(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土砂をストック場所に搬送して撒き出すことにより、該土砂を積み上げるようにした土砂の撒き出しシステムにおいて、
ストック場所の上方に設けた土砂の固定供給口の直下に位置して、該固定供給口から受け取った土砂を水平搬送するとともに、搬送した土砂の排出口がその搬送方向に移動自在となった第１搬送装置と、
該第１搬送装置の排出口の直下に位置するとともに、該排出口の移動と同期して水平移動し、かつ該排出口から受け取った土砂を該第１搬送装置の搬送方向と直交する方向に水平搬送し、搬送した土砂の撒き出し口がその搬送方向に移動自在となった第２搬送装置と、を備えた、土砂の撒き出しシステムであって、
上記撒き出し口とこの撒き出し口から撒き出されて積み上げられる土砂の天端との間の距離を計測する高さ計測センサーを設け、この高さ計測センサーの計測値に基づいて該天端が所定高さに達した時点で該撒き出し口をその位置から移動するよう構成されており、
上記第１搬送装置と上記第２搬送装置との間の距離を計測する水平計測センサーを設け、この水平計測センサーの計測値に基づいて第１搬送装置の排出口と第２搬送装置とを同期して移動させるよう構成されており、
上記第１搬送装置と上記第２搬送装置は、移動速度が等速とされ、モータの電磁開閉器の開閉時間を同じくすることで相互の距離が一定に保持されるよう制御され、一定の距離が保持できない場合に上記水平計測センサーにより相互の距離が修正されるよう構成されていることを特徴とする土砂の撒き出しシステム。
【請求項２】
上記第１搬送装置の排出口を上記土砂の固定供給口を挟んで一対設けるとともに、該第１搬送装置による土砂の搬送方向を正逆切り換え可能としたことを特徴とする請求項１に記載の土砂の撒き出しシステム。
【請求項３】
上記第２搬送装置の撒き出し口を上記第１搬送装置の排出口を挟んで一対設けるとともに、該第２搬送装置による土砂の搬送方向を正逆切り換え可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の土砂の撒き出しシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストック場所に搬送した土砂や穀物などの粉粒体を、撒き出しにより積み上げておくようにした撒き出しシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
大掛かりな掘削現場では、大量に発生する掘削土砂を一旦ストック場所に仮積みし、これをトラックなどで除々に積み出しするようになっている。このように土砂がストック場所に仮積みされる際、従来ではトリッパーコンベヤやブルドーザーなどの重機が用いられる。
【０００３】
トリッパーコンベヤは先端部の撒き出し口をストック場所の上方に位置させて土砂を搬送することにより、撒き出し口から撒き出された土砂は山状となって積み上げられる。そして、その場所の積み上げ高さが所定高さに達すると上記撒き出し口を別の場所に移動して、その移動した場所に土砂を積み上げていくことになる。また、重機にあっても同様に土砂を掻き上げて積み上げていくことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の仮積み方法ではストック場所に設置若しくは接して移動するトリッパーコンベヤや重機などが用いられるため、これらトリッパーコンベヤ自体および重機自体によって土砂の積み上げが制限されてしまうことになる。つまり、トリッパーコンベヤは地面に設置した自身のスペースおよびその移動方向を確保する必要があるため、それらの部分に土砂を積み上げることはできず、ストック場所の有効スペースが減少してしまう。
また、トリッパーコンベヤはその構造上、撒き出し位置の移動は予め決められた直線的な軌跡となり、土砂を積み上げる配列方向の自由度が少なくなってしまう。
