JP2005132507A - ベルトコンベヤ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 急勾配で配置したベルトコンベヤ装置に対して、キャリヤベルト及びリターンベルトの浮き上がりを防止し、且つ、取り付けが容易で、簡易な構造の、浮き上がり防止機構を配置したベルトコンベヤ装置を提案することを課題とする。
【解決手段】 キャリヤベルト２ａの上面の幅方向の両端に、キャリヤベルト２ａの進行方向に回転自在に、且つ、前記キャリヤベルト２ａを上方から下方に押さえ付けるように設けられた車輪１１と、リターンベルト２ｂの上面に、前記リターンベルト２ｂの進行方向に回転自在に、且つ、前記リターンベルト２ｂを上方から下方に押さえ付けるように設けられたリターンローラからなるリターン部２０と、前記キャリヤベルト２ａの上面に設けられた前記車輪１１の進行方向の前面において、搬送物を当該キャリヤベルトの中央に誘導する当て板部３０とを有する浮き上がり防止機構１を配置したベルトコンベヤ装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、無端状のベルトが浮き上がることを防止する、ベルトコンベヤ装置に関するものである。

トンネル施工におけるズリ搬出方式において、ベルトコンベヤ装置をトンネル全線に亘り連続的に配置することにより、ズリの搬出を行う、ベルトコンベヤ方式は、公知の技術である。

しかしながら、トンネル坑内のベルトコンベヤ装置の配置は、限られたトンネル坑内の断面で配置しなければならないため、低い位置に配置されていることが多い。そのため、トンネル坑外においてそのライン上にベルトコンベヤ装置を配置すると、車両の通行が不可能なために坑外の仮設ヤードを分断してしまう問題がある。したがって、坑外の仮設ヤードを有効に利用できるように、坑内で低い位置に配置されていたベルトコンベヤ装置を、坑外では車両が通行可能な高さに急激に高くする処置がとられている。しかし、ベルトコンベヤ装置を急勾配で配置すると、ベルトの張力等によりベルトが浮き上がることがある。このベルトの浮き上がりは、ベルトのずれや蛇行を引き起こし、搬送物の落下やベルトの破損につながることがあり、ベルトの調整、補修、交換に手間がかかり、工期的にも多大な影響をきたす。

従来、このようなベルトコンベヤ装置を急勾配に配置することによるベルトの浮き上がりを防止する装置として、図６に示すような、ベルト１０２両端の下側から上側にかけて複数のローラ１１１を配置し、ベルト１０２を半パイプ状に丸める浮き上がり防止機構１０１が開示されている。この浮き上がり防止機構１０１は、ベルト１０２の浮き上がりを防止し、且つ、搬送物を包み込みながら搬送することで、搬送物の落下を防止することを可能としている（特許文献１参照）。
特開２００３−１２８２１８号公報（［０００８］〜［００１７］、図２）

しかし、上述の従来の浮き上がり防止機構１０１は、下記に示すような問題点を有している。
（１）ベルトコンベヤ装置を急勾配で配置することにより、上側の搬送側のベルト（以下「キャリヤベルト」という）１０２ａの浮き上がりと同時に、下側の返送側のベルト（以下「リターンベルト」という）１０２ｂの浮き上がりが生じることがあるが、従来の方法では、リターンベルト１０２ｂの浮き上がりは防止していないため、リターンベルト１０２ｂの浮き上がりが原因によるベルトのずれや蛇行が生じる恐れがある。
（２）従来のベルト１０２を半パイプ状に丸める浮き上がり防止機構１０１は、その設置の際に、一定の張力を有して設置してあるベルト１０２を、一旦丸めてから、丸めた状態を維持しつつ浮き上がり防止機構１０１の設置を行う必要があるため、設置作業に手間がかかり、また、複数の人手を要する。
（３）浮き上がり防止機構１０１自体が、複数のローラ１１１を回転自在に略Ｕ字状に配置する特殊な形状を有しているため、その製造に手間を要し、製造費用がかさむ。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、急勾配で配置したベルトコンベヤ装置に対して、キャリヤベルト及びリターンベルトの浮き上がりを防止し、且つ、取り付けが容易で、簡易な構造の、浮き上がり防止機構を配置したベルトコンベヤ装置を提案することを課題とする。

