JP2018002404A - コンベヤ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】荷こぼれが生じることなく、水平・垂直さらに水平方向への連続搬送用として好適なコンベヤ装置を提供する。【解決手段】コンベヤ装置１は、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で螺旋状の搬送方向に沿って複数の往路側ガイドプーリ２１〜２７に順に上縁部が支持されるように巻回されるとともに、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で螺旋状の搬送方向に沿って複数の復路側ガイドプーリ３１〜３７に順に上縁部が支持されるように巻回され、さらに、支持枠１０の上部側に位置する水平搬送部４と支持枠１０の下部側に位置する水平搬送部２とのそれぞれの折り返し位置で折り返されるとともにそれぞれの折り返し位置の近傍Ｂ，Ａで幅方向に展開された展開状態となる無端状のコンベヤベルト４０を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、立坑もしくは斜坑を介して地下掘削現場から掘削した土砂を、立坑を通じて地上部に搬出する際に好適に用い得るコンベヤ装置に関する。
例えば、シールド工法においては、所定深度の立坑を構築した後、この立坑を通じてシールド掘削機を導入し、この掘削機により地下地盤の掘削を行なう。この種の地下工事では、掘削によって生じた掘削土砂をトンネル内から立坑を通じて地上部に揚土し、地上部の土砂排出位置からダンプトラック等により排出するのが一般的である。
ここで、ベルトコンベヤを用いて掘削土砂を搬送する場合、従来のベルトコンベヤによっては、土砂を搬送し得る傾斜角度に限界がある。そのため、従来、立坑もしくは斜坑を介して掘削土砂を搬送する場合には、各種の揚重機器を別途に要していた。
そこで、このような問題に対し、例えば特許文献１には、掘削現場から掘削土砂を立坑を通じて地上部に搬出する際に好適なコンベヤ装置が開示されている。
例えば、特許文献１には、垂直搬送部内に、下部水平搬送部から送り込まれた被搬送物を垂直搬送部内へ掻き上げ、上部水平搬送部へ受け渡す搬送体を循環自在に装備している。
特開平０９−０２０４１２号公報
しかしながら、特許文献１記載の技術は、垂直搬送部内に、コンベヤ装置とは別個に掘削土砂を搬送する搬送体を要する。そのため、コンベヤ装置の構造が複雑となる。
また、特許文献１記載の技術では、垂直搬送部のリタン側では、搬送体が天地逆を向くため、荷こぼれが生じやすいという問題がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、複雑な装置構成とすることなく、かつ荷こぼれが生じることなく、垂直方向への連続搬送用として好適なコンベヤ装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るコンベヤ装置は、垂直方向に延びる螺旋状の搬送経路に沿い、かつ変曲点を形成する箇所に配置されて前記搬送経路の変曲点を形成する複数の往路側ガイドプーリ及び復路側ガイドプーリと、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で前記螺旋状の搬送経路に沿って前記複数の往路側ガイドプーリに順に上縁部が支持されるように巻回されるとともに、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で前記螺旋状の搬送経路に沿って前記複数の復路側ガイドプーリに順に上縁部が支持されるように巻回され、さらに、前記搬送経路の上方側及び下方側のそれぞれ折り返し位置で折り返されるとともに前記それぞれの折り返し位置の近傍で幅方向に展開された展開状態となる無端状のコンベヤベルトと、前記それぞれの折り返し位置で前記コンベヤベルトを張設するように支持しつつ案内する一組の上側折り返しプーリ及び下側折り返しプーリと、前記複数の往路側ガイドプーリ及び復路側ガイドプーリと前記一組の上側折り返しプーリ及び下側折り返しプーリのうち少なくとも一つを駆動する駆動モータとを備えることを特徴とする。