更に、撒き出した土砂が許容高さまで積み上げられると、この撒き出し口を隣に大きく移動して再度撒き出しを開始するようになっている。このため、土砂を積み上げた山部分の間隔が必然的に大きくなり、各山部分間に大きな谷状のデッドゾーンが形成されることにより、仮置き場所に積み上げられる土砂のストック許容量が減少してしまう。
また、重機ではこれが移動する動線（通路）を確保する必要があるため、その動線部分がデッドスペースとなって土砂のストック許容量が減少してしまうとともに、この重機の操作には熟練したオペレータが必要になってしまう。
【０００５】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、土砂などの粉粒体の搬送経路および撒き出し口の高さを高位置に保持してストック場所の全域を有効に利用するとともに、粉粒体の積み上げ高さを全体に亘って均等化してデッドゾーンを無くすことにより、ストック許容量の増大を図ることができる粉粒体の撒き出しシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明の粉粒体の撒き出しシステムにあっては、土砂をストック場所に搬送して撒き出すことにより、該土砂を積み上げるようにした土砂の撒き出しシステムにおいて、ストック場所の上方に設けた土砂の固定供給口の直下に位置して、該固定供給口から受け取った土砂を水平搬送するとともに、搬送した土砂の排出口がその搬送方向に移動自在となった第１搬送装置と、該第１搬送装置の排出口の直下に位置するとともに、該排出口の移動と同期して水平移動し、かつ該排出口から受け取った土砂を該第１搬送装置の搬送方向と直交する方向に水平搬送し、搬送した土砂の撒き出し口がその搬送方向に移動自在となった第２搬送装置と、を備えた、土砂の撒き出しシステムであって、上記撒き出し口とこの撒き出し口から撒き出されて積み上げられる土砂の天端との間の距離を計測する高さ計測センサーを設け、この高さ計測センサーの計測値に基づいて該天端が所定高さに達した時点で該撒き出し口をその位置から移動するよう構成されており、上記第１搬送装置と上記第２搬送装置との間の距離を計測する水平計測センサーを設け、この水平計測センサーの計測値に基づいて第１搬送装置の排出口と第２搬送装置とを同期して移動させるよう構成されており、上記第１搬送装置と上記第２搬送装置は、移動速度が等速とされ、モータの電磁開閉器の開閉時間を同じくすることで相互の距離が一定に保持されるよう制御され、一定の距離が保持できない場合に上記水平計測センサーにより相互の距離が修正されるよう構成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、上記第１搬送装置の排出口を上記土砂の固定供給口を挟んで一対設けるとともに、該第１搬送装置による土砂の搬送方向を正逆切り換え可能とする。
【０００８】
また、上記第２搬送装置の撒き出し口を上記第１搬送装置の排出口を挟んで一対設けるとともに、該第２搬送装置による土砂の搬送方向を正逆切り換え可能とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１から図８は本発明の粉粒体の撒き出しシステムの一実施形態を示し、図１は撒き出しシステムの要部構成を示す斜視図、図２は撒き出しシステムの全体正面図、図３は撒き出しシステムの全体側面図、図４は撒き出しシステムの作動状態を示す全体側面図、図５は第１搬送装置と第２搬送装置との位置関係を示す要部拡大側面図、図６は撒き出しシステムにより土砂をストック場所に撒き出す方向性を示す平面図、図７は撒き出しシステムの土砂撒き出し手順を示すフローチャート、図８は土砂撒き出し手順を１つのブロックで示す説明図である。
【００１２】
