(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの切羽を発破により掘削した場合に生じた掘削材をコンベアに載せて前記コンベアよりもトンネルの抗口側に設置された破砕装置に運ぶ工程と、
前記破砕装置で破砕された掘削材を連続コンベアに載せて前記抗口に向かって運ぶ工程と、
前記切羽の近傍のトンネルの内壁面に対して支保工作業を行う工程と、
を有し、
前記発破に際しては、前記コンベアの第１のコンベアと第２のコンベアとを積層した状態で前記切羽から離れた位置に配置する工程と、
前記発破後の掘削材の運搬に際しては、前記破砕装置の前段で掘削材をストック可能なように前記第２のコンベアを前記第１のコンベアよりも前記切羽に近い位置に配置した状態で前記掘削材を運ぶとともに、前記第１のコンベアにより運ばれた掘削材を前記破砕装置に搬入する工程と、
を有し、
前記支保工作業は、掘削材を前記コンベアに積載完了後であって前記破砕装置で破砕中に開始する、
ことを特徴とする発破方式を用いたトンネルの掘削工事により生じた掘削材の運搬方法。
【請求項２】
前記第２のコンベアは、前記掘削材の運搬路の幅方向両側に側壁板を備えることを特徴とする請求項１記載の発破方式を用いたトンネルの掘削工事により生じた掘削材の運搬方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発破方式を用いたトンネルの掘削工事により生じた掘削材の運搬方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネルの掘削工事において、硬岩等を掘削する場合、岩盤にダイナマイトを仕掛けて爆破することでトンネルを掘削する発破方式が採用されている。この発破方式においては、発破で砕いた岩盤をクラッシャによりさらに細かく破砕した後、ベルトコンベアに載せてトンネルの抗口に運ぶとともに、クラッシャによる破砕作業が終了した段階で切羽周辺のトンネルの内壁面に対して支保工（コンクリートの吹き付けやロックボルトの設置等）を施すようにしている。この発破方式を用いたトンネルの掘削技術については、例えば、特許文献１，２に記載があり、ベルトコンベアを二層構造とし、発破の際には、飛散する破砕物からベルトコンベアを保護するために切羽から退避させ、発破で生じたズリの運搬の際には、上層側のベルトコンベアを切羽の近接位置に移動して並設された２つのベルトコンベアによりズリを運ぶ技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３３４３６号公報
【特許文献２】特開２０１４−２８６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した発破方式を用いたトンネルの掘削技術においては、クラッシャの処理能力によって単位時間当たりの掘削量が律速されており、クラッシャでの破砕処理が終了しないとその後の支保工や次の発破処理に移行することができず、掘削作業の高速化が阻害され、掘削工期の短縮が阻害されている、という課題がある。
【０００５】
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、その目的は、トンネルの掘削工期を短縮することが可能な技術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】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の発破方式を用いたトンネルの掘削工事により生じた掘削材の運搬方法は、トンネルの切羽を発破により掘削した場合に生じた掘削材をコンベアに載せて前記コンベアよりもトンネルの抗口側に設置された破砕装置に運ぶ工程と、前記破砕装置で破砕された掘削材を連続コンベアに載せて前記抗口に向かって運ぶ工程と、前記切羽の近傍のトンネルの内壁面に対して支保工作業を行う工程と、を有し、前記発破に際しては、前記コンベアの第１のコンベアと第２のコンベアとを積層した状態で前記切羽から離れた位置に配置する工程と、前記発破後の掘削材の運搬に際しては、前記破砕装置の前段で掘削材をストック可能なように前記第２のコンベアを前記第１のコンベアよりも前記切羽に近い位置に配置した状態で前記掘削材を運ぶとともに、前記第１のコンベアにより運ばれた掘削材を前記破砕装置に搬入する工程と、を有し、前記支保工作業は、掘削材を前記コンベアに積載完了後であって前記破砕装置で破砕中に開始する、ことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の本発明は、上記請求項１記載の発明において、前記第２のコンベアは、前記掘削材の運搬路の幅方向両側に側壁板を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、破砕装置による掘削材の破砕途中であっても、切羽の周辺の掘削材をコンベアに積載することにより切羽の周辺に作業空間を確保することができるので、その段階でトンネル内において切羽の近傍の内壁面に対して支保工作業を開始できる。