このコンベヤ装置によれば、駆動モータの駆動によりコンベヤベルトが無限循環し、搬送経路の下方側の折り返し位置近傍にて、展開状態のコンベヤベルト上に掘削土砂を載置する。すると、コンベヤベルトは、幅方向で二つ折りされた屈曲状態に移行したときに、載置された掘削土砂を囲繞するように保持し、その保持状態を維持したままで、往路側では螺旋状の搬送経路に沿って搬送経路の上方側に向けて掘削土砂を搬送できる。
そして、搬送経路上方側の折り返し位置近傍では、コンベヤベルトは、屈曲状態から再び展開状態とされるので、掘削土砂をコンベヤベルトから降ろして連続的に揚土することができ、さらに、コンベヤベルトを、展開状態から再び屈曲状態とされ復路に戻すことができる。
このため、複雑な装置構成とすることなく、垂直方向への連続搬送用として好適なコンベヤ装置を提供することができる。
また、このコンベヤ装置によれば、コンベヤベルトが、往路側及び復路側とも、折り返し位置の近傍を除く搬送中において、幅方向に二つ折りの屈曲状態となっているので、コンベヤベルトが掘削土砂を囲繞するように保持し、荷こぼれを防止又は抑制することができる。また、往路側において掘削土砂を搬送して揚土し、掘削土砂が除かれた復路側において、資材などの他の部材を搬送することもできる。
また、前述のコンベヤ装置において、前記変曲点を形成する箇所は、上方から見て多角形形状の角部に設定されることが好ましい。
また、前述のコンベヤ装置において、前記変曲点を形成する箇所は、軸線が垂直方向に延びるように配置されるとともに上方から見て多角形形状を有する支持枠の角部に設定されることが好ましい。
このコンベヤ装置によれば、変曲点を形成する箇所が多角形形状を有する支持枠の角部に設定され、この支持枠の角部に往路側ガイドプーリ及び復路側ガイドプーリを配置することができる。
また、前述のコンベヤ装置において、前記支持枠は、軸線が垂直方向に延びるように配置される複数の支持軸を備え、該複数の支持軸を横断面が多角形形状となるように配置してなり、前記複数の往路側ガイドプーリ及び復路側ガイドプーリは、前記支持枠の角部に位置する複数の支持軸のそれぞれに配置されていることが好ましい。
このコンベヤ装置によれば、支持枠を簡単な構造で構成した上で、複数の往路側ガイドプーリ及び復路側ガイドプーリを適切に配置することができる。
更に、前述のコンベヤ装置において、幅方向に二つ折りされた屈曲状態の前記コンベヤベルトの上縁部は、複数のコンベヤベルト支持機構によって支持され、各コンベヤベルト支持機構は、前記支持枠の角部間に位置する複数の支持軸のそれぞれに、外方に突出するように取り付けられたローラ支持板と、該ローラ支持板の前記支持軸から離間した外側の位置に取り付けられた外側支持ローラと、前記ローラ支持板の前記外側支持ローラに対して内側の位置に取り付けられた内側支持ローラとを備え、前記外側支持ローラと前記内側支持ローラとで幅方向に二つ折りされた屈曲状態の前記コンベヤベルトの上縁部を外内から挟持して支持することが好ましい。
このコンベヤ装置によれば、幅方向で二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルトの上縁部は、複数のコンベヤベルト支持機構によって支持されている。このため、コンベヤベルトの屈曲状態を確実に維持することができる。そして、各コンベヤベルト支持機構は、外側支持ローラと内側支持ローラとで幅方向に二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルトの上縁部を外内から挟持して支持するので、コンベヤベルトの走行抵抗を小さくすることができる。
また、前述のコンベヤ装置において、前記駆動モータは、前記複数の往路側ガイドプーリ、複数の復路側ガイドプーリ、上側折り返しプーリ及び下側折り返しプーリのうち複数箇所に分散して設けられていることが好ましい。
