JP2014028670A - ベルトコンベヤ装置 - Google Patents

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【課題】 発破時とズリの搬送時に応じて切羽の後方で前後移動するズリ搬送用のベルトコンベヤ装置において、ズリの搬送時にテールピース台車を切羽に接近させた際、コンベヤベルトを強く緊張させることなく安定したズリの搬送が行えるようにする。
【解決手段】 コンベヤベルト10を反転させる進退可能なテールピース台車20と、そのテールピース台車20の進退に応じてコンベヤベルト10を出し入れするベルト収納ユニット30と、そのベルト収納ユニット30と前記テールピース20台車の間に連結してコンベヤベルト10の途中を支持し且つテールピース台車20の進退に応じて全長が伸縮する伸縮フレームユニット40で構成し、これらを切羽Gの後方の床面に設置したレール50上に走行可能に載せ、ウインチの力によってテールピース台車20の進退及びコンベヤベルト10の収納を行わせる。
【選択図】 図5

Description

本発明は、トンネル工事で切羽の発破によって発生したズリを坑外へ搬送するためのベルトコンベヤ装置に関する。
従来、トンネル工事において、切羽の発破によって発生したズリはベルトコンベヤ装置によって排出しているが、そのテールピース台車は発破の衝撃や飛来物による損傷を避けるために、切羽から40mほど離れた後方の位置に設置していた。したがって、ズリを切羽からベルトコンベヤ装置まで運搬する工程が必要となり、効率が悪いものであった。
この問題に対し、発破時とズリの搬送時に応じて切羽の後方で前後移動できるベルトコンベヤ装置が特許文献1で提案されている。この技術は、コンベヤベルトを反転させる進退可能なテールピース台車と、そのテールピース台車の進退に応じてコンベヤベルトを出し入れするベルト収納ユニットで構成し、これらを切羽後方の床面に設置したレール上に走行可能に載せ、ウインチの力によってテールピース台車を進退させるようにしたことを特徴としている。
この技術によれば、発破時はテールピース台車を切羽から後退させ(コンベヤベルトは緩んで垂れ下がる)、ズリの搬送時はテールピース台車を切羽に接近させてコンベヤベルトをウインチの力で緊張させる(反力は前方のクラッシャーから得る)ことで、テールピース台車を発破の衝撃や飛来物から保護し、且つズリの搬送を効率的に行えるようにしている。
しかしながら、前記技術のコンベヤベルトは、ズリの搬送時に緊張させた状態で下方から支持するものが無いから、ズリの荷重で途中が大きく垂れ下がって搬送が不安定になることがあった。また、40mに渡るコンベヤベルトを大きく垂れ下がらないように緊張するためには非常に強い力が必要で、コンベヤベルトに過度な負担が掛かって損傷することもあった。
特許第2943108号公報
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、ズリの搬送時にテールピース台車を切羽に接近させた際、コンベヤベルトを強く緊張させることなく安定したズリの搬送が行えるようにすることにある。
かかる課題を解決した本発明の構成は、
1) トンネル工事において発破時とズリの搬送時に応じて切羽の後方で前後移動するズリ搬送用のベルトコンベヤ装置であって、コンベヤベルトを反転させる進退可能なテールピース台車と、そのテールピース台車の進退に応じてコンベヤベルトを出し入れするベルト収納ユニットと、そのベルト収納ユニットと前記テールピース台車の間に連結してコンベヤベルトの途中を支持し且つテールピース台車の進退に応じて全長が伸縮する伸縮フレームユニットで構成し、これらを切羽後方の床面に設置したレール上に走行可能に載せ、ウインチの力によってテールピース台車の進退及びコンベヤベルトの収納を行わせるようにしたことを特徴とする、ベルトコンベヤ装置
2) 伸縮フレームユニットが、レール上を滑走できる縦長のフレームにコンベヤベルトを支持するキャリアローラを設け、そのフレームをレールに沿って前後に複数配置してフレーム同士を所定長さのロープで連結した構造である、前記1)記載のベルトコンベヤ装置
3) テールピース台車を前進させるウインチをテールピース台車に設け、そのワイヤーをレールの先端に係止して反力を得るようにし、伸縮フレームユニットを収縮させるウインチはベルト収納ユニットに設け、そのウインチのワイヤーをテールピース台車に係止してベルト収納ユニットの自重で反力を得るようにした、前記1)又は2)記載のベルトコンベヤ装置
にある。
本発明によれば、発破時にテールピース台車を切羽から後退させると、伸縮フレームユニットが収縮してコンベヤベルトがベルト収納ユニットに収納される。ズリの搬送時にテールピース台車を切羽に接近させると、伸縮フレームユニットが伸張してコンベヤベルトがベルト収納ユニットから繰り出される。したがって、コンベヤベルトは伸縮フレームユニットで常に支持されるから、強い力で緊張させなくてもズリの荷重で大きく垂れ下がることがなく、コンベヤベルトの損傷を防止して安定したズリの搬送が行えるようになる。
実施例のテールプーリ台車の側面図である。 実施例のベルト収納ユニットの側面図である。 実施例の伸縮フレームユニットの側面図である。 実施例の伸縮フレームユニットの第1〜3フレームの説明図である。 実施例のベルトコンベヤ装置の伸縮を示す工程図である。
本発明の伸縮フレームユニットとしては、コンベヤベルトを支持でき且つテールピース台車の進退に応じて全長が伸縮できる構造であれば全て採用できるが、特にキャリアローラを備えた縦長のフレームを前後に複数配置して所定長さのロープで連結したものが、構造が簡易で低コストで製作できて実用的である。
テールピース台車を前進させるウインチのワイヤーは、レールの他、地盤にアンカー等で係止したりテールピース台車の前方に有する重機に直接係止して反力を得ることもできる。伸縮フレームユニットを収縮させるウインチは、ベルト収納ユニットの他、テールピース台車に設けることもでき、その場合はウインチのワイヤーをベルト収納ユニットに係止してベルト収納ユニットの自重で反力を得ることで、テールピース台車が後退して伸縮フレームユニットが収縮する。以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
