(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に延びる輸送管の下端に輸送管と同一内径の有底管であるカプセル収納短管を着脱自在に接続してこのカプセル収納短管内のカプセルを輸送管内を通じて上昇させることによりカプセル内の掘削物を上方に搬出するように構成したカプセル輸送装置において、上記カプセル収納短管の開口上端面と着脱自在に接合する上記輸送管の開口下端面を水平面に対して傾斜した状態に形成し、カプセル収納短管を支持すると共に輸送管の開口下端面が面している方向に上記カプセル収納短管を水平方向に往復移動させる水平移動手段を配設して、この水平移動手段の上方にカプセル収納短管内のカプセルに掘削物を供給する掘削物供給部を配設していることを特徴とするカプセル輸送装置。
【請求項２】
輸送管はトンネル掘削機によって掘削される立坑内に垂直状に配設されてあり、その開口下端面を水平面に対して傾斜した傾斜下端面に形成していると共に、カプセル収納短管の開口上端面をこの輸送管の傾斜下端面と接合可能な傾斜上端面に形成していることを特徴とする請求項１に記載の掘削ズリのカプセル輸送装置。
【請求項３】
輸送管はトンネル掘削機によって掘削される斜坑内に傾斜状に配設されている一方、カプセル収納短管は水平移動手段に往復移動方向に傾動可能に支持されてあり、このカプセル収納短管を輸送管における管軸に対して直角な開口下端面にその開口上端面を接続させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のカプセル輸送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＢＭ（トンネルボーリングマシン）と称されている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、掘削されたズリ等をカプセル内に収納して坑内から坑外にまで搬出する場合など、下方から上方に向けて掘削物を搬送するカプセル輸送装置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、掘削されたズリ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いる。具体的には、輸送管の開口下端面にカプセル収納短管の開口上端面を切り離し自在に接続すると共に、このカプセル収納短管を輸送管の管軸方向と管軸に直交する方向に移動可能な移動台に配設し、輸送管から切り離す際には、移動台を下方に移動させて収納短管の開口上端面を輸送管の開口下端面から離間させたのち、管軸に直交する方向にズリ供給部にまで移動させ、この収納短管内のカプセル内にズリを投入、収容したのち、移動台を輸送管の直下まで移動させ、しかるのち、上動させて収納短管の開口上端面を輸送管の開口下端面に接合させ、次いで、カプセルのみを輸送管内で地上にまで空気輸送している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、輸送管に対して上記カプセル収納短管を切り離したり或いは接合させるには、このカプセル収納短管を支持している移動台を上下方向及び水平方向に移動させなければならず、このような移動手段を狭い坑内に設けると、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、設備費が高くつくという問題点があり、また、輸送管からカプセル収納短管を切り離してカプセル内に一定量のズリを収容したのち、該収納管を輸送管に接続させる際に、まず、輸送管の開口下端面の下方にまでカプセル収納短管を移動させたのち上昇させることによって接続しているが、カプセル収納短管を輸送管の下方の正確な位置から上昇させなければ、輸送管の開口下端面に接合させることが困難となり、その位置合わせをする必要ある。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、カプセル収納短管を水平方向に移動させることによって、輸送管からの切り離しと輸送管に対する接合が簡単且つ正確に行えるようにしたズリ等の掘削物のカプセル輸送装置を提供するにある。
【０００６】
【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、上下に延びる輸送管の下端に輸送管と同一内径の有底管であるカプセル収納短管を着脱自在に接続してこのカプセル収納短管内のカプセルを輸送管内を通じて上昇させることによりカプセル内の掘削物を上方に搬出するように構成したカプセル輸送装置において、上記カプセル収納短管の開口上端面と着脱自在に接合する上記輸送管の開口下端面を水平面に対して傾斜した状態に形成し、カプセル収納短管を支持すると共に輸送管の開口下端面が面している方向に上記カプセル収納短管を水平方向に往復移動させる水平移動手段を配設して、この水平移動手段の上方にカプセル収納短管内のカプセルに掘削物を供給する掘削物供給部を配設した構造としている。
【０００７】