このような課題を解決するために、無端状のベルトを、コンベヤフレームに回転自在に支持されている駆動ローラの周囲に巻回することにより形成されているベルトコンベヤ装置において、前記ベルトの搬送側上面の幅方向の両端に、前記ベルトの進行方向に回転自在に、且つ、前記ベルトを上方から下方に押さえ付けるように設けられた車輪と、前記ベルトの返送側上面に、前記ベルトの進行方向に回転自在に、且つ、前記ベルトを上方から下方に押さえ付けるように設けられたリターンローラと、前記ベルトの上面に設けられた前記車輪の進行方向の前面において、搬送物を当該キャリヤベルトの中央に誘導する当て板と、を有することを特徴とする。

かかるベルトコンベヤ装置は、キャリヤベルトを押さえ付けるように設けられた車輪がベルトの浮き上がりを抑止し、且つ、当該車輪はキャリヤベルトの進行方向に回転自在に設けられているため、車輪による抵抗力が働き、キャリヤベルトによる搬送物の搬送を阻害することがなく浮き上がりを防止できる。

また、リターンローラも、リターンベルトを押さえ付けるように設けられているため、ベルトが浮き上がることを抑止し、且つ、進行方向に回転自在に設けられているため、ベルトコンベヤの回転を阻害することがなく浮き上がりを防止できる。

さらに、当て板は、前記車輪の搬送方向手前において搬送物を当該キャリヤベルトの中央に誘導するため、搬送物が広がり車輪にからむことで、ベルトが蛇行したり、破損したりすることを防止することができる。

また、キャリヤベルトの浮き上がり防止を目的とする車輪は、支持フレームに回転自在に設置された回転軸と一体となっており、前記支持フレームの脚部には、コンベヤフレームへ上方から嵌め込む嵌合部を有しているため、ベルトコンベヤの上方から載置して嵌合部をコンベヤフレームに嵌合固定するのみで設置が完了するため、容易に設置することが可能である。また、構造も簡易であるため、その製作も容易である。

また、リターンベルトの浮き上がり防止を目的とするリターンローラは、コンベヤフレームへ上方から嵌め込む嵌合部を有しているため、リターンベルトの上方からリターンローラを載置して嵌合部をコンベヤフレームに嵌合固定するのみで完了するため、複数の作業員を要せず、容易に設置することが可能である。

本発明のベルトコンベヤ装置によれば、ベルトの浮き上がりによるベルトのズレや破損を抑止することが可能となり、また、その取り付けは容易であるため、取り付け作業に手間を要することがない。さらに、構造も簡易な構造であるため、その製造費用も削減することが可能となる。

本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。

本実施の形態は、図１に示すように、ベルトコンベヤ方式によりズリ搬出を行うトンネル施工現場において、トンネル坑内Ｔから坑外の仮設ヤードＹの図示しないズリ仮置き場まで本発明によるベルトコンベヤ装置Ｂを配置するものである。

図１に示すように、当該ベルトコンベヤ装置Ｂは、浮き上がり防止機構１、ベルト２、コンベヤフレーム３、支持ローラ４、脚柱５からなり、所定間隔で立設している脚柱５により支持されている角形又は円形パイプからなるコンベヤフレーム３に回転自在に支持されている図示しない駆動ローラの周囲に無端状のベルト２が巻回されている。なお、無端状のベルト２は、等間隔で配置された支持ローラ４により弛まないように支持されつつ、図示しない駆動ローラにより回転し、トンネル坑内Ｔから仮設ヤードＹまで搬送物を搬送する。ここで、ベルト２は無端状であるが、搬送物搬送時の上半部のベルトをキャリヤベルト２ａ、ベルト返送時の下半部のベルトをリターンベルト２ｂとして区別する（図２参照）。
また、ベルトコンベヤ装置Ｂは、トンネル坑内Ｔの低い位置に配置されている低位置区間ＬＳと、建設機や車両などが下を通過可能な高さの高い位置に配置する高位置区間ＨＳと、トンネル坑口部において低位置区間ＬＳと高位置区間ＨＳとの接続を、所定の勾配を有して配置することにより行う勾配区間ＡＳの３区間により配置されている。

