(57)【要約】【課題】設置作業が容易であり、汎用性が高く、かつ解体することなくメンテナンス可能な仕切部材を提供する。【解決手段】掘削作業にて発生する土砂を搬送するベルトコンベア２２の可動部と、掘削作業時に作業者が立ち入り可能な空間とを仕切るための仕切部材３０は、前記ベルトコンベア２２が有する、前記可動部より外側に位置して、可動部を支持するフレーム２４に着脱自在に立設可能な一対の柱材３１と、前記一対の柱材３１間に着脱自在に架け渡される網材３４とを有する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削作業にて発生する土砂を搬送するベルトコンベアの可動部と、掘削作業時に作業者が立ち入り可能な空間とを仕切るための仕切部材において、
前記ベルトコンベアは、前記可動部より外側に、当該可動部を支持するフレームを有し、
前記フレームに着脱自在に立設可能な一対の柱材と、前記一対の柱材間に着脱自在に架け渡される網材とを有することを特徴とする仕切部材。
【請求項２】
前記網材は可撓性を有することを特徴とする請求項１に記載の仕切部材。
【請求項３】
前記一対の柱材は、それら柱材間に架け渡されたねじ鋼棒にて、適宜間隔を隔てて固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の仕切部材。
【請求項４】
前記網材は、前記ねじ鋼棒に保持されることを特徴とする請求項３に記載の仕切部材。
【請求項５】
前記フレームは前記ベルトコンベアが有するベルトの移動方向に沿って設けられた棒状部材を有し、前記柱材の下端には間隔を隔てて対向する対向部材を備え、
前記柱材は前記対向部材が前記棒状部材を挟むように前記棒状部材上に載置されることにより立設されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の仕切部材。
【請求項６】
前記棒状部材は角型鋼材にて形成され、前記対向部材は上部で結合されて結合部分の下面が水平面をなし、
前記柱材は、前記対向部材と前記棒状部材とに貫通されたボルトにナットが螺合されて固定されることを特徴とする請求項５に記載の仕切部材。
【請求項７】
前記柱材は、前記ねじ鋼棒を固定するための固定部を、高さ方向に複数有していることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の仕切部材。
【請求項８】
前記ベルトコンベアは、トンネルを掘削する際に掘削された空間内に設置されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の仕切部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削作業にて発生する土砂を搬出するベルトコンベアの可動部と、掘削作業時に作業者が立ち入り可能な作業空間とを仕切るための仕切部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
掘削作業により発生する土砂は、ベルトコンベアを用いて搬送される。このベルトコンベアは作業者の作業空間と近い位置に設置される場合が多い。特にトンネルの掘削作業では、既に掘削した空間に、土砂を搬出するためのベルトコンベアと、作業者が往来する通路および作業空間とが共存することになる。このため、掘削作業の現場には作業者が誤ってベルトコンベアに触れないように、ベルトコンベアと、通路および作業空間とを仕切る仕切部材が設けられている。この仕切部材は、地面または床面に立設した複数の柱間に、水平方向の棒状部材を架け渡して固定し、これら柱と棒状部材とに金網を固定して形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の仕切部材にあっては、ベアリングの摩耗等によりベルトコンベアのメンテナンスを行う場合には、設置した仕切部材の金網や棒状部材等を一旦取り外さなければならず、本来のメンテナンス作業ではない仕切部材の解体、組み立て作業に多く時間を費やさなければならなかった。
【０００４】