また、このように構成した掘削ズリのカプセル輸送装置において、請求項２に係る発明は、トンネル掘削機によって垂直下方に向かって掘削される立坑からの掘削物のカプセル輸送装置であって、立坑内に垂直に配設している輸送管の開口下端面を水平面に対して傾斜した傾斜下端面に形成していると共に、カプセル収納短管の開口上端面をこの輸送管の傾斜下端面と接合可能な傾斜上端面に形成していることを特徴とするものである。
【０００８】
一方、請求項３に係る発明は、トンネル掘削機によって斜め下方に向かって掘削された斜坑からの掘削物のカプセル輸送装置であって、輸送管は斜坑内に坑内から斜め上方に向かって傾斜状に配設している一方、カプセル収納短管は水平移動手段に往復移動方向に傾動可能に支持されてあり、このカプセル収納短管を輸送管における管軸に対して直角な開口下端面にその開口上端面を接続させるように構成している。
【０００９】
【作用】
トンネル掘削機によって掘削されたカプセルへの被収容物である掘削岩片（掘削ズリ、以下、掘削物という）は、一旦、掘削物供給部である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られたカプセル輸送管の下端部の側方に並設した状態で坑内の適所に設置されている。また、カプセル輸送管の下端部に着脱自在に接続しているカプセル収納短管は、水平移動手段によって上記掘削物貯留部の下方に向かって往復移動可能に支持されている。
【００１０】
このカプセル収納短管を輸送管の下端から切り離す場合、輸送管の開口下端面は水平面に対して傾斜しており、且つその傾斜下端面が面した方向に向かってカプセル収納短管が移動可能に構成しているから、該カプセル収納短管を下動させることなく水平移動手段により掘削物貯留部側に向かって水平方向に移動させるだけで、輸送管の傾斜下端面からこの傾斜下端面に接合していた該カプセル収納短管の開口上端面を切り離して掘削物貯留部に向かって水平に移動させることができる。
【００１１】
こうして、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水平移動手段に支持された状態で掘削物貯留部の下方に達すると、この掘削物貯留部から一定量の掘削物がカプセル内に投入され、しかるのち、水平移動手段の復動によりカプセル収納短管を輸送管の下端に向かって移動させる。そして、カプセル収納短管の開口上端面が輸送管の開口下端面に達すると、輸送管の下端面は上述したように水平移動手段によるカプセル収納短管の水平移動経路側に面して傾斜した傾斜下端面に形成されているので、カプセル収納短管の開口上端面を位置合わせすることなく自動的に輸送管の傾斜下端面に当接し、カプセル収納短管が水平移動経路の反対側に通過することなくその位置で停止する。
【００１２】
輸送管の傾斜下端面とカプセル収納短管の開口上端面とにはパッキンが装着されていて両者は気密状態に接続し、この状態でカプセルをカプセル収納短管から輸送管内を通じて地上まで空気輸送し、地上においてカプセル内の掘削物を排出したのち、該カプセルを輸送管を通じて降下させ、輸送管の下端に接続している収納短管内に収納し、この状態から再び、上述したようにカプセル収納短管を輸送管の下端から切り離して掘削物貯留部の下方にまで水平移動したのちカプセル内への掘削物の投入を行い、しかるのち、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まで空気輸送する工程を繰り返し行うことによって掘削物を地上に排出するものである。
【００１３】
なお、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立坑や斜坑が掘削される毎に新たな管体を輸送管の中間部における適所に継ぎ足していくものである。
【００１４】
【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と、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１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上に上部デッキ4Aと中間デッキ4B及び下部デッキ4Cを一体に連結してなる設備室４を配設している。
【００１５】
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〜4cによって一体に連結していると共に下部デッキ4C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の上下端部を下部デッキ4C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〜4Cからなる設備室４を常に水平に維持しておくことができ、設備室４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。
【００１６】
