JP2000213287A - トンネル掘削の掘削ズリ搬出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本坑を一方向及び他方向に掘削する時に連続
ベルトコンベヤの大掛りな段取り替えを不要として掘削
ズリを作業坑から搬出できるようにする。 【解決手段】 本坑３１を一方向に掘削する時には連続
ベルトコンベヤで掘削ズリを本坑３１と作業坑３０の合
流部３２まで搬送し、本坑３１を他方向に掘削する時に
は連続ベルトコンベヤの延伸用ベルト格納装置４、ドラ
イブプーリ７をそのままとしてヘッドプーリ５、テール
プーリ９を移動してコンベヤベルト１を掛け変えて連続
ベルトコンベヤの搬送方向を反転し、その連続ベルトコ
ンベヤで掘削ズリを前述の合流部３２まで搬送する。こ
れによって連続ベルトコンベヤの大掛りな段取り替えを
不要として掘削ズリを作業坑３０から搬出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削時に
本坑の掘削ズリを作業坑より搬出する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル掘削時に掘削ズリを連続ベルト
コンベヤで搬送することがある。連続ベルトコンベヤと
しては、例えば図４に示すようにコンベヤベルト１とコ
ンベヤヘッド部２とコンベヤテール部３とストレイジカ
セット装置と呼ばれる延伸用ベルト格納装置４を備えた
ものが知られている。前記コンベヤヘッド部２はヘッド
プーリ５、駆動機構６で駆動されるドライブプーリ７、
スナブプーリ８を備えている。コンベヤテール部３はテ
ールプーリ９、スナブプーリ１０、ホッパーシュート１
１を備え、そのコンベヤテール部３が例えば図示しない
トンネル掘進機とともに矢印ａ方向に移動する。

【０００３】前記延伸用ベルト格納装置４は、フレーム
１２に平行に設けた一対のレール１３，１３に沿って移
動する一対の台車１４，１４及び一対の中間セパレータ
台車１５，１５と、フレーム１２に固定した中央セパレ
ータ１６を備え、各台車１４には複数の車輪１７、複数
のスナブプーリ１８、複数のベンドプーリ１９が設けて
あり、各中間セパレータ台車１５には複数の車輪２０、
複数のリターンプーリ２１が設けてあり、中央セパレー
タ１６にはスナブプーリ２２と複数のリターンプーリ２
３が設けてある。

【０００４】前記コンベヤベルト１は複数のキャリヤロ
ーラ２４で支承されてヘッドプーリ５とテールプーリ９
に掛け渡しされ、コンベヤヘッド部２のスナブプーリ８
から複数のリターンローラ２５で支承されてコンベヤテ
ール部３側の台車１４の最下方のベンドプーリ１９に掛
け渡しされ、この後にリターンプーリ２１，２３，２１
を経てコンベヤヘッド部２側の台車１４の最下方のベン
ドプーリ１９に掛け渡しされ、以後同様に一対の台車１
４のベンドプーリ１９間に下から上に順次折り返しされ
てコンベヤベルト１が一対のベンドプーリ１９間に格納
される。そして中央セパレータ１６のスナブプーリ２２
からリターンローラ２６を経てテールプーリ９に掛け渡
しされる。

【０００５】前記一対の台車１４は図示しない牽引機構
で離隔する方向にそれぞれ牽引されて一対のベンドプー
リ１９間に掛け渡しされたコンベヤベルト１に張力を与
えている。一対の中間セパレータ台車１５、中央セパレ
ータ１６に設けたリターンプーリ２１，２３は上下に隣
接したコンベヤベルト１が弛んでこすれ合うことを防止
する。

【０００６】連続ベルトコンベヤは前述のように構成し
てあるので、コンベヤテール部３がトンネル掘進機とと
もに矢印ａ方向に移動するに従って一対の台車１４が接
近方向に移動し、コンベヤベルト１が順次延伸する。

【０００７】連続ベルトコンベヤは前述の構造であるの
で、トンネル掘進機の掘進とともにコンベヤベルト１が
順次延伸されて掘削ズリの積込み位置が連続的に移動す
るから掘削ズリをコンベヤヘッド部２のヘッドプーリ５
まで連続して搬送できる。

