(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削される坑内と地上間に設けられた輸送管と、この輸送管内を昇降して掘削物を坑内から地上に搬出し且つ地上から坑内に資材を搬入するカプセルと、上記輸送管の下端部に上記カプセルを収納した状態で水平方向に切り離し可能に接続したカプセル収納短管と、このカプセル収納短管を支持して水平ガイド枠上を往復移動する移動台車と、上記水平ガイド枠の上方に配設されて輸送管の下端から切り離された上記カプセル収納短管内のカプセルに掘削物を投入する掘削物貯留部と、水平カイド枠の下方に配設されてカプセル収納短管内のカプセルからの資材を受け入れる資材受け入れ部とから構成している特徴とするカプセル輸送装置。
【請求項２】
移動台車にカプセル収納短管を水平軸心回りに回動可能に支持させていることを特徴とする請求項１に記載のカプセル輸送装置。
【請求項３】
水平ガイド枠又は移動台車にカプセル収納短管内のカプセルが空であるか資材が装填されているかを検知する検知手段を設けていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカプセル輸送装置。
【請求項４】
坑内に配設されている掘削物貯留部からカプセル収納短管内のカプセルに掘削物を投入したのち、このカプセル収納短管を輸送管の下端に接続して収納短管内から該輸送管を通じてカプセルを地上にまで空気輸送し、地上においてカプセル内の掘削物を排出すると共に排出後にこのカプセル内に資材を装填して上記輸送管内を降下させることにより上記収納短管内に収納し、次いで、このカプセル収納短管を輸送管の下端から切り離してカプセル収納短管を資材受け入れ部にまで移動させ、該資材受け入れ部にカプセル内の資材を供給したのち、空になったこのカプセル内に再び上記のように掘削物貯留部から掘削物を投入し、このカプセル収納短管を輸送管の下端に接続してカプセルを地上側に空気輸送するカプセル輸送方法において、地上側から上記輸送管を通じてカプセル収納短管内に戻されたカプセルに対してその内部が空か資材が装填されているかを検知し、空の場合はカプセル収納短管を直接、掘削物貯留部にまで移動させてこの掘削物貯留部から該収納短管内のカプセルに掘削物を投入することを特徴とするカプセル輸送方法。
【請求項５】
カプセル収納短管の重量を検知することにより、収納短管内のカプセルが空か資材が装填されているかを判断することを特徴とする請求項４に記載のカプセル輸送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機によって地下深層部にまで立坑を掘削する場合や山岳地山に水力発電所の水圧管路用斜坑等を上方から斜め下方に向かって掘削する場合において、掘削されたズリ等の掘削物をカプセル内に収納して坑内から坑外にまで搬出する掘削物のカプセル輸送装置とそのカプセル輸送方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トンネル掘削機を使用して斜坑や立坑を掘削する場合、掘削された掘削物たるズリ（土砂を含む）を坑外にまで搬出するには、斜坑においてはベルトコンベアやバケットコンベアを使用して斜め上方に搬送し、立坑においてはバケットコンベアやスクリューコンベアを使用して垂直上方に搬送することが行われているが、ベルトコンベアやバケットコンベアでは搬送中に、ズリが振動等によってコンベアから落下して極めて危険であるばかりでなく、機器類を損傷させたりする虞れがあり、さらに、斜坑や立坑が深くなるとコンベアの継ぎ足しが必要となるが、継ぎ足したコンベアに対するズリの移載を確実に行わせることは困難であり、また、この継ぎ足し作業に多大な手間を要するという問題点がある。このため、掘削ズリを坑内からカプセル輸送により地上にまで搬送することが提案されている。
【０００３】
このカプセル輸送は、坑内と地上間に輸送管を配設してこの輸送管内を通じてカプセルを地上にまで空気輸送するように構成しており、坑内において該カプセル内に掘削ズリを投入、収納したのち、輸送管内に送り込んで地上に搬送し、地上においてカプセル内のズリを排出したのち、空になった該カプセルを上記輸送管を通じて坑内に戻し、再び、このカプセルに掘削ズリを投入、収納して輸送管内を通じて地上に搬送するという工程を繰り返し行って掘削されたズリを地上に搬出している。