このため、トンネルの掘削速度を高速化することができるので、トンネルの掘削工期を短縮することが可能になる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、コンベアに積載することが可能な掘削材の量を増やすことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は第１の実施の形態に係る運搬装置をトンネルの天井側から見た平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【図２】（ａ）は掘削材の運搬時における図１の運搬装置をトンネルの天井側から見た平面図、（ｂ）は図２（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【図３】（ａ）は図１等の運搬装置を構成するコンベアの平面図、（ｂ）は図３（ａ）のＩＩ−ＩＩ線の概略断面図である。
【図４】（ａ）は図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線の概略断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線の概略断面図である。
【図５】（ａ）は図１等の運搬装置を構成する第２のコンベアのキャリア本体部をベルトコンベアで構成した場合であって図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所の概略断面図、（ｂ）は図１等の運搬装置を構成する第２のコンベアのキャリア本体部をベルトコンベアで構成した場合であって図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に相当する箇所の概略断面図である。
【図６】（ａ）は本実施の形態に係る運搬装置の変形例をトンネルの天井側から見た平面図、（ｂ）は図６（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【図７】（ａ）はトンネル掘削工程中の掘削装置をトンネルの天井側から見た平面図、（ｂ）は図７（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【図８】（ａ）は図７に続くトンネル掘削工程の発破時の掘削装置の概略断面図、（ｂ）は図８（ａ）に続くトンネル掘削工程中の掘削装置の概略断面図である。
【図９】（ａ）は図８に続くトンネル掘削工程中の掘削装置をトンネルの天井側から見た平面図、（ｂ）は図９（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【図１０】（ａ）は図９に続くトンネル掘削工程のズリ運搬作業時の掘削装置をトンネルの天井側から見た平面図、（ｂ）は図１０（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【図１１】（ａ）は図１０に続くトンネル掘削工程の支保工作業時の掘削装置をトンネルの天井側から見た平面図、（ｂ）は図１１（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【図１２】（ａ）は支保工作業時においてトンネルの延在方向に交差する概略断面図、（ｂ）は図１２（ａ）に続く支保工作業時においてトンネルの延在方向に交差する概略断面図である。
【図１３】（ａ）は発明者が検討した掘削工程のタイムチャートの一例を簡略化して示した図、（ｂ）は本実施の形態の掘削工程のタイムチャートの一例を簡略化して示した図である。
【図１４】（ａ）は図１２に続くトンネル掘削工程の支保工後の掘削装置をトンネルの天井側から見た平面図、（ｂ）は図１４（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【図１５】（ａ）は第２の実施の形態に係る運搬装置を構成するコンベアの変形例の概略側面図、（ｂ）は図１５（ａ）のコンベアの第２のコンベアを切羽側に移動した場合を示した概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
【００１７】
図１（ａ）は第１の実施の形態に係る運搬装置をトンネルの天井側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図、図２（ａ）は掘削材の運搬時における図１の運搬装置をトンネルの天井側から見た平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【００１８】
