(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトコンベアで移送される搬送物の一部を、その搬送路途中でスクリューコンベアによって取り出す搬送物取出し機構であって、
前記スクリューコンベアは、その取込口が搬送方向上流側に向けて配され、且つ前記ベルトコンベアの搬送ベルトに対して隙間を空けて配置されていることを特徴とする搬送物取出し機構。
【請求項２】
前記スクリューコンベアは、上下方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の搬送物取出し機構。
【請求項３】
前記スクリューコンベアの取込口よりも上流側で前記搬送ベルトの上方位置には、前記取込口で搬送物を取り出すことが可能な領域への移送量を制限するための移送量制限ガイドが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送物取出し機構。
【請求項４】
前記スクリューコンベアの取込口よりも上流側で前記搬送ベルトの上方位置には、搬送物をベルト幅方向の所定位置に集束させる集束ガイドが設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の搬送物取出し機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトコンベアで搬送中の土砂などの搬送物の一部を取り出すための搬送物取出し機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル工事や明かりの土工事などでは、掘削した土砂の搬送にベルトコンベアを使用する場合がある。そして、ベルトコンベアによって搬送される土砂は、必要に応じてその搬送路の途中で土砂の一部を取り出して、埋め戻しに使用したり、ダンプに載せ替えたりといった使用に採用されることがある。ベルトコンベアで移送される土砂を、その途中で取り出す装置としては、トリッパー方式、デフレクタ方式、バケットコンベア方式などが一般的に知られている。
トリッパー方式は、ベルトコンベアの搬送ベルトの途中に側面視でＺ形状の折り返し部を設けて、その折り返し部から落ちる土砂を取り出す方式である。デフレクタ方式は、土砂の取り出し位置の搬送ベルト上面にデフレクタ（関板）を平面視で斜めに配置し、搬送ベルトの側方に土砂を誘導する方式である。バケットコンベア方式は、ベルトコンベアの途中において、搬送ベルトの幅方向中央に土砂を収束させ、その土砂をバケットコンベアにより取り込む方式である。
【０００３】
また、この他の土砂の取出し装置として、例えば特許文献１に提案されているものがある。
特許文献１は、複数のバケットを一列に配置させ、それらバケット上にベルトコンベアを配置し、ベルトコンベアで搬送される改良処理土（土砂）をその任意の位置で所定のバケット内に落下させる分配器が設けられ、その分配器は、ベルトコンベアに沿って移動可能に設けられ、所定の落下位置において搬送ベルトを下方から分配器の押上部によって押し上げることで弓状に撓んだ搬送ベルトを平面状とし、搬送ベルトの上方に設けられているスクレーパによって搬送ベルトの両側に土砂を案内して落下させ、バケット内に落とし込む構成をなし、上述したデフレクタ方式を応用した構造について開示したものである。
【特許文献１】特開平１０−１４７９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の土砂の取出し装置では以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１では、分配器の押上部によって駆動中の搬送ベルトを押し上げる構造であるので、その押上部と搬送ベルトとの間に摩擦が生じ、搬送ベルトの損傷させるおそれがあった。
従来のトリッパー方式の取出し装置に折り返し部を設けることから、大きな張力に耐えられるよう頑丈にするため、重量がどうしても大きくなる欠点があった。
また、デフレクタ方式では、デフレクタが駆動する搬送ベルトに接触しているため、搬送ベルトとの隙間に岩塊や砂が詰まって搬送ベルトを損傷させ、搬送ベルトを破断させるという問題があった。
さらに、バケットコンベア方式では、駆動するバケットコンベアに設けられる個々バケットの位置に振れが生じるため、バケットと搬送ベルトとが接触するおそれがあり、その際、搬送ベルトが損傷するという問題があった。しかも、バケットコンベアでは、取込む土砂が粘性の高い土質の場合、バケット内に付着し、取込量の低下を招いてしまう現状があった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ベルトコンベアの搬送ベルトに損傷を与えることなく、しかも簡単な構造で搬送物の一部を確実に取り出すことができる搬送物取出し機構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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る搬送物取出し機構では、ベルトコンベアで移送される搬送物の一部を、その搬送路途中でスクリューコンベアによって取り出す搬送物取出し機構であって、スクリューコンベアは、その取込口が搬送方向上流側に向けて配され、且つベルトコンベアの搬送ベルトに対して隙間を空けて配置されていることを特徴としている。