また、必要となる仕切部材のサイズは、掘削現場により異なるため、予め所定のサイズに形成した柱や金網は、必ずしも現場の状態に適用できるとは限らない。このため現場において柱や金網などを加工する必要が生じ、仕切部材の設置作業自体にも多大な時間を費やすことになる。さらに、仕切部材を各々の現場にあわせて設置するため、汎用性がなくコストが高くなる畏れがあるという課題があった。
【０００５】
そこで本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、設置作業が容易であり、汎用性が高く、かつ解体することなくメンテナンス可能な仕切部材を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の仕切部材は、掘削作業にて発生する土砂を搬送するベルトコンベアの可動部と、掘削作業時に作業者が立ち入り可能な空間とを仕切るための仕切部材において、前記ベルトコンベアは、前記可動部より外側に、当該可動部を支持するフレームを有し、前記フレームに着脱自在に立設可能な一対の柱材と、前記一対の柱材間に着脱自在に架け渡される網材とを有することを特徴とする仕切部材である。
【０００７】
このような仕切部材によれば、網材が架け渡される柱材はベルトコンベアの可動部を支持するフレームに立設され、このフレームは可動部より外側に位置しているので、可動部の外側に、可動部と確実に間隔を隔てて仕切部材を設けることが可能である。このため、可動部が設けられている空間と、作業者が立ち入り可能な空間とを所定の間隔を隔てて確実に仕切ることが可能である。また、この仕切部材は、ベルトコンベアのフレームに立設されるため、ベルトコンベアの占有面積の外側に、仕切部材を設けるための領域を必要としない。このため、作業空間を効率よく使用することが可能である。  
かかる仕切部材において前記網材は可撓性を有することが望ましい。
【０００８】
このような仕切部材によれば、例えばメンテナンスなどの際には、網材は柱材から外すことなく、巻き上げる等することにより、作業者は容易にベルトコンベアに触れることが可能となる。このためベルトコンベアを容易にメンテナンスすることが可能である。すなわち、金網等の剛体を用いた仕切部材のようにメンテナンスの度に仕切部材を解体、設置する作業を必要としない。このため、メンテナンス等に費やす時間を大幅に削減することが可能である。  
かかる仕切部材において、前記一対の柱材は、それら柱材間に架け渡されたねじ鋼棒にて、適宜間隔を隔てて固定されることが望ましい。
【０００９】
ここで、ねじ鋼棒とは、長さ方向のほぼ全長にわたって、外周部にねじ溝が形成された鋼製の棒材であって、いずれの長さにて切断してもナット等を螺合することが可能な鋼棒を示している。一対の柱材間に架け渡されたねじ鋼棒にて、適宜間隔を隔てて柱材を固定すると、柱材間の間隔を自由に設定することが可能である。すなわち、掘削現場の状況に合わせて所望のサイズの仕切部材を形成することが可能である。
【００１０】
かかる仕切部材において、前記網材は、前記ねじ鋼棒に保持されることが望ましい。  
このような仕切部材によれば、柱材間に架け渡されたねじ鋼棒にて網材が保持されるので、柱材間のいずれの位置であっても網材が存在し、且つその網材を安定して保持することが可能である。
【００１１】
かかる仕切部材において、前記フレームは前記ベルトコンベアが有するベルトの移動方向に沿って設けられた棒状部材を有し、前記柱材の下端には間隔を隔てて対向する対向部材を備え、前記柱材は前記対向部材が前記棒状部材を挟むように前記棒状部材上に載置されることにより立設されることが望ましい。  
このような仕切部材によれば、柱材は下端に設けられた対向部位によって棒状部材状を挟むように載置されるので、柱材を容易に棒状部材上に載置することが可能である。このため仕切部材を容易にフレーム上に設置することが可能である。
【００１２】
かかる仕切部材において、前記棒状部材は角型鋼材にて形成され、前記対向部材は上部で結合されて結合部分の下面が水平面をなし、前記柱材は、前記対向部材と前記棒状部材とに貫通されたボルトにナットが螺合されて固定されることが望ましい。  
