JP2002004777A - トンネルのずり出し方法及び該方法に用いるホッパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル切羽ずりを安全に、且つ、坑内作業
環境に悪影響を与えることなく搬送すると共にトンネル
の急速施工を行う。 【解決手段】 本坑切羽のずり３を作業坑２より搬出す
るトンネルＴのずり出し方法に於て、該本坑１内では該
ずり３を該作業坑２近傍まで運搬車７で搬送し、該本坑
１の長手方向にストックＳし、その後、該作業坑２側の
該本坑１に沿って設置されるベルトコンベア３０上を走
行するホッパー１０に投入した後、該ベルトコンベア３
０，３６で該本坑１内の作業坑口２ａまで搬送し、更
に、該作業坑２内に配設するベルトコンベア３７で順次
搬送して坑外へ搬出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトンネルのずり出し
方法及び該方法に用いるホッパーに関するものであり、
特に、本坑と作業坑よりずりを搬出する際、安全に且つ
坑内作業環境に悪影響を与えることなく搬送すると共
に、トンネルの急速施工を行うことができるトンネルの
ずり出し方法及び該方法に用いるホッパーに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネルのずり出し方法として
は、タイヤ方式と連続延伸コンベア方式とがある。タイ
ヤ方式は大型機械掘削機で掘削したずりを、ショベルで
ダンプトラックに積み込み坑外の仮置きストックへ搬出
するものである。

【０００３】一方、連続延伸コンベア方式は、切羽近傍
にずりホッパーを設置し、該ずりをショベル等で該ホッ
パーに投入した後、トンネル内に設置するベルトコンベ
アにて坑外へ搬出するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記タイヤ方式は次の
ような問題があった。 １．トンネル内を大型のダンプトラックが走行するた
め、交通災害、接触事故等の危険性が生ずる。 ２．斜路である作業坑をずりを積載したダンプトラック
が走行するため、該ダンプトラックから発生する排気ガ
ス及び走行に伴う粉塵が発生し、作業環境が悪化すると
共にその作業環境の改善には大量の換気量を必要とす
る。 ３．長大トンネル施工に当っては、ダンプトラックの台
数が多く必要になると共に、仮置きストックヤードには
駐車スペース及び回転場所が必要となる。 ４．仮置きストックヤードに於けるダンプトラックから
のずり排出時に大騒音が発生する。

【０００５】又、連続延伸コンベア方式にも次のような
問題があった。 １．切羽近傍は、掘削のための重機械が稼動するため、
ホッパーの設置スペースを取りにくい。しかも、該ホッ
パーは切羽の進行と共に移設しなければならないので掘
削作業に支障が生ずる。 ２．切羽の進行と共にコンベアを設置しなければならな
いのでトンネルの急速施工ができない。 ３．膨張性地山による内空の変形、縫い返し等に対応す
るため、その都度コンベアの移設を行う必要があり、工
程に影響がでる。 ４．本坑と作業坑との関係により本坑の掘削方向が逆に
なった場合、コンベアを移設しなければならない。

【０００６】そこで、ダンプトラックの台数も少なく安
全に、且つ、作業環境に悪影響を及ぼすこともなく、し
かも、切羽の掘削方向変化、内空の変化等に対し、工程
に影響を及ぼすこともなくトンネルの急速施工を行うこ
とができるトンネルのずり出し方法及び、該方法に用い
るホッパーを得るために解決すべき技術的課題が生じて
くるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、本坑切羽のずりを作
業坑より搬出するトンネルのずり出し方法に於て、該本
坑内では該ずりを該作業坑近傍まで運搬車で搬送し、該
本坑の長手方向にストックし、その後、該作業坑側の該
本坑に沿って設置されるベルトコンベア上を走行するホ
ッパーに投入した後、該ベルトコンベアで該本坑内の作
業坑口まで搬送し、更に、該作業坑内に配設するベルト
コンベアで順次搬送して坑外へ搬出するトンネルのずり
出し方法、及び、トンネルのずりをベルトコンベアで搬
送するずり出し方法に用いるホッパーであって、該ホッ
パーの下部に該ベルトコンベアの長手方向に沿って移動
できる台車を設けると共に、上部にずり投入口を設け、
且つ、該ずり投入口の下部に該ベルトコンベアの長手方
向と直角にグリズリバーを設け、更に、該グリズリバー
と該ベルトコンベアとの間に該ベルトコンベアと平行に
エプロンフィーダを設け、該ずりを定量的に該ベルトコ
ンベアへ供給するトンネルのずり出し方法に用いるホッ
パーを提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１乃至図６に従って詳述する。図１はトンネルＴの作業
坑２近傍の解説斜視図である。