本発明では、ベルトコンベアの搬送路途中において、搬送ベルト上で搬送されている搬送物の一部をスクリューコンベアの取込口から取り出すことができる。そして、スクリューコンベアの取込口が搬送ベルトに対して隙間をもって配置され、搬送ベルトとスクリューコンベアとが接触しない状態で配置されているので、搬送ベルトを損傷させることがない構造となっている。また、スクリューコンベアを搬送ベルト上の任意の位置に配置させる簡単な構造であり、複雑で特殊な機構が不要である。
【０００７】
また、本発明に係る搬送物取出し機構では、スクリューコンベアは、上下方向に移動可能に設けられていることが好ましい。
本発明では、スクリューコンベアを上下方向に移動させることで、スクリューコンベアの取込口内への搬送物の流入量を増減させることができ、これによりスクリューコンベアによる搬送物の取出し量を調整することができる。また、ベルトコンベアから搬送物の取り出しを行わないときには、スクリューコンベアをその取込口内に搬送物が流入しないようにして搬送ベルト上方位置に退避させておくことができ、取出し時には任意のタイミングでスクリューコンベアを搬送ベルト上の取出し可能な位置に配置させることができる。
【０００８】
また、本発明に係る搬送物取出し機構では、スクリューコンベアの取込口よりも上流側で搬送ベルトの上方位置には、取込口で搬送物を取り出すことが可能な領域への移送量を制限するための移送量制限ガイドが設けられていることが好ましい。
本発明では、ベルトコンベアによって搬送される搬送物量が多い場合に、スクリューコンベアの取込口で搬送物を取り出すことが可能な領域に送り込まれる搬送物の量を移送量制限ガイドによって、スクリューコンベア内の搬送物の充填率が０．４５を超えないよう制限することができる。
【０００９】
また、本発明に係る搬送物取出し機構では、スクリューコンベアの取込口よりも上流側で搬送ベルトの上方位置には、搬送物をベルト幅方向の所定位置に集束させる集束ガイドが設けられていることが好ましい。
本発明では、例えばベルトコンベアによって搬送される搬送物量が少ない場合に、集束ガイドによって、スクリューコンベアの取込口で取り出すことが可能な領域へ案内するようにして搬送ベルト上の搬送物を集束させることができるので、スクリューコンベアの取り出し効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の搬送物取出し機構によれば、スクリューコンベアの取込口がベルトコンベアの搬送ベルトに接触しない高さに位置させることで、その取込口内に搬送ベルト上の搬送物の一部が流入する構成であり、ベルトコンベアの搬送ベルトに損傷を与えることなく、効率的に確実に且つ搬送物の一部をスクリューコンベアによってベルトコンベアから取り出すことができる。そして、搬送ベルトに損傷を与えない構造であるので、搬送ベルトの破断によって作業が中断するといった不具合を防ぐことができる。
また、搬送ベルト上の任意の位置にスクリューコンベアを配置させるだけの簡単な構造であるので、例えばベルトコンベアの搬送ベルトに折り返し部や押し上げ部等の複雑な機構を設ける必要がなくなるといった利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態による搬送物取出し機構について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態による土砂取出し機構の概略構成を示す斜視図、図２は土砂取出し機構の構成を示す一部破断平面図、図３はスクリューコンベアによる取り出し状態を示す側面図、図４は土砂取出し機構の断面図であって、（ａ）は図２に示すＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図２に示すＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図２に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、本実施の形態による土砂取出し機構１（搬送物取出し機構）は、トンネル工事や明かり工事などで土砂Ｎ（搬送物）を搬送するベルトコンベア２において、その搬送路途中で土砂Ｎの一部をスクリューコンベア３によって取り出すためのものである。とくに、シールドトンネル工事で、掘削土の一部をトンネルの路盤材として再利用するときの、掘削土の取出し装置として好適に用いることができる。なお、図１乃至図３に示すベルトコンベア２の搬送方向は、紙面に向かって左側が上流側であり、右側が下流側となっている。
【００１３】