【０００４】
一方、トンネル掘削機によって掘削された壁面には、リング支保や吹き付けコンクートなどによる覆工処理が行われているが、このような支保材料や吹き付けコンクリートなどの資材は、地上から坑内に向かって別途、配設した資材搬入設備によって坑内に搬入するように構成しているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、坑内に上記カプセル輸送によるズリ搬送設備と資材搬入設備を設けると、狭い坑内の作業空間が一層、狭くなって作業能率を著しく低下させることになるばかりでなく、安全性においても問題が生じ、また、設備費が高騰するといった問題点がある。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、カプセル輸送によるズリ等の掘削物搬送設備に資材搬入設備を兼備させることによって、坑内における作業能率の向上と安全性を図ると共に設備費を安価にして経済性を高め、さらに、カプセルに対する掘削物の投入、収納と、坑内に搬入された資材の受け入れとが坑内の狭い空間部においても容易に且つ能率よく行えるようにすることを目的とした掘削物のカプセル輸送装置とその輸送方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の掘削物のカプセル輸送装置は、請求項１に記載したように、掘削される坑内と地上間に設けられた輸送管と、この輸送管内を昇降して掘削物を坑内から地上に搬出し且つ地上から坑内に資材を搬入するカプセルと、上記輸送管の下端部に上記カプセルを収納した状態で水平方向に切り離し可能に接続したカプセル収納短管と、このカプセル収納短管を支持して水平ガイド枠上を往復移動する移動台車と、上記水平ガイド枠の上方に配設されて輸送管の下端から切り離された上記カプセル収納短管内のカプセルに掘削物を投入する掘削物貯留部と、水平カイド枠の下方に配設されてカプセル収納短管内のカプセルからの資材を受け入れる資材受け入れ部とから構成している。
【０００８】
上記掘削物のカプセル輸送装置において、請求項２に係る発明は、上記移動台車にカプセル収納短管を水平軸心回りに回動可能に支持させていることを特徴とし、請求項３に係る発明は、上記水平ガイド枠又は移動台車にカプセル収納短管内のカプセルが空であるか資材が装填されているかを検知する検知手段を設けていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る発明は、上記カプセル輸送装置を用いた掘削物のカプセル輸送方法であって、坑内に配設されている掘削物貯留部からカプセル収納短管内のカプセルに掘削物を投入したのち、このカプセル収納短管を輸送管の下端に接続して収納短管内から該輸送管を通じてカプセルを地上にまで空気輸送し、地上においてカプセル内の掘削物を排出すると共に排出後にこのカプセル内に資材を装填して上記輸送管内を降下させることにより上記収納短管内に収納し、次いで、このカプセル収納短管を輸送管の下端から切り離してカプセル収納短管を資材受け入れ部にまで移動させ、該資材受け入れ部にカプセル内の資材を供給したのち、空になったこのカプセル内に再び上記のように掘削物貯留部から掘削物を投入し、このカプセル収納短管を輸送管の下端に接続してカプセルを地上側に空気輸送することを特徴とするものである。
【００１０】
この掘削物のカプセル輸送方法において、地上側から上記輸送管を通じてカプセル収納短管内に戻されたカプセルに対してその内部が空か資材が装填されているかを検知し、空の場合はカプセル収納短管を直接、掘削物貯留部にまで移動させてこの掘削物貯留部から該収納短管内のカプセルにズリを投入することを特徴とし、請求項６に係る発明は、上記カプセル収納短管の重量を検知することにより、収納短管内のカプセルが空か資材が装填されているかを判断することを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