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における下部デッキ4C上の一側部から中間及び上部デッキ4A、4B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4Bから下部デッキ4Cに向かって下方に垂直に垂下している該輸送管７の開口下端面には、有底円筒形状のカプセル８を収納している収納短管９の開口上端面が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。
【００１７】
上記輸送管７の開口下端面は、水平面、即ち、管軸が垂直線上に配設している場合にはこの管軸に直交する面に対して斜めに輪切りされた状態の傾斜下端面7aに形成されてあり、この傾斜下端面7aを設備室４の他側方に面した状態で配設されている一方、上記カプセル収納短管９の開口上端面は、この輸送管７の傾斜下端面7aに全面的に密接し得る傾斜上端面9aに形成されている。即ち、輸送管７の傾斜下端面7aは一側から他側に向かって斜め上方に傾斜している一方、カプセル収納短管９は垂直状態においてその傾斜上端面9aを一側から他側に向かって上記輸送管７の傾斜下端面7aの傾斜角度と同一角度でもって斜め上方に傾斜させてある。
【００１８】
従って、輸送管７の傾斜下端面7aは他側方に向けられている一方、カプセル収納短管９の傾斜上端面9aは一側方に向けられてあり、そのため、輸送管７の傾斜下端面7aにカプセル収納短管９の傾斜上端面9aを接合させた状態からこのカプセル収納短管９を他側方に向かって水平に移動させると、カプセル収納短管９の傾斜上端面9aが輸送管７の傾斜下端面7aから簡単に離間するものであり、また、離間したのち、カプセル収納短管９を輸送管７に向かって水平方向に移動させると、その傾斜上端面9aが輸送管７の傾斜下端面7aに位置合わせすることなく自動的に接合するものである。なお、これらの接合端面、即ち、輸送管７の傾斜下端面7aとカプセル収納短管９の傾斜上端面9aとにパッキン（図示せず）が装着されている。
【００１９】
さらに、輸送管７の下端部が突設している上記下部デッキ4C上には、輸送管７の傾斜下端面7aの下方において上記カプセル収納短管９を水平方向に往復移動させる水平移動手段10が配設されている。この水平移動手段10は、下部デッキ4Cの両側連結柱材4c、4c間に架設状態で固定されている水平ガイド枠11と、この水平ガイド枠11上を往復移動する移動台12と、水平ガイド枠11の他側部に水平に装着されてそのロッドを移動台12に連結させ、移動台12を往復移動させる水平移動用ジャッキ13とからなり、移動台12に上記カプセル収納短管９の上部における前後周部に突設した軸9bを支持させてカプセル収納短管９を左右方向に回動可能に垂直状に保持している。なお、カプセル収納短管９を垂直状に固定させた状態で移動台12に支持させておいてもよい。
【００２０】
一方、上記移動台12を配設している設備室４における最下部のデッキ4Cに対して上方側の中間デッキ4B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14が配設されてあり、この掘削物貯留部14のホッパ形状に形成している下端部を中間デッキ4Bを貫通して下方のデッキ4C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、このズリ貯留部14の下端開口部には開閉板14a が設けられている。また、このようにズリＢを一旦、貯留することなく直接的にカプセルに投入するように構成しておいてもよく、要するに掘削物（ズリ）の供給部を構成しておけばよい。
【００２１】
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7bを気密的に装着し、この蓋7bを貫通して吸気管15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15を地上に設置した吸気ブロワー16に接続する一方、輸送管７の下端部にパルブ17によって開閉可能な送気用短管18を接続してなるカプセル昇降手段を採用している。19はカプセル収納短管９の底部に装着した緩衝器で、輸送管７側から収納短管９内にカプセル８を収納する際に、カプセル８の外底面を緩衝的に受止するものである。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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14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4B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の下傾端を上記ズリ貯留部14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ズリ貯留部14内に落下させるようにしている。
【００２７】
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。
