(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することで生じた掘削物を破砕手段に投入する掘削物投入工程と、
前記破砕手段に投入された掘削物を予め決められた大きさ以下に破砕して、前記破砕手段よりも前記トンネルの抗口側に配置されたコンベア上に載せる掘削物破砕工程と、
前記コンベア上に載せられた掘削物を前記抗口に向かって運ぶ掘削物運搬工程と、
を有し、
前記破砕手段は、前記切羽から前記抗口に向かって順に縦列配置された第１の破砕手段と第２の破砕手段とを有しており、
前記掘削物投入工程においては、
前記発破により生じた掘削物を前記第１の破砕手段に直接投入する工程と、
前記第１の破砕手段から前記第２の破砕手段に送られた掘削物が前記第２の破砕手段で破砕されている状態において、前記発破により生じた掘削物を前記第２の破砕手段に直接投入する工程と、
を有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物の運搬方法。
【請求項２】
前記掘削物投入工程は、
前記第１の破砕手段における前記掘削物の投入の可否を検出して表示する第１の検出工程と、
前記第２の破砕手段における前記掘削物の投入の可否を検出して表示する第２の検出工程と、
前記第１の検出工程および前記第２の検出工程において、前記第１の破砕手段および前記第２の破砕手段において前記掘削物を投入することが可能であると表示された場合は、前記発破により生じた掘削物を前記第１の破砕手段に優先的に直接投入する工程と、
を有す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物の運搬方法。
【請求項３】
前記掘削物投入工程は、
前記第１の破砕手段の前記掘削物の投入領域を撮影する第１の撮影工程と、
前記第２の破砕手段の前記掘削物の投入領域を撮影する第２の撮影工程と、
を有することを特徴とする請求項１または２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物の運搬方法。
【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物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。発破で生じたズリを切羽からトンネルの抗口に運ぶには、ダンプトランク等を使用する方法の他、発破で生じたズリをクラッシャによりさらに細かくした後、ベルトコンベアに載せてトンネルの抗口に運ぶ方法がある。ベルトコンベアを使用する場合、ダンプトラック等を使用しないことにより、トンネル内の排出ガス汚染や粉塵公害を防止することができる上、作業環境の安全性を高めることができるとともに、省人化により搬送コストの低減を図ることができる。さらに、ベルトコンベアに代えて、延伸ベルトコンベアを使用することにより、ズリをクラッシャに積載する積載用重機の移動距離が短くなるように、延伸ベルトコンベアを延ばすことができるので、運搬作業効率の向上を図ることができる。
【０００３】
このような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に記載があり、トンネルの先端を発破等で破砕したときに生じたズリを、第１のクラッシャと、その後方に縦列配置された第２のクラッシャとで小さくした後、さらに第２のクラッシャの後方に縦列配置された搬出ベルトコンベアでトンネル外に運ぶ技術が開示されている。そして、この特許文献１には、クラッシャを２段にしたことにより、それぞれのクラッシャの能力を下げることができるので、個々のクラッシャを小型にすることができる上、クラッシャからベルトコンベアに運ばれるズリの直径を目標値にできるので、ベルトコンベアを小型にすることができてベルト搬送速度を向上させることができ、ズリの運搬作業効率を向上させることができることが開示されている。
【０００４】
また、発破方式を用いた他のトンネルの掘削技術として、例えば、特許文献２には、クラッシャの後方に、ベルコン車と、バックアップデッキと、延伸式ベルトコンベアとを順に配置したベルトコンベアシステムが開示されている。このバックアップデッキは、ベルコン台車の前後の移動によって伸縮可能なコンベアベルトを収容するベルトストレージを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３５０８８０号公報
【特許文献２】特開２００２−２１１７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記した特許文献１においては、第１クラッシャの処理能力によってズリ運搬量が決められてしまうが、クラッシャの小型化のために処理能力の小さい第１クラッシャを用いている関係上、ズリの運搬作業効率が低下してしまう場合がある、という課題がある。
【０００７】
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、発破方式を用いたトンネルの掘削時に生じた掘削物を予め決められた大きさ以下にした状態でコンベアに載せて運ぶ場合において掘削物の運搬作業効率を向上させ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】
【０００８】
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物の運搬方法は、トンネルの切羽を発破により掘削することで生じた掘削物を破砕手段に投入する掘削物投入工程と、前記破砕手段に投入された掘削物を予め決められた大きさ以下に破砕して、前記破砕手段よりも前記トンネルの抗口側に配置されたコンベア上に載せる掘削物破砕工程と、前記コンベア上に載せられた掘削物を前記抗口に向かって運ぶ掘削物運搬工程と、を有し、前記破砕手段は、前記切羽から前記抗口に向かって順に縦列配置された第１の破砕手段と第２の破砕手段とを有しており、前記掘削物投入工程においては、前記発破により生じた掘削物を前記第１の破砕手段に直接投入する工程と、前記第１の破砕手段から前記第２の破砕手段に送られた掘削物が前記第２の破砕手段で破砕されている状態において、前記発破により生じた掘削物を前記第２の破砕手段に直接投入する工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