トンネル掘削機によって掘削されたズリ等の掘削物は、一旦、掘削物貯留部に貯留される。この掘削物貯留部は、坑内と地上間に設けれたカプセル輸送管の下端部に近傍した坑内に設置されてあり、カプセル輸送管の下端から切り離されたカプセル収納短管は移動台車に支持された状態で水平ガイド枠上を上記掘削物貯留部の下方にまで移動する。そして、この収納短管内に収納しているカプセルが空である場合には掘削物貯留部からこのカプセル内に掘削物を投入、収容したのち、移動台車を輸送管の下方にまで復帰させ、このカプセル収納短管の開口端を輸送管の開口下端に気密状態に接続する。
【００１２】
しかるのち、カプセル収納短管から輸送管内を通じてカプセルを地上まで空気輸送し、内部に収容している掘削物を排出する。こうして空になったカプセルを坑内に戻す際に、地上から坑内に搬入する資材がある場合には、その資材をカプセル内に入れて輸送管を通じて該輸送管の下端に接続している収納短管内にまで降下させる。
【００１３】
カプセルが収納短管内に収納されると、この収納短管を輸送管の下端から切り離して該収納短管を支持している移動台車を上記掘削物貯留部の下方に向かって移動させる。この際、カプセル収納短管の重量等の検出によってカプセルが空であるのか資材が入っているのかを判別し、空であることを確認した場合にはカプセル収納短管を起立状態のままズリ貯留部の下方に臨ませ、上述したようにこの掘削物貯留部からカプセル内に掘削物を投入、収容する。
【００１４】
一方、カプセル内に資材が入っている場合には、カプセル収納短管を水平軸心回りに回動させて移動台車の下方に設置している資材受け入れ部内に投入し、カプセルを空にしたのち、起立状態にして掘削物貯留部の下方に臨ませ、上記同様に掘削物貯留部からカプセル内に掘削物を投入、収容する。しかるのち、このカプセル収納短管を輸送管の下端にまで移動、復帰させて、再び、輸送管の下端に収納短管の上端を接続したのち、地上にまで空気輸送を行うものである。
【００１５】
なお、輸送管内でカプセルを空気輸送により昇降させるには、例えば、輸送管の上傾端に吸気ブロワーを連結、連通させておき、この吸気ブロワーによる吸気作用で輸送管内を真空状態にすることによりカプセルを引き上げる手段を採用することができる。また、輸送管は定尺の管体を順次、直列状に接続してなり、トンネル掘削機によって管体の長さに相当する斜坑が掘削されると、新たな管体を継ぎ足していくものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明する。図１はトンネル掘削機Ａによって立坑Ｔを切り下げ掘削している状態を示すもので、トンネル掘削機Ａはその中心部に設けている小径垂直筒部１の下端側にカッタ板２を回転自在に配設していると共に、上記小径垂直筒部の開口上端に固定足場を兼用した水平固定支持台３の下面中央部を一体に固着してあり、この水平固定支持台３上に第１〜第４デッキ4A、4B、4C、4Dを上下方向に所定間隔を存した状態で一体に連結してなる設備室４を配設している。
【００１７】
この設備室４は上下に隣接するデッキ間の外周部間を周方向に所定間隔毎に配設している複数本の連結柱材4a〜4dによって一体に連結していると共に最下部のデッキ4Dを上記水平固定支持台３上に一定長さを有する複数本の支柱５によって支持されている。なお、支柱５の上下端部を最下部のデッキ4Dの下面と水平固定支持台３の上面とに固着しておいてもよいが、図においては、水平固定支持台３上に複数個のデッキ水平度調整ジャッキ６を設置、固定し、このジャッキ６に支柱５の下端面を連結、支持させている。このように構成しておくことによって、トンネル掘削機Ａが掘削中に傾いても、ジャッキ６を調整することによってデッキ4A〜4Dを常に水平に維持しておくことができ、デッキが立坑Ｔの掘削壁面ｔに当接することがない。なお、図示していないが、上下に隣接するデッキ間には昇降階段が配設されている。
【００１８】
また、トンネル掘削機Ａによって掘削された立坑Ｔ内と地上Ｇとの間には掘削物である掘削ズリＢを地上にカプセル輸送により搬出するための輸送管７が配設されている。この輸送管７は複数本の定尺の管体を直列にして気密状態となるように連結してなるもので、上記設備室４における最下部のデッキ4Dの一側部から上方側のデッキ4A〜4Cの一側部を貫通して立坑Ｔ内を通じて地上Ｇにまで配設されてあり、中間デッキ4Cから下方のデッキ4Dに向かって下方に垂直に垂下している該輸送管７の下端部の開口下端には、有底円筒形状のカプセル８を収納している収納短管９の開口上端が他側方に向かって切り離し可能に且つ気密状態に接続している。なお、この収納短管９はその内外径を輸送管７の内外径と同一に形成されている。
