JP2016169554A - 連続ベルトコンベヤの高さ調整機構 - Google Patents

Abstract

【課題】連続ベルトコンベヤを安定して支持するとともに、連続ベルトコンベヤを延長するときの作業効率を高めることができる連続ベルトコンベヤの高さ調整機構を提供する。
【解決手段】トンネルＴ内に設置された連続ベルトコンベヤ１００の高さ調整機構１であって、トンネルＴ内に設置された換気台車４（作業台車）に支持された傾斜フレーム１０を備えている。傾斜フレーム１０の上面は、坑口側よりも切羽側が下方に配置されるように傾斜しており、傾斜フレーム１０の上面に連続ベルトコンベヤ１００が載置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、連続ベルトコンベヤの高さ調整機構に関する。

トンネル内で掘削土砂を搬送するための連続ベルトコンベヤの支持機構としては、トンネル内に設置された作業台車から側方にブラケットを突出させ、このブラケットによって連続ベルトコンベヤを水平に支持しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

ウォータータイト型のトンネルの施工現場では、切羽側の床面が施工基面よりも低くなるため、連続ベルトコンベヤのテールピースが水平区間よりも低い位置に配置される。
このように、連続ベルトコンベヤの水平区間とテールピースとの高さが異なる場合には、トンネルの床面に傾斜架台を設置し、傾斜架台によって連続ベルトコンベヤを支持することで、連続ベルトコンベヤの高さを調整している（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−０２５９３３号公報 特開２０１４−０６６０２５号公報

トンネルの切羽付近には、換気台車等の設備が設置されるため、トンネルの床面に傾斜架台の設置スペースを確保するのが難しい。そして、限られたスペースに傾斜架台を設置しようとすると、傾斜架台の幅を狭くする必要があり、傾斜架台の幅寸法に対する高さ寸法の比率が大きくなるため、傾斜架台を安定させるのが難しいという問題がある。
また、トンネルの掘進に伴って、連続ベルトコンベヤを延長するときに、傾斜架台を移動させる作業が煩雑になるという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、連続ベルトコンベヤを安定して支持するとともに、連続ベルトコンベヤを延長するときの作業効率を高めることができる連続ベルトコンベヤの高さ調整機構を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、トンネル内に設置された連続ベルトコンベヤの高さ調整機構であって、前記トンネル内に設置された作業台車に支持された傾斜フレームを備えている。前記傾斜フレームの上面は、坑口側よりも切羽側が下方または上方に配置されるように傾斜しており、前記傾斜フレームの上面に前記連続ベルトコンベヤが載置される。

本発明では、傾斜フレームの上面に連続ベルトコンベヤを載置することで、連続ベルトコンベヤの高さを調整している。そして、傾斜フレームは、作業台車に支持されているため、連続ベルトコンベヤを安定して支持することができる。
また、本発明では、作業台車によって傾斜フレームを支持しているので、トンネルの床面に傾斜フレームの設置スペースを確保する必要がなくなるとともに、傾斜フレームを小型化することができる。
また、本発明では、連続ベルトコンベヤを延長するときには、作業台車とともに傾斜フレームを移動させることができるため、作業効率を高めることができる。

前記した連続ベルトコンベヤの高さ調整機構において、前記傾斜フレームの上面に回転自在なローラを設けることが望ましい。
傾斜フレームのローラによって連続ベルトコンベヤを支持すると、連続ベルトコンベヤに対して傾斜フレームをトンネルの延長方向にスムーズに移動させることができる。

前記した連続ベルトコンベヤの高さ調整機構において、切羽側にテールピース台車が設置され、前記テールピース台車のアームに吊り下げられた吊り部材を設け、前記吊り部材が前記傾斜フレームと前記テールピース台車との間で前記連続ベルトコンベヤを支持することが望ましい。