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、前記掘削物投入工程は、前記第１の破砕手段における前記掘削物の投入の可否を検出して表示する第１の検出工程と、前記第２の破砕手段における前記掘削物の投入の可否を検出して表示する第２の検出工程と、前記第１の検出工程および前記第２の検出工程において、前記第１の破砕手段および前記第２の破砕手段において前記掘削物を投入することが可能であると表示された場合は、前記発破により生じた掘削物を前記第１の破砕手段に優先的に直接投入する工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の本発明は、上記請求項１または２記載の発明において、前記掘削物投入工程は、前記第１の破砕手段の前記掘削物の投入領域を撮影する第１の撮影工程と、前記第２の破砕手段の前記掘削物の投入領域を撮影する第２の撮影工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、第１の破砕手段では処理に余裕が無く掘削物を投入できないときでも、第２の破砕手段では処理に余裕がある場合があるので、処理に余裕のある第２の破砕手段に発破で生じた掘削物を直接投入することにより、発破方式を用いたトンネルの掘削時に生じた掘削物を予め決められた大きさ以下にした状態でコンベアに載せて運ぶ場合において掘削物の運搬作業効率を向上させることが可能になる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、発破により生じた掘削物を第２の破砕手段に直接投入する際には常に第１の破砕手段から排出された掘削物が第２の破砕手段で破砕されている状態にすることができるので、第２の破砕手段から予め決められた大きさ以下の破砕物を排出することが可能になる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、第１の破砕手段と第２の破砕手段との破砕領域の状況を確認することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る運搬装置の平面図である。
【図２】図１の運搬装置の側面図である。
【図３】図１の運搬装置を構成するクラッシャの斜視図である。
【図４】図３の破線で囲んだ領域Ａの拡大斜視図である。
【図５】図３のクラッシャの概略構成図である。
【図６】（ａ）は図３の二次クラッシャのズリ投入部およびズリ破砕部の平面図、（ｂ）は図６（ａ）の二次クラッシャのズリ投入部およびズリ破砕部を側面側から見た概略構成図である。
【図７】（ａ）は図６（ｂ）のズリ破砕部の要部拡大構成図、（ｂ）は図７（ａ）のズリ破砕部の破砕室の平面図である。
【図８】二次クラッシャのズリ投入部でのズリ投入の可否を知らせる検出装置の概略構成図である。
【図９】二次クラッシャのズリ投入部でのズリの状況を監視するための監視装置の概略構成図である。
【図１０】トンネル掘削作業における発破工程時のトンネル内の運搬装置の側面図である。
【図１１】図１０に続くトンネル掘削作業における発破工程後のトンネル内の運搬装置の側面図である。
【図１２】図１１に続くトンネル掘削作業における発破工程後のトンネル内の運搬装置の平面図である。
【図１３】図１２の運搬装置の側面図である。
【図１４】図１２に続くトンネル掘削作業におけるズリ運搬工程時のトンネル内の運搬装置の平面図である。
【図１５】図１４の運搬装置の側面図である。
【図１６】トンネル掘削作業において発破により生じたズリを二次クラッシャに直接投入している工程時のトンネル内の運搬装置の平面図である。
【図１７】図１６の運搬装置の側面図である。
【図１８】運搬装置の一次クラッシャおよび二次クラッシャに対するズリの投入可否を表示する回転灯の信号表示とその対応とを示す図である。
【図１９】（ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る運搬装置の平面図、（ｂ）は図１９（ａ）の運搬装置の側面図である。
【図２０】（ａ）は第２の実施の形態のトンネル掘削作業における発破工程時のトンネル内の運搬装置の側面図、（ｂ）は図２０（ａ）に続くトンネル掘削作業における発破工程後のトンネル内の運搬装置の側面図である。
【図２１】（ａ）は図２０（ｂ）に続くズリ運搬作業の準備段階におけるトンネル内の運搬装置の側面図、（ｂ）は図２１（ａ）に続くズリ運搬作業におけるトンネル内の運搬装置の側面図である。
【図２２】（ａ）は図２１（ｂ）に続く発破準備工程直前におけるトンネル内の運搬装置の側面図、（ｂ）は図２２（ａ）に続く発破準備工程におけるクラッシャおよび伸縮ベルトコンベアの移動途中のトンネル内の運搬装置の側面図である。
【図２３】（ａ）は図２２（ｂ）に続く発破準備工程におけるクラッシャおよび伸縮ベルトコンベアの移動完了後のトンネル内の運搬装置の側面図、（ｂ）は図２３（ａ）に続く発破準備工程における延伸ベルトコンベアの移動完了後のトンネル内の運搬装置の側面図である。
【図２４】（ａ）は図２３（ｂ）に続くトンネル掘削作業における発破工程時のトンネル内の運搬装置の側面図、（ｂ）は図２４（ａ）に続くズリ運搬作業の準備段階におけるトンネル内の運搬装置の側面図である。
【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】
まず、本実施の形態に係る運搬装置の構成例について図１および図２を参照して説明する。図１は本実施の形態に係る運搬装置の平面図、図２は図１の運搬装置の側面図である。
【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（掘削物）をトンネルＴの抗口へ運ぶズリ運搬装置であり、クラッシャ（破砕手段）２と、伸縮ベルトコンベア（コンベア）３とを有している。
【００１９】
この運搬装置１は、図１に示すように、トンネルＴの幅方向の一方の片側に寄せられた状態で、切羽Ｋから坑口に向かって順に縦列配置されており、トンネルＴの幅方向の他方の片側は、発破装薬用重機、積載用重機および支保吹付用重機等のような各種の重機の通路として使用可能になっている。
【００２０】
クラッシャ２は、発破により生じたズリを伸縮ベルトコンベア３で運ぶことが可能な大きさに破砕する破砕機であり、一次クラッシャ２ａと、二次クラッシャ２ｂとを有している。この一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂは、例えば、自走式のクラッシャで構成されており、切羽Ｋから伸縮ベルトコンベア３に向かって順に縦列配置されている。
【００２１】
一次クラッシャ２ａの処理能力は、例えば、４００ｔ／ｈ（２６７ｍ３／ｈ）である。排出隙間（オフセット、以下、ＯＳＳという）は、例えば、１９０ｍｍである。破砕後のズリの直径は、例えば、３００ｍｍ以下とする。破砕能力は、例えば、２８０ｔ／ｈ、破砕不要分は、例えば、１２０ｔ／ｈである。
【００２２】
二次クラッシャ２ｂの処理能力、破砕能力および破砕不要分は、例えば、上記した一次クラッシャ２ａと同じである。また、二次クラッシャ２ｂのＯＳＳは、一次クラッシャ２ａと同様に、例えば、１９０ｍｍに設定されているが、二次クラッシャ２ｂには一次クラッシャ２ａで破砕されたズリが運ばれること等により、破砕後のズリの直径を、例えば、２５０ｍｍ以下にすることができる。ただし、二次クラッシャ２ｂから排出されるズリの直径が２５０ｍｍ以下になるように二次クラッシャ２ｂのオフセットを調整（１９０ｍｍよりも小さく）する場合もある。
【００２３】
伸縮ベルトコンベア３は、二次クラッシャ２ｂから排出されたズリを坑口に向かって運ぶ運搬手段であり、例えば、一次ベルトコンベア３ａと、二次ベルトコンベア３ｂとを有している。この一次ベルトコンベア３ａおよび二次ベルトコンベア３ｂは、相互に独立して移動（自走）可能な搬送装置であり、例えば、トンネルＴの長手方向に沿って伸縮（移動）可能な状態で二次クラッシャ２ｂの後方から坑口に向かって順に縦列配置されている。なお、相互とは、通常、両者間の関係を表現する文言であるが、ここでは伸縮ベルトコンベア３が３台以上ある場合にも適用される。
【００２４】