【００１９】
さらに、最下部のデッキ4Dの両側部上に前後一対の支持ジャッキ10を立設状態に設置してこれらの支持ジャッキ10により水平ガイド枠11の下面四隅部を支持させてあり、支持ジャッキ10のロッドを伸縮させることによって水平ガイド枠11を上下移動させるように構成していると共に、この水平ガイド枠11上に移動台車12を走行可能に配設し、水平ガイド枠11の他側部上に装着している水平移動用ジャッキ13のロッド端をこの移動台車12に連結して該ジャッキ13の作動により移動台車12を水平ガイド枠11上で往復移動させるように構成している。
【００２０】
この移動台車12には上記カプセル収納短管９が支持されているもので、その支持構造としては、図２に示すように、収納短管９の長さ方向の中間部における前後外周面に水平軸14、14を突設し、この水平軸14、14を移動台車12の前後部上に回動自在に支持させて通常においては収納短管９を起立状態に保持していると共に、水平軸14を移動台車12に設置した駆動モータ16によってスプロケットホイール間に掛け渡したチェーン等を介して回動させることにより、収納短管９を起立状態から他側方に向かって傾動させるように構成している。
【００２１】
また、上記水平ガイド枠11を昇降可能に支持する支持ジャッキ10、10のシリンダには、輸送管７からカプセル収納短管９が切り離された時に、このカプセル収納短管９の重量を支持ジャッキ10のシリンダ内の圧力を検知することにより測定してカプセル８が空であるか資材が投入されているかを検出するための検知手段である圧力計30が配設されている。31は支持ジャッキ10に圧油を供給するための装置である。なお、このような検知手段としては、上記した支持ジャッキ10のシリンダ内の圧力を検出する圧力計30に限らず、例えば、移動台車12の車軸と台との間に荷重計を配設した構造や、水平ガイド枠11の上方に配設している後述する掘削物貯留部15の側壁にテレビカメラを設置して、輸送管７から切り離されたカプセル内の状態を直接、検知するように構成した構造の検知手段を採用してもよい。
【００２２】
一方、上記移動台車12を配設している設備室４における最下部のデッキ4Dに対して上方側の中間デッキ4C上には、トンネル掘削機Ａによって掘削されたズリＢを一旦、貯留しておくストックビンからなる貯留部15が配設されてあり、この掘削物貯留部15のホッパ形状に形成している下端部を中間デッキ4Cを貫通して下方のデッキ4Dに配設している上記水平ガイド枠11の中間部上方に臨ませている。なお、この掘削物貯留部15の下端開口部には開閉板15a が設けられている。
【００２３】
さらに、最下部のデッキ4Dにおける他側部側には適宜大きさの容器からなる資材受け入れ部17を設置してあり、この上端開口部を水平ガイド枠11の下方に臨ませている。なお、この資材受け入れ部17には資材取り出し口（図示せず）が設けられている。
【００２４】
上記カプセル輸送管７内でカプセル８を昇降させる手段としては、地上側に達している輸送管７の上端に蓋7aを気密的に装着し、この蓋7aを貫通して吸気管18を輸送管７の上端部内に連結、連通させていると共に吸気管18を地上に設置した吸気ブロワー19に接続する一方、輸送管７の下端側においては、この輸送管７の下端に気密状態に接続するカプセル収納短管９の底部にバルブ31によって開閉可能な送気用短管32を接続してなるカプセル昇降手段を採用している。
【００２５】
なお、地上側に突出させている輸送管７の上端部には、輸送管７の上端部内にまで搬送されたカプセルの底面を一旦、支持しておく底面支持部材が出没自在に配設されていると共にこのカプセルを管外に送り出すための開閉扉（図示せず）が設けられている。
【００２６】
立坑Ｔを掘削するトンネル掘削機Ａにおける上記カッタ板２は、その回転中心部21を小径の水平部分に形成されていて該回転中心部21から外周端に向かって上方に傾斜した逆截頭円錐形状に形成されていると共に下面に多数個のローラビット22を下方に向かって突設してあり、さらに、周方向に所定間隔毎にズリ取込み開口部23を設けていると共にこのズリ取込み開口部23の回転方向に面している側端縁に、掘削ズリＢを機内側に向かって掻き上げ且つ上記回転中心部21上に設けているズリ貯留凹部20に向かって掻き寄せるように傾斜した傾斜スクレーパ24を固着している。