【０００９】ここで、該トンネルＴは、長大山岳トンネ
ルであり、本坑１の略中間点には斜坑底である作業坑２
を取り付けていて、且つ、該作業坑２は該本坑１に向け
て下り１２％の勾配に構築されている。又、該本坑１の
掘削は、施工工程により図中の矢印で示すように左右へ
掘削方向が変る。更に、該本坑１は地質状況から膨張性
地山による内空の縫い返し等に自在に対応しなければな
らない。又、切羽（図示せず）近傍は大型機械掘削機
（図示せず）等の稼動スペースを確保する必要がある。

【００１０】該本坑１のこの様な状況に於て、先ず、該
切羽のずり３をショベル（図示せず）で運搬車としての
ダンプトラック７に積み込み、該作業坑２近傍まで搬送
する。該作業坑２の近傍であって、該本坑１の長手方向
には一時的に大量に搬送される該ずり３をストックする
サージストックヤードＳを後述する第一ベルトコンベア
３０に沿って平行に設ける。該サージストックヤードＳ
には該第一ベルトコンベア３０側に該ずり３から該第一
ベルトコンベア３０を保護するための仕切壁４を設ける
と共に、該仕切壁４と反対側の該本坑１の長手方向に
は、該本坑１の側壁との間に該ダンプトラック７が走行
できる通路を確保するための安全柵５，５…を設けて作
業領域を区画する。尚、該安全柵５，５…に代えて図４
に示すように別の仕切壁４を立設してもよい。

【００１１】又、該サージストックヤードＳには該ダン
プトラック７が置き逃げしたずり３を後述するホッパー
１０に投入するためのバックホー６やショベル（図示せ
ず）を配置する。該バックホー６は次のずり出しサイク
ルまでに該ずり３の大塊を選別除去したり、小塊に破砕
して該ホッパー１０に供給する。

【００１２】次に、該ずり３を坑外に搬出するために図
２に示すように先ず、該作業坑２側の該本坑１の側壁に
沿って平行に第一ベルトコンベア３０を設置する。該第
一ベルトコンベア３０のベルト幅は、例えば後述するグ
リズリバー１９の間隔（４００mm）を考慮して、該ずり
３の大きさ４００〜０mmを搬送するため９００mmとす
る。

【００１３】更に図１及び図２に示すように、該第一ベ
ルトコンベア３０の延長方向に該本坑１側の作業坑口２
ａまで第二ベルトコンベア３６を設置すると共に、該第
二ベルトコンベア３６への乗り継ぎ部にはジョークラッ
シャ３４を配設し、該ずり３を更に細粒化して搬送す
る。該第二ベルトコンベア３６のテール部は、該ジョー
クラッシャ３４の架台３５内に設置すると共に、該ジョ
ークラッシャ３４での細粒化（１５０〜０mm）に対応し
てベルト幅は６００mmとする。又、該第一ベルトコンベ
ア３０のヘッド部には該ジョークラッシャ３４への投入
シュート３３を設けると共に、該第一ベルトコンベア３
０の先端部は該仕切壁４近傍より該ヘッド部に向けて上
り勾配とする。

【００１４】更に、該勾配部には丸型電磁石３１や金属
検出器３２を設置し、該トンネルＴの掘削時に使用した
ロックボルトの折損ロッド、ナット、ワッシャ等が該ず
り３に混入してベルト等を損傷させることを防止する。

【００１５】次に、該第二ベルトコンベア３６のヘッド
部と直角方向に該作業坑２の側壁に沿って第三ベルトコ
ンベア３７を設置する。その後、図２及び図３に示すよ
うに該作業坑２の曲率に合せて所定長さの第四及び第五
ベルトコンベア３８，３９等を順次設置して坑外の仮置
きストックヤード（図示せず）へ該ずり３を搬送する。
該作業坑２内のベルトコンベア３７，３８，３９等は該
作業坑２の側壁とインバート部に支持された架台（図示
せず）上に設置し、ベルト幅は６００mmとする。

【００１６】又、図示は省略するが、該第二ベルトコン
ベア３６から該第三ベルトコンベア３７への乗り継ぎ及
び順次設置されるベルトコンベア３８，３９…へのシュ
ートによる乗り継ぎ箇所には、ベルトの耐久性とボル
ト、ロッドの噛み込みによるベルトの切断に対応するた
めインパクトバーを設置する。更に、該作業坑２の斜路
を上る最長のベルトコンベア３９には全負荷時の非常停
止及び再起動を考慮してインバータ制御とする。

