(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズリを搬送するコンベアを移動体にて支持してなる移動式コンベアと、
前記移動式コンベアから排出されたズリを後方に搬送するズリ運搬車両と、
前記ズリ運搬車両により搬送されたズリを坑口方向へ連続的に搬送する連続搬送コンベアと、
前記ズリ運搬車輌により搬送されたズリを前記連続搬送コンベアに一定の割合で連続的に供給するベルトフィーダーと、
前記ベルトフィーダーの側方に配置されて、前記ズリ運搬車両に積載されたズリを該ベルトフィーダー上におろすことが可能となるように、前記ズリ運搬車輌の方向転換を行うターンテーブルと、を備えるトンネル掘削におけるズリ出しシステムであって、
前記移動式コンベアが、前記コンベアの下流側端部に配置される２以上の前記ズリ運搬車両の夫々に対応する排出口を有し、これらの排出口のいずれかをダンパーにて閉鎖してズリを排出する排出口を切り換える切換シュートを備えると共に、このダンパーの切り換え動作を、排出されたズリの量に応じて制御するダンパー制御装置を具備していることを特徴とする、
トンネル掘削におけるズリ出しシステム。
【請求項２】
前記移動式コンベアの前方に、移動式クラッシャーを備えたことを特徴とする、
請求項１に記載のトンネル掘削におけるズリ出しシステム。
【請求項３】
前記移動式ベルトコンベアと前記ターンテーブルとの間に、他のターンテーブルを備えたことを特徴とする、
請求項１または請求項２に記載のトンネル掘削におけるズリ出しシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木技術を用いたトンネル掘削でコンベア方式及び車両方式によるズリ出し作業を含む場合に適用される、トンネル掘削におけるズリ出しシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のズリ出しシステムは、例えば図４に示すように、切羽１０１側から、ホイールローダー１０２、移動式クラッシャー１０３、移動式コンベア１０４、複数のズリ運搬車両たるダンプトラック１０５、ベルトフィーダー１０６、及び連続搬送コンベア１０７を配備した上で、切羽１０１で発生したズリ１０８を、ホイールローダー１０２で移動式クラッシャー１０３に積み込み、破砕して粒度を揃え、移動式コンベア１０４に載せて搬送し、ダンプトラック１０５に積み込み、これによりベルトフィーダー１０６まで運搬し、次いで当該ベルトフィーダー１０６上に載せて搬送し、そして連続搬送コンベア１０７上に載せて坑口まで搬送するというものである。
【０００３】
従って、かかるズリ出しシステムによれば、ズリ出し後、発破作業に移行するに際しては、移動式コンベア１０４、移動式クラッシャー１０３、及びホイールローダー１０２を自走によって後方へ退避させることができ、ズリ出し作業と発破作業とを円滑かつ迅速に切り替えることが可能である。
【０００４】
しかしながら、このズリ出しシステムでは、ダンプトラック１０５にズリ１０８が一杯になると、次に積み込みを行うべき空のダンプトラック１０５と入れ替えるまでの間、移動式コンベア１０４の作動を停止させて待っていなければならず、連続的で切れ目のないズリの排出を実現することができない。
【０００５】
また、複数の移動式クラッシャー１０３及び移動式コンベア１０４を並列して設けると共に、充分な台数のダンプトラック１０５を用いることとすると、連続的で切れ目のないズリの排出が可能になるが、高価である移動式クラッシャー１０３等が増えるためにコストがかなり嵩むことに加え、発破作業の際の退避スペースを充分に確保できない不都合も生ずることから、連続的で切れ目のないズリの排出の実現が実際上困難になってしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、トンネル掘削でコンベア方式及び車両方式によるズリ出し作業を含む場合において、連続的で切れ目のないズリの排出を実現することができるトンネル掘削におけるズリ出しシステムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