【００２７】
このように構成しているカッタ板２はその外周端に内径方向に向かってアーム部材2aを突設してこれらのアーム部材2aの内端にリング部材2bを一体に固着し、該リング部材2bをトンネル掘削機Ａの上記小径垂直筒部１の下端部外周面に一体に固着した円形固定枠25の下端外周部に回転自在に支持させてあり、このリング部材2bの内周面に設けている円形ラックに、円形固定枠25上に設置しているカッタ板駆動用モータ26の回転軸に固着したピニオンを噛合させてモータ26の駆動によりカッタ板２を回転させるように構成している。
【００２８】
さらに、上記円形固定枠25の外周面に、周方向に所定間隔毎に下向きに傾斜した傾斜ジャッキ27と上向きに傾斜した傾斜ジャッキ28との内端部を上下方向に回動自在に連結、支持してあり、これらの傾斜ジャッキ27、28の外端部を周方向に複数分割しているグリッパ29に連結収納短管９、該傾斜ジャッキ27、28を伸長させることによってグリッパ29を掘削壁面ｔに圧着させてトンネル掘削機Ａを支持させながら下方に推進させるように構成している。
【００２９】
このカッタ板２における上記ズリ貯留凹部20から上記ズリストック部である貯留部15に掘削ズリＢを送り込む搬送手段33は、ズリ搬出管33a と給水管33b とからなり、ズリ排出管33a はその開口下端を上記ズリ貯留凹部20の上面に集合する掘削ズリＢに臨ませていると共に、このズリ貯留凹部20側から上方に向かって配管されてその上端部を上記中間デッキ4Cの他側部上に配設している傾斜フイルター34の上傾端部側の上方に臨ませてあり、この傾斜フイルター34の下傾端を上記掘削物貯留部15上に臨ませて傾斜フイルター34により水分を分離させたズリを掘削物貯留部15内に落下させるようにしている。
【００３０】
また、上記給水管33b の下端部はＶ字状に屈折していてその上端開口部をズリ排出管33a の下端部に連結、連通させてあり、この給水管33b に圧縮空気と共に水を供給して該給水管33b の先端から排出管33a 内に下端から上方に向かう圧力水を噴出させ、エゼクタ作用によって排出管33a の開口下端部側に吸引力を発生させて掘削ズリＢを吸入し、上方に圧送するように構成している。
【００３１】
以上のように構成したトンネル掘削機Ａによって立坑Ｔを掘進すると共に掘削されたズリ（土砂を含む）Ｂを地上にまで搬出する方法について説明すると、立坑Ｔの掘進は上記傾斜ジャッキ27、28によってグリッパ29を掘削壁面ｔに圧着させることにより、該掘削壁面ｔに推進反力をとると共にトンネル掘削機Ａの支持を行わせ、円形固定枠25から斜め上方に傾斜している傾斜ジャッキ28を伸長させることにより、トンネル掘削機Ａを垂直下方に推進させながらカッタ板２によって切羽の岩盤を切り下げ掘削していく。なお、円形固定枠25から斜め下方に傾斜しているジャッキ27は掘削壁面ｔに対するグリッパ29の下端部の圧着力を調整してトンネル掘削機Ａが必要以上に下動するのを阻止する突っ張り作用を行うものである。
【００３２】
掘削されたズリＢは、ズリ取込み開口部23の側端縁に固着しているスクレーパ24によってズリ取込み開口部24を通じてカッタ板２の裏面側、即ち、上面側に掻き上げられると共にカッタ板２の回転中心部21に向かって掻き寄せられながら、カッタ板２の回転中心部21上のズリ貯留凹部20に寄せ集められ、このズリ貯留凹部20から搬送手段33の排出管33a を通じて給水管33b からの圧縮空気と水と共に上方の設備室４における中間デッキ4Cの他側部上に配設している傾斜フイルター34上に排出され、この傾斜フイルター34によって水と分離させられて掘削物貯留部15内に落下、貯留される。なお、傾斜フイルターから分離した水は配管35を通じて再び圧縮空気と共に排出管33により掘削ズリの圧送に使用される。
【００３３】
この掘削物貯留部15内の掘削ズリＢを開閉板15a を開くことによって、この掘削物貯留部15の下方に待機しているカプセル収納短管９、即ち、設備室４における下方のデッキ4D上に配設している移動台車12により支持された収納短管９内のカプセル８内に投入し、このカプセル８内に一定量のズリＢが収容されると、移動台車12を水平ガイド枠11上で輸送管７の下端にまで移動させて収納短管９の開口上端を輸送管７の開口下端に対向させ、支持ジャッキ10によって水平ガイド枠11を上動させることにより、移動台車12と共に収納短管９を上動させてこの収納短管９の開口上端を輸送管７の開口下端に気密状態に圧着、接続させる。