このコンベヤ装置によれば、駆動モータが分散配置されるので、コンベヤベルトの張力を小さくすることができ、高揚程搬送を実現できる。
本発明に係るコンベヤ装置によれば、複雑な装置構成とすることなく、かつ荷こぼれが生じることなく、垂直方向への連続搬送用として好適なコンベヤ装置を提供できる。
本発明の一実施形態に係るコンベヤ装置の概略正面図である。 図１に示すコンベヤ装置の概略左側面図である。 図１に示すコンベヤ装置の概略背面図である。 図１における４−４線に沿う概略矢視図である。 図１に示すコンベヤ装置の概略平面図である。 図１における矢印６で示す方向から見た図である。 図１における矢印７で示す方向から見た図である。 図１に示すコンベヤ装置の展開図である。 コンベヤベルト支持機構によって幅方向に二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルトの上縁部を支持する様子を示し、（ａ）は右側面図、（ｂ）は正面図である。 コンベヤベルト支持機構の変形例を示す概略図である。 コンベヤベルトの上縁部が往路側第１ガイドプーリの外周に支持される様子を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態について図１乃至図１０を参照して説明する。
図１に示すコンベヤ装置１は、立坑もしくは斜坑を介して地下掘削現場から掘削した土砂を、立坑を通じて地上部に搬出する際に用いるものであり、立抗内の下側に位置する水平搬送部２と、立抗内において垂直方向に延在する垂直搬送部３と、地上に位置する水平搬送部４とを有する。
このコンベヤ装置１は、図１乃至図６に示すように、垂直搬送部３において、垂直方向に延びる螺旋状の搬送経路に沿い、かつ変曲点Ｐ１１〜Ｐ１６を形成する箇所Ｐ１〜Ｐ６に配置されて搬送経路の変曲点Ｐ１１〜Ｐ１６を形成する複数の往路側第１乃至第６ガイドプーリ２１〜２６及び復路側第２乃至第７ガイドプーリ３２〜３７が配置されている。
ここで、搬送経路の変曲点Ｐ１１〜Ｐ１６を形成する箇所Ｐ１〜Ｐ６は、本実施形態においては、上方から見て四角形形状の角部に設定されるものであり、軸線が垂直方向に延びるように配置されるとともに上方から見て四角形状を有する支持枠１０の角部に設定されている。
この支持枠１０は、図１乃至図６に示すように、軸線が垂直方向に延びるように配置される複数の支持軸１２を備え、この複数の支持軸１２を横断面が四角形形状となるように所定ピッチで配置している。各支持軸１２は、下端が底板１１に固定され、上端が頂板１３に固定されている。
そして、搬送経路の変曲点Ｐ１１〜Ｐ１６を形成する箇所Ｐ１〜Ｐ６が設定される支持枠１０の角部に位置する４つの支持軸１２のそれぞれには、上下で一対をなして配置される前述の複数（本実施形態にあっては６個）の往路側第１乃至第６ガイドプーリ２１〜２６及び複数（本実施形態にあっては６個）の復路側第２乃至第７ガイドプーリ３２〜３７が設けられている。
これら往路側第１乃至第６ガイドプーリ２１〜２６及び復路側第２乃至第７ガイドプーリ３２〜３７の具体的な配置について述べると、図４において左下角部に配置される支持軸１２の下方部において上側に往路側第１ガイドプーリ２１が配置されるとともに下側に復路側第７ガイドプーリ３７が配置される。また、図４において左上角部に配置される支持軸１２の、往路側第１ガイドプーリ２１よりも上側の位置において上側に往路側第２ガイドプーリ２２が配置されるとともに下側に復路側第６ガイドプーリ３６が配置される。同様に、図４において右上角部に配置される支持軸１２の、往路側第２ガイドプーリ２２よりも上側の位置において上側に往路側第３ガイドプーリ２３が配置されるとともに下側に復路側第５ガイドプーリ３５が配置される。また、図５において右下角部に配置される支持軸１２の、往路側第３ガイドプーリ２３よりも上側の位置において上側に往路側第４ガイドプーリ２４が配置されるとともに下側に復路側第４ガイドプーリ３４が配置される。また、図５において左下角部に配置される支持軸１２の、往路側第４ガイドプーリ２４よりも上側の位置において、上側に往路側第５ガイドプーリ２５が配置されるとともに下側に復路側第３ガイドプーリ３３が配置される。さらに、図５において左上角部に配置される支持軸１２の、往路側第５ガイドプーリ２５よりも上側の位置において、上側に往路側第６ガイドプーリ２６が配置されるとともに下側に復路側第２ガイドプーリ３２が配置される。