本実施の形態の運搬装置１は、例えば、トンネルＴの切羽Ｋを発破により掘削した場合に生じたズリ（掘削材）をトンネルＴの抗口へ運ぶ装置であり、トンネルＴの切羽Ｋから抗口に向かって順に、コンベア２と、クラッシャ（破砕装置）３と、連続ベルトコンベアテールピース台車（以下、単にテールピース台車という）４と、連続ベルトコンベア（連続コンベア）５とを備えている。なお、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、運搬装置１はトンネルＴの幅方向（短方向）の一方の片側に寄せて配置されており、トンネルＴの幅方向の他方の片側は重機等の通路として使用することが可能になっている。
【００１９】
コンベア２は、発破を用いた掘削工事により生じたズリを運搬下流のクラッシャ３に運ぶ運搬手段である。コンベア２は、第１のコンベア２ａと、第２のコンベア２ｂと、第３のコンベア２ｃとを備えており、全体的にトンネルＴの延在方向に沿って前後に移動することが可能な状態で設置されている。
【００２０】
第１のコンベア２ａは、第２のコンベア２ｂから運ばれたズリを第３のコンベア２ｃに運ぶ中継のコンベアであり、例えば、ベルトコンベアによって構成されている。この第１のコンベア２ａは、発破の際に切羽Ｋから飛散した破砕物が届かない距離だけ切羽Ｋから離れた位置に設置される。第１のコンベア２ａを移動するには、例えば、ウィンチや重機等により第１のコンベア２ａを牽引することで行う。
【００２１】
第２のコンベア２ｂは、発破により生じたズリを最初に積載するコンベアであり、例えば、後述するように、チェーンコンベアまたはベルトコンベアによって構成されている。この第２のコンベア２ｂは、移動装置２ｂｃの駆動により、トンネルＴの延在方向に沿って前後に移動（スライド）することが可能になっている。また、第２のコンベア２ｂは、図１に示すように、発破の際には、第１のコンベア２ａの上方に重なった位置（すなわち、発破の際に切羽Ｋから飛散した破砕物が届かない距離だけ切羽Ｋから離れた位置）に配置される一方、図２の示すように、発破後のズリの運搬の際には、移動装置２ｂｃにより切羽Ｋに向かって移動（スライド）して第１のコンベア２ａよりも切羽Ｋに近い位置に配置される。このように、ズリの運搬の際に第２のコンベア２ｂを切羽Ｋに接近させることにより、クラッシャ３の前段（ズリの運搬上流）においてズリをストックすることができる。また、第２のコンベア２ｂにズリを積載する際に、ズリの運搬距離を短くすることができるので、ズリの運搬時間を短縮させることができる。ただし、図２に示したズリの運搬に際して第２のコンベア２ｂの切羽側先端部とトンネルＴの切羽Ｋとの間には、切羽Ｋの近傍でのトンネルＴの内壁面に対する支保工作業（トンネルＴの内壁面に対するコンクリートの吹付け作業やロックボルトの設置作業等）を行うことが可能な距離が確保されている。
【００２２】
第３のコンベア２ｃは、第１のコンベア２ａから運ばれたズリをクラッシャ３のホッパ（投入口）に投入する中継のコンベアであり、例えば、ベルトコンベアによって構成されている。第３のコンベア２ｃは、第１のコンベア２ａの後端部（ズリの運搬下流端部）からクラッシャ３のホッパ（投入口）に向かって次第に高くなるように傾斜した状態で設置されている。また、第３のコンベア２ｃは、例えば、第１のコンベア２ａと接続されており、第１のコンベア２ａをトンネルＴの延在方向に沿って移動すると、それに追従して移動するようになっている。
【００２３】
クラッシャ３は、コンベア２（第３のコンベア２ｃ）から運ばれたズリを運搬下流の連続ベルトコンベア５で搬出可能な大きさに破砕する自走式の破砕装置であり、第３のコンベア２ｃとテールピース台車４との間に設置されている。このクラッシャ３は、例えば、無限軌道式の移動装置３ｃを備えており、トンネルＴの延在方向に沿って前後に移動することが可能になっている。クラッシャ３の処理能力は、特に限定されるものではないが、例えば、５００ｔ／時間級である。また、クラッシャ３によってズリを破砕することが可能な寸法は、特に限定されるものではないが、例えば、８００ｍｍ以下である。また、クラッシャ３の設置台数は、特に限定されるものではないが、例えば、１台である。
【００２４】
テールピース台車４は、クラッシャ３で砕いたズリを連続ベルトコンベア５に運ぶ自走式の中継運搬手段であり、クラッシャ３と連続ベルトコンベア５との間に設置されている。このテールピース台車４は、例えば、無限軌道式の移動装置４ｃを備えており、トンネルＴの延在方向に沿って前後に移動することが可能になっている。また、テールピース台車４の設置台数は、特に限定されるものではないが、例えば、１台である。