【００３４】
しかるのち、地上Ｇ側に設置している吸気ブロワー19を作動させてカプセル輸送管７内の空気を排気すると、カプセル８がその真空吸引力によって収納短管９内から輸送管７内を上昇して地上にまで搬送される。この際、上記吸気ブロワー19による排気に応じて輸送管７の下端に接続している上記収納短管９の底面の送気用短管32を通じてカプセル８の底面下方側の輸送管７内に外気を送り込む。
【００３５】
カプセル８が地上Ｇに達すると、輸送管７からこのカプセル８を取り出して内部に収容しているズリＢを排出する。こうして、空になったカプセル８を輸送管７を通じて坑内に戻す際に、作業現場において必要な資材、例えば、支保材や吹付けコンクリートなどの資材がある場合には、その資材をカプセル８内に入れたのち、輸送管７内を通じて降下させる。この際、カプセル８はその自重によって輸送管７内の空気を下方に押し出しながら降下し、輸送管７の下端側において送気用短管32からの排気量をバルブ31の開度を調整することにより、カプセル８の急激な降下を抑制しながらカプセル８を空気クッションによって徐々に降下するものである。
【００３６】
カプセル８が輸送管７の下端に接続している収納短管９内に収納されると、この収納短管９を支持した移動台車12を走行自在に設置させている水平ガイド枠11を、支持ジャッキ10の収縮によって僅かに降下させることにより、輸送管７の下端からカプセル収納短管９の上端開口部を切り離す。次いで、この切り離したカプセル収納短管９の重量を検知手段30によって測定して予め測定しておいた空状態のカプセル８を含む収納短管９の重量と比較し、両者が略等しければ、カプセル８が空であることを確認することができる一方、検知手段30によって測定された重量が大きければ、カプセル８内に資材が収納されていることを確認することができる。
【００３７】
従って、カプセル８が空である場合には、収納短管９を起立状態のまま、水平ガイド枠11上を移動台車12を移動させて上記掘削物貯留部15の下方に位置させ、この掘削物貯留部15の開閉板15a を開放してカプセル８内にズリＢを投入し、カプセル８が所定の重量に達すると、ズリの供給を停止して移動台車12によりこのカプセル８を収納している収納短管９を輸送管７の下方にまで搬送する。
【００３８】
一方、カプセル８に資材が入っている場合には、水平ガイド枠11上の適所まで移動台車12を移動させたのち、図４に示すように収納短管９を水平軸14回りに回動させることによってその開口端を斜め下方に向けて下方の資材受け入れ部17内に資材を投入する。しかるのち、収納短管９を起立状態にして掘削物貯留部15の下方にまで移動させ、空になったカプセル８内に上記同様にして掘削物貯留部15からズリを一定量、投入、収容させる。
【００３９】
こうして、掘削ズリＢを所定量、収容したカプセル８は、収納短管９内に収納された状態で上述したように輸送管７の下方にまで搬送され、支持ジャッキ10によって水平ガイド枠11を上動させることにより、収納短管９の開口上端を輸送管７の開口下端に気密状態に圧着、接続させたのち、地上Ｇ側に設置している吸気ブロワー19を作動させて輸送管７内を通じて地上Ｇに空気輸送され、地上Ｇにおいて該カプセル８内のズリＢを排出したのち、再び、輸送管７を通じて収納短管９内に戻され、輸送管７の下端からこの収納短管９を切り離したのち、該カプセル８内に資材が入っているかどうかを検出して資材が入っている場合には、資材を受け入れ部17に排出し、入っていない場合にはそのまま掘削物貯留部15から所定量のズリを受け入れ、再び、輸送管７内を通じて地上にまでカプセル８を輸送する工程を繰り返し行って、トンネル掘削機Ａにより掘削されたズリＢを地上に排出するものである。
【００４０】