【００２８】
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から斜め上方弐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。
【００２９】
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4B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14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。
【００３０】
この掘削物貯留部14内の掘削ズリＢを開閉板14a を開くことによって、この掘削物貯留部14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4C上に配設している移動台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る。
【００３１】
移動台12の水平移動によってこの移動台12に垂直状に支持されているカプセル収納短管９が輸送管７の下方に達すると、輸送管７の下端面が近づいてくる輸送管７に面した傾斜下端面7aに形成されている一方、輸送管７の上端面もこの傾斜下端面7aに対向する傾斜上端面9aに形成されているので、これらの傾斜下端面7a、9aが突き合わせ状に接合し、輸送管７の下端にカプセル収納短管９を垂直状に且つ気密状に連通させた状態となる。
【００３２】
しかるのち、地上Ｇ側に設置している吸気ブロワー16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16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。
【００３３】
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内に戻して降下させる。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18からの排気量をバルブ17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。
【００３４】
こうして、空のカプセル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12を水平移動用ジャッキ13のロッドを収縮させることにより水平ガイド枠11上を他側方に向かって水平移動させると、輸送管７の開口下端面は上述したように他側方に面した傾斜下端面7aに形成されてあり、この傾斜下端面7aに収納短管９の傾斜上端面9aを接合させているから、移動台12を他側方に向かって水平方向に移動させるだけで輸送管７の傾斜下端面7aから収納短管９の傾斜上端面9aが簡単に切り離されて水平方向に離間しながら掘削物貯留部14に向かって移動することになる。
【００３５】
そして、カプセル収納短管９が掘削物貯留部14の下方に達すると、この位置で停止させ、掘削物貯留部14の開閉板14a を開放してカプセル８内にズリＢを投入し、一定量のズリＢが収容されると、掘削物貯留部14からのズリの供給を停止して移動台車12を再び、輸送管７の下方にまで移動させ、上述したように、輸送管７の傾斜下端面7aに収納短管９の傾斜上端面9aを突き合わせ状態に気密に接合させたのち、地上Ｇ側に設置している吸気ブロワー16を作動させてカプセル８を輸送管７内を通じて地上Ｇに空気輸送し、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、この収納短管９を水平移動させることにより輸送管７の下端から切り離したのち、掘削物貯留部14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。
【００３６】
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をこの斜坑を通じて輸送管７により上記同様にして搬出することができる。図２はその実施の形態を示すもので、斜坑T'を掘削するトンネル掘削機としては、図示していないが上記立坑Ｔを掘削するトンネル掘削機Ａを使用し、このトンネル掘削機Ａを構成している小径垂直筒部１やカッタ板２、水平固定支持台３等を傾斜させた状態で斜坑T'を掘進していくものであるが、このトンネル掘削機Ａに限らず、その他の斜坑掘削機を採用してもよい。
【００３７】
トンネル掘削機には上記実施の形態と同様に、数段の後続水平デッキ4'が一体に連結してあり、上下デッキ間は斜坑T'に沿って斜めに傾斜した連結柱材41によって連結していると共に、トンネル掘削機によって掘削された斜坑T'内と地上との間には掘削ズリ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。
【００３８】