【００２５】
連続ベルトコンベア５は、テールピース台車４から運ばれたズリをトンネルＴの抗口へ運ぶ運搬手段であり、テールピース台車４と抗外に設置されたメインドライブ（図示せず）との間に延在した状態で設置されている。連続ベルトコンベア５のズリ運搬量は、特に限定されるものではないが、例えば、最大で３００ｍ３／時間程度である。
【００２６】
次に、上記した運搬装置１を構成するコンベア２の構成例について図３および図４を参照して説明する。図３（ａ）は図１等の運搬装置を構成するコンベアの平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩ−ＩＩ線の概略断面図、図４（ａ）は図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線の概略断面図、図４（ｂ）は図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線の概略断面図である。なお、図面を見易くするため図３には第１のコンベアを図示していない。
【００２７】
コンベア２の第１のコンベア２ａは、図４に示すように、例えば、ベルトコンベアからなり、キャリアローラＲ１と、リターンローラＲ２と、それらを取り囲む環状のベルトＢ１とを備えている。キャリアローラＲ１がモータ（図示せず）によって回転することによりベルトＢ１が回転するようになっている。
【００２８】
コンベア２の第２のコンベア２ｂは、図３および図４に示すように、例えば、チェーンコンベアからなり、キャリア本体部２ｂｂと、ホッパ（側壁板）２ｂｈと、移動装置２ｂｃと、複数のアウトリガ２ｂｒとを備えている。
【００２９】
キャリア本体部２ｂｂは、無端環状の一対のチェーン（鎖状環）７，７を備えている。一対のチェーン７，７は、所定の間隔を隔てて並設されており、回転軸８に固定されたギア９，９（図４参照）に噛み合うように装着されている。回転軸８は、モータ１０に接続されており、そのモータ１０の回転駆動により、回転軸８が回転し、一対のチェーン７，７も回転するようになっている。一対のチェーン７，７の隣接間には、一対のチェーン７，７を橋渡すように複数の搬送板１１が一対のチェーン７，７に接続された状態で設置されている。搬送板１１は、ズリを運ぶための搬送部材であり、チェーン７の回転方向に沿って所定の間隔毎に配置されている。なお、図面を見易くするため、チェーン７を破線で示した。
【００３０】
キャリア本体部２ｂｂの上部においてキャリア本体部２ｂｂの幅方向両側には、ホッパ２ｂｈがキャリア本体部２ｂｂを挟むように第２のコンベア２ｂの長手方向に沿って延在した状態で設置されている。このホッパ２ｂｈにより、第２のコンベア２ｂにおけるズリの積載量を増やすことができるとともに、ズリを重機等により第２のコンベア２ｂに投入する際に投入間口を広く確保できるので、ズリを容易に投入することができる。このため、第２のコンベア２ｂへのズリの積載時間を短縮することができる。また、ホッパ２ｂｈは、第２のコンベア２ｂの長手方向に沿って配置されているので、第２のコンベア２ｂの長手方向のどの位置からでもズリを容易に投入することができる。
【００３１】
キャリア本体部２ｂｂの下部においてキャリア本体部２ｂｂの長手方向の両端近傍には、移動装置２ｂｃが第２のコンベア２ｂの幅方向両端側に対をなすように設置されている。移動装置２ｂｃは、第２のコンベア２ｂをトンネルＴの延在方向に沿って移動させる装置である。移動装置２ｂｃは、例えば、無限軌道によって構成されており、キャリアローラ１５（図３（ｂ）参照）および誘導ローラ等と、それらを取り囲むように設けられた環状の履板環１６（図３（ｂ）参照）とを備えている。この移動装置２ｂｃには、キャリア本体部２ｂｂおよびホッパ２ｂｈを搭載する受台１７（図３（ｂ）および図４（ｂ）参照）が接続されている。なお、移動装置２ｂｃは、曲線走行も可能なように、図３（ａ）の平面図で見て、若干左右に回転駆動させることが可能になっている。
【００３２】
キャリア本体部２ｂｂの幅方向の両側には、キャリア本体部２ｂｂの長手方向に沿って所定の間隔毎に複数本のアウトリガ２ｂｒが設置されている。アウトリガ２ｂｒは、第２のコンベア２ｂの待機時にはアウトリガ２ｂｒの脚部を延ばすことでキャリア本体部２ｂｂおよびホッパ２ｂｈを受台１８によって支持し第２のコンベア２ｂを大地に固定する一方、第２のコンベア２ｂの移動時にはアウトリガ２ｂｒの脚部を縮めることでキャリア本体部２ｂｂおよびホッパ２ｂｈを移動装置２ｂｃの受台１７に搭載し第２のコンベア２ｂを移動可能にする装置である。
【００３３】