また、上記カプセル８は、地上から坑内に搬入すべき資材や機器類等が多い場合には、掘削ズリＢを収容することなく空のまま、輸送管７によって地上Ｇにまで搬送され、内部に資材等を収容したのち、輸送管７を通じて坑内に搬入し、資材受け入れ部17に供給する作業を繰り返し行ったのち、再び、掘削ズリＢの搬出に使用してもよく、また、坑内において不必要となった機器類等を地上に搬出するのに使用することもできる。なお、以上の実施の形態においては、立坑Ｔ内からの掘削ズリＢの搬出について説明したが、トンネル掘削機Ａによって斜坑を掘削しながら掘削したズリ等の掘削物をこの斜坑を通じて輸送管により上記同様にして搬出することができるのは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明の掘削ズリのカプセル輸送装置によれば、請求項１に記載したように、掘削される坑内と地上間に設けられた輸送管と、この輸送管内を昇降して掘削物を坑内から地上に搬出し且つ地上から坑内に資材を搬入するカプセルと、上記輸送管の下端部に上記カプセルを収納した状態で水平方向に切り離し可能に接続したカプセル収納短管と、このカプセル収納短管を支持して水平ガイド枠上を往復移動する移動台車と、上記水平ガイド枠の上方に配設されて輸送管の下端から切り離された上記カプセル収納短管内のカプセルに掘削物を投入する掘削物貯留部と、水平カイド枠の下方に配設されてカプセル収納短管内のカプセルからの資材を受け入れる資材受け入れ部とから構成しているので、カプセルを坑内と地上間に配設した輸送管内を昇降させることによって、狭い坑内であっても掘削された掘削物をカプセル内に収容して坑内から地上側に搬出したり、立坑等の掘削に必要な資材をカプセル内に入れて地上から坑内に搬入する作業が安全に且つ能率よく行うことができるものであり、その上、１本のカプセル輸送管によって掘削物搬送設備と資材搬入設備とを兼備させているのから、構造が簡単であって安価な装置を提供することができる。
【００４２】
さらに、輸送管の下端部に水平方向に切り離し可能に接続しているカプセル収納短管は、水平ガイド枠上を走行する移動台車によって支持されているので、掘削物貯留部の下方や資材受け入れ部側に対するカプセル収納短管の移動や輸送管の下端に対する該収納短管の接続作業が円滑に且つ正確に行えると共に、掘削物貯留部と資材受け入れ部とは水平ガイド枠を挟んでそれぞれ上下側の立坑空間部内に設置しているので、坑内の狭い空間部を有効に利用して掘削作業の妨げにならない位置に配設しておくことができる。
【００４３】
さらに、請求項２に係る発明によれば、上記移動台車にカプセル収納短管を水平軸心回りに回動可能に支持させているので、カプセル内に資材が収容されている場合には、資材受け入れ部の上方において収納短管を回動させることにより、カプセル内の資材を容易に資材受け入れ部内に送り込むことができる。
【００４４】
また、請求項３に係る発明によれば、上記水平ガイド枠又は移動台車にカプセル収納短管内のカプセルが空であるか資材が装填されているかを検知する検知手段を設けているので、資材受け入れ部に対するカプセル内からの資材の送り込みや、資材受け入れ部側に移動させることなく直接、掘削物貯留部の下方に空のカプセルを位置させて該カプセルに掘削物を収容する作業が正確に且つ自動的に行うことができ、作業能率の向上を図ることができる。
【００４５】
同様に、上記請求項１ないし請求項３に記載のカプセル輸送装置を使用した請求項４、請求項５に記載のカプセル輸送方法によれば、上記カプセル輸送管によって掘削物搬送設備と資材搬入設備とを兼備させているので、掘削物の搬出や資材の搬入作業が円滑に能率よく行うことができると共に、坑内における作業能率の向上と安全性を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】掘削物輸送装置を備えたトンネル掘削機によって立坑を掘削している状態の簡略縦断正面図、
【図２】輸送管の下端に収納短管を接続している状態を示す簡略正面図、
【図３】収納短管内のカプセルにズリを投入している状態を示す簡略正面図、
【図４】カプセル内の資材を資材受け入れ部に排出している状態を示す簡略正面図。
【符号の説明】
Ａ  トンネル掘削機
Ｂ  ズリ
Ｔ  立坑
２  カッタ板
７  輸送管
８  カプセル
９  収納短管
11  水平ガイド枠
12  移動台車
15  掘削物貯留部
17  資材受け入れ部
30  検知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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