【０００８】前述の連続ベルトコンベヤを用いてトンネ
ル掘削時に本坑の掘削ズリを作業坑より搬出するには、
連続ベルトコンベヤのヘッドプーリ５を本坑と作業坑の
合流部に配置することで本坑の掘削ズリを本坑と作業坑
の合流部まで搬送し、その本坑と作業坑の合流部まで搬
送された掘削ズリを定尺ベルトコンベヤ等で作業坑に沿
って搬出することが考えられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】トンネル掘削工法とし
て図５に示すように作業坑３０を本坑３１の長手方向中
間部に掘削し、その作業坑３０と本坑３１の合流部３２
から本坑３１を一方向（矢印ｂ方向）に掘削した後に他
方向（矢印ｃ方向）に掘削することが考えられる。

【００１０】前述のトンネル掘削工法の掘削ズリの搬出
に連続ベルトコンベヤを用いると、本坑３１を一方向に
掘削する場合には本坑３１と作業坑３０の合流部３２ま
で掘削ズリを連続して搬送できるが、本坑３１を他方向
に掘削する場合には前述の連続ベルトコンベヤを用いて
掘削ズリを合流部３２まで連続して搬送できない。

【００１１】本坑３１を他方向に掘削する場合に掘削ズ
リを連続ベルトコンベヤで合流部３２まで連続して搬送
するには、本坑３１を一方向に掘削する際に設置した既
設の連続ベルトコンベヤの向きを本坑３１内で変える
か、既設の連続ベルトコンベヤを本坑３１外部に搬出
し、本坑３１の外部で向きを変えて再び本坑３１内に設
置することで連続ベルトコンベヤの搬送方向を反転する
ことが考えられる。

【００１２】しかしながら、既設の連続ベルトコンベヤ
の向きを考えるには、図４に示す延伸用ベルト格納装置
４を本坑３１内で反転すると共に、コンベヤヘッド部
２、コンベヤテール部３を本坑３１内の反対の位置に設
置するので、その段取り替えが大掛かりで、工期が長く
なる。しかも延伸用ベルト格納装置４は搬送方向の長さ
が長いので、この延伸用ベルト格納装置４を本坑３１内
で反転するには本坑３１の反転部分の幅を大きくしなけ
ればならない。また、本坑３１の外部で連続ベルトコン
ベヤの向きを変えて再び本坑３１内に設置する場合も段
取り替えが大掛かりで、工期が長くなる。

【００１３】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにしたトンネル掘削の掘削ズリ搬出方法を提供する
とこを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】本発明
は、作業坑３０と本坑３１の合流部３２から掘削方向の
異なる第１の施工区間Ａと第２の施工区間Ｄを掘削し、
その掘削ズリを作業坑３０から搬出するトンネル掘削に
おいて、前記第１の施工区間Ａを掘削する時には本坑３
１に設置した連続ベルトコンベヤＢのコンベヤベルト１
の搬送方向終端部を前述の合流部３２に設置し、かつコ
ンベヤベルト１の搬送方向起端部を切羽と対向して設置
し、前述の状態でコンベヤベルト１を順次延伸して掘削
ズリを合流部３２まで連続して搬送し、その掘削ズリを
作業坑３０から搬出しながら第１の施工区間Ａを掘削
し、前記第１の施工区間Ａの掘削が完了した後に前記連
続ベルトコンベヤの延伸用ベルト格納装置４、ドライブ
プーリ７を移動することなくコンベヤベルト１の搬送方
向終端部を合流部３２に設置し、かつコンベヤベルト１
の搬送方向起端部を第２の施工区間Ｄの切羽と対向して
設置することで連続ベルトコンベヤの搬送方向を反転
し、前述の状態でコンベヤベルト１を順次延伸して掘削
ズリを合流部３２まで連続して搬送し、その掘削ズリを
作業坑３０から搬出しながら第２の施工区間Ｄを掘削す
ることを特徴とするトンネル掘削の掘削ズリ搬出方法で
ある。

【００１５】本発明によれば、掘削方向の異なる第１の
施工区間Ａと第２の施工区間Ｄを掘削する時に、同一の
連続ベルトコンベヤを用いて掘削ズリを作業坑３０と本
坑３１の合流部３２まで搬送し、その掘削ズリを作業坑
３０から搬出できる。