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、水平デッキ4'の一側部から斜坑T'内を通じて地上Ｇにまで斜坑T'に沿って斜めに敷設されてあり、その開口下端面には、有底円筒形状のカプセル８を収納している収納短管9'の開口上端面が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。
【００３９】
輸送管7'の開口下端面は管軸に対して直角に形成されてあり、従って、この輸送管7'の傾斜によって該開口下端面は水平面に対して他側方に面した傾斜下端面7aに形成されている一方、上記カプセル収納短管9'の開口上端面も、収納短管9'の管軸に対して直角に形成されてあり、従って、この収納短管9'を一側方に向かって傾斜させてその開口上端面を上記輸送管7'の傾斜下端面7aに全面的に密接させた際に、その開口上端面は傾斜上端面9aとなる。
【００４０】
そのため、輸送管7'の傾斜下端面7aにカプセル収納短管9'を傾斜させたその傾斜上端面9aを接合させた状態からこのカプセル収納短管9'を他側方に向かって水平に移動させると、カプセル収納短管9'の傾斜上端面9aが輸送管7'の傾斜下端面7aから簡単に離間するものであり、また、離間したのち、カプセル収納短管9'を輸送管7'と同一傾斜角度に傾斜させた状態にして輸送管7'に向かって水平方向に移動させると、その傾斜上端面9aが輸送管7'の傾斜下端面7aに位置合わせすることなく自動的に接合するものである。なお、これらの接合端面、即ち、輸送管7'の傾斜下端面7aとカプセル収納短管9'の傾斜上端面9aとにパッキン（図示せず）が装着されている。
【００４１】
さらに、輸送管7'の傾斜下端面7aの下方における水平デッキ4'上には上記カプセル収納短管9'を水平方向に往復移動させる水平移動手段10が配設されている。この水平移動手段10は、水平デッキ4'上に敷設した水平ガイドレール11' と、この水平ガイドレール11' 上を往復移動する移動台12と、水平ガイド枠11' の他側部に水平に装着されてそのロッドを移動台12に連結させ、移動台12を往復移動させる水平移動用ジャッキ13とからなり、移動台12に上記カプセル収納短管9'の長さ方向の中間部における前後周部に突設した軸9bを支持させてカプセル収納短管9'を左右方向に回動可能に垂直状に保持している。
【００４２】
また、カプセル収納短管9'を左右方向に回動させる機構としては、移動台12上に駆動モータ50を設置し、この駆動レータ50の回転軸に固着したスプロケットホイール51とカプセル収納短管9'から突設している上記軸9bに固着したスプロケットホイール52間にチェーン53を無端状に掛け渡した構造としている。
【００４３】
なお、水平ガイドレール11' の他側部上において、収納短管9'内のカプセル８内に掘削ズリを投入するストックビンからなる貯留部14が配設している点や、輸送管7'内でのカプセル８の空気輸送手段、その他の構造については上記実施の形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００４４】
次に、掘削されたズリを輸送管7'とカプセル８とによって斜坑T'内を通じて地上にまで搬出する方法について説明すると、トンネル掘削機によって掘削されたズリは、一旦、掘削物貯留部14内に収容し、この掘削物貯留部14内の掘削ズリＢを開閉板14a を開くことによって、下方に待機しているカプセル収納短管9'内のカプセル８内に投入する。この際、収納短管9'は駆動モータ50の駆動によって、或いは、カプセル収納短管9'の重心が回動中心である上記軸9bよりも下方にある場合には、カプセル収納短管9'の自重によって二点鎖線で示すように垂直状態に保持し、この垂直状態で収納短管9'内のカプセル８内にズリを投入、収容する。
【００４５】
カプセル８内に一定量のズリが収容されると、移動台12を水平ガイドレール11' 上で輸送管7'の下端にまでカプセル収納短管9'を移動させる。この際、カプセル収納短管9'の移動途中に、駆動モータ50を駆動してスプロケットホイール51、52とチェーン53を介し、該カプセル収納短管9'を輸送管7'と同一傾斜角度となるまで傾動させる。
【００４６】
そうすると、カプセル収納短管9'は輸送管7'と平行になると共にその開口上端面が輸送管7'の傾斜下端面7aと同一角度で傾斜した傾斜上端面9aになり、移動台12の水平移動によってこの移動台12に支持されている該カプセル収納短管9'が輸送管7'の下方に達すると、これらの傾斜下端面7a、9aが突き合わせ状に接合し、輸送管7'の下端にカプセル収納短管9'が気密状に接続する。
【００４７】
しかるのち、地上側に設置している吸気ブロワー16を作動させて輸送管7'内の空気を排気し、カプセル８を地上にまで空気輸送する。カプセル８が地上に達すると、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を排出し、空になったカプセル８を輸送管7'内に通じて降下させる。
【００４８】