【００１７】又、トンネル断面が小さい作業坑２に設置
される各ベルトコンベア３７，３８，３９等にはベルト
コンベアの稼動中に巻き込まれ、荷の詰まりによる落石
等の危険があるため、次のような安全対策（図示せず）
を講ずる。 コンベア全線に渡り引き綱による緊急停止装置及び
押し釦スイッチの設置 コンベア起動時の警報サイレン及び連動起動時の各
コンベア間の順次起動インターロック（前機器が運転状
態にならないと以降の機器が起動しない） 荷詰まりが発生した箇所以前の機器を一斉に停止す
るためのセンサーをシュート部分に取着する。

【００１８】斯くして、安全に該ずり３を坑外へ搬送す
ることができると共に、該作業坑２内の作業環境も良好
となり、且つ、該本坑１に換気立坑が施工された後も該
作業坑２は新鮮な空気の流入坑として活用できる。

【００１９】次に、図４乃至図６に従いホッパー１０を
説明する。図４は該本坑１の断面図を示し、又、図５は
該ホッパー１０の側面図を、図６は正面図を示す。該ホ
ッパー１０は該本坑１の長手方向に該サージストックヤ
ードＳを設けるので、該ずり３の積込場所が移動できる
ように配設する。該ホッパー１０の移動距離は該サージ
ストックヤードＳの長手方向の長さを考慮して略１５ｍ
とし、前記バックホー６の運転手が手元の無線操作によ
って該ホッパー１０を移動させながらずり投入口１１へ
該ずり３を投入する。

【００２０】又、該ホッパー１０の移動は、前記第一ベ
ルトコンベア３０の外側であって、幅方向に所定の間隔
で敷設されるレール８，８上を走行する台車１４，１４
で行う。該台車１４，１４の長手方向には図５に示すよ
うに所定間隔で車輪１５，１５を設けると共に、該台車
１４，１４に駆動装置（図示せず）を設けて自走できる
ようにする。尚、該本坑１の該第一ベルトコンベア３０
側の側壁には図４に示すように、該駆動装置に給電する
ケーブルハンガー９を配設する。

【００２１】更に、該台車１４，１４の長手方向の両端
部には所定高さの主柱１６，１６，１６，１６を立設
し、該主柱１６，１６同士は桁１７，１７で結合すると
共に、該主柱１６，１６の長手方向間には斜材１８，１
８を設けて該ホッパー１０を補強する。又、該桁１７，
１７…の上部には該第一ベルトコンベア３０の長手方向
と直角に所定の間隔（この場合４００mm）で、且つ、該
サージストックヤードＳに向けてやや下り勾配を付けて
Ｉ型鋼からなるグリズリバー１９，１９…を固着し、該
ずり３の選別を行う。

【００２２】更に、該グリズリバー１９，１９…の上部
には、該ずり３が該本坑１の側壁側及び該第一ベルトコ
ンベア３０上に落下しないように該サージストックヤー
ドＳ側を除く三面を所定高さの鋼板で囲んだずり投入口
１１を形成する。又、図６に示すように、該ずり投入口
１１の該サージストックヤードＳ側には該グリズリバー
１９，１９…を通過できないずり３を該サージストック
ヤードＳに戻すためのシュート１３を設ける。

【００２３】次に、該グリズリバー１９，１９…と該第
一ベルトコンベア３０との間に該第一ベルトコンベア３
０と平行にエプロンフィーダ２０を該主柱１６，１６間
に設け、該ずり３を定量的に該第一ベルトコンベア３０
へ供給する。該エプロンフィーダ２０は図５に示すよう
に、所定間隔に配設されたプーリ２１，２１にベルト２
２を掛け渡し、後部に設置したモータ２４の動力をチェ
ーン２５を介して後部の該プーリ２１に伝達して駆動す
る。

【００２４】尚、該エプロンフィーダ２０の速度は前記
第一ベルトコンベア３０及びジョークラッシャ３４の能
力に応じるように可変速とする。更に、該エプロンフィ
ーダ２０のベルト幅は該第一ベルトコンベア３０と同じ
く９００mmとし、該ベルト２２上に該ずり３を搭載する
ために該グリズリバー１９，１９…との間にホッパーシ
ュート１２を設ける。

【００２５】又、該エプロンフィーダ２０の先端部には
該ずり３を該第一ベルトコンベア３０に導くシュート２
３を設ける。斯くして、該ずり３を安全に且つ効率的に
搬送することができる。