伸縮ベルトコンベア３のベルト幅は、例えば、７５０ｍｍまたは９００ｍｍ程度であり、比較的小型の伸縮ベルトコンベア３を使用することができる。このため、伸縮ベルトコンベア３のコストを低減することができる。また、ズリの運搬速度を向上させることができるので、ズリの運搬効率を向上させることができる。伸縮ベルトコンベア３のズリの運搬能力は、例えば、６００ｔ／ｈである。
【００２５】
また、発破の際には、クラッシャ２および伸縮ベルトコンベア３が発破の際に切羽Ｋから飛散するズリが届かない位置に移動する。すなわち、一次ベルトコンベア３ａが二次ベルトコンベア３ｂの上方に重なる位置まで移動し、その分、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂも切羽Ｋから離れた位置に移動する。これにより、発破の際に切羽Ｋから飛散したズリに起因してクラッシャ２および伸縮ベルトコンベア３が破損するのを防止することができる。
【００２６】
一方、発破後のズリの運搬の際には、クラッシャ２および伸縮ベルトコンベア３が切羽Ｋに近づく。すなわち、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂが切羽Ｋに近づくとともに、一次ベルトコンベア３ａが切羽Ｋに向かって移動する。これにより、切羽Ｋの近傍のズリの集合位置からクラッシャ２までの距離を短くすることができるので、切羽Ｋの近傍からクラッシャ２までズリを運搬する際の運搬時間を短くすることができる。
【００２７】
次に、上記したクラッシャ２の構成例について図３〜図９を参照して説明する。図３は図１の運搬装置を構成するクラッシャの斜視図、図４は図３の破線で囲んだ領域Ａの拡大斜視図、図５は図３のクラッシャの概略構成図、図６（ａ）は図３の二次クラッシャのズリ投入部およびズリ破砕部の平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の二次クラッシャのズリ投入部およびズリ破砕部を側面側から見た概略構成図、図７（ａ）は図６（ｂ）のズリ破砕部の要部拡大構成図、図７（ｂ）は図７（ａ）のズリ破砕部の破砕室の平面図である。
【００２８】
なお、ズリＺａは発破により生じたズリを示し、ズリＺｂは一次クラッシャ２ａから排出されたズリを示し，ズリＺｃは二次クラッシャ２ｂから排出されたズリを示している。また、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂのズリ投入部およびズリ破砕部の構成は同じなので、代表して二次クラッシャ２ｂのズリ投入部を図６に示している。
【００２９】
図３および図５に示すように、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂは、それぞれ走行部４ａ，４ｂと、ズリ投入部５ａ，５ｂと、ズリ破砕部６ａ，６ｂと、ベルトコンベア部７ａ，７ｂとを一体的に備えている。
【００３０】
一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂの走行部４ａ，４ｂは、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂを自走可能とするための機構部であり、例えば、無限軌道によって構成されている。無限軌道は、複数枚の鋼製の履板を鎖のように無端環状に接続することで構成された履帯を、複数の回転ローラの周囲に取り付けることにより構成されている。ただし、走行部４ａ，４ｂは、無限軌道で構成することに限定されるものではなく種々変更可能であり、例えば、タイヤ車輪で走行する構成としても良い。
【００３１】
一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂのズリ投入部５ａ，５ｂは、ズリ投入部５ａ，５ｂに投入されたズリをズリ破砕部６ａ，６ｂに運ぶ運搬手段であり、図４〜図６に示すように、フィーダ１０と、その上方の枠体に一体的に装着されたホッパ１１とを備えている。
【００３２】
フィーダ１０は、例えば、グリズリーフィーダによって構成されており、トラフ１０ａと、その下流のグリズリーデッキ１０ｂとを一体的に備えている。トラフ１０ａは、ズリ投入部５ａ，５ｂのホッパ１１を介して投入されたズリを受け入れるプレートであり、水平または前傾（グリズリーデッキ１０ｂに向かって低くなるように傾斜）した状態で設置されている。このトラフ１０ａに対して上下運動が加わった振動を機械的に与えることにより、トラフ１０ａ上のズリを前方のグリズリーデッキ１０ｂ上に送るようになっている。グリズリーデッキ１０ｂは、トラフ１０ａから送られたズリのうち、破砕の必要のない大きさのズリを、複数本のグリズリーバーによって、ふるいにかけることで、グリズリーデッキ１０ｂの下方に設置されたベルトコンベア（図示せず）等に載せる機構部である。
【００３３】
一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂのズリ破砕部６ａ，６ｂは、ズリを予め決められた大きさ（直径）に破砕するための機構部であり、例えば、シングルトッグル型ジョークラッシャにより構成されている。ただし、ズリ破砕部６ａ，６ｂは、シングルトッグル型ジョークラッシャに限定されるものではなく種々変更可能であり、例えば、ダブルトッグル型ジョークラッシャまたはローヘッド型ジョークラッシャを用いても良い。
【００３４】
ズリ破砕部６ａ，６ｂは、図５、図６（ｂ）および図７に示すように、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂの枠体に装着された固定歯板１３ａと、動力により揺動運動するスイングジョー１４に装着された動歯板１３ｂと、これらの歯が所定の角度を持って対向することで略Ｖ型に形成された破砕室１５とを備えている。
【００３５】
ズリ破砕部６ａ，６ｂのスイングジョー１４は、その支持軸１４ａ（図６（ｂ）参照）が偏心軸と一致するように設置されている。破砕処理時には、ズリ破砕部６ａ，６ｂの一枚のトッグルプレート１６（図６（ｂ）および図７参照）と偏心軸とでスイングジョー１４を揺動運動させる。この際、スイングジョー１４の動きが上部で円運動、下部に近づくにつれて細長い楕円運動から円弧状運動となる。この状態でズリ破砕部６ａ，６ｂの破砕室１５に供給されたズリは、重力によって落下しながら動歯板１３ｂの揺動運動による圧縮作用や破砕物同士の衝突等により破砕される。そして、ズリ破砕部６ａ，６ｂの破砕室１５で破砕されたズリは、破砕室１５の下方のベルトコンベア部７ａ，７ｂ上に載せられるようになっている。図７（ｂ）に示すように、固定歯板１３ａの谷と動歯板１３ｂの山との最小間隙Ｄをセットといい、この最小間隙Ｄが最大の時を開き側セット、最小の時を閉じ側セットという。上記したＯＳＳは、開き側セット時の間隔である。
【００３６】
一次クラッシャ２ａのベルトコンベア部７ａは、一次クラッシャ２ａのズリ破砕部６ａから排出されたズリＺｂを、トンネルＴの長手方向の後段の二次クラッシャ２ｂのズリ投入部５ｂまで運ぶ運搬手段である。ズリの運搬時において、一次クラッシャ２ａは、そのベルトコンベア部７ａの先端部が、後段の二次クラッシャ２ｂのズリ投入部５ｂの一部に係るように配置される。ベルトコンベア部７ａのズリ運搬能力は、例えば、６００ｔ／ｈである。
【００３７】