つまり、往路側第１乃至第６ガイドプーリ２１〜２６は、後述するコンベヤベルト４０を螺旋状に上昇させるように、四角形状の支持枠１０の外周を螺旋状に徐々に上昇する位置に設けられる。また、復路側第２乃至第７ガイドプーリ３２〜３７は、コンベヤベルト４０を螺旋状に下降させるように、四角形状の支持枠１０の外周を螺旋状に徐々に下降する位置に設けられる。
なお、地上に位置する水平搬送部４には、図１、図３及び図５に示すように、複数の支持軸１５が支持軸１２の配設方向に延長するように設けられ、最も端の支持軸１５には、上側に往路側第７ガイドプーリ２７が配置されるとともに下側に復路側第１プーリ３１が配置されている。
ここで、各往路側第１乃至第６ガイドプーリ２１〜２６は、螺旋状の搬送経路に沿って水平方向に対し傾斜配置され、各支持軸１２を中心に回転可能となっている。また、各往路側第２乃至第７ガイドプーリ３２〜３７は、螺旋状の搬送経路に沿って水平方向に対し傾斜配置され、各支持軸１２を中心に回転可能となっている。また、往路側第７ガイドプーリ２７は、支持軸１５を中心に回転可能となっている。また、復路側第１ガイドプーリ３１は、支持軸１５を中心に回転可能となっている。
また、コンベヤ装置１は、無端状のコンベヤベルト４０を備えている。このコンベヤベルト４０は、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で螺旋状の搬送経路に沿って往路側第１乃至第７ガイドプーリ２１〜２７の外周に順に上縁部４１が支持されるように巻回される。また、コンベヤベルト４０は、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で螺旋状の搬送経路に沿って復路側第１乃至第７ガイドプーリ３１〜３７の外周に順に上縁部４１が支持されるように巻回される。また、コンベヤベルト４０は、搬送経路の上方側に位置する水平搬送部４と搬送経路の下方側に位置する水平搬送部２とのそれぞれの折り返し位置で折り返される。
ここで、搬送経路の上方側に位置する水平搬送部４の折り返し位置には、図１及び図５に示すように、上側折り返しプーリ５１が設けられている。上側折り返しプーリ５１は、当該折り返し位置でコンベヤベルト４０を張設するように支持しつつ案内する。上側折り返しプーリ５１は、支持部材５３に回転可能に支持されている。また、搬送経路の下方側に位置する水平搬送部２の折り返し位置には、図１及び図５に示すように、下側折り返しプーリ５２が設けられている。下側折り返しプーリ５２は、当該折り返し位置でコンベヤベルト４０を張設するように支持しつつ案内する。下側折り返しプーリ５２は、支持軸１４に回転可能に支持されている。
コンベヤベルト４０は、図５に示すように、往路側で、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で往路側第７プーリ２７の外周に巻回されて９０°方向転換し、搬送経路の上方側に位置する水平搬送部４の折り返し位置の近傍Ｂで幅方向に展開された展開状態となり、上側折り返しプーリ５１で展開状態のまま折り返される。そして、コンベヤベルト４０は、上側折り返しプーリ５１で展開状態のまま折り返された後、図７に示すように、ガイドローラ５４，５５を通過して復路側第１ガイドプーリ３１の手前側で幅方向で二つ折りされた屈曲状態となり、復路側第１ガイドプーリ３１の外周に巻回される。