ここでは、第２のコンベア２ｂのキャリア本体部２ｂｂをチェーンコンベアで構成した場合について説明したが、第２のコンベア２ｂはズリを運ぶことができれば良く、チェーンコンベアに限定されるものではなく種々変更可能であり、例えば、ベルトコンベアによって構成しても良い。図５（ａ）は図１等の運搬装置を構成する第２のコンベア２ｂのキャリア本体部２ｂｂをベルトコンベアで構成した場合であって図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所の概略断面図、図５（ｂ）は図１等の運搬装置を構成する第２のコンベアのキャリア本体部をベルトコンベアで構成した場合であって図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に相当する箇所の概略断面図である。この場合、第２のコンベア２ｂのキャリア本体部２ｂｂは、キャリアローラＲ３と、リターンローラＲ４と、それらを取り囲む環状のベルトＢ２とを備えている。キャリアローラＲ３がモータ（図示せず）によって回転することによりベルトＢ２が回転するようになっている。
【００３４】
また、ズリ運搬時の第２のコンベア２ｂの切羽側先端部にズリ投入機を設置しても良い。図６（ａ）は本実施の形態に係る運搬装置の変形例をトンネルの天井側から見た平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。この場合、ズリ運搬時の第２のコンベア２ｂの前段に自走式の第４のコンベア２ｄが設置されている。この第４のコンベア２ｄは、ズリを第２のコンベア２ｂに投入する機能を備える運搬装置であり、例えば、チェーンコンベアまたはベルトコンベアにより構成されている。第４のコンベア２ｄのキャリア本体部は、切羽Ｋ側から第２のコンベア２ｂのホッパ（投入口）に向かって次第に高くなるように傾斜した状態で設置されている。なお、第４のコンベア２ｄは、発破時には切羽Ｋから離れた第１のコンベア２ａに隣接した位置に待機しているが、ズリ運搬時には移動装置４ｄｃにより第２のコンベア２ｂの切羽側先端側に移動するようになっている。
【００３５】
次に、本実施の形態のトンネルの掘削方法および掘削により生じたズリの運搬方法の一例を図７〜図１４を参照して説明する。なお、トンネルＴの掘削条件や各種方式等は、例えば、以下のとおりである。トンネルＴを形成する地山の等級は、例えば、ＣＭ〜ＣＨである。掘削工法は、例えば、ＮＡＴＭ（Ｎｅｗ  Ａｕｓｔｒｉａｎ  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ）で全断面である。掘削方式は、例えば、発破方式である。ズリ出し方式は、例えば、機械ベルトコンベア方式である。設計掘削断面積は、例えば、１００ｍ２程度である。
【００３６】
まず、図７（ａ）はトンネル掘削工程中の掘削装置をトンネルの天井側から見た平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【００３７】
ここでは、例えば、油圧ジャンボ等のような自走式の装薬用重機３０ａによってトンネルＴの切羽Ｋにダイナマイトを仕掛ける。この段階においては、コンベア２の第１のコンベア２ａおよび第２のコンベア２ｂを、発破により飛散した破砕物が届かない位置に積み重ねた状態で配置する。また、図７（ａ）に示すように、発破により生じるズリをコンベア２に積載するための自走式の積載用重機３０ｂをトンネルＴの幅方向の片側に待機させておいても良い。積載用重機３０ｂは、例えば、サイドダンプシャベル等からなり、その処理能力は、特に限定されるものではないが、例えば、４．１ｍ３級である。
【００３８】
続いて、図８（ａ）は図７に続くトンネル掘削工程の発破時の掘削装置の概略断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）に続くトンネル掘削工程中の掘削装置の概略断面図である。
【００３９】
ここでは、図８（ａ）に示すように、トンネルＴの切羽Ｋに仕掛けたダイナマイトを爆破（発破）することにより、図８（ｂ）に示すように、トンネルＴの切羽Ｋを掘削する。１回の発破で掘削されるトンネルＴの長さ（進行長）は、例えば、３ｍ程度である。この際、本実施の形態においては、コンベア２（第１のコンベア２ａ、第２のコンベア２ｂおよび第３のコンベア２ｃ）を切羽Ｋから離れた位置に配置したことにより、発破により飛散した破砕物がコンベア２に当たるのを防止することができるので、破砕物の衝突に起因するコンベア２の損傷や破壊を防止することができる。なお、図８（ｂ）の符号Ｚは、発破により生じたズリを示している。また、破線Ｌは、発破による掘削直前の切羽Ｋの位置を示している。また、一連の発破作業（穿孔、装薬および発破）の１サイクルタイムは、例えば、１６６分程度である。