このような仕切部材によれば、角形鋼材にて構成された棒状部材を、その一つの外周平面が上方に向くように配置し、その上に対向部材の水平面の下面が対向するように柱材を載置することにより、安定させて柱材を載置することが可能である。さらに、対向部材と棒状部材とをボルトを貫通させてナットにて締結するので、柱材を強固にフレームに固定することが可能である。すなわち、強固に柱材が固定されているので頑丈な仕切部材を提供することが可能である。
【００１３】
かかる仕切部材において、前記柱材は、前記ねじ鋼棒を固定するための固定部を、高さ方向に複数有していることが望ましい。  
このような仕切部材によれば、ねじ鋼棒の上下方向の位置を変更可能な構成とすることが可能である。また、このねじ鋼棒に網材が保持されている場合には、網材の高さをも変更可能な構成とすることが可能である。このため、掘削現場の状況や、ベルトコンベアの設置位置にあわせて、任意の高さの仕切部材を構成することが可能であり、設置場所を選ばない自由度の高い仕切部材を構成することが可能である。
【００１４】
かかる仕切部材において、前記ベルトコンベアが、トンネルを掘削する際に掘削された空間内に設置される場合には、掘削された空間という限られた空間を効率よく利用することが可能であり、且つ、確実にベルトコンベアと作業者の立ち入り可能な空間とを仕切ることができ、設置が容易な仕切部材を提供することが可能である。
【００１５】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明の実施の形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、設置作業が容易であり、汎用性が高く、かつ解体することなくメンテナンス可能な仕切部材を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態においては、例えばシールド掘進機を用いてトンネルを掘削する際に、発生した土砂を搬出するためのベルトコンベアの可動部と、掘削した空間内の作業空間とを仕切る仕切部材を例に説明する。
【００１８】
まず、本実施形態において仕切部材が用いられるシールド掘進機を用いたトンネル掘削作業について概略を説明する。図１はシールド掘進機を用いたトンネル掘削作業の概略を説明するための図である。
【００１９】
図示するように、掘削作業に用いられるシールド掘進機１０には、推進方向の先端側にシールドカッター１２と、シールドカッター１２の後方には、隔壁１４によって仕切られた土圧室１６、土圧室１６内に先端部を侵入させて配設されたスクリューコンベア１８と、このスクリューコンベア１８の後部下方に配設され、複数の隔室を有する回転式の土砂排出装置１９を備えている。
【００２０】
シールド掘進機１０は、後方に組立てたセグメント４２に反力を取り、推進ジャッキ２０によって切羽側に向けて推進し、シールドカッター１２を駆動して土砂を掘削し、掘削土砂２３を土圧室１６内に取り込む。同時に土圧室１６内には気泡状のメチルセルロースが注入されて掘削土砂と混合攪拌されることにより発泡する。メチルセルロースの発泡により流動性が高められた掘削土砂２３は、スクリューコンベア１８によって後方に搬送され、土砂排出装置１９とホッパー２１を介して、ベルトコンベア２２に乗せ換えられて搬出される。
【００２１】
図２はシールド掘削機の掘削現場に設置した仕切部材の一例を示す図であり、図３は掘削現場をシールド掘削機の後方側から見た図であり、ベルトコンベアと仕切部材との相対位置を示している。
【００２２】
図２においてシールド掘削機によるトンネルの掘削作業は、左側となる掘削した空間の奥にて実行されている。土砂排出装置１９の排出口１９ａ（図１）は掘削した空間の上方に設けられており、掘削土砂２３は排出口１９ａからホッパー２１に吐出される。ホッパー２１は、掘削された空間において、側壁１側に位置するように配置されている。ホッパー２１の下方には、ホッパー２１から下方に降下される掘削土砂２３がベルト２８上に載積されるようにベルトコンベア２２がシールド掘進機１０の推進方向に沿って設けられている。すなわち、掘削された空間は、ベルトコンベア２２が配置されている領域が掘削土砂２３を搬出するための領域であり、この領域より中央側が作業者の通路や作業領域となる。