明に係るトンネル掘削におけるズリ出しシステムは、ズリを搬送するコンベアを移動体にて支持してなる移動式コンベアと、前記移動式コンベアから排出されたズリを後方に搬送する複数のズリ運搬車両と、前記ズリ運搬車両により搬送されたズリを坑口方向へ連続的に搬送する連続搬送コンベアと、前記ズリ運搬車輌により搬送されたズリを前記連続搬送コンベアに一定の割合で連続的に供給するベルトフィーダーと、前記ベルトフィーダーの側方に配置されて、前記ズリ運搬車両に積載されたズリを該ベルトフィーダー上におろすことが可能となるように、前記ズリ運搬車輌の方向転換を行うターンテーブルと、を備えたことを特徴とするものである。
そして、前記移動式コンベアが、前記コンベアの下流側端部に配置される２以上の前記ズリ運搬車両の夫々に対応する排出口を有し、これらの排出口のいずれかをダンパーにて閉鎖してズリを排出する排出口を切り換える切換シュートを設けると共に、このダンパーの切り換え動作を、排出されたズリの量に応じて制御するダンパー制御装置を具備していることを特徴としている。
【０００８】
このような技術的手段において、ズリの粒度を揃えて安定した搬送状態を確保しようとする観点からすれば、前記移動式コンベアの前方に、移動式クラッシャーを備えたことが好ましい。
【０００９】
さらに、前記移動式ベルトコンベアと前記ターンテーブルとの間に、他のターンテーブルを備えていてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。図１は本発明のトンネル掘削におけるズリ出しシステムの一実施の形態が適用されたトンネルを示す概略縦断面図である。
【００１１】
同図において、符号１は発破工法による掘削がなされるトンネル、符号２はこのトンネル１の最前部である切羽、符号３は切羽２において発破により破砕され発生したズリ、符号４はズリ３を粉砕して粒度を揃える移動式クラッシャー、符号５は切羽２において発生した前記ズリ３をこの移動式クラッシャー４まで運搬して積み込むホイールローダー、符号６は前記移動式クラッシャー４にて粉砕され粒度が揃えられたズリ３を坑口方向へと連続的に搬送する移動式コンベアであって、ズリを搬送するコンベア６ａを移動体たるクローラ走行体６ｂにて支持してなるものである。
【００１２】
また、符号７はズリを一定の割合で連続的に供給するベルトフィーダー、符号８はベルトフィーダー７にて供給されたズリ３を坑口まで切れ目なく連続的に搬送する固定式の連続搬送コンベア、符号９は前記移動式コンベア６からベルトフィーダー７までズリ３を運搬する複数台のズリ運搬車両たるダンプトラック、符号１０は安全上の要請等からダンプトラック９の方向転換をなくすために設置されているターンテーブル（第１ターンテーブル１０ａ、第２ターンテーブル１０ｂ）を示している。
【００１３】
更に、図１及び図２（Ａ−Ａ断面図）において、符号１１はこのターンテーブル１０にダンプトラック９が載るために設置されているアプローチ台（第１アプローチ台１１ａ，第２アプローチ台１１ｂ、第３アプローチ台１１ｃ、第４アプローチ台１１ｄ）であって、ズリ３を積み込んだダンプトラック９は第２ターンテーブル１０ｂによって９０°回転した上で、荷台を徐々にダンプアップしてズリ３を少しずつベルトフィーダー７上におろすものである。
尚、第１ターンテーブル１０ａは、ダンプトラック９が専ら方向転換するために用いられ、一方、第４アプローチ台１１ｄは、作業が終了した後等、ダンプトラック９が坑口方向へ出ていく必要がある場合に限って用いられる。
【００１４】
本実施の形態に係る移動式コンベア６において、コンベア６ａの下流側端部には、図１及び図３（Ｂ−Ｂ断面図）に示すように、配置される２台のダンプトラック９（第１ダンプトラック９ａ、第２ダンプトラック９ｂ）の夫々の荷台に対応する部位に排出口２１（第１排出口２１ａ、第２排出口２１ｂ）を有すると共に、これらの排出口２１のうちのいずれかをダンパー２２にて閉鎖することにより、ズリを排出する排出口２１を切り換える切換シュート２３が、コンベア６ａと一体に設けられた軸２４によって回転自在に軸支されている。