【００４０】
続いて、図９（ａ）は図８に続くトンネル掘削工程中の掘削装置をトンネルの天井側から見た平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【００４１】
ここでは、トンネルＴ内の空気を換気した後、図９に示すように、コンベア２の上段側の第２のコンベア２ｂを移動装置２ｂｃにより切羽Ｋに向かって移動（スライド）する。これにより、クラッシャ３の前段（ズリＺの運搬上流）に、第１のコンベア２ａと、第２のコンベア２ｂと、第３のコンベア２ｃとがトンネルＴの延在方向に沿って直列に並設されることで構成されるズリストック領域を形成することができる。ただし、移動停止後の第２のコンベア２ｂの切羽側先端部と切羽Ｋとの間には、ズリＺの運搬作業や支保工作業等の各種作業を行えるだけの空間（距離）が確保されている。
【００４２】
次いで、図１０（ａ）は図９に続くトンネル掘削工程のズリ運搬作業時の掘削装置をトンネルの天井側から見た平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【００４３】
ここでは、コンベア２（第１のコンベア２ａ、第２のコンベア２ｂおよび第３のコンベア２ｃ）の駆動動作を開始した後、図１０に示すように、発破により生じたズリＺを、例えば、２台の積載用重機３０ｂによって第２のコンベア２ｂの切羽側先端部に積載する。第２のコンベア２ｂ上に積載されたズリＺは、第１のコンベア２ａおよび第３のコンベア２ｃで順に運ばれてクラッシャ３のホッパ（投入口）に投入される。クラッシャ３に投入されたズリＺは連続ベルトコンベア５に積載可能な大きさに砕かれた後、テールピース台車４を介して連続ベルトコンベア５上に積載されトンネルＴの抗口に運ばれる。
【００４４】
この際、本実施の形態においては、発破により生じた切羽Ｋの周辺のズリＺを、クラッシャ３の前段（ズリＺの運搬上流）のズリストック領域（第１のコンベア２ａ、第２のコンベア２ｂおよび第３のコンベア２ｃ）でストックしながらクラッシャ３に運ぶことにより、切羽Ｋの周辺のズリＺを排除して切羽Ｋの前方に作業空間を形成することができる。また、第２のコンベア２ｂを切羽Ｋに近づけたことにより、積載用重機３０ｂによるズリＺの運搬距離を短くすることができるので、ズリＺの運搬時間を短縮させることができる。
【００４５】
続いて、図１１（ａ）は図１０に続くトンネル掘削工程の支保工作業時の掘削装置をトンネルの天井側から見た平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図、図１２（ａ）は支保工作業時においてトンネルの延在方向に交差する概略断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に続く支保工作業時においてトンネルの延在方向に交差する概略断面図である。
【００４６】
ここでは、図１１に示すように、トンネルＴの掘削箇所の内壁面に対して支保工作業を実施する。支保パターン（相当）は、例えば、ＣＩ、ＩＩＮ〜ＩＩＩＮである。すなわち、例えば、以下のようにする。まず、自走式の２台の吹付用重機３０ｃによって、図１２（ａ）に示すように、トンネルＴの掘削箇所の内壁面に被覆材３１を吹き付ける。被覆材３１は、例えば、コンクリートにより構成されている。また、吹付用重機３０ｃは、例えば、エレクタ付吹付機からなり、その処理能力は、特に限定されるものではないが、例えば、３０ｍ３／時間級である。また、吹付作業時間は、例えば、４４分程度である。続いて、図１２（ｂ）に示すように、トンネルＴの内壁面に対して交差する方向に金属製の複数のロックボルト３２を設置してトンネルＴの内壁面を補強する。ロックボルト打設作業時間は、例えば、５３分程度である。
【００４７】
ここで、図１３（ａ）は発明者が検討した掘削工程のタイムチャートの一例を簡略化して示した図、図１３（ｂ）は本実施の形態の掘削工程のタイムチャートの一例を簡略化して示した図である。図１３中の符号ＣＴ０は発明者が検討した掘削技術における１サイクル分の掘削作業時間、符号ＣＴ１は本実施の形態の掘削技術における１サイクル分の掘削作業時間を示している。
【００４８】
