっている。
【００９８】
また、それぞれのホッパ２０２に付属するように、それぞれのホッパ２０２の上流側には、送出用ブロワ４０２が接続されている。具体的には、最上流に設けられる送出用ブロワ４０２は、第１実施形態の送出用ブロワ４００と同様に、サクションホース（符号不図示）を介してホッパ２０２の砂受け部（符号不図示）の上流側に直接接続されている。一方で、輸送管３００の中間位置に設けられる送出用ブロワ４０２は、ノズル（符号不図示）を介して、ホッパ２０２の側方からホッパ２０２の砂受け部に接続されている。ノズルは、輸送管３００の長さ方向（圧送方向）に沿って設けられ、ノズルの下流側の開口は、輸送管３００の下流側に向けられている。これにより、輸送管３００の中間位置のホッパ２０２から供給される砂１００に対して、上流側のホッパ２０２からの砂１００の流れに逆らうことなく、圧縮空気を供給することができる。
【００９９】
また、一対のホッパ２０２の間の輸送管３００に中継部６００が設けられ、該中継部６００に中継用ブロワ５００が接続されていてもよい。
【０１００】
（２）砂輸送方法
（Ｓ１１０：搬入工程）
まず、第１実施形態と同様に、ホッパ２０２等の必要機材を、地上から洞道９２内に搬入する。このとき、それぞれのホッパ２０２を分解した状態で、地上から洞道９２内に搬入する。
【０１０１】
（Ｓ１２０：組立工程）
次に、複数のホッパ２０２を輸送管３００の長さ方向に互いに所定の間隔で離間させて配置し、分解された状態のそれぞれのホッパ２０２を組み立てる。次に、ホッパ２０２、送出用ブロワ４０２、中継部６００、および中継用ブロワ５００をそれぞれ輸送管３００に接続する。以上により、砂輸送装置１２を洞道９２内に設置する。
【０１０２】
（Ｓ２１０：砂投入工程）
次に、それぞれのホッパ２０２の周辺において、トラフ内の砂１００を手作業で取り出す。トラフから取り出した砂１００をそれぞれ最寄りのホッパ２０２まで運搬する。そして、複数のホッパ２０２に対して、同時または順に砂１００を投入する。なお、それぞれのホッパ２０２では、２つの砂投入部に交互に砂１００を投入する。
【０１０３】
（Ｓ２２０：圧送工程）
そして、最上流のホッパ２０２内の砂１００に対して、該ホッパ２０２に接続される送出用ブロワ４０２から圧縮空気を供給するとともに、輸送管３００の中間位置に設けられるホッパ２０２内の砂１００に対して、該ホッパ２０２に接続される送出用ブロワ４０２から圧縮空気を供給する。これにより、いずれのホッパ２０２に投入された砂１００も、それぞれのホッパ２０２に接続される送出用ブロワ４０２によって安定的に圧送される。
【０１０４】
（３）本実施形態に係る効果
本実施形態では、輸送管３００の長さ方向の異なる位置に複数のホッパ２０２を設置し、複数のホッパ２０２を同時または順に用いて砂を排出する。これにより、ホッパ２０２を移動させることなく、洞道９２の全長に亘って、トラフ内の砂１００を迅速に排出することができる。
【０１０５】
また、本実施形態では、複数のホッパ２０２が設けられていることで、トラフから取り出した砂１００を最寄りのホッパ２０２まで手作業で運搬する距離を短くすることができる。したがって、不可避の手作業を軽減することができ、全体の作業期間を短くすることが可能となる。
【０１０６】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態および変形例について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態および変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【０１０７】
上述の実施形態では、第１の砂投入部２１０ａが上流側に位置し、第２の砂投入部２１０ｂが下流側に位置している場合について説明したが、これらの配置は逆であってもよい。