【００１５】
そして、このダンパー２２には、排出されたズリ３の流量を検知するセンサー（図示外）と、当該検知したズリの流量が一定量に到達した場合に限ってダンパー２２の位置を自動的に切り換えるようダンパー２２に命令するマイクロコンピュータ（図示外）とを内蔵したダンパー制御装置２５（第１ダンパー制御装置２５ａ、第２ダンパー制御装置２５ｂ）が接続されている。
尚、ダンパー制御装置２５のセンサーとして、ズリ３の流量を検知するタイプのものに限られず、例えばズリ３の重量を検知するタイプのものでもよい。
【００１６】
次に、本実施の形態に係るトンネル掘削におけるズリ出しシステムについて図１乃至図３を用いて説明する。尚、ダンパー２２の自由端部は、切換シュート２３の内壁であって第２排出口２１ｂに係る部分に当接しているものとして説明を開始する（図３の状態）。
【００１７】
（ａ）ズリ出し作業開始
先ず、切羽２において発破工法により破砕された状態のズリ３が、ホイールローダー５によって移動式クラッシャー４に積み込まれると、当該ズリ３は、この移動式クラッシャー４によって粉砕されて粒度を揃えられた後、コンベア６ａの上流側端部に載せられる。
【００１８】
そして、この粒度を揃えられたズリ３が坑口側へと動くコンベア６ａに載せられて搬送され、下流側端部でコンベア６ａによる支持力を失うと、切換シュート２３の中へ落下していく。
【００１９】
すると、当該ズリ３は、直接第１排出口２１ａへと向かう領域内に落下していくか、又はダンパー２２に一旦当たってから第１排出口２１ａへと向かう領域内に落下していき、そして、第１排出口２１ａから排出され、第１ダンプトラック９ａの荷台上に落下する。
このようにして、第１ダンプトラック９ａへのズリ３の積載が連続的になされていき、この場合、ズリ３が第１排出口２１ａへと向かう領域内を通過して第１排出口２１ａから排出されている間、第１排出口２１ａへと向かう領域内において第１ダンパー制御装置２５ａによるズリ３の流量の測定がなされる。
【００２０】
（ｂ）ダンパー切り換え
そして、第１ダンパー制御装置２５ａによるズリ３の流量が一定量に到達したのを当該第１ダンパー制御装置２５ａに内蔵されるセンサーが検知すると、当該センサーに連動しているマイクロコンピュータがダンパー２２に対して位置を切り換えるよう命令を出す。
【００２１】
すると、切換シュート２３の内壁であって第２排出口２１ｂに係る部分に当接していたダンパー２２の自由端部が、図示矢印Ｃ方向に切り換えられ、切換シュート２３の内壁であって第１排出口２１ａに係る部分に当接する。
【００２２】
この時、切換シュート２３の内壁であって第１排出口２１ａに係る部分が傾斜していることから、当該部分とダンパー２２の自由端部との間にズリ３が挟まる等の事態は未然に回避され、ダンパー２２の切り換えは円滑かつ迅速に達成される。
【００２３】
かかるダンパー２２の切り換えがなされている間においても、コンベア６ａから切換シュート２３の中へのズリ３の落下が連続的になされており、ダンパー２２の切り換え後、切換シュート２３の中へ落下したズリ３は、直接第２排出口２１ｂへと向かう領域内に落下していくか、又はダンパー２２に一旦当たってから第２排出口２１ｂへと向かう領域内に落下していき、そして、第２排出口２１ｂから排出され、第２ダンプトラック９ｂの荷台上に落下するようになる。
【００２４】
この場合は、ズリ３が第２排出口２１ｂへと向かう領域内を通過して第２排出口２１ｂから排出されている間、第２排出口２１ｂへと向かう領域内において第２ダンパー制御装置２５ｂによるズリ３の流量の測定がなされる。
【００２５】
（Ｃ）ダンプトラックの入れ替え
そして、第１排出口２１ａへと向かう領域がダンパー２２によって閉鎖され、切り換えられた後、ズリ３が第１排出口２１ａから排出されていないことを確認してからズリ３の積み込みを終えた第１ダンプトラック９ａと空のダンプトラックとの入れ替えを行う。
即ち、第１ダンプトラック９ａは、坑口へと向かってズリ３の運搬を行い、他方、空のダンプトラック（図示外）は、第１ターンテーブル１０ａ、第１アプローチ台１１ａ、及び第２アプローチ台１１ｂによって方向転換を行った上で、第１排出口２１ａに対応する部位までバック走行を行う。