本実施形態の撒き出しシステム１０は、図１から図３に示すように掘削土砂１１を粉粒体として、その掘削現場の近傍に設けたストック場所Ｐに該掘削土砂１１を積み上げる場合を例にとって以下説明する。即ち、本実施形態の粉粒体の撒き出しシステム１０は、ストック場所Ｐの上方に固定的に設けた土砂１１の固定供給口１２の直下に位置して、該固定供給口１２から受け取った土砂１１を水平搬送するとともに、搬送した土砂１１の排出口１３がその搬送方向に移動自在となった第１搬送装置としての可動コンベヤ１４と、該可動コンベヤ１４の排出口１３の直下に位置するとともに、該排出口１３の移動と同期して水平移動し、かつ該排出口１３から受け取った土砂１１を該可動コンベヤ１４の搬送方向と直交する方向に水平搬送し、搬送した土砂１１の撒き出し口１５がその搬送方向に移動自在となった第２搬送装置としての撒き出しコンベヤ１６と、を備えて構成される。
【００１３】
上記固定供給口１２には、第１固定コンベヤ２０および第２固定コンベヤ２１を介して土砂１１が供給されるようになっており、まず、垂直コンベア２２を介して地下から揚重される掘削した土砂１１を第１固定コンベヤ２０の基端部２０ａに受け渡し、そして、この第１固定コンベヤ２０によって搬送された土砂１１を先端部２０ｂから上記第２固定コンベヤ２１の基端部２１ａに受け渡すようになっている。該第２固定コンベヤ２１は上記第１固定コンベヤ２０と直交する方向に配置され、これの先端部が上記固定供給口１２となっている。
【００１４】
第１固定コンベヤ２０および第２固定コンベヤ２１は、上記ストック場所Ｐのほぼ全域を覆うように所定高さをもって構築される架台３０に支持される。該架台３０はストック場所Ｐの両側に沿って立設される複数本の鉄骨柱３１と、対向される各鉄骨柱３１の上端部間に跨って結合される複数本の大梁３２とによって門型に構成される。そして、上記第１固定コンベヤ２０が該大梁３２と同方向となる左右方向（図１中Ｙ方向）に配置されて架台３０の図３中右端寄りに位置しており、該第１コンベヤ２０はその先端部２０ｂが大梁３２の中央部上方まで届くように上方傾斜されて該架台３０に固定される。
【００１５】
一方、第２固定コンベヤ２１は上記第１固定コンベヤ２０に対して直角となる前後方向（図１中Ｘ方向）を指向して配置され、該第２固定コンベヤ２１の基端部２１ａを第１固定コンベヤ２０の先端部２０ｂの直下に配置した状態で上記大梁３２の上側に固定してある。このとき、該第２固定コンベヤ２１の固定供給口１２が架台３０の平面上でほぼ中央部に配置されている。
【００１６】
また、本実施形態では上記架台３０全体を覆うように無柱構造の大屋根Ｒが設けられ、該大屋根Ｒで該ストック場所Ｐの内外を隔絶することにより粉塵や騒音が外方に漏れるのを遮断してある。
【００１７】
上記架台３０には上記可動コンベヤ１４および上記撒き出しコンベヤ１６が支持されるようになっている。可動コンベヤ１４は、記第２固定コンベヤ２１の直下にこれと同方向を指向して配置され、前後移動自在となったＵ型フレーム３３に固定される。該Ｕ型フレーム３３は図５に示すようにその幅方向両側部に一対のローラ３４が設けられる一方、図２に示したように上記大梁３２にブラケット３５を介して一対のＨ型鋼３６が該大梁３２に直交する方向に取り付けられ、該Ｈ型鋼３６の下端フランジをレールとして上記ローラ３４が転動することにより、該Ｕ型フレーム３３は前後方向に移動自在となっている。該Ｕ型フレーム３３の移動は図外のコントローラによって自動制御され、上記撒き出しコンベヤ１６の前後移動と同期して移動される。
【００１８】
上記可動コンベヤ１４には上記第２固定コンベヤ２１の固定供給口１２から土砂１１が受け渡され、これを排出口１３に搬送する。該排出口１３は本実施形態では可動コンベヤ１４の両端部にそれぞれ設けられ、前方（図１中手前側）を前方排出口１３ａとするとともに、後方（図１中向こう側）を後方排出口１３ｂとし、これら両排出口１３ａ，１３ｂは該可動コンベヤ１４の搬送方向を正逆に切り換えることにより任意に選択できる。
【００１９】