また、コンベヤベルト４０は、図４に示すように、復路側で、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で下側折り返しプーリ５２で折り返された後、搬送経路の下方側に位置する水平搬送部２の折り返し位置の近傍Ａで、一旦、幅方向に展開された展開状態となる。そして、コンベヤベルト４０は、再度、幅方向で二つ折りされた屈曲状態となって往路側第１ガイドプーリ２１の外周に巻回される。コンベヤベルト４０の往復搬送の仕方及び展開の仕方については後に詳述する。
なお、上側折り返しプーリ５１には、図１に示すように、当該上側折り返しプーリ５１を駆動する駆動モータ６０が接続されている。また、図示はしないが、往路側第１ガイドプーリ２１、往路側第３ガイドプーリ２３及び往路側第５ガイドプーリ２５にも、当該ガイドプーリのそれぞれを駆動する駆動モータが複数分散されて配置接続されている。
また、幅方向に二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルト４０の上縁部は、複数のコンベヤベルト支持機構７０によって支持されている。
垂直搬送部３において、各コンベヤベルト支持機構７０は、支持枠の角部間に位置する複数の支持軸１２のそれぞれに取り付けられている。各コンベヤベルト支持機構７０は、図９（ａ），（ｂ）に示すように、各支持軸１２に、外方に突出するように取り付けられたローラ支持板７１と、ローラ支持板７１の支持軸１２から離間した外側の位置に取り付けられた外側支持ローラ７２と、ローラ支持板７１の外側支持ローラ７２に対して内側の位置に取り付けられた内側支持ローラ７３とを備えている。そして、コンベヤベルト４０の一方側の端部４０ａと他方側の端部４０ｂで構成される幅方向に二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルト４０の上縁部４１は、外側支持ローラ７２と内側支持ローラ７３とで外内から挟持して支持される。
なお、各コンベヤベルト支持機構７０におけるローラ支持板７１は、図９（ａ）に示すように、支持軸１２に固定される内外方向に延びる直線状の平板部７１ａと、平板部７１ａの外端から下方に延び、且つ外方に延びる延長部７１ｂと、平板部７１ａの外端よりも内側の部分から下方に延びる垂下部７１ｃとを備えている。外側支持ローラ７２は、延長部７１ｂの外方延長部分の下面に回転可能に支持されている。また、内側支持ローラ７３は、円錐台形状に形成され、垂下部７１ｃの外面に回転可能に軸支されている。さらに、延長部７１ｂの下方延出部分の内面と垂下部７１ｃの外面との間には、補助ガイドローラ７４が回転可能に支持されている。この補助ガイドローラ７４は、コンベヤベルト４０の上縁部４１が上方へ移動した際に当該上縁部４１を案内する。
また、支持枠１０の上部側に位置する水平搬送部４においては、図３に示すように、各コンベヤベルト支持機構７０は、往路側第７ガイドプーリ２７及び復路側第１ガイドプーリ３１が支持されている支持軸１５を除く複数の支持軸１５のそれぞれに取り付けられている。このコンベヤベルト支持機構７０の構造は、前述したコンベヤベルト支持機構７０と同様である。
更に、搬送経路の下方側に位置する水平搬送部２においては、図１及び図４に示すように、コンベヤベルト４０が展開状態となる領域を除く位置に、複数の支持軸１４が支持軸１２の配設方向に延長するように設けられている。そして、各コンベヤベルト支持機構７０は、下側折り返しプーリ５２が支持されている支持軸１４を除く複数の支持軸１４のそれぞれに取り付けられている。このコンベヤベルト支持機構７０の構造は、前述したコンベヤベルト支持機構７０と同様である。