【００２３】
ベルトコンベア２２は、約６００ｍｍの幅を有し環状に形成されたベルト２８がベルトコンベア２２の両端に設けられた一対の大径ローラ２５（図１）に架け渡されてライン上に配置されている。対をなす大径ローラ２５の一方が図示しないモータにより駆動されてベルト２８が循環するように構成されている。ベルト２８は、掘削土砂２３が載積される上側を走行する際には、ベルト２８の循環方向に適宜間隔を隔てて配置された複数の小径ローラ対２６に支持されている。小径ローラ対２６を構成する２本の小径ローラ２６ａは、それらの軸がベルト２８の循環方向と直交する方向に沿うように配置されている。さらに、対をなす小径ローラ２６ａは、ベルト２８の中央側に位置する軸部が低く、ベルト２８の縁側に位置する軸部が高くなるように傾斜が設けられ、ベアリングを介してフレーム２４に支持されている。このため、複数の小径ローラ対２６に支持されたベルト２８の部位は中央側が下方に湾曲して、掘削土砂２３が中央に集まるような溝状をなしている。
【００２４】
支持フレーム２４は、水平アングル２４ａ、支持アングル２４ｂ、棒状部材としての角型鋼管２４ｃ、大径ローラ２５、小径ローラ対２６をベアリングを介して支持する軸受けフレーム２４ｄなどにて構成されている。
【００２５】
水平アングル２４ａは、掘削した側壁１に一方の端部が固設されて、ベルト２８の循環方向と直交する方向に沿うよう水平に突出され、ベルト２８の循環方向に沿って適宜間隔を隔てて複数設けられている。支持アングル２４ｂは、側壁１において水平アングル２４ａが固設された位置より低い位置に固設され、その先端は各水平アングル２４ａの先端側に固定され、水平アングル２４ａを下方から支持すべく斜めに設けられている。棒状部材としての角形鋼管２４ｃは、各水平アングル２４ａをベルト２８の循環方向に連結し、ベルト２８、大径ローラ２５、小径ローラ対２６などの可動部より外側となる、掘削した空間の中央側に設けられている。そして、仕切部材３０は、角形鋼管２４ｃ上に立設される。また、角型鋼管２４ｃには、ベルト２８の循環方向と交差する方向に、仕切部材３０を締結するための締結孔２４ｅが適宜間隔を隔てて複数設けられている。
【００２６】
図４は、仕切部材の正面図、図５は仕切部材の側面図、図６は仕切部材の平面図である。
【００２７】
本実施形態の仕切部材３０は、一対の柱材３１と、ねじ鋼棒でなるセパレータ３６と、合成樹脂製の網材３４とで構成されている。
【００２８】
柱材３１は、山型鋼材で構成されるポスト部３３と、柱材３１の下端に設けられ対向部材としての挟込部３２とで構成されている。挟込部３２は断面コ字状のチャンネル材にて構成され、チャンネル材の対向する２つの板部３２ａが下方に向けられ、２つの板部３２ａを繋いでいる底部３２ｂが上方に向けられている。２つの板部３２ａには、これら板部３２ａの平面に対し垂直方向に貫通する貫通孔３２ｃが設けられている。
【００２９】
ポスト部３３は、底部３２ｂの上面に、山型鋼材の一方の平面部３３ａが、挟込部３２の板部３２ａと平行になるように挟込部３２に溶接されている。このため、柱材３１は、支持フレーム２４の角型鋼管２４ｃに挟込部３２を差し込んで載置すると、山型鋼材の他方の平面部３３ｂが角型鋼管２４ｃの長手方向と直交するように配置される。すなわち、一対の柱材３１を角型鋼管２４ｃ上に載置すると、各々の他方の平面部３３ｂが対向することになる。対向する平面部３３ｂには、それぞれ下端側に固定部としての１つの固定孔３３ｃと、上端側に例えば固定部としての５つの固定孔３３ｃとが、対をなす柱材３１の間にて高さ方向の位置がほぼ等しくなるように設けられている。下側の固定孔３３ｃと、上側のほぼ等しい位置に設けられた固定孔３３ｃには、セパレータ３６がそれぞれ架け渡され、対をなす柱材３１の間隔を所定の間隔に保つようにナット３５が螺合される。これらセパレータ３６は、対をなす柱材３１間に架け渡される際に、網材３４にその網目を縫うように挿通する。このため、対をなす柱材３１間に２本のセパレータ３６が架け渡されると、フェンス状の仕切部材３０が形成される。