こうして、空のカプセル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12を水平移動用ジャッキ13のロッドを収縮させることにより水平ガイドレール11' 上を他側方に向かって水平移動させると、輸送管7'の開口下端面は上述したように他側方に面した傾斜下端面7aに形成されてあり、この傾斜下端面7aに収納短管9'の傾斜上端面9aを接合させているから、移動台12を他側方に向かって水平方向に移動させるだけで輸送管7'の傾斜下端面7aから収納短管9'の傾斜上端面9aが簡単に切り離されて水平方向に離間しながら掘削物貯留部14に向かって移動することになる。
【００４９】
そして、カプセル収納短管9'が掘削物貯留部14に達する間に、該カプセル収納短管9'を起立状態となるまで回動し、その起立状態で収納短管9'内のカプセル８内に掘削物貯留部14からズリを投入し、一定量のズリが収容されると、掘削物貯留部14からのズリの供給を停止してカプセル収納短管9'を輸送管7'と平行になるまで傾動させると共に移動台車12を再び、輸送管7'の下方にまで移動させ、上述したように、輸送管7'の傾斜下端面7aに収納短管9'の傾斜上端面9aを突き合わせ状態に気密に接合させたのち、カプセル８を輸送管7'内を通じて地上に空気輸送するものである。なお、以上のいずれの実施の形態においても、ズリＢのカプセル輸送について説明したが、土砂その他の掘削物の輸送にも適用できることは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明の掘削物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、上下に延びる輸送管の下端に該輸送管と同一内径の有底管からなるカプセル収納短管を着脱自在に接続してこのカプセル収納短管内のカプセルを輸送管内を通じて上昇させることによりカプセル内の掘削物を上方に搬出するように構成したカプセル輸送装置において、上記カプセル収納短管の開口上端面と着脱自在に接合する上記輸送管の開口下端面を水平面に対して傾斜した状態に形成し、カプセル収納短管を支持すると共に輸送管の開口下端面が面している方向に上記カプセル収納短管を水平方向に往復移動させる水平移動手段を配設しているので、構造が極めて簡単であって設備費を低減させることができるのは勿論、カプセル収納短管を下動させることなく水平移動手段により掘削物供給部側に向かって水平方向に移動させるだけで輸送管の傾斜下端面からこの傾斜下端面に接合していた該カプセル収納短管の開口上端面を切り離して掘削物供給部に向かって水平に移動させることができ、従って、狭い坑内であっても容易に設置することができる。
【００５１】
さらに、ズリ貯留部等の掘削物供給部から収納短管内のカプセルに一定量の掘削物を投入、収容したのち、カプセル収納短管を輸送管の下端に向かって水平移動させると、輸送管の傾斜下端面にカプセル収納短管の傾斜上端面が自動的に突き合わせ状に当接し、輸送管の開口下端面に対してカプセル収納短管の接続位置を位置合わせすることなく輸送管の下端にカプセル収納短管の開口上端面を簡単かつ正確に接続させることができ、掘削物の輸送作業が能率よく行うことができる。
【００５２】
また、請求項２に係る発明によれば、輸送管はトンネル掘削機によって掘削される立坑内に垂直状に配設されてあり、その開口下端面を水平面に対して傾斜した傾斜下端面に形成していると共に、カプセル収納短管の開口上端面をこの輸送管の傾斜下端面と接合可能な傾斜上端面に形成しているので、カプセル収納短管を輸送管の管軸に直交する方向に往復移動させることによって、輸送管の傾斜下端面にカプセル収納短管の傾斜上端面を簡単且つ確実に着脱させることができるものである。
【００５３】
一方、請求項３に係る発明によれば、輸送管はトンネル掘削機によって掘削される斜坑内に傾斜状に配設されている一方、カプセル収納短管は水平移動手段によって往復移動方向に傾動可能に支持されてあり、このカプセル収納短管を輸送管における管軸に対して直角な開口下端面にその開口上端面を接続させるように構成しているので、カプセル収納短管を輸送管の傾斜角度と同一角度となるように傾動させることによって、輸送管の開口下端面に対するカプセル収納短管の開口上端面の接合が簡単に行うことができると共に切り離しも容易に行われ、その上、掘削物供給部の下方においてカプセル収納短管を垂直状に回動、保持することによりカプセル内への掘削物の投入、収容作業が円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】立坑内からズリをカプセル輸送する装置の簡略縦断正面図、
【図２】斜坑内からズリをカプセル輸送する装置の要部を示す簡略縦断正面図。
【符号の説明】
Ｔ  立坑
T'  斜坑
７  輸送管
7a  傾斜下端面
８  カプセル
９  収納短管
9a  傾斜上端面
11  水平ガイド枠
12  移動台
14  掘削物貯留部
【図１】
0003857179.tif 000002
【図２】
0003857179.tif 000003