【００１６】また、連続ベルトコンベヤの搬送方向の反
転は延伸用ベルト格納装置４、ドライブプーリ７を移動
せずにコンベヤベルト１の搬送方向終端部、搬送方向起
端部の位置を変えるだけであり、大掛かりな段取り替え
が不要で、工期を短縮できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１と図２に示すように、作業坑
３０と本坑３１の合流部３２から一方向（矢印ｂ方向）
に向けて本坑３１の第１の施工区間Ａを図示しないトン
ネル掘進機で掘削する。本坑３１の幅方向片側寄りに連
続ベルトコンベヤＢを設置する。この連続ベルトコンベ
ヤＢは前述の図４に示すものと略同一であり、図１と図
２では概略的に図示してある。なお、各部材の符号は図
４と同一とする。作業坑３０には掘削ズリ搬出手段、例
えば定尺ベルトコンベヤ３３が設置してある。この定尺
ベルトコンベヤ３３の搬入側部３３ａは合流部３２に配
置され、その上部にホッパ３４が設けてある。

【００１８】前記連続ベルトコンベヤＢのヘッドプーリ
５（つまり、コンベヤベルト１の搬送方向終端部）は作
業坑３０と本坑３１の合流部３２に設置されて前記ホッ
パ３４の上方に位置している。連続ベルトコンベヤＢの
テールプーリ９（つまり、コンベヤベルト１の搬送方向
起端部）は台車４０に取付けられて本坑３１の切羽側に
設置してある。この台車４０は自走式フィーダ４１にけ
ん引用部材４２で連結されて自走式フィーダ４１によっ
てけん引走行される。前記自走式フィーダ４１から台車
４０までホッパ４３を備えたベルトコンベヤ４４が配設
されている。

【００１９】本坑３１の掘削ズリは図示しない積込機械
で自走式フィーダ４１に投入される。自走式フィーダ４
１に投入された掘削ズリはベルトコンベヤ４４でホッパ
４３まで搬送されて連続ベルトコンベヤＢのコンベヤベ
ルト１上に落下する。このコンベヤベルト１上に落下し
た掘削ズリはホッパ３４から定尺ベルトコンベヤ３３上
に落下し、その定尺ベルトコンベヤ３３で作業坑３０に
沿って坑外に搬出される。

【００２０】前記本坑３１の幅は図１に示すように連続
ベルトコンベヤＢの幅の２倍以上で、連続ベルトコンベ
ヤＢと本坑３１との間を作業車両Ｃが走行可能であると
共に、延伸用ベルト格納装置４と本坑３１との間を台車
４０、自走式フィーダ４１が走行可能である。

【００２１】前述のようにして本坑３１の第１の施工区
間Ａを掘削完了したら、図３に示すように作業坑３０と
本坑３１の合流部３２から他方向（矢印ｃ方向）に向け
て本坑３１の第２の施工区間Ｄを図示しないトンネル掘
進機で掘削する。

【００２２】連続コンベヤベルトＢのコンベヤベルト１
をテールプーリ９、ヘッドプーリ５等から外し、台車４
０と自走式フィーダ４１を第２の施工区間Ｄの切羽側に
走行移動すると共に、ヘッドプーリ５をホッパ３４の上
方に配置し直しする。この後にコンベヤベルト１をヘッ
ドプーリ５、テールプーリ９に掛け渡して連続コンベヤ
ベルトＢの搬送方向を反転する。

【００２３】例えば、延伸用ベルト格納装置４のドライ
ブプーリ７と反対側に反転用のガイドプーリ４５を取付
ける。ドライブプーリ７側の一方のベンドプーリ１９か
ら繰り出されたコンベヤベルト１を前述の反転用のガイ
ドプーリ４５を経て他方のベンドプーリ１９の下を通っ
てテールプーリ９に掛け渡し、その後にヘッドプーリ５
を経てドライブプーリ７に掛け渡しする。

【００２４】これにより、テールプーリ９が切羽寄り位
置で、ヘッドプーリ５が作業坑３０と本坑３１の合流部
３２に位置し、ドライブプーリ７を図２に示す状態と同
一方向に駆動することでコンベヤベルト１が矢印方向に
移動して搬送方向が反転する。

【００２５】この時、延伸用ベルト格納装置４、駆動機
構６、ドライブプーリ７は動かさないので、前述の連続
ベルトコンベヤの搬送方向の反転操作が容易である。

【００２６】この後に本坑３１の掘削とともに自走式フ
ィーダ４１を走行して本坑３１の第２の施工区間Ｄを掘
削する時の掘削ズリを連続ベルトコンベヤＢによって前
述と同様にして定尺ベルトコンベヤ３３上に落下し、そ
の定尺ベルトコンベヤ３３で作業坑３０に沿って坑外ま
で搬出する。