図１３（ａ）に示すように、発明者が検討した掘削技術においては、クラッシャ３の処理能力によって単位時間当たりの掘削量が律速されており、クラッシャ３での破砕作業が終了しないうちは切羽Ｋの周辺にズリＺが残されているので、切羽Ｋの近傍での支保工や次の発破に移行することができず、掘削作業の高速化が阻害され、掘削工期の短縮が阻害されている、という課題がある。これに対して、本実施の形態においては、図１１および図１３（ｂ）に示すように、クラッシャ３によるズリＺの破砕処理が終了しておらず破砕途中の段階であっても、切羽Ｋの周辺のズリＺがコンベア２に積載されることで切羽Ｋの周辺に作業空間を確保することができるので、その段階で、切羽Ｋの近傍のトンネルＴの内壁面に対して支保工を開始することができる。すなわち、クラッシャ３によるズリの破砕と、支保工とを並列に行うことができる。したがって、単位時間当たりの掘削量がクラッシャ３により律速されるのを回避することができ、トンネルＴの掘削速度を高速化することができるので、トンネルＴの掘削工期を短縮することができる。本実施の形態においては、トンネル掘削工事の１サイクル分の掘削作業の合計時間を、例えば、３６８分、日進量を、例えば、８．８ｍ／日、月進量を、例えば、２０２ｍ／月にすることができた。
【００４９】
続いて、図１４（ａ）は図１２に続くトンネル掘削工程の支保工後の掘削装置をトンネルの天井側から見た平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＩ−Ｉ線の概略断面図である。
【００５０】
ここでは、トンネルＴの掘削箇所における支保工作業が終了した後であって、第１のコンベア２ａおよび第２のコンベア２ｂ上にズリＺが無くなった段階で、図１４に示すように、第２のコンベア２ｂをトンネルＴの抗口に向かって移動（スライド）して第１のコンベア２ａの上方に重なるように配置する。その後、次の掘削サイクルの発破作業に移行し、上記と同様の作業を進める。そして、上記のような発破による単位掘削作業を複数回繰り返すことにより、地山にトンネルＴを形成する。
【００５１】
（第２の実施の形態）
【００５２】
図１５（ａ）は第２の実施の形態に係る運搬装置を構成するコンベアの変形例の概略側面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のコンベアの第２のコンベアを切羽側に移動した場合を示した概略側面図である。なお、図１５においては図面を見易くするため移動装置２ｂｃとアウトリガ２ｂｒとを省略している。
【００５３】
前記第１の実施の形態においては、第１のコンベア２ａとクラッシャ３との間に第３のコンベア２ｃを設置したのに対して、第２の実施の形態においては、例えば、第１のコンベアと第３のコンベアとが一体で構成されている。すなわち、第１のコンベア２ａは、切羽Ｋ側からクラッシャ３側へ向かう途中位置まで地面Ｇに沿って平坦に延在しているが、第１のコンベア２ａの後端部（クラッシャ３側）が部分的にクラッシャ３のホッパ（投入口）に向かって次第に高くなるように傾斜している。これにより、第２のコンベア２ｂから第１のコンベア２ａに運ばれたズリは、第１のコンベア２ａの後端の傾斜部分からクラッシャ３内に投入されるようになっている。この場合、コンベア２の設置や全体移動を容易にすることができる。これ以外は、前記第１の実施の形態と同じなので説明を省略する。
【００５４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
【００５５】
例えば、トンネル内の地面にレールを敷設し、そのレールに沿ってコンベア（第１のコンベア、第２のコンベアおよび第３のコンベア）を移動させる構成にしても良い。
【００５６】
また、コンベアア（第１のコンベア、第２のコンベアおよび第３のコンベアの少なくとも１つ）をローラコンベアで構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明に係る掘削材の運搬方法は、発破によりトンネルを掘削した場合に生じた掘削材をトンネルの坑外に運搬するのに適用して有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１  運搬装置
２  コンベア
２ａ  第１のコンベア
２ｂ  第２のコンベア
２ｂｂ  キャリア本体部
２ｂｈ  ホッパ
２ｂｃ  移動装置
２ｂｒ  アウトリガ
２ｃ  第３のコンベア
２ｄ  第４のコンベア
２ｄｃ  移動装置
３  クラッシャ
３ｃ  移動装置
４  連続ベルトコンベアテールピース台車
４ｃ  移動装置
５  連続ベルトコンベア
７  チェーン
８  回転軸
９  ギア
１０  モータ
１１  搬送板
１５  キャリアローラ
１６  履板環
１７  受台
１８  受台
３０ａ  装薬用重機
３０ｂ  積載用重機
３０ｃ  吹付用重機
３１  被覆材
３２  ロックボルト
Ｔ  トンネル
Ｋ  切羽
【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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【図１５】
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