二次クラッシャ２ｂのベルトコンベア部７ｂは、二次クラッシャ２ｂのズリ破砕部６ｂから排出されたズリＺｃを伸縮ベルトコンベア３の一次ベルトコンベア３ａまで運ぶ運搬手段である。ズリの運搬時において、二次クラッシャ２ｂは、そのベルトコンベア部７ｂの先端部が、後段の一次ベルトコンベア３ａの一部に係るように配置される。ベルトコンベア部７ｂのズリ運搬能力は、例えば、６００ｔ／ｈである。
【００３８】
次に、図８は二次クラッシャのズリ投入部でのズリ投入の可否を知らせる検出装置の概略構成図である。なお、一次クラッシャ２ａにも検出装置は設置されているが、一次クラッシャ２ａの検出装置と二次クラッシャ２ｂの検出装置とは同じなので、代表して二次クラッシャ２ｂの検出装置を図８に示している。
【００３９】
検出装置２０は、ホッパ１１内のズリの天端位置を検出することでホッパ１１内へのズリの投入の可否を知らせる装置であり、複数個のセンサ２０ａと、プログラムリレー回路２０ｂと、回転灯２０ｃとを備えている。ただし、センサ２０ａは、複数個に限定されるものではなく１個でも良い。
【００４０】
各センサ２０ａは、ホッパ１１内のズリの天端位置を検出する装置であり、ホッパ１１よりも上方の枠体上に装着されている。各センサ２０ａは、例えば、レーザダイオードまたはＬＥＤ（Ｌｉｇｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等を光源とする光学方式の距離センサまたは超音波方式の距離センサによって構成されており、配線を通じてプログラムリレー回路２０ｂと電気的に接続されている。
【００４１】
プログラムリレー回路２０ｂは、各センサ２０ａからの検出信号に基づいて回転灯２０ｃのオン（点滅または点灯）またはオフ（消灯）を制御する回路であり、配線を通じて回転灯２０ｃと電気的に接続されている。プログラムリレー回路２０ｂは、全てのセンサ２０ａで警報オンの場合（すなわち、検出箇所のズリの天端位置が予め決められた高さを越えている場合）、回転灯２０ｃをオン（点滅または点灯）してズリの投入が不可であることを知らせるようになっている。ただし、ここでは複数のセンサ２０ｃの全てがオンの場合に回転灯２０ｃをオンする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、複数のセンサ２０ａのうちの選択された少なくとも１つがオンの場合に回転灯２０ｃをオンにするようにしても良い。
【００４２】
回転灯２０ｃは、プログラムリレー回路２０ｂからの制御信号に基づいてオン（点滅または点灯）またはオフ（消灯）することにより、ホッパ１１内へのズリの投入可否を知らせる表示手段であり、ホッパ１１よりも上方の枠体上の見易い位置に装着されている。一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂのズリ投入部５ａ，５ｂへのズリの投入の可否は、例えば、発破により生じたズリをクラッシャ２に運搬する作業者が、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂの各々に配置された回転灯２０ｃのオンオフ状態を確認することで判断する。
【００４３】
次に、図９は二次クラッシャのズリ投入部でのズリの状況を監視するための監視装置の概略構成図である。なお、一次クラッシャ２ａにも監視装置は設置されているが、一次クラッシャ２ａの監視装置と二次クラッシャ２ｂの監視装置とは同じなので、代表して二次クラッシャ２ｂの監視装置を示している。
【００４４】
監視装置２１は、ホッパ１１内のズリの状態を監視する装置であり、複数個のウェブカメラ２１ａと、レコーダ２１ｂと、ハブ２１ｃと、パーソナルコンピュータ２１ｄと、モニタ２１ｅとを備えている。
【００４５】
ウェブカメラ２１ａは、ホッパ１１内のズリの状況を撮影する装置であり、ホッパ１１よりも上方の枠体上に装着されている。ただし、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂに直接設置すると振動等で画像が不鮮明になる場合もあるので、その場合は、ウェブカメラ用の足場を一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂから離れた位置に別途用意しても良い。ウェブカメラ２１ａは、配線を通じてレコーダ２１ｂと電気的に接続されている。
【００４６】
レコーダ２１ｂは、ウェブカメラ２１ａで撮影した動画や静止画を記憶する装置であり、ハブ２１ｃを介してパーソナルコンピュータ２１ｄと電気的に接続されている。パーソナルコンピュータ２１ｄは、ウェブカメラ２１ａから送られた信号を画像に変換してモニタ２１ｅに表示するようになっている。作業者は、モニタ２１ｅを通じてホッパ１１内のズリの状況をリアルタイムで監視することができるようになっている。
【００４７】
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１０〜図１８を参照して説明する。なお、掘削工法は、特に限定されるものではないが、例えば、ＮＡＴＭ（Ｎｅｗ  Ａｕｓｔｒｉａｎ  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ）である。岩種は、特に限定されるものではないが、例えば、砂岩である。
【００４８】
まず、図１０はトンネル掘削作業における発破工程時のトンネル内の運搬装置の側面図、図１１は図１０に続くトンネル掘削作業における発破工程後のトンネル内の運搬装置の側面図である。
【００４９】
ここでは、図１０に示すように、例えば、油圧ジャンボ等のような自走式の装薬用重機によってトンネルＴの切羽Ｋ１にダイナマイトを仕掛けた後、そのダイナマイトを爆破（発破）することにより、図１１に示すように、トンネルＴの切羽Ｋ１を掘削する。なお、図１１の切羽Ｋ２は、発破による掘削後の切羽を示している。
【００５０】
この発破工程時においては、一次ベルトコンベア３ａと二次ベルトコンベア３ｂとが重なって配置されており、一次クラッシャ２ａ、二次クラッシャ２ｂ、一次ベルトコンベア３ａおよび二次ベルトコンベア３ｂは、発破により飛散した破砕物が届かない位置に待機している。これにより、発破により飛散した破砕物が一次クラッシャ２ａ、二次クラッシャ２ｂ、一次ベルトコンベア３ａおよび二次ベルトコンベア３ｂ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一次クラッシャ２ａ、二次クラッシャ２ｂ、一次ベルトコンベア３ａおよび二次ベルトコンベア３ｂの損傷や破壊を防止することができる。
【００５１】
続いて、図１２は図１１に続くトンネル掘削作業における発破工程後のトンネル内の運搬装置の平面図、図１３は図１２の運搬装置の側面図である。
【００５２】
ここでは、トンネルＴ内の空気を換気した後、図１２に示すように、一次クラッシャ２ａ、二次クラッシャ２ｂ、一次ベルトコンベア３ａを切羽Ｋ２に向かって移動させる。また、発破により生じたズリＺａをクラッシャ２に積載するためのサイドダンプシャベル等のような自走式の積載用重機３０をトンネルＴの切羽Ｋ２に移動させる。なお、移動停止後の一次クラッシャ２ａの切羽側先端部と切羽Ｋ２との間には、ズリＺａ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。また、使用する積載用重機３０は１台に限定されるものではなく、例えば、２台でも良い。
【００５３】
次いで、図１４は図１２に続くトンネル掘削作業におけるズリ運搬工程時のトンネル内の運搬装置の平面図、図１５は図１４の運搬装置の側面図である。