図２および図３に示すように、スクリューコンベア３は、円筒状のケーシング３１と、そのケーシング３１内に回転軸３４に沿ってリボン状の羽根を設けたスクリュー３２を回転軸を中心にして回転可能に設けた周知のものであり、コンベア軸方向一端の取込口３３が搬送方向上流側に向けて配されるとともに、ベルトコンベア２の搬送ベルト２１に対して隙間Ｓ（図３参照）を空けた状態で、搬送ベルト２１の幅方向略中央に配置されている。なお、スクリューコンベア３の設置角度は、土砂Ｎの土質やベルトの走行速度、土砂の取込み量等を勘案して最適な傾斜角度に設定されるが、上限は３０°程度である。また、スクリュー３２は、ケーシング３１端部から突出するように設定されている。それから、スクリューコンベア３の外径は、ベルトコンベア２のベルト幅の１／２以下に設定されている。また、回転軸３４を設けずに、リボン状のスクリュー３２のみのスクリューコンベア３でもよい。
【００１４】
そして、スクリューコンベア３は、図示しない油圧駆動装置などを使用して上下方向に移動可能に設けられている。つまり、搬送ベルト２１の上面２１ａに対して取込口３３の高さ位置を任意に調整できるように設けられており、スクリューコンベア３による土砂Ｎの取込み量は、この取込口３３の高さ方向の位置を変えることで調整可能であるとともに詳しくは後述するが、移送量制限ガイド４によって、土砂Nの取込み量を制限している。なお、土砂Ｎの取込み量については、スクリュー３２の回転速度を変更することでも調整可能である。
【００１５】
さらに、図１および図２に示すように、本実施の形態による土砂取り出し機構１には、スクリューコンベア３の取込口３３よりも搬送方向上流側に配置される移送量制限ガイド４と、その移送量制限ガイド４よりも搬送方向上流側に配置される一対の集束ガイド５（５Ａ、５Ｂ）と、取込口３３が位置する搬送ベルト２１の幅方向両側に配置された一対の落下防止ガイド６（６Ａ、６Ｂ）と、取込口３３の周囲を覆う飛散防止カバー７（図２の二点鎖線）とを備えた構造になっている。なお、図１では、飛散防止カバー７が省略された図になっている。
【００１６】
移送量制限ガイド４は、スクリューコンベア３の取込口３３よりも搬送方向上流側で搬送ベルト２１の上方に位置し、取込口３３で土砂Ｎを取り出すことが可能な領域（図２、図３に示す符号Ｐ）への移送量を制限して、スクリューコンベア３の充填率（充填率とは、ケーシング３１内で土砂Ｎが占める断面積をケーシング３１内の断面積で除したもの）が上限値（充填率＝０．４５程度が最も効率的に搬送できる値と考えられている）を超えないようにするものである。
図２、図３及び図４（ａ）に示すように、具体的に移送量制限ガイド４は、２枚の平板４１、４１をベルトコンベア２の上流側から下流側に向けて漸次開く平面視Ｖ字型状に形成され、そのＶ字型状の頂部側（上流側）に土砂Nの流入開口４２が形成されている（図１参照）。そして、２枚の平板４１、４１の下流側端部４１ａは、それぞれスクリューコンベア３の取込口３３の側方部に位置しており、平面視で平板４１、４１によって囲われた略三角形状の領域が上述したスクリューコンベア３の取込口３３で土砂Ｎを取り出すことが可能な領域（以下、取出し領域Ｐとする）となっている。
【００１７】
また、流入開口４２は、各平板４１、４１の上流側下部を斜めに切り欠いた形状に形成されている。これにより、上流側から流入開口４２を下流側へ通過した搬送ベルト２１上の土砂Ｎのみが取出し領域Ｐに送り込まれ、その土砂Ｎがスクリューコンベア３によって取り出されることになる。ここで、移送量制限ガイド４による土砂Ｎの取込み量制限については、平板４１、４１を上下させて高さを変えることで領域Ｐの大きさを調整できる。
【００１８】
図１および図２に示すように、集束ガイド５Ａ、５Ｂは、それぞれ平板形状をなし、搬送ベルト２１の上方位置に配置され、搬送ベルト２１の中心軸線を挟んで左右対称に配置されるとともに、互いの離間が搬送方向上流側から下流側に向かうにしたがって漸次狭くなるように、つまり搬送ベルト２１上の幅方向中央に土砂Ｎが集束されるように案内する構造となっている。
【００１９】
図１および図２に示すように、落下防止ガイド６Ａ、６Ｂは、それぞれ平板形状をなし、移送量制限ガイド４およびスクリューコンベア３の取込口３３におけるベルト幅方向で側方位置において、搬送ベルト２１の側部に沿うようにして配置されている。各落下防止ガイド６は、長さ方向（搬送方向に沿う方向）の略中間部より下流側がベルト幅方向中心側に向けて屈折した形状となっている。つまり、落下防止ガイド６は、上流側ガイド部６ａと、下流側ガイド部６ｂとからなる。
【００２０】
次に、上述した土砂取出し機構１の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
図２に示すように、ベルトコンベア２の搬送ベルト２１上で搬送される土砂Ｎは、集束ガイド５Ａ、５Ｂの間を通過してベルト幅方向中央に集束され、図４（ａ）および（ｂ）に示すように移送量制限ガイド４によって、その流入開口４２を通過して取出し領域Ｐに送り込まれるものと、Ｖ字形状の平板４１、４１に沿ってスクリューコンベア３の側方の通過領域Ｔ１、Ｔ２（平板４１と落下防止ガイド６との間の領域）へ移動するものに振り分けられる。そして、取出し領域Ｐの土砂Ｎは取込口３３から取り出され、通過領域Ｔ１、Ｔ２の土砂Ｎはスクリューコンベア３によって取り出されることなく、落下防止ガイド６の上流側ガイド６ａから下流側ガイド６ｂに沿って下流側へ搬送される（図１、図４（ｃ）参照）。
【００２１】