このようにすると、作業台車とテールピース台車との間隔を大きくすることができる。そして、連続ベルトコンベヤを延長するときには、作業台車をテールピース台車に近づけた後に、テールピース台車を切羽側に移動させるが、その際に、テールピース台車の移動量を大きくすることができるため、作業効率を高めることができる。

前記した吊り部材に、前記アームから吊り下げられた複数の線状体と、前記各線状体の下端部に取り付けられた支持部材と、を設け、前記支持部材の上面に前記連続ベルトコンベヤを載置した場合には、連続ベルトコンベヤに対して吊り部材を着脱させ易くなる。

さらに、前記支持部材の上面に回転自在なローラを設け、支持部材のローラによって連続ベルトコンベヤを支持することで、連続ベルトコンベヤに対して吊り部材を移動させ易くすることが望ましい。

本発明の連続ベルトコンベヤの高さ調整機構では、傾斜フレームによって連続ベルトコンベヤの高さを調整することができる。そして、傾斜フレームは、作業台車に支持されているため、連続ベルトコンベヤを安定して支持することができる。
また、本発明では、作業台車によって傾斜フレームを支持することで、トンネルの床面に傾斜フレームの設置スペースを確保する必要がなくなるとともに、傾斜フレームを小型化することができる。したがって、高さ調整機構の設置コストを低減するとともに、トンネル内の設備のレイアウトの自由度を高めることができる。
また、本発明では、連続ベルトコンベヤを延長するときには、作業台車とともに傾斜フレームを移動させることができるため、作業効率を高めることができる。

本発明の実施形態に係る高さ調整機構を示した全体側面図である。 本発明の実施形態に係る傾斜フレームを示した側面図である。 本発明の実施形態に係る傾斜フレームを坑口側から見た図である。 本発明の実施形態に係る吊り部材を示した図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は坑口側から見た図である。 本発明の実施形態に係る高さ調整機構において、連続ベルトコンベヤを延長する工程を示した全体側面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の高さ調整機構１は、図１に示すように、トンネルＴ内に設置された連続ベルトコンベヤ１００の高さを調整するものである。
以下の説明では、最初にトンネルＴおよび連続ベルトコンベヤ１００の全体構造について説明した後に、高さ調整機構１について詳細に説明する。

トンネルＴの床面Ｆには、土砂を破砕するクラッシャー２と、クラッシャー２の坑口側に隣接して並設されたテールピース台車３と、テールピース台車３の坑口側に間隔を空けて並設された換気台車４（特許請求の範囲における「作業台車」）と、が設置されている。
換気台車４は、トンネルＴ内を換気する設備であり、トンネルＴの延長方向に走行可能な台車４ａと、台車４ａに設置された換気ファン４ｂと、を備えている。台車４ａは床面Ｆに敷設されたレールＲ上を走行する。

連続ベルトコンベヤ１００は、トンネルＴの坑口側から切羽側に向けて直線状に延びている。
連続ベルトコンベヤ１００は、無端状のゴムベルト１１０と、トンネルＴの延長方向に連結された複数の支持フレーム１２０と、を備えている。
また、図４（ａ）に示すように、支持フレーム１２０の上面には、複数のキャリアローラ１３０および複数のリターンローラ１４０がトンネルＴの延長方向に間隔を空けて並設されている。

ゴムベルト１１０は、支持フレーム１２０の上方に配置されている。図１に示すように、ゴムベルト１１０の切羽側の端部は、テールピース台車３のテールピース３ａに掛け回され、ゴムベルト１１０の坑口側の端部は、トンネルＴの坑口に設置されたプーリー（図示せず）に掛け回されている。
また、ゴムベルト１１０は、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、各キャリアローラ１３０および各リターンローラ１４０に支持されている。

連続ベルトコンベヤ１００には、図１に示すように、坑口側から切羽側に向けて水平に延びている水平区間１０１と、水平区間１０１の切羽側の端部からテールピース３ａに向かうに従って下方に傾斜した傾斜区間１０２と、が形成されている。連続ベルトコンベヤ１００の水平区間１０１の切羽側の端部は、換気台車４の坑口側に配置されている。