【００２７】図３において、延伸用ベルト格納装置４と
テールプーリ９との間及びドライブプーリ７とヘッドプ
ーリ５との間に一対の反転押えプーリ対４６が所定の間
隔を置いてそれぞれ設置してある。この一対の反転押え
プーリ対４６間においてコンベヤベルト１がそれぞれ表
裏反転されている。

【００２８】これによりテールプーリ９からヘッドプー
リ５の間のコンベヤベルト１の表裏面つまり搬送面が図
２と図３で同一となる。すなわち、図２の状態から図３
の状態に搬送方向を反転した場合にはコンベヤベルト１
の搬送面が表裏逆となるので、前述のように一対の反転
押えプーリ対４６を設置してコンベヤベルト１の搬送面
を同一としてある。なお、図３の状態とした時にコンベ
ヤベルト１の表裏面を逆にして延伸用ベルト格納装置４
内にセットすれば一対の反転押えプーリ対４６を設置し
なくともコンベヤベルト１の搬送面が同一となる。

【００２９】前述のように、図２と図３でテールプーリ
９とヘッドプーリ５の間のコンベヤベルト１の搬送面が
同一となるので、テールプーリ９とヘッドプーリ５には
コンベヤベルト１の搬送面と反対側の掘削ズリが付着す
ることがない面が接する。これによって、テールプーリ
９、ヘッドプーリ５の摩耗が軽減され寿命が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本坑を一方向に掘削する状態の横断面図であ
る。

【図２】本坑を一方向に掘削する状態の縦断面図であ
る。

【図３】本坑を他方向に掘削する状態の縦断面図であ
る。

【図４】連続ベルトコンベヤの正面図である。

【図５】トンネル掘削工法の説明図である。

【符号の説明】

１…コンベヤベルト ２…コンベヤヘッド部 ３…コンベヤテール部 ４…延伸用ベルト格納装置 ５…ヘッドプーリ ６…駆動機構 ７…ドライブプーリ ９…テールプーリ １２…フレーム １３…レール １４…台車 １５…中間セパレータ台車 １６…中央セパレータ １８…スナブプーリ １９…ベンドプーリ ２０…車輪 ２１…リターンプーリ ２３…リターンプーリ ３０…作業坑 ３１…本坑 ３２…合流部 ３３…定尺ベルトコンベヤ ４０…台車 ４１…自走式フィーダ ４５…反転用のガイドプーリ ４６…反転押えプーリ対。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業坑（３０）と本坑（３１）の合流部
   （３２）から掘削方向の異なる第１の施工区間（Ａ）と
   第２の施工区間（Ｄ）を掘削し、その掘削ズリを作業坑
   （３０）から搬出するトンネル掘削において、 前記第１の施工区間（Ａ）を掘削する時には本坑（３
   １）に設置した連続ベルトコンベヤ（Ｂ）のコンベヤベ
   ルト（１）の搬送方向終端部を前述の合流部（３２）に
   設置し、かつコンベヤベルト（１）の搬送方向起端部を
   切羽と対向して設置し、 前述の状態でコンベヤベルト（１）を順次延伸して掘削
   ズリを合流部（３２）まで連続して搬送し、その掘削ズ
   リを作業坑（３０）から搬出しながら第１の施工区間
   （Ａ）を掘削し、 前記第１の施工区間（Ａ）の掘削が完了した後に前記連
   続ベルトコンベヤの延伸用ベルト格納装置（４）、ドラ
   イブプーリ（７）を移動することなくコンベヤベルト
   （１）の搬送方向終端部を合流部（３２）に設置し、か
   つコンベヤベルト（１）の搬送方向起端部を第２の施工
   区間（Ｄ）の切羽と対向して設置することで連続ベルト
   コンベヤの搬送方向を反転し、 前述の状態でコンベヤベルト（１）を順次延伸して掘削
   ズリを合流部（３２）まで連続して搬送し、その掘削ズ
   リを作業坑（３０）から搬出しながら第２の施工区間
   （Ｄ）を掘削することを特徴とするトンネル掘削の掘削
   ズリ搬出方法。