【００２６】尚、前記一実施の形態で示したグリズリバ
ーの間隔、エプロンフィーダ及びベルトコンベアのベル
ト幅等はこれに限定されるべきものではなく、トンネル
のずり搬送設計により適宜変更される。

【００２７】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は本坑内では、ずりを作業坑近傍まで運搬車で搬送
し、該本坑の長手方向にストックするので該運搬車の使
用台数も少なくなり、且つ、走行距離も短くなり交通災
害、接触事故等の危険性が低減する。又、該運搬車によ
る排気ガス、粉塵等による作業環境の悪化も低減でき
る。

【００２９】更に、従来のように仮置きストックヤード
に大きな駐車スペース及び、回転場所を確保する必要も
なく、該運搬車からのずりの排出音の心配もなくなる。
又、該作業坑側の該本坑に沿って設置されるベルトコン
ベア上を走行するホッパーに該ずりを投入するので、該
本坑の掘削方向が逆になった場合でも段取り変えを行う
必要がない。

【００３０】更に、該作業坑内に順次ベルトコンベアを
配設して該ずりを搬送するので、作業環境を悪化させる
ことなく安全且つ効率よく搬送することができる。

【００３１】請求項２記載の発明は、ホッパーの下部に
該ベルトコンベアの長手方向に沿って移動できる台車を
設けるので、サージストックヤードの該ずりを長手方向
の任意の位置で投入することができる。又、上部に該ベ
ルトコンベアの長手方向と直角にグリズリバーを設ける
ので、該ずりのオーバサイズを除去できると共にその下
部にエプロンフィーダを設けているので、該ずりを定量
的に該ベルトコンベアに供給して安全且つ効率よく搬送
することができる。

【００３２】斯くして、切羽近傍にずり搬送設備を設け
ることなく、しかも、切羽の進行に伴う延伸作業を行う
こともなくトンネルの急速施工を行うことができ大幅な
工期の短縮となり、工事費のコストダウンに寄与する
等、著大なる効果を奏する発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示し、トンネルの作業
坑近傍の解説斜視図。

【図２】図１の平面図。

【図３】作業坑内のベルトコンベアの配設状態を示す縦
断面図。

【図４】本坑内のホッパーの設置状態を示す側断面図。

【図５】ホッパーの側面図。

【図６】ホッパーの正面図。

【符号の説明】

１ 本坑 ２ 作業坑 ２ａ 作業坑口 ３ ずり ７ 運搬車（ダンプトラック） １０ ホッパー １１ ずり投入口 １４ 台車 １９ グリズリバー ２０ エプロンフィーダ ３０ 第一ベルトコンベア ３６ 第二ベルトコンベア ３７ 第三ベルトコンベア ３８ 第四ベルトコンベア ３９ 第五ベルトコンベア Ｓ サージストックヤード Ｔ トンネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 謙太郎 愛知県名古屋市中川区西日置１丁目１番５ 号 株式会社熊谷組名古屋支店内 (72)発明者 安川 良博 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 山崎 良成 富山県富山市問屋町２丁目３番１号 東和 工業株式会社機械営業部内 Ｆターム(参考） 2D054 AC20 DA02 DA17 DA19 DA21

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本坑切羽のずりを作業坑より搬出するト
   ンネルのずり出し方法に於て、該本坑内では該ずりを該
   作業坑近傍まで運搬車で搬送し、該本坑の長手方向にス
   トックし、その後、該作業坑側の該本坑に沿って設置さ
   れるベルトコンベア上を走行するホッパーに投入した
   後、該ベルトコンベアで該本坑内の作業坑口まで搬送
   し、更に、該作業坑内に配設するベルトコンベアで順次
   搬送して坑外へ搬出することを特徴とするトンネルのず
   り出し方法。
2. 【請求項２】 トンネルのずりをベルトコンベアで搬送
   するずり出し方法に用いるホッパーであって、該ホッパ
   ーの下部に該ベルトコンベアの長手方向に沿って移動で
   きる台車を設けると共に、上部にずり投入口を設け、且
   つ、該ずり投入口の下部に該ベルトコンベアの長手方向
   と直角にグリズリバーを設け、更に、該グリズリバーと
   該ベルトコンベアとの間に該ベルトコンベアと平行にエ
   プロンフィーダを設け、該ずりを定量的に該ベルトコン
   ベアへ供給することを特徴とするトンネルのずり出し方
   法に用いるホッパー。