勾配区間ＡＳでは、ベルトコンベヤ装置Ｂの勾配をなるべく急勾配とすることが、区間長を短くし、仮設ヤードＹに要する敷地面積を狭くすることが可能となるため好ましい。しかし、ベルトコンベヤ装置Ｂの勾配を急激に上向きに上げることにより、勾配区間ＡＳでは、重力によるコンベヤフレーム３のたわみとベルトの張力によりベルトコンベヤ装置Ｂが上向きにしなり、ベルト２が浮いてしまう。そのため、勾配区間ＡＳでは、所定の位置に浮き上がり防止機構１を３箇所設置してベルト２の浮き上がりを防止する構造としている。なお、ここで、勾配区間ＡＳにおける浮き上がり防止機構１の設置数、間隔は限定されるものではなく、ベルトコンベヤ装置Ｂの配置状況に応じて設置するものとする。

以下、細部について説明する。
図２は、浮き上がり防止機構１の全体斜視図を示す。浮き上がり防止機構１は、キャリヤベルト２ａの浮き上がりを防止するキャリヤ部１０と、リターンベルト２ｂの浮き上がりを防止するリターン部２０と、搬送物をキャリヤベルト２ａの中央に誘導する当て板部３０を主要部として構成されており、勾配区間ＡＳにおいて、コンベヤフレーム３の所定の位置に各嵌合部１５，２３を介して固定されている（図３及び図４参照）。

コンベヤフレーム３は、幅方向の両側において、長手方向の上下に所定間隔を有して平行に設けられた２本のパイプ材（図示せず）からなり、パイプ材には、所定の間隔で支持ローラ４の支持台部４ｄが固定されている。支持部台４ｄは、正面視で門型に形成されており、後述する各ローラを回転可能に支持している（図３参照）。
キャリヤベルト２ａは、図３（ａ）に示すように、コンベヤフレーム３に固定された支持ローラ４に上載されている。キャリヤベルト２ａの支持ローラ４は、３本のローラからなり、キャリヤベルト２ａの進行方向を見て、中央の中央ローラ４ｂが低く、左右の左ローラ４ａ及び右ローラ４ｃは中央に向かって傾斜する皿状に形成されているため、キャリヤベルト２ａの断面は、中央がくぼんだ皿状をなしている。一方、図示しないリターンベルト２ｂの支持ローラは平らな１本のローラからなり、リターンベルト２ｂの断面も平らである。中央ローラ４ｂは、キャリヤベルト２ａの進行方向上流側に配置し、左ローラ４ａ及び右ローラ４ｃは、キャリヤベルト２ａの進行方向下流側に配置されている。

図３に示すように、キャリヤ部１０は、主に車輪１１と回転軸１２と支持フレーム１３とから構成されている。

支持フレーム１３は、図３（ａ）に示すように、溝型鋼からなる左右の柱部１３ｂと同じく溝型鋼からなる横梁部１３ａを門型に加工することにより形成されている。その左右の柱部１３ｂの下端には、嵌合部１５を有し、コンベヤフレーム３に上方から嵌合し、ボルト孔１５ｃを介してボルトとナットＢＮを締付けることにより、嵌合部１５がコンベヤフレーム３を把持して固定されている。

嵌合部１５は、台形形状に近似した変形六角形に形成された鋼板１５ａに、鋼板１５ａの底辺に平行にＬ型鋼１５ｂを溶接することにより、開口部がコンベヤフレーム３と嵌合可能な、正面視で略Ｈ型の断面に加工されたものである（図３（ａ）参照）。鋼板１５ａ及びＬ型鋼１５ｂの下端部には、ボルト孔１５ｃが３箇所ずつ挿通されており、ボルト孔１５ｃを介してボルトとナットＢＮにてコンベヤフレーム３に固定されている。
なお、本実施の形態では嵌合部１５をコンベヤフレーム３に固定するボルトとナットＢＮの数を３箇所としたが、支持フレーム１３をコンベヤフレーム３に固定することが可能であればその数は限定されない。また、固定方式は、ボルトとナットＢＮによる締着に限定されるものではなく、支持フレーム１３をコンベヤフレーム３に固定することが可能であればその方式は問わない。

また、支持フレーム１３の左右の柱部１３ｂのベルト進行方向手前側と奥側のフランジには、それぞれ２箇所ずつ所定の位置にボルト孔が挿通されており、回転軸１２を軸支するピローブロック１４と当て板部３０の固定を可能としている（図２及び図３参照）。
なお、支持フレーム１３の形状、使用する材料等は、車輪１１の所定の位置への配置が可能で、回転軸１２の軸支が可能であれば、限定されるものではない。