本実施例のテールピース台車20は、図1に示すように、車輪21を備えた台車22の先端部にテールプーリ23を設置してコンベヤベルト10を掛け、そのコンベヤベルト10のキャリア面とリターン面を3体1組のキャリアローラ24とリターンローラ25で支持している。中間のキャリアローラ24は水平に軸支し、左右のキャリアローラ24は内側が下向きとなるように斜めに軸支し、ズリの荷重でコンベヤベルト10を凹状に変形させてズリが落下しないようにしている。
コンベヤベルト10の上方位置には、投入したズリをキャリア面へ誘導するシュート26を取り付け、テールピース台車20を前進させるウインチ27を台車22の下部に取り付けている。
ベルト収納ユニット30は、図2に示すように、車輪31を備えた台車32を前後に配置し、その前後の台車32間の位置にレール50上を滑走できる枠体33を設け、その枠体33に中間台車34を前後移動可能に配置している。枠体33上にはコンベヤベルト10のキャリア面を支持する3体1組のキャリアローラ35を取り付けている。キャリアローラ35はテールピース台車20のキャリアローラ24と同じ構造である。
中間台車34には複数のリターンローラ36を取り付け、その各リターンローラ36でコンベヤベルト10のリターン面を交互に反転させて複数段に貯え、その中間台車34を進退させてコンベヤベルト10を出し入れするウインチ37を後方の台車32に設けている。テールピース台車20を後退させるウインチ38は前方の台車32に取り付け、そのワイヤー38aをテールピース台車20の台車22に係止している。後方の台車32にはヘッドプーリ39を取り付けてコンベヤベルト10を掛けている。
伸縮フレームユニット40は、図3,4に示すように、第1フレーム41と第2フレーム42と第3フレーム43で構成し、それぞれにコンベヤベルト10のキャリア面を支持する3体1組のキャリアローラ44を取り付け、第2フレーム42に2体1組のリターンローラ45を取り付け、第1フレーム41の下部に支持ローラ46を取り付けている。キャリアローラ44はベルト収納ユニット30のキャリアローラ35と同じ構造である。
この第1フレーム41と第2フレーム42と第3フレーム43を所定長さのロープ47とフック48でそれぞれ連結し、ウインチ38のワイヤー38aの途中を第1フレーム41の支持ローラ46で支持している。また、テールピース台車20の台車22とベルト収納ユニット30の前方の台車32に対してもロープ47で連結している。
第1フレーム41はレール50上を直接滑走できる縦長の構造で、第2フレーム42と第3フレーム43は伸縮フレームユニット40の伸張時にロープ47の緊張で中吊りとなってコンベヤベルト10を支持できるようになっている。この伸縮フレームユニット40は、最も伸張した状態で全長が60m程度となるように構成されている。
まず、図5(a)に示すように、最初の発破後、トンネルの床面にレール50を設置し、そのレール50上にテールプーリ台車20と伸縮フレームユニット40とベルト収納ユニット30を載せる。ウインチ27のワイヤー27aをレール50の前端に係止して反力が得られるようにし、この状態でウインチ27を作動させる。テールプーリ台車20はウインチ27の力で前進し、これに連結されている伸縮フレームユニット40とベルト収納ユニット30が牽引される。
テールプーリ台車20が切羽Gに所定距離まで接近するとウインチ27を停止させ、コンベヤベルト10を回動させてズリを排出する。テールプーリ台車20とベルト収納ユニット30の間のコンベヤベルト10は伸縮フレームユニット40のキャリアローラ44で支持されているから、従来技術のようにコンベヤベルト10がズリの荷重で垂れ下がって搬送が不安定になることがなく、また、垂れ下がらないように強く緊張させる必要もない。
次に、図5(b)に示すように、次の発破を行う際はウインチ37,38を作動させ、テールプーリ台車20の後退とベルト収納ユニット30へのコンベヤベルト10の収納を並行して行う。ウインチ27のワイヤー27aはレール50に係止させたままにし、ウインチ27をフリーにしてワイヤー27aが自然に繰り出されるようにする。ウインチ38の反力はベルト収納ユニット30の自重で得るようにする。
伸縮フレームユニット40は、テールプーリ台車20の後退によって第1フレーム41と第2フレーム42と第3フレーム43が徐々に接近(ロープ47は垂れ下がる)して全体が収縮し、その収縮した分のコンベヤベルト10がベルト収納ユニット30に収納される。このとき、第2フレーム42と第3フレーム43も垂れ下がろうとするが、キャリアローラ44がコンベヤベルト10のリターン面で支持され、大きく垂れ下がることはない。テールプーリ台車20が切羽Gから約40m後退するとウインチ37,38を停止させ、次の発破を行う。
次に、図5(c)に示すように、発破が終わるとウインチ27を作動させ、その力でテールプーリ台車20を前進させる。ウインチ37,38はフリーにしてコンベヤベルト10とワイヤー38aが自然に繰り出されるようにする。
伸縮フレームユニット40は、テールプーリ台車20の前進によって第1フレーム41と第2フレーム42と第3フレーム43が徐々に離れて全体が伸張し、その伸張した分のコンベヤベルト10がベルト収納ユニット30から繰り出される。第2フレーム42と第3フレーム43は中吊りとなってコンベヤベルト10が支持される。テールプーリ台車20が切羽Gに接近するとウインチ27を停止させ、コンベヤベルト10を回動させてズリを排出する。
その後、レール50を前方に継ぎ足して延設し、テールプーリ台車20と伸縮フレームユニット40とベルト収納ユニット30をさらに前進させ、以上の工程を繰り返してトンネルを掘削する。
本発明の技術は、トンネル工事の発破によるズリの排出に利用される。
10 コンベヤベルト
20 テールピース台車
21 車輪
22 台車
23 テールプーリ
24 キャリアローラ
25 リターンローラ
26 シュート
27 ウインチ
27a ワイヤー
30 ベルト収納ユニット
31 車輪
32 台車
33 枠体
34 中間台車
35 キャリアローラ
36 リターンローラ
37 ウインチ
38 ウインチ
38a ワイヤー
39 ヘッドプーリ
40 伸縮フレームユニット
41 第1フレーム
42 第2フレーム
43 第3フレーム
44 キャリアローラ
45 リターンローラ
46 支持ローラ
47 ロープ
48 フック
50 レール
G 切羽