【００３０】
このような仕切部材３０の設置方法の一例は、まず角型鋼管２４ｃの上方から挟込部３２を差し込んで一対の柱材３１を角型鋼管２４ｃ上に載置した後、貫通孔３２ｃと締結孔２４ｅとにボルトを貫通させナットを螺合して角型鋼管２４ｃに立設する。このとき、掘削現場の状況等を考慮し、柱材３１を適宜間隔を隔てて立設する。次に、掘削現場の状況に応じて網材３４を架け渡す高さを決定し、セパレータ３６に網材３４を網目を縫うように挿通しつつ、対をなす柱材３１の決定した高さに適合する上側の固定孔３３ｃにセパレータ３６を架け渡してナットで固定する。下側の固定孔３３ｃには、吊り下げられた網材３４の網目を縫うようにセパレータ３６を挿通しつつ架け渡してナットで固定する。複数の仕切部材３０を用いる場合には、同様の作業を繰り返し角型鋼管２４ｃに沿って複数の仕切部材３０を並設する。このとき、既に設置した仕切部材３０とは別に、新たにもう１本の柱材３１を角型鋼管２４ｃ上に、適宜間隔を隔てて立設し、既に設置した仕切部材３０の一方の柱材３１と新たに立設した柱材３１とを対をなす柱材３１として、それら柱材間に網材３４の網目を縫うようにセパレータ３６を挿通して架け渡し仕切部材３０を並設してもよい。
【００３１】
また、他の設置方法としては、掘削現場の作業領域にて、適宜間隔を隔てた一対の柱材３１間に、網材３４の網目を縫うように２本のセパレータ３６を挿通しつつ架け渡してナットで固定して予め仕切部材３０を形成しておく。この仕切部材３０を角型鋼管２４ｃの上方から挟込部３２を差し込んで載置してもよい。このとき、仕切部材３０を角型鋼管２４ｃ上に載置した際に、十分に安定している場合には仕切部材３０と角型鋼管２４ｃとをボルト・ナットにて締結する必要はない。図７は、角型鋼管２４ｃへの仕切部材３０の取り付け方法の他の例を示す図である。図示するように、挟込部３２の２つの板部３２ａを角型鋼管２４ｃより下方に延出させ、延出させた部位に貫通孔３２ｃを設けて、この貫通孔３２ｃに屈曲させた鋼材を挿通させることにより、仕切部材３０の抜け防止、又は柱材３１倒れ防止として機能させることも可能である。この場合にはボルト・ナットを使用する場合よりも簡易な作業にて仕切部材３０を、より安定させて設置することが可能である。
【００３２】
このような仕切部材３０によれば、網材３４が架け渡される柱材３１はベルト２８、大径ローラ２５、小径ローラ対２６等の可動部の外側に設けられた角型鋼管２４ｃに立設されるので、可動部と確実に間隔を隔てて仕切部材３０を設けることが可能である。このため、可動部が設けられている空間と、作業者が立ち入り可能な空間とを所定の間隔を隔てて確実に仕切ることが可能である。また、この仕切部材３０は、ベルトコンベア２２のフレーム２４に立設されるため、トンネルの掘削作業のような限られた空間を効率よく使用することが可能である。
【００３３】
また、網材３４を可撓性を有する構成とすると、メンテナンスなどの際に、網材３４を巻き上げることにより、作業者は容易にメンテナンスすることが可能である。このため、メンテナンスの度に仕切部材３０を解体、設置する作業を必要がなく、メンテナンス等に費やす時間を大幅に削減することが可能である。
【００３４】
また、一対の柱材間に架け渡されるセパレータ３６はねじ鋼棒なので、適宜長さに形成することが可能であり、柱材３１間の間隔を自由に設定することが可能である。
【００３５】
さらに、柱材３１間に架け渡されたセパレータ３６にて網材３４が保持されるので、柱材３１間のいずれの位置であっても網材３４が存在し、且つその網材３４を安定して保持することが可能である。
【００３６】
また、柱材３１は下端に設けられた挟込部３２によって角型鋼管２４ｃを挟むように載置されるので、柱材３１を容易に角型鋼管２４ｃ上に載置することが可能である。さらに、角形鋼管２４ｃの外周平面にし、挟込部３２の底部３２ｂを載置することにより、安定させて柱材３１を載置することが可能である。さらに、挟込部３２と角型鋼管２４ｃとをボルトを貫通させてナットにて締結するので、柱材３１を強固に角型鋼管２４ｃに固定することが可能である。すなわち、強固に柱材３１が固定されているので頑丈な仕切部材３０を提供することが可能である。