【０１０８】
上述の実施形態では、砂輸送装置１０が少なくとも２つの砂投入部（第１の砂投入部２１０ａおよび第２の砂投入部２１０ｂ）を備えている場合について説明したが、砂輸送装置は、３つ以上の砂投入部を有していても良い。しかしながら、過剰に砂投入部を設けると、かえって切替作業が複雑となるため、砂投入部は２つであることが好ましい。
【０１０９】
上述の実施形態では、ホッパ２００には、１つの蓋２２０が設けられ、該蓋２２０が２つの砂投入部のいずれか一方の上部開口を選択的に閉塞するよう構成されている場合について説明したが、ホッパには、砂投入部と同じ数だけ蓋が設けられていてもよい。
【０１１０】
上述の実施形態では、蓋２２０が蓋窓部を備えている場合について説明したが、それぞれの砂投入部の側面に窓部が設けられていても良い。
【０１１１】
上述の実施形態では、送出用ブロワ４００から供給される圧縮空気の全てを、ホッパ２００に供給する場合について説明したが、送出用ブロワからホッパに向けて供給される圧縮空気の一部を、ホッパの少なくとも一部を迂回させて下流側の輸送管に導いてもよい。具体的には、例えば、ホッパの砂受け部の上流側と輸送管とを接続するように、バイパス管が設けられていてもよい。これにより、ホッパの砂受け部の一部に一時的に砂の目詰まりが生じた場合であっても、砂の圧送が途絶えることを抑制し、砂の圧送を連続的に行うことができる。ただし、バイパス管を起因として圧送を不利にする場合は、バイパス管が設けられていないほうがよい。
【０１１２】
上述の実施形態では、輸送管３００のうちホッパ２００から地上までの間の位置に中継用ブロワ５００が設けられている場合について説明したが、洞道の距離が短いか、或いは、送出用ブロワの出力が大きい場合は、中継用ブロワが設けられていなくてもよい。
【０１１３】
上述の実施形態では、洞道９２のみに中継用ブロワ５００が設けられている場合について説明したが、地上から洞道までの深さが深い場合は、マンホール内で輸送管が鉛直上方向に立ち上げられている部分に中継用ブロワが設けられていてもよい。
【０１１４】
上述の実施形態では、砂投入工程Ｓ２１０において、第１の砂投入部２１０ａから砂１００を投入し始める場合について説明したが、いずれの砂投入部から砂を投入し始めてもよく、例えば、第２の砂投入部から砂を投入し始めてもよい。
【０１１５】
上述の実施形態では、排出工程Ｓ２００によって所定量の砂１００を圧送した後に、継手３２０を外し、該継手３２０を外した部分にホッパ２００および送出用ブロワ４００を接続することで、輸送管３００の全長を短くするホッパ移動工程を行い、排出工程Ｓ２００とホッパ移動工程とを繰り返し、ホッパ２００および送出用ブロワ４００の位置をマンホール９４に徐々に近づけていく場合について説明したが、排出工程によって所定量の砂を圧送した後に、継手を外し、該継手を外した部分に新たに輸送管を追加して接続することで、輸送管の全長を長くするホッパ移動工程を行い、排出工程とホッパ移動工程とを繰り返し、ホッパおよび送出用ブロワの位置をマンホールから徐々に遠ざけていってもよい。
【０１１６】
上述の第２実施形態では、ホッパ２０２に付属するように送出用ブロワ４０２が設けられている場合について説明したが、最上流の送出用ブロワの出力が大きいか、或いは、充分な数の中継用ブロワが設けられている場合は、ホッパに隣接して送出用ブロワが設けられていなくてもよい。
【０１１７】
＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様を付記する。
【０１１８】
（付記１）
本発明の一態様によれば、
地中の洞道に設けられたトラフ内に敷き詰められた砂を地上まで輸送する砂輸送方法であって、
前記洞道内に必要機材を設置する準備工程と、