車輪１１は、鋼管をリング状に加工し、その内側にスポークを加工して設けた構成であり、回転軸１２と一体的になっている（図３（ａ）及び（ｂ）参照）。なお、車輪１１の形状や車輪１１を構成する材料は、キャリヤベルト２ａの浮き上がりを防止し、キャリヤベルト２ａを破損しないものであれば、限定されるものではない。

回転軸１２は、円形の鋼棒等からなり、所定の間隔を有して２つの車輪１１，１１が取り付けられており、キャリヤベルト２ａを横断する向きにピローブロック１４を介して支持フレーム１３の両端部に回転自在に軸支されている。回転軸１２の設置高さは、ベルトコンベヤ装置Ｂを水平に配置した際に、キャリヤベルト２ａの幅方向の両端の傾斜部に車輪１１，１１が接する高さとし、ベルトコンベヤ装置Ｂを急勾配にて配置することによりキャリヤベルト２ａが浮き上がるのを防止するものとする。ピローブロック１４は、長穴孔１４ｈを介して支持フレーム１３の柱部１３ｂのフランジにボルトとナットＢＮにて締着されている。また、ピローブロック１４は細長く形成された長穴孔１４ｈを有しているため、キャリヤ部１０の設置の際に、車輪１１の高さを調節することを可能としている。

図４に示すように、リターン部２０は、リターンローラ２１とローラ受け２２とから構成されており、ローラ受け２２には、嵌合部２３が加工されている。

リターンローラ２１は、円筒状の鋼製パイプ等からなる公知のローラを使用するものとし、リターンベルト２ｂを横断する方向にリターンベルト２ｂの上面に接して配置されている。リターンローラ２１は、公知の方法により左右のローラ受け２２に回転自在に軸支されている。

ローラ受け２２は、支持フレーム１３の柱部１３ｂと同様に、嵌合部２３を有し、嵌合部２３は、門型の断面を有している。ここで、ローラ受け２２は、リターンローラ２１の軸支が可能で、嵌合部２３の形成が可能であれば、その形状・構造などは限定されない。

ローラ受け２２は、図４（ａ）に示すように、コンベヤフレーム３に、上方からローラ受け２２の嵌合部２３を嵌合し、ボルト孔２３ａを介してボルトとナットＢＮを締付けることにより、嵌合部２３がコンベヤフレーム３を把持することで固定される。
なお、嵌合部２３の固定は、支持フレーム１３の嵌合部１５と同様に、前述の方式に限定されるものではなく、所定の位置にリターンローラ２１を軸支するローラ受け２２を、コンベヤフレーム３に固定することが可能であれば、その構造、方式は問わない。

当て板部３０は、図５に示すように、左右一対の加工された平鋼板からなる基板３１、天板３２、当て板３３とゴム製のゴム板３４とから構成されている。

基板３１は、支持フレーム１３の柱部１３ｂに当て板部３０を固定するための締着部分であり、柱部１３ｂに締着される締着部３１ａと天板３２が固定される基部３１ｂとによりその断面形状がＬ字型になるように加工されている（図５（ａ）参照）。締着部３１ａは、図５（ｂ）に示すように、長方形の形状で、ボルトを挿通するための長穴孔３１ｃを２箇所有している。当て板部３０の支持フレーム１０への締着は、この長穴孔３１ｃと柱部１３ｂの所定の位置に貫通された図示しないボルト孔を介してボルトとナットＢＮにより行われている。長穴孔３１ｃは、細長に形成されているのため、キャリヤベルト２ａとの位置関係により、当て板部３０の高さ調整が可能となっている。

天板３２は、基板３１の天端に溶接された鋼板であり、その形状は、図５（ａ）に示すように、キャリヤベルト２ａの搬送方向に対して手前側の辺より奥側の辺のほうが長い台形を示している。

当て板３３は、キャリヤベルト２ａ両端部の傾斜に合せて下端が傾斜している台形の鋼板である（図５（ｂ）、（ｃ）参照）。両側の当て板３３は、図５（ａ）に示すように、キャリヤベルト２ａの搬送方向に対して、その進行方向側に行くほど左右の当て板３３，３３の間隔が狭くなり、キャリヤベルト２ａ上の搬送物をキャリヤベルト中央に誘導するように平面視でハ字形状に配置されている。また、当て板３３の下端には、鋼板で形成されている当て板３３によりキャリヤベルト２ａを破損することがないように、ゴム板３４が、ボルトとナットＢＮにて固定されている。