そして、ベルトコンベア２によって搬送される土砂Ｎの量は、取出し領域Ｐに送り込まれる土砂Ｎの量を移送量制限ガイド４によって制限し、スクリューコンベア３による土砂Ｎの取出しを効果的に行うことができる。一方、ベルトコンベア２によって搬送される土砂Ｎの量が少ない場合には、本実施の形態のように、集束ガイド５Ａ、５Ｂによって、移送量制限ガイド４の流入開口４２が配置される位置、すなわち取出し領域Ｐへ案内するようにして搬送ベルト２１上の土砂Ｎを集束させることができるので、スクリューコンベアの取り出し効率を高めることができる。
【００２２】
このように、本土砂取出し機構１では、ベルトコンベア２の搬送路途中において、搬送ベルト２１上で搬送されている土砂Ｎの一部をスクリューコンベア３の取込口３３から取り出すことができる。そして、スクリューコンベア３の取込口３３が搬送ベルト２１に対して隙間をもって配置され、搬送ベルト２１とスクリューコンベア３とが接触しない状態で配置されているので、搬送ベルト２１を損傷させることがない構造となっている。
また、スクリューコンベア３を搬送ベルト２１上の任意の位置に配置させる簡単な構造であり、複雑で特殊な機構が不要である。
【００２３】
そして、スクリューコンベア３を上下方向に移動させることが可能な構成であるので、スクリューコンベア３の取込口３３内への土砂Ｎの流入量を増減させることができ、これによりスクリューコンベア３による土砂Ｎの取出し量を調整することができる。また、ベルトコンベア２から土砂Ｎの取り出しを行わないときには、スクリューコンベア３をその取込口３３内に土砂Ｎが流入しないようにして搬送ベルト２１上方位置に退避させておくことができ、取出し時には任意のタイミングでスクリューコンベア３を搬送ベルト２１上の取出し可能な位置に配置させることができる。
【００２４】
上述した本実施の形態による搬送物取出し機構では、スクリューコンベア３の取込口３３がベルトコンベア２の搬送ベルト２１に接触しない高さに位置させることで、その取込口内に搬送ベルト２１上の土砂Ｎの一部が流入する構成であり、ベルトコンベア２の搬送ベルト２１に損傷を与えることなく、効率的に且つ確実に土砂Ｎの一部をスクリューコンベア３によってベルトコンベア２から取り出すことができる。
また、搬送ベルト２１上の任意の位置にスクリューコンベアを配置させるだけの簡単な構造であるので、例えばベルトコンベアの搬送ベルトに折り返し部や押し上げ部等の複雑な機構を設ける必要がなくなるといった利点がある。
【００２５】
以上、本発明による搬送物取出し機構の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、スクリューコンベア３の形状、寸法、搬送能力、設置位置（取込口３３のベルト幅方向の位置）は、設置されるベルトコンベア２の搬送能力や土砂などの搬送物の状態、例えば岩塊の最大径の大きさなどの条件に応じて適宜設定することができる。また、搬送ベルト２１の上面２１ａとスクリューコンベア３の取込口３３の隙間Ｓの大きさ、つまりスクリューコンベア３の高さ位置は取り出し量に応じて任意に設定することができる。
また、移送量制限ガイド４、その流入開口４２、集束ガイド５、および落下防止ガイド６の形状、大きさ、数量、配置の向き、位置等の構成は、任意に設定することができる。
【００２６】
さらに、本実施の形態では移送量制限ガイド４、集束ガイド５、および落下防止ガイド６は不要であれば省略してもよい。例えば、スクリューコンベア３で取り出すのに十分な量の搬送物が搬送ベルト２１の幅方向中央に載っている場合で、とくにベルト幅方向中央に搬送物を集める必要がない場合には、集束ガイド５を設けなくてもかまわない。
さらにまた、本実施の形態ではベルトコンベア２によって搬送される搬送物を建設工事を対象とした土砂Ｎとしているが、これに限定されることはなく、例えばコンクリートプラントなどで搬送するセメント、砂などの搬送物を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態による土砂取出し機構の概略構成を示す斜視図である。
【図２】土砂取出し機構の構成を示す一部破断平面図である。
【図３】スクリューコンベアによる取り出し状態を示す側面図である。
【図４】土砂取出し機構の断面図であって、（ａ）は図２に示すＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図２に示すＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図２に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  土砂取出し機構（搬送物取出し機構）
２  ベルトコンベア
２１  搬送ベルト
２１ａ  上面
３  スクリューコンベア
４  移送量制限ガイド
４２  流入開口
５  集束ガイド
６  落下防止ガイド
７  飛散防止カバー
Ｎ  土砂（搬送物）
Ｐ  取出し位置
Ｓ  隙間  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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