前記トラフ内の砂を圧送方式で地上に排出する排出工程と、を備え、
前記排出工程は、
前記トラフから取り出した砂をホッパに投入する砂投入工程と、
前記ホッパに投入された砂を地上まで圧送する圧送工程と、を含み、
前記砂投入工程では、
前記ホッパに少なくとも２つの砂投入部を設けて、該２つの砂投入部に交互に砂を投入する砂輸送方法が提供される。
【０１１９】
（付記２）
付記１に記載の砂輸送方法であって、好ましくは、
前記ホッパは、
前記２つの砂投入部のそれぞれに投入された砂を、該砂の自重落下により受け取るとともに、砂を圧送するための流路の一部を構成する砂受け部と、
前記２つの砂投入部のうちの第１の砂投入部と前記砂受け部との間の第１の砂受け渡し口を開閉する第１の開閉器と、
前記２つの砂投入部のうちの第２の砂投入部と前記砂受け部との間の第２の砂受け渡し口を開閉する第２の開閉器と、を備え、
前記砂投入工程では、
前記第１の砂投入部と前記第２の砂投入部に交互に砂を投入する際には、前記第１の開閉器によって前記第１の砂受け渡し口を閉じた状態で前記第１の砂投入部に砂を投入するとともに、前記第２の開閉器によって前記第２の砂受け渡し口を閉じた状態で前記第２の砂投入部に砂を投入する。
【０１２０】
（付記３）
付記２に記載の砂輸送方法であって、好ましくは、
前記ホッパは、前記２つの砂投入部がそれぞれに有する上部開口を選択的に閉塞可能な蓋を備え、
前記砂投入工程では、
前記第１の砂投入部に砂を投入するときは前記第２の砂投入部の上部開口を前記蓋で閉塞し、前記第２の砂投入部に砂を投入するときは前記第１の砂投入部の上部開口を前記蓋で閉塞する。
【０１２１】
（付記４）
付記２又は３に記載の砂輸送方法であって、好ましくは、
前記砂投入工程は、
前記第１の砂投入部に砂が投入された状態で、前記第１の砂投入部の上部開口を前記蓋で閉塞する工程と、
前記第１の開閉器によって前記第１の砂受け渡し口を開き、前記第１の砂投入部から前記砂受け部に砂を自重落下させることで、砂を圧送する工程と、
前記第１の砂投入部に投入された砂が圧送される間に、前記第２の開閉器によって前記第２の砂受け渡し口を閉じた状態で前記第２の砂投入部に砂を投入する工程と、
前記第１の砂投入部に投入された砂が全て圧送されたら、前記第１の開閉器によって前記第１の砂受け渡し口を閉じる工程と、
前記第２の砂投入部に砂が投入された状態で、前記第２の砂投入部の上部開口を前記蓋で閉塞する工程と、
前記第２の開閉器によって前記第２の砂受け渡し口を開き、前記第２の砂投入部から前記砂受け部に砂を自重落下させることで、砂を圧送する工程と、
前記第２の砂投入部に投入された砂が圧送される間に、前記第１の開閉器によって前記第１の砂受け渡し口を閉じた状態で前記第１の砂投入部に砂を投入する工程と、
前記第２の砂投入部に投入された砂が全て圧送されたら、前記第２の開閉器によって前記第２の砂受け渡し口を閉じる工程と、
を１サイクルとして、このサイクルを繰り返す。
【０１２２】
（付記５）
付記１〜４のいずれかに記載の砂輸送方法であって、好ましくは、
前記準備工程は、
前記ホッパを分解した状態で地上から前記洞道内に搬入する搬入工程と、
該搬入後に前記洞道内で前記ホッパを組み立てる組立工程と、を含む。
【０１２３】
（付記６）
付記１〜５のいずれかに記載の砂輸送方法であって、好ましくは、
前記圧送工程では、
送出用ブロワから前記ホッパ内の砂に対して圧縮空気を供給することで輸送管を介して砂を圧送するとともに、中継用ブロワから前記輸送管内の砂に対してさらに圧縮空気を供給することで前記輸送管内の砂の流れを促進する。
【０１２４】
（付記７）
付記１〜６のいずれかに記載の砂輸送方法であって、好ましくは、
前記圧送工程では、
前記中継用ブロワが前記輸送管に接続される中継部に窓部を設け、該窓部を介して砂の流れを確認する。