Claims (3)

  1. トンネル工事において発破時とズリの搬送時に応じて切羽の後方で前後移動するズリ搬送用のベルトコンベヤ装置であって、コンベヤベルトを反転させる進退可能なテールピース台車と、そのテールピース台車の進退に応じてコンベヤベルトを出し入れするベルト収納ユニットと、そのベルト収納ユニットと前記テールピース台車の間に連結してコンベヤベルトの途中を支持し且つテールピース台車の進退に応じて全長が伸縮する伸縮フレームユニットで構成し、これらを切羽後方の床面に設置したレール上に走行可能に載せ、ウインチの力によってテールピース台車の進退及びコンベヤベルトの収納を行わせるようにしたことを特徴とする、ベルトコンベヤ装置。
  2. 伸縮フレームユニットが、レール上を滑走できる縦長のフレームにコンベヤベルトを支持するキャリアローラを設け、そのフレームをレールに沿って前後に複数配置してフレーム同士を所定長さのロープで連結した構造である、請求項1記載のベルトコンベヤ装置。
  3. テールピース台車を前進させるウインチをテールピース台車に設け、そのワイヤーをレールの先端に係止して反力を得るようにし、伸縮フレームユニットを収縮させるウインチはベルト収納ユニットに設け、そのウインチのワイヤーをテールピース台車に係止してベルト収納ユニットの自重で反力を得るようにした、請求項1又は2記載のベルトコンベヤ装置。
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