一方、上記撒き出しコンベヤ１６は、上記排出口１３の直下で直交方向に配置され、図５に示したように前後移動自在な可動梁３７に移動自在となった台車３８に固定される。可動梁３７は図３にも示したようにその両端部に車輪３９が設けられ、架台３０の両側に立設された一連の鉄骨柱３１間に跨って取り付けられるレール４０に前後（Ｘ）移動自在に取り付けられる。一方、台車３８はこれの車輪４１が上記可動梁３７の長さ方向に設けられたレール４２を左右（Ｙ）方向に移動自在に転動される。上記可動梁３７の前後移動および上記台車３８の左右方向移動は上記コントローラによって自動制御され、土砂１１の積み上げ状態によって移動されるようになっている。
【００２０】
上記撒き出しコンベヤ１６には上記可動コンベヤ１４の排出口１３から土砂１１が受け渡され、これを撒き出し口１５に搬送して、この撒き出し口１５から土砂１１をストック場所Ｐに撒き出すことにより土砂１１が積み上げられる。該撒き出し口１５は上記可動コンベヤ１４と同様に撒き出しコンベヤ１６の両端部にそれぞれ設けられ、右方を右方撒き出し口１５ａとするとともに、左方を左方撒き出し口１５ｂとし、これら両撒き出し口１５ａ，１５ｂは該撒き出しコンベヤ１６の搬送方向を正逆に切り換えることにより任意に選択できる。
【００２１】
従って、本実施形態の土砂の撒き出しシステム１０では、図３に示すように架台３０のほぼ中央部に配置された固定供給口１２から可動コンベヤ１４に受け渡された土砂１１は、該可動コンベヤ１４で搬送されて前方排出口１３ａまたは後方排出口１３ｂの一方から撒き出しコンベヤ１６に受け渡され、そして、該撒き出しコンベヤ１６で搬送されて右方撒き出し口１５ａまたは左方撒き出し口１５ｂの一方から撒き出されることになる。このとき、可動コンベヤ１４は図４に示すように前後（Ｘ）方向に移動し、かつ、これに同期して撒き出しコンベヤ１６が同（Ｘ）方向に移動するとともに、左右（Ｙ）方向に移動することにより、図６に示すように上記撒き出し口１５ａまたは１５ｂはストック場所Ｐに連続して土砂１１を撒き出すことができる。このとき、本実施形態では上記ストック場所Ｐをブロック１からブロック４の４ブロックＰ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4に分割し、各ブロック毎に土砂１１の積み上げが行われる。
【００２２】
即ち、土砂１１を積み上げるにあたって、ブロック１（Ｐ1）では可動コンベヤ１４の後方排出口１３ｂと撒き出しコンベヤ１６の左方撒き出し口１５ｂとが用いられる。また、ブロック２（Ｐ2）では同後方排出口１３ｂと撒き出しコンベヤ１６の右方撒き出し口１５ａとが用いられる。同様にブロック３（Ｐ3）では可動コンベヤ１４の前方排出口１３ａと撒き出しコンベヤ１６の左方撒き出し口１５ｂとが用いられるとともに、ブロック４（Ｐ4）では同前方排出口１３ａと可動コンベヤ１４の前方撒き出し口１５ａとが用いられる。
【００２３】
そして、図６ではブロック３（Ｐ3）の撒き出し軌跡を示してあるが、この場合は可動コンベヤ１４をＸ方向前方（同図中左方）に移動しつつ、撒き出しコンベヤ１６をＹ方向の左右両方向に往復移動させることにより、同ブロック３（Ｐ3）の全域に土砂１１が撒き出される。また、他のブロックＰ1，Ｐ2，Ｐ4にあっても可動コンベヤ１４の移動方向を適宜選択しつつ、撒き出しコンベヤ１６を往復移動させることにより、それぞれのブロックＰ1，Ｐ2，Ｐ4の全域に土砂１１を撒き出すことができるようになっている。
【００２４】
このとき、上記撒き出し口１５ａおよび１５ｂの下側には、ストック場所Ｐに積み上げられた土砂１１の天端１１ａとの距離を計測する高さ計測センサー５０がそれぞれ設けられる。該高さ計測センサー５０は例えば超音波を用いて距離を計測するようになっており、その計測値は上記コントローラに入力され、土砂１１の積み上げ高さｈが所定高さ、つまり天端１１ａが撒き出しコンベヤ１６に干渉しない程度の高さに到達した時点で、該撒き出しコンベヤ１６を左右方向若しくは前後方向に移動して土砂１１の積み上げ位置をずらせるようになっている。このときの撒き出しコンベヤ１６の移動距離は走行モータの電磁開閉器の開閉時間により任意に設定できるようになっており、これは上記コントローラに設けたタイマーで制御される。
【００２５】