【００２６】
（ｄ）ベルトフィーダー、連続搬送コンベアによる搬送
そして、ズリ３を積み込んだ第１ダンプトラック９ａが、第２ターンテーブル１０ｂ上へと第３アプローチ台１１ｃを介して乗り込み、この第２ターンテーブル１０ｂと共に９０°回転してベルトフィーダー７に面する横方向を後方向とした上で、ズリ３が載置された荷台を徐々にダンプアップしていくと、ズリ３は自重に従って少しずつベルトフィーダー７上に落下する。
【００２７】
すると、ズリ３は、ベルトフィーダー７によって一定の割合で連続的に連続搬送コンベア８へと供給され、そして連続搬送コンベア８によって坑口へと連続搬送されることになる。尚、ベルトフィーダー７上にすべてのズリ３をおろし終え、空になった第１ダンプトラック９ａは、第２ターンテーブル１０ｂによって９０°回転して切羽２方向を前方向とした上で、次回の積み込みに備え、第３アプローチ台１１ｃを介して切羽２方向へと発進する。
【００２８】
従って、本実施の形態に係るトンネル掘削におけるズリ出しシステムによれば、移動式コンベア６の下流側端部に、排出されるズリ３の流量に応じてダンパーの位置を切り換えることにより、排出口の切り換えを可能とする切換シュート２３を設けているので、排出口に応じて配置されるダンプトラック９と相俟って、コンベア６ａの動きを停止する必要をなくすことができ、よって、ダンプトラック９へのズリ３の積載を常時行うことができ、それゆえ、連続的で切れ目のないズリ出し作業を実現することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るトンネル掘削におけるズリ出しシステムは、ズリを搬送するコンベアを移動体にて支持してなる移動式コンベアにおいて、前記コンベアの下流側端部に、配置される２以上のズリ運搬車両の夫々に対応する排出口を有し、これらの排出口のいずれかをダンパーにて閉鎖してズリを排出する排出口を切り換える切換シュートを設けると共に、このダンパーの切り換え動作を、排出されたズリの量に応じて制御するダンパー制御装置を具備させたので、発破工法によるトンネル掘削でコンベア方式及び車両方式によるズリ出し作業を含む場合において、連続的で切れ目のないズリ出し作業を担保することができ、よって、連続的で切れ目のないズリ出しシステムの実現をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のトンネル掘削におけるズリ出しシステムの一実施の形態が適用されたトンネルを示す概略縦断面図である。
【図２】  ターンテーブル及びベルトフィーダーを示す概略横断面図である。
【図３】  本発明のトンネル掘削におけるズリ出しシステムの一実施の形態を示す概略横断面図である。
【図４】  従来の移動式コンベアの一実施の形態が適用されたトンネルを示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１…トンネル
２…切羽
３…ズリ
４…移動式クラッシャー
５…ホイールローダー
６…移動式コンベア
６ａ…コンベア
６ｂ…クローラ走行体
７…ベルトフィーダー
８…連続搬送コンベア
９…ダンプトラック
１０…ターンテーブル
１０ａ…第１ターンテーブル
１０ｂ…第２ターンテーブル
１１…アプローチ台
１１ａ…第１アプローチ台
１１ｂ…第２アプローチ台
１１ｃ…第３アプローチ台
１１ｄ…第４アプローチ台
２１…排出口
２１ａ…第１排出口
２１ｂ…第２排出口
２２…ダンパー
２３…切換シュート
２４…軸
２５…ダンパー制御装置
２５ａ…第１ダンパー制御装置
２５ｂ…第２ダンパー制御装置
１０１…切羽
１０２…ホイールローダー
１０３…移動式クラッシャー
１０４…移動式コンベア
１０５…ダンプトラック
１０６…ベルトフィーダー
１０７…連続搬送コンベア
１０８…ズリ
Ｃ…矢印
【図１】
0003947286.tif 000002
【図２】
0003947286.tif 000003
【図３】
0003947286.tif 000004
【図４】
0003947286.tif 000005