ゴム板３４は、当て板３３よりも長い平行四辺形を示しており、搬送方向に対して後側の先端は、キャリヤベルト２ａよりも外側に突出するように配置されている（図５（ａ）参照）。また、ゴム板３４の当て板３３との設置面と反対側のボルトとナットＢＮ締着部分に鉄板３５を配置し、比較的軟質のゴムにボルトとナットＢＮがめり込むなどして、ゴム板３４が破損したり当て板３３から外れたりすることのないようにしている。
なお、当て板部３０の構造は、キャリヤベルト２ａ上の搬送物を車輪１１の前面においてキャリヤベルト２ａの中央に誘導し、且つ、キャリヤベルト２ａを破損することのないような構造であれば、限定されるものではない。

以上のように構成された浮き上がり防止機構１は、ベルトコンベヤ装置Ｂを急勾配で設置することにより、ベルト２が浮いてしまい、ベルト２のズレや破損が生じることを抑止することを可能としている。つまり、キャリヤ部１０の車輪１１は、キャリヤベルト２ａの幅方向の両端部にキャリヤベルト２ａを上方から下方に押し付けるように配置されているため、キャリヤベルト２ａの浮き上がりを防止する。また、リターン部２０のリターンローラ２１は、リターンベルト２ｂを横断して上方から下方に押し付けるように配置されているため、リターンベルト２ｂの浮き上がりを防止する。さらに、当て板部３０は、キャリヤベルト２ａ上の搬送物が搬送中に広がり、キャリヤ部１０の車輪１１にからむことで、キャリヤベルト２ａのズレ・蛇行や破損を防止するために、キャリヤ部１０の前面において、平面視でハ字状に配置された当て板３３が搬送物をベルト中央に誘導し、車輪１１の下にからむことを抑止する。
また、浮き上がり防止機構１のベルトコンベヤ装置Ｂへの固定は、コンベヤフレーム３に各嵌合部１５，２３を嵌合し、ボルトとナットＢＮにより把持するのみのため、着脱が容易である。

以上、本発明による好適な実施の形態について説明したが、本発明は当該実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、本実施の形態では、トンネル施工におけるのズリ出し方式の一つである、ベルトコンベヤ方式に使用するものとしたが、山間部におけるズリの搬出や、廃棄物処理場の廃棄物の搬送など、当該ベルトコンベヤ装置を使用する工種、搬送物は限定されないことはいうまでもない。

本発明に係るベルトコンベヤ装置の配置状況を示す側面図である。 浮き上がり防止機構の全体斜視図である。 キャリヤ部の詳細を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 リターン部の詳細を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 当て板部の詳細を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 従来のベルトコンベヤ装置を示す正面図である。

符号の説明

１ 浮き上がり防止機構
２ ベルト
２ａ キャリヤベルト
２ｂ リターンベルト
３ コンベヤフレーム
１０ キャリヤ部
１１ 車輪
１２ 回転軸
１３ 支持フレーム
１５ 嵌合部
２０ リターン部
２１ リターンローラ
２３ 嵌合部
３０ 当て板部
Ｂ ベルトコンベヤ装置

Claims (3)

1. 無端状のベルトを、コンベヤフレームに回転自在に支持されている駆動ローラの周囲に巻回することにより形成されているベルトコンベヤ装置において、
   前記ベルトの搬送側上面の幅方向の両端に、前記ベルトの進行方向に回転自在に、且つ、前記ベルトを上方から下方に押さえ付けるように設けられた車輪と、
   前記ベルトの返送側上面に、前記ベルトの進行方向に回転自在に、且つ、前記ベルトを上方から下方に押さえ付けるように設けられたリターンローラと、
   前記ベルトの上面に設けられた前記車輪の進行方向の前面において、搬送物を当該キャリヤベルトの中央に誘導する当て板と、
   を有することを特徴とするベルトコンベヤ装置。
2. 前記車輪は、支持フレームに対して回転自在に設置された回転軸と一体的になっており、前記支持フレームの脚部には、前記コンベヤフレームへ上方から嵌め込む嵌合部を有していることを特徴とする請求項１に記載のベルトコンベヤ装置。
3. 前記リターンローラは、前記コンベヤフレームへ上方から嵌め込む嵌合部を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベルトコンベヤ装置。

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