連続ベルトコンベヤ１００の水平区間１０１は、トンネルＴ内の高さ方向の略中間位置に配置されている。また、連続ベルトコンベヤ１００は、図３に示すように、トンネルＴの一方の側面に近接して配置されている。

本実施形態のトンネルＴは、ウォータータイト型であり、施工時に切羽側の床面Ｆが施工基面（図示せず）よりも掘り下げられている。このような施工現場では、図１に示すように、テールピース３ａが連続ベルトコンベヤ１００の水平区間１０１よりも低い位置に配置される。

したがって、本実施形態では、連続ベルトコンベヤ１００の水平区間１０１の切羽側の端部からテールピース３ａまでの間に、テールピース３ａに向かうに従って下方に傾斜した傾斜区間１０２を形成することで、連続ベルトコンベヤ１００の高さを調整している。

連続ベルトコンベヤ１００では、図示しない駆動装置によってゴムベルト１１０が回転するように構成されている。ゴムベルト１１０の上面が切羽側から坑口側に移動するように、ゴムベルト１１０の回転方向が設定されている。
そして、ゴムベルト１１０の切羽側の端部の上面に、クラッシャー２から掘削土砂を供給することで、掘削土砂を切羽側から坑口側に搬送することができる。

高さ調整機構１は、換気台車４に支持された傾斜フレーム１０と、テールピース台車３のアーム３ｂに吊り下げられた吊り部材２０と、を備えている。
高さ調整機構１の傾斜フレーム１０および吊り部材２０は、連続ベルトコンベヤ１００の傾斜区間１０２を支持するものである。

傾斜フレーム１０は、図３に示すように、換気台車４の側面から突出した四つの支持ブラケット１１（図２参照）と、各支持ブラケット１１の上面に設置された下部フレーム１２と、下部フレーム１２の上側に設けられた上部フレーム１３と、を備えている。また、傾斜フレーム１０の上面には、複数のローラ１４（図２参照）が設けられている。

支持ブラケット１１は、換気台車４の連続ベルトコンベヤ１００側の側面から側方に向けて突出した直線状の部材である。
本実施形態では、図２に示すように、四つの支持ブラケット１１がトンネルＴの延長方向に間隔を空けて並設されている。

下部フレーム１２は、図３に示すように、左右一対の下側フレーム部材１２ａ，１２ａと、両下側フレーム部材１２ａ，１２ａの上面に立設された複数の縦フレーム部材１２ｂ（図２参照）と、を備えている。
下側フレーム部材１２ａは、図２に示すように、トンネルＴの延長方向に延びている直線状の部材である。図３に示すように、両下側フレーム部材１２ａ，１２ａは、トンネルＴの幅方向に間隔を空けて各支持ブラケット１１の上面に取り付けられている。

両下側フレーム部材１２ａの上面には、図２に示すように、複数の縦フレーム部材１２ｂがトンネルＴの延長方向に間隔を空けて並設されている。
各縦フレーム部材１２ｂの高さは、坑口側の縦フレーム部材１２ｂから切羽側の縦フレーム部材１２ｂに向かうに従って、順次に低くなるように設定されている。

上部フレーム１３は、図３に示すように、左右一対の上側フレーム部材１３ａ，１３ａを備えている。
上側フレーム部材１３ａは、図２に示すように、トンネルＴの延長方向に延びている直線状の部材である。
上側フレーム部材１３ａは、下部フレーム１２の各縦フレーム部材１２ｂの上端部に連結されており、坑口側から切羽側に向かうに従って下方に傾斜している。
このように、傾斜フレーム１０の上面は、坑口側から切羽側に向かうに従って下方に傾斜している。