【００５４】
ここでは、一次クラッシャ２ａ、二次クラッシャ２ｂ、一次ベルトコンベア３ａおよび二次ベルトコンベア３ｂの駆動を開始した後、図１４および図１５に示すように、発破により生じたズリＺａを、積載用重機３０によって一次クラッシャ２ａのズリ投入部５ａにホッパ１１を通じて投入する。
【００５５】
一次クラッシャ２ａに投入されたズリＺａは、一次クラッシャ２ａのズリ破砕部６ａで予め決められた直径のズリＺｂに破砕された後、一次クラッシャ２ａのベルトコンベア部７ａに載せられて二次クラッシャ２ｂのズリ投入部５ｂにホッパ１１を通じて投入される。ズリＺｂの直径は、例えば、３００ｍｍ以下である。
【００５６】
二次クラッシャ２ｂに投入されたズリＺｂは、二次クラッシャ２ｂのズリ破砕部６ｂで、伸縮ベルトコンベア３に積載可能な予め決められた直径のズリＺｃに破砕された後、二次クラッシャ２ｂのベルトコンベア部７ｂに載せられて一次ベルトコンベア３ａ上に積載され、さらに二次ベルトコンベア３ｂに受け渡されてトンネルＴの抗口に運ばれる。ズリＺｃの直径は、例えば、２５０ｍｍ以下である。
【００５７】
ところで、このまま一次クラッシャ２ａのみにズリＺａを投入し続けると、一次クラッシャ２ａの処理能力によってズリの運搬量が決められてしまうため、ズリの運搬作業効率が低下してしまう場合がある。そこで、本実施の形態においては、発破により生じたズリＺａを二次クラッシャ２ｂに直接投入する。図１６はトンネル掘削作業において発破により生じたズリを二次クラッシャに直接投入している工程時のトンネル内の運搬装置の平面図、図１７は図１６の運搬装置の側面図である。この場合、一次クラッシャ２ａでは処理に余裕が無くズリＺａを投入できないときでも、二次クラッシャ２ｂでは処理に余裕がある場合があるので、処理に余裕のある二次クラッシャ２ｂに発破で生じたズリＺａを直接投入することにより、ズリの運搬処理効率を向上させることができる。
【００５８】
しかし、発破で生じたズリＺａを二次クラッシャ２ｂに直接投入することでズリの運搬効率を向上させることができたとしても、発破で生じたズリを単純に二次クラッシャ２ｂに投入してしまうと、二次クラッシャ２ｂから排出されるズリの直径が目標値よりも大きくなってしまう場合がある。その場合、二次クラッシャ２ｂの後段の伸縮ベルトコンベア３の大型化を招くのでコスト高となってしまう。
【００５９】
そこで、本実施の形態においては、一次クラッシャ２ａから二次クラッシャ２ｂに送られたズリＺｂが二次クラッシャ２ｂで破砕されている状態で、発破で生じたズリＺａを二次クラッシャ２ｂのズリ投入部５ｂに直接投入する。すなわち、二次クラッシャ２ｂのズリ破砕部６ｂの破砕室１５内に、一次クラッシャ２ａで破砕された後の３００ｍｍ以下のズリＺｂと、発破で生じたズリＺａとが同時に投入される。これにより、二次クラッシャ２ｂのズリ破砕部６ｂの破砕室１５内が圧密状態になるため、二次クラッシャ２ｂのＯＳＳが一次クラッシャ２ａのＯＳＳと同じ１９０ｍｍであっても二次クラッシャ２ｂから直径が２５０ｍｍ以下のズリＺｂを排出することができた。このため、二次クラッシャ２ｂや伸縮ベルトコンベア３の大型化を招くこともないのでコスト高を招くこともない。したがって、本実施の形態によれば、発破方式を用いたトンネルＴの掘削時に生じたズリを予め決められた直径以下にした状態で伸縮ベルトコンベア３に載せて運ぶ場合においてズリの運搬作業効率を向上させることができる。ただし、二次クラッシャ２ｂから排出されるズリの直径が２５０ｍｍ以下になるように二次クラッシャ２ｂのＯＳＳを調整する（１９０ｍｍよりも小さくする）場合もある。
【００６０】
次に、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂへのズリの投入方法の一例について図１８を参照して説明する。図１８は運搬装置の一次クラッシャおよび二次クラッシャに対するズリの投入可否を表示する回転灯の信号表示とその対応とを示している。なお、青は投入可能、赤は投入不可を示している。
【００６１】
ズリの投入の可否は、発破により生じた切羽周辺のズリを一次クラッシャ２ａまたは二次クラッシャ２ｂまで運ぶ作業者が、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂの各々に配置された回転灯２ｃのオンオフの表示状態を確認することによって判断する（すなわち、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂの各々のセンサ２０ａで検出されたホッパ１１内のズリの天端位置の状態で判断する）。
【００６２】
このとき、ズリの投入は、一次クラッシャ２ａへの投入を優先させる。すなわち、一次クラッシャ２ａの回転灯２０ｃの信号表示が投入可能（青）で、二次クラッシャ２ｂの回転灯２０ｃの信号表示も投入可能（青）の場合は、一次クラッシャ２ａにズリＺａを投入する。次に、一次クラッシャ２ａの回転灯２０ｃの信号表示が投入可能（青）で、二次クラッシャ２ｂの回転灯２０ｃの信号表示が投入不可（赤）の場合は、一次クラッシャ２ａにズリＺａを投入する。次に、一次クラッシャ２ａの回転灯２０ｃの信号表示が投入不可（赤）で、二次クラッシャ２ｂの回転灯２０ｃの信号表示が投入可能（青）の場合は、二次クラッシャ２ｂにズリＺａを投入する。次に、一次クラッシャ２ａの回転灯２０ｃの信号表示が投入不可（赤）で、二次クラッシャ２ｂの回転灯２０ｃの信号表示も投入不可（赤）の場合は、待機とする。このように、一次クラッシャ２ａに対するズリの投入を優先させることにより、発破により生じたズリＺａを二次クラッシャ２ｂに直接投入する際には常に一次クラッシャ２ａから排出されたズリＺｂが二次クラッシャ２ｂで破砕されている状態にすることができるので、二次クラッシャ２ｂから予め決められた直径以下のズリＺｃを排出することができる。
【００６３】
また、ズリの破砕処理に際しては、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂの各々のホッパ１１内のズリの状況をウェブカメラ２１ａで連続撮影し、リアルタイムで確認する。これにより、回転灯２ｃがオンまたはオフのときのホッパ１１内のズリの状況を確認したり、ホッパ１１内で何か問題が生じていないか等を確認したりすることができる。
【００６４】
ここで、一次クラッシャ２ａには、例えば、４０秒に１回の投入で４００ｔ／ｈ、二次クラッシャ２ｂには、例えば、１４５秒に１回の投入で１１０ｔ／ｈを実現する。このためには、一次クラッシャ２ａには４０秒に１回、二次クラッシャ２ｂには１４６秒に１回投入する必要があり、処理時間１０分に換算すると、一次クラッシャ２ａには１５回、二次クラッシャ２ｂには４回の投入となる。１台の積載用重機３０によってクラッシャ２にズリを投入する場合、１０分間の投入方法は、例えば、一次クラッシャ２ａをＦ、二次クラッシャ２ｂをＳとすると、ＦＦＦＳＦＦＦＳＦＦＦＳＦＦＦＳＦＦＦの順に投入する。このとき、４．５ｔ／回（＝３ｍ３／回）×１９回＝８５．５ｔ／１０分（ほぼ５７ｍ３／１０分）＝５１３ｔ／ｈ（ほぼ目標値）となる。発明者の実験によれば、本実施の形態の一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂよりも処理能力の高いクラッシャ（ＮＴ−５００）を１台（排出されるズリの直径が２５０ｍｍ以下）だけ配置して同じ処理をした場合に比べて、ズリの運搬作業効率を２７．５％向上させることができた。