【０１２５】
（付記８）
付記１〜７のいずれかに記載の砂輸送方法であって、好ましくは、
前記圧送工程では、ブロワにより輸送管を介して砂を圧送し、
前記排出工程によって所定量の砂を圧送した後に、一対の前記輸送管を接続する継手を外し、該継手を外した部分に前記ホッパおよび前記ブロワを接続することで、前記輸送管の全長を短くする工程を備える。
【０１２６】
（付記９）
付記１〜７のいずれかに記載の砂輸送方法であって、好ましくは、
前記圧送工程では、ブロワにより輸送管を介して砂を圧送し、
前記排出工程によって所定量の砂を圧送した後に、一対の前記輸送管を接続する継手を外し、該継手を外した部分に新たに前記輸送管を追加して接続することで、前記輸送管の全長を長くする工程を備える。
【０１２７】
（付記１０）
付記１〜９のいずれかに記載の砂輸送方法であって、好ましくは、
前記準備工程では、前記輸送管の長さ方向の異なる位置に複数のホッパを設置し、
前記排出工程では、前記複数のホッパを同時または順に用いて砂を排出する。
【０１２８】
（付記１１）
本発明の他の態様によれば、
地中の洞道に設けられたトラフ内に敷き詰められた砂を地上まで輸送する砂輸送装置であって、
前記トラフから取り出した砂が投入されるホッパと、
前記ホッパに投入された砂を地上まで圧送するブロワと、
前記ホッパから圧送される砂の流路を構成する輸送管と、を備え、
前記ホッパは、少なくとも２つの砂投入部を有し、該２つの砂投入部に交互に砂が投入されるよう構成される砂輸送装置が提供される。
【０１２９】
（付記１２）
本発明の更に他の態様によれば、
地中の洞道に設けられたトラフ内に敷き詰められた砂を地上まで輸送する砂輸送装置に用いられるホッパであって、
前記トラフから取り出した砂が投入される少なくとも２つの砂投入部と、
前記２つの砂投入部のそれぞれに投入された砂を、該砂の自重落下により受け取るとともに、砂を圧送するための流路の一部を構成する砂受け部と、
前記２つの砂投入部のうちの第１の砂投入部と前記砂受け部との間の第１の砂受け渡し口を開閉する第１の開閉器と、
前記２つの砂投入部のうちの第２の砂投入部と前記砂受け部との間の第２の砂受け渡し口を開閉する第２の開閉器と、
前記２つの砂投入部がそれぞれに有する上部開口を選択的に閉塞可能な蓋と、を備えるホッパが提供される。
【符号の説明】
【０１３０】
１０，１２  砂輸送装置
９２  洞道
９４  マンホール
９６  開口
１００  砂
２００，２０２  ホッパ
２１０ａ  第１の砂投入部
２１０ｂ  第２の砂投入部
２２０  蓋
２２２  ヒンジ
２２４ａ，２２４ｂ  ボルト
２３０ａ  第１の砂受け渡し口
２３０ｂ  第２の砂受け渡し口
２４０ａ  第１の開閉器
２４０ｂ  第２の開閉器
２４２ａ  第１の開閉板
２４２ｂ  第２の開閉板
２４４ａ  第１の油圧シリンダ
２４４ｂ  第２の油圧シリンダ
２５０  砂受け部
２６０ａ，２６０ｂ  支持部
２７０  ガイド部
２８０ａ  第１のバイブレータ
２８０ｂ  第２のバイブレータ
３００  輸送管
３２０  継手
３３０  接着剤
３４０  ボルト
３６０  テープ
４００，４０２  送出用ブロワ
４２０  サクションホース
５００  中継用ブロワ
５２０  サクションホース
５４０  ノズル
６００  中継部
６１０  ソケット
６１２  ボルト
６１４  テープ
６２０  アダプタ
６３０  窓部
６４０  圧力計
６５０  ソケット
６６０  接続管
６７０  カップリング
６７２  ボルト
６７４  テープ
８００  ダンプカー
【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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