また、上記可動コンベヤ１４には該可動コンベヤ１４と上記撒き出しコンベヤ１６との間の距離を計測する水平計測センサー５１が設けられる。この水平計測センサー５１は上記高さ計測センサー５０と同様に超音波を用いて相手側の撒き出しコンベヤ１６に設けたターゲット５２との間の距離を計測するようになっており、この計測値は上記コントローラに入力されて可動コンベヤ１４と撒き出しコンベヤ１６との間の距離が常時一定となるようにそれぞれの前後移動位置が制御される。この場合、可動コンベヤ１４と撒き出しコンベヤ１５の移動速度は等速とし、電磁開閉器の開閉時間を同じとすることで相互の距離を一定に保つことを基本とするが、慣性力や滑りなどにより一定の距離が保持できない場合に上記水平計測センサー５１により相互の距離を精度良く修正することができる。
【００２６】
かかる構成になる本実施形態の土砂の撒き出しシステム１０の作用を、土砂１１の撒き出し手順を示す図７のフローチャートを用いて以下述べる。このフローチャートは図８に示す１つのブロック（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3またはＰ4）に土砂１１を撒き出す場合を示し、当該ブロックの１つの隅角部Ａ点をスタート位置としてある。
【００２７】
即ち、まず、撒き出しコンベヤ１６の左右撒き出し口１６ａ，１６ｂのいずれか選択された１つがＡ点で待機しており（ステップＳ１）、この状態で掘削された土砂１１が第１，第２固定コンベヤ２０，２１および可動コンベヤ１４、撒き出しコンベヤ１６を順次受け渡されて、上記Ａ点で待機する左右撒き出し口１６ａ，１６ｂの１つから撒き出し開始される（ステップＳ２）。そして、撒き出された土砂１１がＡ点に積み上げられていく（ステップＳ３）とともに、高さ計測センサー５０によりその天端１１ａと撒き出し口１６ａまたは１６ｂとの間の距離Ｈを常時計測する（ステップＳ４）。
【００２８】
そして、上記天端１１ａが所定高さｈまで積み上げられると、撒き出しコンベヤ１６の撒き出し口１６ａまたは１６ｂをＢ点に向かって所定距離だけＹ方向に移動する（ステップＳ５）。この移動中にあっても土砂１１は連続して撒き出される状態となっている。そして、この撒き出しコンベヤ１６で土砂１１を撒き出しつつ所定距離の移動を繰り返して、撒き出し口１６ａまたは１６ｂが隣接する隅角部Ｂ点に到達すると、可動コンベヤ１４と撒き出しコンベヤ１６を相互の距離を一定に保持しつつ前後（Ｘ）方向のＥ点に移動する（ステップＳ６）。そして、撒き出しコンベヤ１６がこのＥ点から左右（Ｙ）方向に戻りつつＦ点に向かって土砂１１の撒き出しを連続して行う（ステップＳ７）。
【００２９】
次に、撒き出し口１６ａまたは１６ｂがブロックの対辺に存在するＦ点まで到達すると、可動コンベヤ１４と撒き出しコンベヤ１６とを同期させて該対辺に沿ってＣ点方向に移動する（ステップＳ８）。このようにしてステップＳ１からＳ８を繰り返すことにより上記ブロックは全体的に土砂１１の撒き出しが完了し、このブロックの撒き出しが完了すると撒き出し口１６ａまたは１６ｂを隣接するブロックに移動する（ステップＳ９）。そして、移動したブロックでは上記ステップＳ１からステップＳ８と同様の手順に従って土砂１１を撒き出すことになる。
【００３０】
従って、本実施形態の撒き出しシステム１０にあっては、可動コンベヤ１４および撒き出しコンベヤ１６が架台３０に支持されて、撒き出し口１５を含めた土砂搬送経路が全体的に所定高さに保持されているため、該撒き出し口１５からストック場所Ｐに土砂１１を撒き出して積み上げるにあたって何ら障害となることは無く、該ストック場所Ｐの全域を有効に利用して土砂１１のストック許容量を増大することができる。
【００３１】