【００６５】
次いで、トンネルＴの切羽Ｋ２の周辺のズリをクラッシャ２に運搬する作業が終了したら、自走式の２台の吹付用重機によってトンネルＴの掘削箇所の内壁面にコンクリート等からなる被覆材を吹き付けた後、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を設置してトンネルＴの掘削箇所の内壁面を補強する（支保工作業）。
【００６６】
続いて、トンネルＴ内の支保工作業の終了後、伸縮ベルトコンベア３上にズリが無いことを確認してから一次ベルトコンベア３ａをトンネルＴの抗口に向かって移動（スライド）して二次ベルトコンベア３ｂの上方に重なるように配置し、一次クラッシャ２ａおよび二次クラッシャ２ｂを抗口側に移動する。
【００６７】
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掘削作業およびズリの運搬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。
【００６８】
（第２の実施の形態）
【００６９】
まず、第２の実施の形態に係る運搬装置の構成例について図１９を参照して説明する。図１９（ａ）は第２の実施の形態に係る運搬装置の平面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）の運搬装置の側面図である。
【００７０】
本実施の形態の運搬装置１においては、上記した伸縮ベルトコンベア（第１の運搬手段）３の二次ベルトコンベア３ｂの後段に、テールピース台車３５を介して延伸ベルトコンベア（第２の運搬手段）４０が縦列配置されている。なお、これ以外の構成は、前記第１の実施の形態と同じである。
【００７１】
テールピース台車３５は、伸縮ベルトコンベア３（二次ベルトコンベア３ｂ）から運ばれたズリを延伸ベルトコンベア４０に搬送する中継運搬装置であり、伸縮ベルトコンベア３（二次ベルトコンベア３ｂ）と延伸ベルトコンベア４０との間に設置されている。このテールピース台車３５は、ズリを運搬するベルトコンベアを備える他、無限軌道式の移動装置を備えており、トンネルＴの延在方向に沿って前後に自走可能な構造になっている。
【００７２】
また、テールピース台車３５は、延伸ベルトコンベア４０の先端部の走行可能な支持台と索条（ワイヤロープ）等によって連結されており、トンネルＴの掘削に合わせてテールピース台車３５を切羽Ｋに向かって前進させると、それに伴い延伸ベルトコンベア４０の先端部も切羽Ｋに向かって延伸させることが可能な構成になっている。
【００７３】
延伸ベルトコンベア４０は、伸縮ベルトコンベア３（二次ベルトコンベア３ｂ）からテールピース台車３５を介して運ばれたズリをトンネルＴの坑口に向かって運ぶ運搬装置であり、テールピース台車３５の後端部からトンネルＴの坑口側まで連続して延在した状態で設置されている。
【００７４】
この延伸ベルトコンベア４０の後端部には、余長ベルト（延伸用ベルト）を収納するカセット４０ａが設置されており、トンネルＴの掘削に合わせてテールピース台車３５を切羽Ｋに向かって前進させると、それに伴いカセット４０ａから余長ベルトが引き出されて延伸ベルトコンベア４０の先端部の搬送部分を切羽Ｋに向かって延伸することが可能な構成になっている。
【００７５】
ここでは、伸縮ベルトコンベア３（二次ベルトコンベア３ｂ）と延伸ベルトコンベア４０との間にテールピース台車３５を設ける場合について説明したが、テールピース台車３５を設けずに伸縮ベルトコンベア３（二次ベルトコンベア３ｂ）のズリを延伸ベルトコンベア４０に直接運ぶ構成にすることもできる。この場合、延伸ベルトコンベア４０の先端部を切羽Ｋに向かって延伸（移動）させるために、例えば、延伸ベルトコンベア４０の先端部にベルトコンベアを持たない自走式の台車を連結しても良いし、延伸ベルトコンベア４０の先端部に自走式の移動装置を組み込んでも良い。
【００７６】
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２０〜図２４を参照して説明する。なお、特に限定されるものではないが、掘削工法や岩種は、例えば、前記第１の実施の形態と同じである。
【００７７】
まず、図２０（ａ）はトンネル掘削作業における発破工程時のトンネル内の運搬装置の側面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）に続くトンネル掘削作業における発破工程後のトンネル内の運搬装置の側面図である。
【００７８】
ここでは、前記第１の実施の形態と同様、図２０（ａ）に示すように、伸縮ベルトコンベア３を縮ませることでクラッシャ２および伸縮ベルトコンベア３を切羽Ｋ１から離れた位置に待避させた状態で、トンネルＴの切羽Ｋ１に発破孔を重機等により形成し、その発破孔内にダイナマイト等のような爆薬を仕掛けた後、そのダイナマイトを爆破（発破）することにより、図２０（ｂ）に示すように、切羽Ｋ１を掘削する。
【００７９】
図２０（ａ）の符号Ｌｓは、発破に際して、トンネルＴの切羽Ｋ１とクラッシャ２の一次クラッシャ２ａの先端部（運搬装置の先端部）との間に必要な待避長を示しており、特に限定されるものではないが、例えば、４０ｍである。この待避長Ｌｓを確保することにより、前記第１の実施の形態と同様に、クラッシャ２および伸縮ベルトコンベア３は、発破により飛散した破砕物が届かないので、破砕物の衝突を回避することができる。したがって、破砕物の衝突に起因するクラッシャ２および伸縮ベルトコンベア３の損傷や破壊を防止することができる。なお、運搬装置１自体にクラッシャ２が無い場合は、延伸ベルトコンベア３の先端部を運搬装置の先端部として待避長Ｌｓを確保する。
【００８０】
また、図２０（ｂ）の符号Ｍｅは発破により掘削された掘削長を示している。この掘削長Ｍｅは、例えば、１．５〜３ｍ程度であり、地山の地質や発破の状態等に応じて、同じトンネルＴ内でも発破毎に長さが変動することがある。また、符号Ｋ２は、発破により新たに形成された切羽を示している。
【００８１】
続いて、図２１（ａ）は図２０（ｂ）に続くズリ運搬作業の準備段階におけるトンネル内の運搬装置の側面図である。
【００８２】
ここでは、前記第１の実施の形態と同様に、トンネルＴ内の空気を換気した後、ズリ積載用の自走式の積載用重機３０（図１２等参照）をトンネルＴの切羽Ｋ２に移動させるとともに、運搬装置１の伸縮ベルトコンベア３を切羽Ｋ２に向かって伸ばす。すなわち、クラッシャ２および伸縮ベルトコンベア３の一次ベルトコンベア３ａを切羽Ｋ２に向かって移動させる。この際、本実施の形態においては、発破の前後においてクラッシャ２および伸縮ベルトコンベア３の一次ベルトコンベア３ａが前進した前進長Ｍａを、待避長Ｌｓ−作業空間長Ｌｗ＋掘削長Ｍｅとしている。これについては後述する。
【００８３】
なお、作業空間長Ｌｗは、ズリＺａの運搬作業等の各種作業を行うのに必要な長さで、特に限定されるものではないが、例えば、２０ｍである。また、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａの前進時は、伸縮ベルトコンベア３の二次ベルトコンベア３ｂ、テールピース台車３５および延伸ベルトコンベア４０は停止したままである。