このように構成されたコンベヤ装置１において、コンベヤベルト４０は、図８に展開されて示されるように、往路側において、水平搬送部２で、先ず、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で下側折り返しプーリ５２で折り返される。その後、コンベヤベルト４０は、図４に示すように、折り返し位置の近傍Ａで、一旦、幅方向に展開された展開状態となる。このとき、幅方向で二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルト４０内には、拡幅部材４２が挿入されており、この拡幅部材４２の作用によりコンベヤベルト４０が幅方向に展開される。そして、コンベヤベルト４０は、コンベヤベルト支持機構７０の作用によって、再度、幅方向で二つ折りされた屈曲状態となり、垂直搬送部３の往路側第１ガイドプーリ２１にまで至るまで搬送される。
そして、コンベヤベルト４０は、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で往路側第１ガイドプーリ２１の外周、往路側第２ガイドプーリ２２の外周、往路側第３ガイドプーリ２３の外周、往路側第４ガイドプーリ２４の外周、往路側第５ガイドプーリ２５の外周、及び往路側第６ガイドプーリ２６の外周の順に案内されて、各往路側第１乃至第６ガイドプーリ２１〜２６の変曲点Ｐ１１〜Ｐ１６で向きを９０°ずつ変えつつ支持枠１０において螺旋状に上昇するように搬送される。
ここで、往路側第１乃至第６ガイドプーリ２１〜２６のそれぞれは、支持軸１２と比較して極めて大きな直径を有している。このため、往路側第１乃至第６ガイドプーリ２１〜２６の外周を案内されるコンベヤベルト４０の曲率は小さい。これにより、コンベヤベルト４０の走行抵抗を小さくすることができる。
そして、往路側第６ガイドプーリ２６の外側を案内されたコンベヤベルト４０は、水平搬送部４において幅方向で二つ折りされた屈曲状態で往路側第７ガイドプーリ２７の外側を案内されて９０°方向転換される。
ここで、往路側において、幅方向で二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルト４０の上縁部は、複数のコンベヤベルト支持機構７０によって支持されている。このため、コンベヤベルト４０の屈曲状態は確実に維持される。そして、各コンベヤベルト支持機構７０は、外側支持ローラ７２と内側支持ローラ７３とで幅方向に二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルトの上縁部４１を外内から挟持して支持するので、コンベヤベルト４０の走行抵抗を小さくすることができる。
また、外側支持ローラ７２を支持する延長部７１ｂの下方延出部分の内面と内側支持ローラ７３を支持する垂下部７１ｃの外面との間には、コンベヤベルト４０の上縁部４１が上方へ移動した際に当該上縁部４１を案内する補助ガイドローラ７４が回転可能に支持されている。このため、コンベヤベルト４０の上縁部４１が上方へ移動しても補助ガイドローラ７４によってコンベヤベルト４０の走行が案内され、抵抗となることはない。
そして、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で往路側第７ガイドプーリ２７の外側を案内されて方向転換されたコンベヤベルト４０は、水平搬送部４の折り返し位置の近傍Ｂで幅方向に展開された展開状態となり、図７に示すように、上側折り返しプーリ５１で展開状態のまま折り返される。
そして、上側折り返しプーリ５１で展開状態のまま折り返されたコンベヤベルト４０は、ガイドローラ５４，５５を通過した後、コンベヤベルト支持機構７０の作用によって復路側第１ガイドプーリ３１の手前側で幅方向で二つ折りされた屈曲状態となる。
幅方向で二つ折りされた屈曲状態となったコンベヤベルト４０は、復路側第１ガイドプーリ３１の外周を案内され、復路側において、垂直搬送部３の往路側第２ガイドプーリ３２にまで搬送される。
そして、コンベヤベルト４０は、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で復路側第２ガイドプーリ３２の外周、復路側第３ガイドプーリ３３の外周、復路側第４ガイドプーリ３４の外周、復路側第５ガイドプーリ３５の外周、復路側第６ガイドプーリ３６の外周、及び復路側第７ガイドプーリ３７の外周の順に案内されて、各復路側第２乃至第７ガイドプーリ３２〜３７の変曲点Ｐ１６〜Ｐ１１で向きを９０°ずつ変えつつ支持枠１０において螺旋状に下降するように搬送される。