ローラ１４は、図３に示すように、その両端部が両上側フレーム部材１３ａ，１３ａに軸支されており、トンネルＴの幅方向に沿う軸回りに回転自在である。傾斜フレーム１０には、図２に示すように、複数のローラ１４がトンネルＴの延長方向に間隔を空けて並設されている。
各ローラ１４の外周面の上部は、両上側フレーム部材１３ａ，１３ａの上面よりも上方に突出している（図３参照）。このように、傾斜フレーム１０の上面に複数のローラ１４が並設されている。連続ベルトコンベヤ１００は、各ローラ１４上に載置される。

図２に示すように、傾斜フレーム１０の上面に連続ベルトコンベヤ１００を載置すると、連続ベルトコンベヤ１００は上部フレーム１３の上面に沿って傾斜する。具体的には、連続ベルトコンベヤ１００の一部が坑口側から切羽側に向かうに従って下方に傾斜し、連続ベルトコンベヤ１００に傾斜区間１０２が形成される。
このように、傾斜フレーム１０によって連続ベルトコンベヤ１００を支持することで、連続ベルトコンベヤ１００に傾斜区間１０２が形成される。

吊り部材２０は、図４（ａ）に示すように、テールピース台車３のアーム３ｂの先端部（坑口側の端部）に吊り下げられている。
吊り部材２０は、図４（ｂ）に示すように、アーム３ｂに取り付けられた左右一対のチェーンブロック２１，２１と、両チェーンブロック２１，２１のフック２１ｃ，２１ｃに連結された支持部材２２と、を備えている。また、支持部材２２の上面には、三つのローラ２３（図４（ａ）参照）が設けられている。

チェーンブロック２１は、駆動部２１ａがアーム３ｂの側面に連結され、駆動部２１ａから吊り下げられたチェーン２１ｂ（特許請求の範囲における「線状体」）の下端部にフック２１ｃが設けられている。

支持部材２２は、左右の側部フレーム部材２２ａ，２２ａと、両側部フレーム部材２２ａ，２２ａの上面に立設された四つの連結フレーム部材２２ｂ（図４（ａ）参照）と、を備えている。支持部材２２の幅は、連続ベルトコンベヤ１００の幅よりも大きく形成されている。

一方の側部フレーム部材２２ａの上面には、図４（ａ）に示すように、二つの連結フレーム部材２２ｂ，２２ｂがトンネルＴの延長方向に間隔を空けて立設されている。同様に、他方の側部フレーム部材２２ａの上面にも二つの連結フレーム部材２２ｂ，２２ｂがトンネルＴの延長方向に間隔を空けて立設されている。

四つの連結フレーム部材２２ｂの上端部は、ワイヤ２４を介してチェーンブロック２１のフック２１ｃに連結されている。つまり、支持部材２２は、図４（ｂ）に示すように、両チェーンブロック２１，２１およびワイヤ２４を介して、アーム３ｂの先端部に吊り下げられている。
そして、両チェーンブロック２１，２１の駆動部２１ａ，２１ａを駆動させて、フック２１ｃ，２１ｃを昇降させることで、支持部材２２を昇降させることができる。

ローラ２３は、その両端部が支持部材２２の左右の側部フレーム部材２２ａ，２２ａに軸支されており、トンネルＴの幅方向に沿う軸回りに回転自在である。支持部材２２には、図４（ａ）に示すように、三つのローラ２３がトンネルＴの延長方向に間隔を空けて並設されている。
各ローラ２３の外周面の上部は、両側部フレーム部材２２ａ，２２ａの上面よりも上方に突出している（図４（ｂ）参照）。すなわち、支持部材２２の上面には、三つのローラ２３がトンネルＴの延長方向に間隔を空けて並設されている。