【００３７】
また、セパレータ３６の上下方向の位置を変更可能なので、このセパレータ３６に保持された網材３４の高さをも変更可能な構成とすることが可能である。このため、掘削現場の状況や、ベルトコンベア２２の設置位置にあわせて、任意の高さの仕切部材３０を構成することが可能であり、設置場所を選ばない自由度の高い仕切部材３０を構成することが可能である。
【００３８】
上記実施形態においては、網材３４を可撓性を有することとしたが、必ずしも可撓性を有している必要はない。すなわち、適宜サイズの金網をボルト等にて柱材に固定してもよい。
【００３９】
また、上記実施形態においては、セパレータ３６を上下２本としたが、これに限らず、３本以上のセパレータ３６を有する構成としても良い。この場合には、さらに強度の高い仕切部材を実現することが可能である。さらに、図２に示したセパレータ３６は、一方の端部ボルト頭部が設けられているが、ボルト頭部は必ずしも必要ではなくセパレータ３６の両端をナットにて固定しても良い。また、本実施形態では、柱材３１に対し一方の側からセパレータ３６にナットを螺合する例を示したが、柱材３１の両側からナットを締め込むことにより、柱材３２とセパレータ３６とを剛的に締結してもよい。
【００４０】
以上本実施の形態について説明したが、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】トンネル掘削作業の概略を説明するための図である。
【図２】掘削現場に設置した仕切部材の一例を示す図である。
【図３】ベルトコンベアと本実施形態の仕切部材との位置を示す図である。
【図４】本実施形態の仕切部材の正面図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】図４の平面図である。
【図７】角型鋼管への仕切部材の取り付け方法の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１    側壁                        １０    シールド掘進機
１２    シールドカッター            １４    隔壁
１６    土圧室                      １８    スクリューコンベア
１９    土砂排出装置                １９ａ  排出口
２０    推進ジャッキ                ２１    ホッパー
２２    ベルトコンベア              ２３    掘削土砂
２４    フレーム                    ２４ａ  水平アングル
２４ｂ  支持アングル                ２４ｃ  角型鋼管
２４ｄ  軸受けフレーム              ２４ｅ  締結孔
２５    大径ローラ                  ２６    小径ローラ対
２６ａ  小径ローラ                  ２８    ベルト
３０    仕切部材                    ３１    柱材
３２    挟込部（対向部材）          ３２ａ  板部
３２ｂ  底部                        ３２ｃ  貫通孔
３３    ポスト部
３３ａ  （山型鋼の）一方の平面部
３３ｂ  （山型鋼の）他方の平面部
３３ｃ  固定孔（固定部））
３４    網材
３５    ナット
３６    セパレータ
【図１】
2005053692.tif 000003
【図２】
2005053692.tif 000004
【図３】
2005053692.tif 000005
【図４】
2005053692.tif 000006
【図５】
2005053692.tif 000007
【図６】
2005053692.tif 000008
【図７】
2005053692.tif 000009