【００８４】
続いて、図２１（ｂ）は図２１（ａ）に続くズリ運搬作業におけるトンネル内の運搬装置の側面図である。
【００８５】
ここでは、前記第１の実施の形態と同様に、運搬装置１（クラッシャ２、伸縮ベルトコンベア３、テールピース台車３５および延伸ベルトコンベア４０）を駆動（破砕動作および運搬動作を開始）した後、切羽Ｋ２の周辺のズリＺａを積載用重機３０によってクラッシャ２に投入する。これにより、クラッシャ２によって破砕されたズリＺｃは、伸縮ベルトコンベア３およびテールピース台車３５を順に介して延伸ベルトコンベア４０に運ばれ、延伸ベルトコンベア４０によってトンネルＴの抗口に運ばれる。ズリＺａをクラッシャ２で破砕することにより、伸縮ベルトコンベア３、テールピース台車３５および延伸ベルトコンベア４０の小型化を図れるとともに、ズリの運搬効率を向上させることができる。
【００８６】
続いて、図２２（ａ）は図２１（ｂ）に続く発破準備工程直前におけるトンネル内の運搬装置の側面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）に続く発破準備工程におけるクラッシャおよび伸縮ベルトコンベアの移動途中のトンネル内の運搬装置の側面図、図２３（ａ）は図２２（ｂ）に続く発破準備工程におけるクラッシャおよび伸縮ベルトコンベアの移動完了後のトンネル内の運搬装置の側面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）に続く発破準備工程における延伸ベルトコンベアの移動完了後のトンネル内の運搬装置の側面図である。なお、図２２（ａ）および図２３（ａ）の符号Ｐ１は移動前の二次ベルトコンベア３ｂの先端部の位置を示し、図２３（ｂ）の符号Ｐ２は移動前の延伸ベルトコンベア４０の先端部の位置を示している。
【００８７】
ここでは、図２２（ａ）に示すように、伸縮ベルトコンベア３の二次ベルトコンベア３ｂ上にズリＺｃが無くなった時点で、図２２（ｂ）に示すように、次の発破に備えてクラッシャ２および伸縮ベルトコンベア３の一次ベルトコンベア（第１のベルトコンベア）３ａを切羽Ｋ２から離間する方向に移動（後退）させる。
【００８８】
ここで、上記した特許文献２においては、発破工程の前の運搬装置の配置準備について充分な考慮がなされておらず、全体的なトンネルの掘削作業効率の向上が阻害されている、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２３（ａ）に示すように、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａの後退長Ｍｂを、待避長Ｌｓ−作業空間長Ｌｗとしている。これにより、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａは、図２１（ａ）で説明したクラッシャ２等の前進長Ｍａ（待避長Ｌｓ-作業空間長Ｌｗ＋掘削長Ｍｅ）よりも掘削長Ｍｅ分だけ短い位置まで後退することができるとともに、クラッシャ２の一次クラッシャ２ａの先端部が切羽Ｋ２から待避長Ｌｓだけ離れた位置まで後退することができる。すなわち、待避長Ｌｓおよび作業空間長Ｌｗに実際の掘削長Ｍｅを加味した状態でクラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａを後退させることにより、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａをより適切な位置（大きな過不足が生じない位置）まで後退させることができる。したがって、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａを効率的に移動させることができるので、運搬装置１の各装置の配置準備時間を短縮させることができ、トンネルの掘削作業効率を向上させることができる。
【００８９】
また、本実施の形態においては、図２２（ｂ）に示すように、上記したクラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａの後退動作と同時に、伸縮ベルトコンベア３の二次ベルトコンベア（第２のベルトコンベア）３ｂを切羽Ｋ２に接近する方向に移動させて、図２３（ａ）に示すように、二次ベルトコンベア３ｂを掘削長Ｍｅだけ前進させる。
【００９０】
また、図２３（ｂ）に示すように、延伸ベルトコンベア４０上にズリＺｃが無くなった段階で、テールピース台車３５を前進させるとともに、テールピース台車３５の前進により延伸ベルトコンベア４０の後端部のカセット４０ａから余長ベルトを繰り出して延伸ベルトコンベア４０の先端部を掘削長Ｍｅだけ切羽Ｋ２に向かって延伸させる。
【００９１】
なお、ここでは伸縮ベルトコンベア３の二次ベルトコンベア３ｂを前進させた後に、テールピース台車３５の前進による延伸ベルトコンベア４０の延伸動作を実施する場合を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、延伸ベルトコンベア４０上にズリＺｃが無くなった段階であれば、二次ベルトコンベア３ｂの前進と同時にテールピース台車３５を前進させて延伸ベルトコンベア４０の延伸動作を実施することもできる。
【００９２】
ここで、上記した特許文献２においては、次の発破の準備に際して、クラッシャおよびベルコン台車を切羽から後退させてコンベアベルトをバックアップデッキのベルトストレージに戻しきった後でなければ、クラッシャおよびベルコン台車を前の発破による掘削分だけ前進させることができないし、その前進動作が終わらなければ、その後段の延伸式ベルトコンベアも延伸動作を開始することができない。すなわち、クラッシャおよびベルコン台車を延伸前の位置まで戻さなければならない上、そのベルコン台車およびバックアップデッキの動作によって延伸ベルトコンベアの延伸動作が規制される結果、トンネルの掘削作業効率の向上が阻害されている、という問題がある。
【００９３】
これに対して本実施の形態においては、伸縮ベルトコンベア３が相互に独立して自走可能な一次ベルトコンベア３ａと二次ベルトコンベア３ｂとに分かれているので、伸縮ベルトコンベア３を境として切羽側（運搬上流側）と抗口側（運搬下流側）とで独立して運搬装置１を動作させることができる。
【００９４】
このため、例えば、上記したように、発破準備のためのクラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａの後退長Ｍｂを、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａの前進長Ｍａよりも短くすることができるので、その分、次の発破のための準備時間を短縮することができる。また、例えば、上記したように、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａを待避動作させるのと同時に、二次ベルトコンベア３ｂを前進させることができる。そして、延伸ベルトコンベア４０のベルトコンベア上にズリＺｃが無ければ、伸縮ベルトコンベア３の一次ベルトコンベア３ａの待避完了を待たずに、延伸ベルトコンベア４０の延伸動作を開始することができる。これらの結果、発破毎の運搬装置の配置準備時間を短縮することができるので、トンネルＴの掘削作業効率を向上させることができる。したがって、トンネルＴの掘削工期を短縮することができ、工事費用を低減することができる。