連続ベルトコンベヤ１００は、図４（ｂ）に示すように、左右の連結フレーム部材２２ｂ，２２ｂの間に配置され、支持部材２２の各ローラ２３上に連続ベルトコンベヤ１００が載置される。
このようにして、吊り部材２０は、図１に示すように、傾斜フレーム１０とテールピース台車３との間で連続ベルトコンベヤ１００の傾斜区間１０２を支持している。

本実施形態では、図１に示すように、掘削土砂を搬送するときには、換気台車４とテールピース台車３とを間隔を空けて配置する。このとき、傾斜フレーム１０および吊り部材２０によって、連続ベルトコンベヤ１００の傾斜区間１０２を支持している。

トンネルＴの掘進に伴って、連続ベルトコンベヤ１００を切羽側に延長するときには、まず、図５に示すように、連続ベルトコンベヤ１００の傾斜区間１０２（図１参照）を水平に上昇させる。
なお、吊り部材２０の支持部材２２によって、連続ベルトコンベヤ１００の傾斜区間１０２を吊り上げることで、傾斜区間１０２を上昇させてもよい。
そして、換気台車４を切羽側に移動させ、テールピース台車３と換気台車４との間隔を詰める。

その後、テールピース台車３を切羽側に移動させながら、テールピース台車３側に連続ベルトコンベヤ１００のテールピース３ａ側を継ぎ足して、連続ベルトコンベヤ１００を切羽側に延長する。
また、換気台車４の坑口側では、作業台車（図示せず）に乗った作業者によって、連続ベルトコンベヤ１００の水平区間１０１をトンネルＴの側面に固定する。

また、図１に示すように、傾斜フレーム１０の上面に連続ベルトコンベヤ１００を載置して、連続ベルトコンベヤ１００に傾斜区間１０２を形成する。
さらに、傾斜フレーム１０とテールピース台車３との間の連続ベルトコンベヤ１００を吊り部材２０によって支持する。

以上のような高さ調整機構１では、図１に示すように、傾斜フレーム１０の上面に連続ベルトコンベヤ１００を載置することで、連続ベルトコンベヤ１００の高さを調整している。そして、傾斜フレーム１０は、換気台車４に支持されているため、連続ベルトコンベヤ１００を安定して支持することができる。

また、図３に示すように、換気台車４によって傾斜フレーム１０を支持しているため、トンネルＴの床面Ｆに傾斜フレーム１０の設置スペースを確保する必要がなくなるとともに、傾斜フレーム１０を小型化することができる。
したがって、高さ調整機構１の設置コストを低減するとともに、トンネルＴ内の設備のレイアウトの自由度を高めることができる。

連続ベルトコンベヤ１００を延長するときには、図５に示すように、換気台車４とともに傾斜フレーム１０を移動させることができる。
また、吊り部材２０によって換気台車４とテールピース台車３との間で連続ベルトコンベヤ１００を支持することで、換気台車４とテールピース台車３との間隔を大きくすることができる。連続ベルトコンベヤ１００を延長するときには、換気台車４をテールピース台車３に近づけた後に、テールピース台車３を切羽側に移動させるが、その際に、テールピース台車３の移動量を大きくすることができる。
したがって、高さ調整機構１では、連続ベルトコンベヤ１００を延長するときの作業効率を高めることができる。

また、図２に示すように、傾斜フレーム１０の各ローラ１４によって連続ベルトコンベヤ１００を支持しているため、連続ベルトコンベヤ１００に対して傾斜フレーム１０をスムーズに移動させることができる。

また、図４（ｂ）に示すように、吊り部材２０の支持部材２２の上面に連続ベルトコンベヤ１００が載置されているため、連続ベルトコンベヤ１００に対して吊り部材２０を着脱させ易くなっている。
さらに、図４（ａ）に示すように、吊り部材２０の各ローラ２３によって連続ベルトコンベヤ１００を支持しているため、連続ベルトコンベヤ１００に対して吊り部材２０をスムーズに移動させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態では、図１に示すように、傾斜フレーム１０の上面は坑口側よりも切羽側が下方に配置されるように傾斜しているが、その傾斜方向は限定されるものではない。
例えば、連続ベルトコンベヤ１００のテールピース３ａが水平区間１０１よりも高い位置に配置される場合には、傾斜フレーム１０の上面は坑口側よりも切羽側が上方に配置されるように傾斜させる。これにより、連続ベルトコンベヤ１００の水平区間１０１からテールピース３ａに向かうに従って上方に傾斜した傾斜区間を形成することができる。