また、上記撒き出し口１５は高さ計測センサー５０により積み上げた土砂１１の天端１１ａを計測しつつ該撒き出し口１５を移動することができるため、土砂１１の積み上げ高さｈを撒き出し口１５に干渉しない程度に最大限積み上げることができ、かつ、この積み上げを連続して移動させることができる。従って、土砂１１の積み上げ高さを全体に亘ってほぼ均等化して、大きな谷部分となるデッドゾーンを無くすことができるため、ストック容量の更なる増大を達成することができる。更に、上記高さ計測センサー５０を設けたことにより、積み上げられた土砂１１が撒き出し口１５に干渉すること無く自動で撒き出し口１５を移動できるため、省力化を図ることができる。
【００３２】
また、水平計測センサー５１を設けて可動コンベヤ１４と撒き出しコンベヤ１６との間の距離Ｌを計測して両コンベヤ１４，１６の位置関係を修正するようにしたので、これら可動コンベヤ１４と撒き出しコンベヤ１６を同期移動させる場合の距離を確実に一定として、排出口１３から撒き出しコンベヤ１６への土砂１１の受け渡しを確実に行うことができる。
【００３３】
ところで、本実施形態では撒き出しシステム１０を土砂１１の撒き出しに用いた場合を例にとって説明したが、撒き出す対象物としては土砂１１に限ることなく他の粉粒体、例えば穀物を倉庫や大型サイロに積み上げておく場合にあっても本発明を適用することができる。また、固定供給口１２には第１，第２固定コンベヤ２０，２１を介して土砂１１を搬送したが、該固定供給口１２はホッパーの取り出し口として構成することもできる。更に、第１搬送装置および第２搬送装置として可動コンベヤ１４および撒き出しコンベヤ１６のベルト式コンベヤを用いたが、これに限ることなく他の搬送手段、例えばバケット式コンベヤにあっても本発明を達成することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の粉粒体の撒き出しシステムによれば、特に、第１搬送装置と第２搬送装置との間の距離を計測する水平計測センサーを設け、この水平計測センサーの計測値に基づいて第１搬送装置の排出口と第２搬送装置とを同期して移動させるよう構成されており、上記第１搬送装置と上記第２搬送装置は、移動速度が等速とされ、モータの電磁開閉器の開閉時間を同じくすることで相互の距離が一定に保持されるよう制御され、一定の距離が保持できない場合に上記水平計測センサーにより相互の距離が修正されるよう構成されているから、土砂を精度よく撒き出すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す撒き出しシステムの要部斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す撒き出しシステムの全体正面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す撒き出しシステムの全体側面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す撒き出しシステムの作動状態の全体側面図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す撒き出しシステムの第１搬送装置と第２搬送装置との位置関係を示す要部拡大側面図である。
【図６】本発明の一実施形態を示す撒き出しシステムにより土砂をストック場所に撒き出す方向性を示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態を示す撒き出しシステムの土砂撒き出し手順のフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態を示す撒き出しシステムの土砂撒き出し手順を１つのブロックで示す説明図である。
【符号の説明】
１０  撒き出しシステム
１１  土砂
１２  固定供給口
１３  排出口
１４  可動コンベヤ
１５  撒き出し口
１６  撒き出しコンベヤ
２０  第１固定コンベヤ
２１  第２固定コンベヤ
【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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