【００９５】
続いて、図２２（ｂ）に示すように、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａを後退させるのと同時に、支保工作業用の自走式の吹付用重機等を切羽Ｋ２前に向かわせ、図２３（ａ）に示すように、クラッシャ２の一次クラッシャ２ａの先端部を切羽Ｋ２から待避長Ｌｓだけ待避させた状態で、トンネルＴの掘削箇所の内壁面にコンクリート等からなる被覆材を吹付用重機等によって吹き付けた後、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を設置してトンネルＴの掘削箇所の内壁面を補強する（支保工作業）。この支保工作業は、図２２（ａ）の作業空間長Ｌｗが確保されている時点（クラッシャ２等の後退の前であって、切羽Ｋ２の周辺にズリＺａが無くなった時点）で実施することもできるが、図２３（ａ）に示すように、トンネルＴの切羽Ｋ２とクラッシャ２の一次クラッシャ２ａとの間に、支保工作業を実施するのに充分な距離（待避長Ｌｓ）が確保された状態で作業を実施することにより、支保工の作業性を向上させることができる。
【００９６】
続いて、図２４（ａ）は図２３（ｂ）に続くトンネル掘削作業における発破工程時のトンネル内の運搬装置の側面図、図２４（ｂ）は図２４（ａ）に続くズリ運搬作業の準備段階におけるトンネル内の運搬装置の側面図である。
【００９７】
ここでは、上記と同様に、伸縮ベルトコンベア３を縮ませることでクラッシャ２および伸縮ベルトコンベア３を切羽Ｋ２から離れた位置に待避させた状態で、トンネルＴの切羽Ｋ２を発破により掘削する。
【００９８】
続いて、上記と同様に、図２４（ｂ）に示すように、トンネルＴ内の空気を換気した後、ズリ積載用の自走式の積載用重機３０（図１２等参照）をトンネルＴの切羽Ｋ３に移動させるとともに、運搬装置１のクラッシャ２および伸縮ベルトコンベア３の一次ベルトコンベア３ａを前進長Ｍａだけ切羽Ｋ２に向かって前進させる。
【００９９】
ここで、上記したように、特許文献２においては、発破工程の後の運搬装置の配置準備について充分な考慮がなされておらず、全体的なトンネルの掘削作業効率の向上が阻害されている、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、上記したように、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａの前進長Ｍａを、待避長Ｌｓ−作業空間長Ｌｗ＋掘削長Ｍｅとしている。これにより、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａは、図２３（ａ）で説明したクラッシャ２等の後退長Ｍｂ（待避長Ｌｓ−作業空間長Ｌｗ）よりも掘削長Ｍｅだけ長い位置まで前進することができるとともに、クラッシャ２の一次クラッシャ２ａの先端部が切羽Ｋ３から作業空間長Ｌｗだけ離れた位置で停止することができる。すなわち、待避長Ｌｓおよび作業空間長Ｌｗに実際の掘削長Ｍｅを加味した状態でクラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａを前進させることにより、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａをより適切な位置（大きな過不足が生じない位置）まで前進させることができる。したがって、クラッシャ２および一次ベルトコンベア３ａを効率的に移動させることができるので、運搬装置１の各装置の配置準備時間を短縮させることができ、トンネルの掘削作業効率を向上させることができる。
【０１００】
以上のような発破工程、伸縮（運搬装置移動）工程、支保工工程およびズリ運搬工程の一連の工程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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
例えば、伸縮ベルトコンベアに代えて、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を移動させる構成にしても良い。
【０１０３】
また、例えば、二次クラッシャと伸縮ベルトコンベアとの間に台車を介在させても良い。この台車は、二次クラッシャで砕いたズリを伸縮ベルトコンベアまで運ぶ自走式の中継運搬手段である。
【０１０４】
また、上記の説明においては、トンネル掘削方式として発破方式を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、機械掘削方式を用いる場合でも適用することができる。
【０１０５】
また、クラッシャは３次（台）以上のクラッシャを備えていても良い。この場合も３次（台）以上のクラッシャがそれぞれ独立して自走（移動）可能になっている。また、伸縮ベルトコンベアも３次（台）以上のベルトコンベアを備えていても良い。この場合も３次（台）以上のベルトコンベアがそれぞれ独立して自走（移動）可能になっている。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
以上のように、本発明に係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物の運搬方法は、発破により生じた掘削物をトンネルの坑外に運搬するのに適用して有効である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  運搬装置
２  クラッシャ
２ａ  一次クラッシャ
２ｂ  二次クラッシャ
３  伸縮ベルトコンベア
３ａ  一次ベルトコンベア
３ｂ  二次ベルトコンベア
４ａ，４ｂ  走行部
５ａ，５ｂ  ズリ投入部
６ａ，６ｂ  ズリ破砕部
７ａ，７ｂ  ベルトコンベア部
１０  フィーダ
１１  ホッパ
１３ａ  固定歯板
１３ｂ  動歯板
１４  スイングジョー
１４ａ  支持軸
１５  破砕室
１６  トッグルプレート
２０  検出装置
２０ａ  センサ
２０ｂ  プログラムリレー回路
２０ｃ  回転灯
２１  監視装置
２１ａ  ウェブカメラ
２１ｂ  レコーダ
２１ｃ  ハブ
２１ｄ  パーソナルコンピュータ
２１ｅ  モニタ
３０  積載用重機
３５  テールピース台車
４０  延伸ベルトコンベア
４０ａ  カセット
Ｔ  トンネル
Ｋ，Ｋ１，Ｋ２  切羽
Ｌｓ  待避長
Ｌｗ  作業空間長
Ｍｅ  掘削長
Ｍａ  前進長
Ｍｂ  後退長
【図１】
0006722093.tif 000002
【図２】
0006722093.tif 000003
【図３】
0006722093.tif 000004
【図４】
0006722093.tif 000005
【図５】
0006722093.tif 000006
【図６】
0006722093.tif 000007
【図７】
0006722093.tif 000008
【図８】
0006722093.tif 000009
【図９】
0006722093.tif 000010
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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