本実施形態の吊り部材２０は、図４（ｂ）に示すように、支持部材２２の上面に連続ベルトコンベヤ１００が載置されているが、吊り部材２０のチェーンブロック２１のフック２１ｃを連続ベルトコンベヤ１００の支持フレーム１２０に直接連結してもよい。

本実施形態では、図３に示すように、換気台車４に傾斜フレーム１０が支持されているが、傾斜フレーム１０を支持する台車の構成は限定されるものではなく、トンネルＴ内に設置される各種の作業台車によって傾斜フレーム１０を支持することができる。

本実施形態では、図２に示すように、傾斜フレーム１０の各ローラ１４によって連続ベルトコンベヤ１００を支持しているが、傾斜フレーム１０にローラ１４を設けることなく、傾斜フレーム１０の上面に連続ベルトコンベヤ１００を直接載置してもよい。

本実施形態では、図４（ａ）に示すように、吊り部材２０の各ローラ２３によって連続ベルトコンベヤ１００を支持しているが、吊り部材２０にローラ２３を設けることなく、支持部材２２の上面に連続ベルトコンベヤ１００を直接載置してもよい。

１ 高さ調整機構
２ クラッシャー
３ テールピース台車
３ａ テールピース
３ｂ アーム
４ 換気台車
４ｂ 換気ファン
１０ 傾斜フレーム
１１ 支持ブラケット
１２ 下部フレーム
１２ａ 下側フレーム部材
１２ｂ 縦フレーム部材
１３ 上部フレーム
１３ａ 上側フレーム部材
１４ ローラ
２０ 吊り部材
２１ チェーンブロック
２１ａ 駆動部
２１ｃ フック
２２ 支持部材
２２ａ 側部フレーム部材
２２ｂ 連結フレーム部材
２３ ローラ
２４ ワイヤ
１００ 連続ベルトコンベヤ
１０１ 水平区間
１０２ 傾斜区間
１１０ ゴムベルト
１２０ 支持フレーム
１３０ キャリアローラ
１４０ リターンローラ
Ｆ 床面
Ｒ レール
Ｔ トンネル

Claims (5)

1. トンネル内に設置された連続ベルトコンベヤの高さ調整機構であって、
   前記トンネル内に設置された作業台車に支持された傾斜フレームを備え、
   前記傾斜フレームの上面は、坑口側よりも切羽側が下方または上方に配置されるように傾斜しており、
   前記傾斜フレームの上面に前記連続ベルトコンベヤが載置されることを特徴とする連続ベルトコンベヤの高さ調整機構。
2. 前記傾斜フレームの上面には、回転自在なローラが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の連続ベルトコンベヤの高さ調整機構。
3. 切羽側にテールピース台車が設置され、前記テールピース台車のアームに吊り下げられた吊り部材を備え、
   前記吊り部材は、前記傾斜フレームと前記テールピース台車との間で前記連続ベルトコンベヤを支持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の連続ベルトコンベヤの高さ調整機構。
4. 前記吊り部材は、
   前記アームから吊り下げられた複数の線状体と、
   前記各線状体の下端部に取り付けられた支持部材と、を備え、
   前記支持部材の上面に前記連続ベルトコンベヤが載置されることを特徴とする請求項３に記載の連続ベルトコンベヤの高さ調整機構。
5. 前記支持部材の上面には、回転自在なローラが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の連続ベルトコンベヤの高さ調整機構。

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