ここで、復路側第２乃至第７ガイドプーリ３２〜３７のそれぞれは、支持軸１２と比較して極めて大きな直径を有している。このため、復路側第２乃至第７ガイドプーリ３２〜３７の外周を案内されるコンベヤベルト４０の曲率は小さい。これにより、コンベヤベルト４０の走行抵抗を小さくすることができる。
そして、復路側第７ガイドプーリ３７の外側を案内されたコンベヤベルト４０は、水平搬送部２において幅方向で二つ折りされた屈曲状態で下側折り返しプーリ５２に至るまで搬送される。
そして、コンベヤベルト４０は、前述の往路側動作と復路側動作を、駆動モータが駆動している限り繰り返し、無限循環される。
ここで、復路側において、幅方向で二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルト４０の上縁部は、複数のコンベヤベルト支持機構７０によって支持されている。このため、コンベヤベルト４０の屈曲状態は確実に維持される。そして、各コンベヤベルト支持機構７０は、外側支持ローラ７２と内側支持ローラ７３とで幅方向に二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルトの上縁部４１を外内から挟持して支持するので、コンベヤベルト４０の走行抵抗を小さくすることができる。
また、外側支持ローラ７２を支持する延長部７１ｂの下方延出部分の内面と内側支持ローラ７３を支持する垂下部７１ｃの外面との間には、コンベヤベルト４０の上縁部４１が上方へ移動した際に当該上縁部４１を案内する補助ガイドローラ７４が回転可能に支持されている。このため、コンベヤベルト４０の上縁部４１が上方へ移動しても補助ガイドローラ７４によってコンベヤベルト４０の走行が案内され、抵抗となることはない。
このように構成されたコンベヤ装置１により地下掘削現場から掘削した土砂を、立坑を通じて地上部に搬出する方法について説明する。
コンベヤベルト４０の往路側における水平搬送部２で、折り返し位置の近傍Ａでコンベヤベルト４０が幅方向に展開された展開状態となったところで、地下掘削現場から掘削した土砂をコンベヤベルト４０上に載置する。すると、コンベヤベルト４０が幅方向で二つ折りされた屈曲状態となったときに、載置された掘削土砂はコンベヤベルト４０により囲繞するように保持される。そして、掘削土砂は、コンベヤベルト４０によって保持状態が維持されたまま垂直搬送部３を各往路側第１乃至第６ガイドプーリ２１〜２６の変曲点Ｐ１１〜Ｐ１６で向きを９０°ずつ変えつつ螺旋状に上昇し、水平搬送部４に搬送される。
そして、水平搬送部４で、掘削土砂はコンベヤベルト４０により囲繞するように保持されたままコンベヤベルト４０とともに往路側第７ガイドプーリ２７で９０°方向転換される。そして、掘削土砂は、その後、折り返し位置の近傍Ｂでコンベヤベルト４０が幅方向に展開状態となったときに、コンベヤベルト４０から取り出すことができる。
従って、折り返し位置の近傍Ｂで掘削土砂をコンベヤベルト４０から降ろして連続的に揚土することができる。
そして、掘削土砂が取り出されたコンベヤベルト４０は、上側折り返しプーリ５１で展開状態のまま折り返され、ガイドローラ５４，５５を通過した後、コンベヤベルト支持機構７０の作用によって復路側第１ガイドプーリ３１の手前側で幅方向で二つ折りされた屈曲状態となる。
そして、コンベヤベルト４０は、復路側で、幅方向で二つ折りされた屈曲状態となったまま復路側第１ガイドプーリ３１によって方向転換し、更に、垂直搬送部３で各復路側第２乃至第７ガイドプーリ３２〜３７の変曲点Ｐ１６〜Ｐ１１で向きを９０°ずつ変えつつ螺旋状に下降し、水平搬送部２に搬送されて元の位置に戻る。
このように、コンベヤ装置１によれば、複雑な装置構成とすることなく、垂直方向への連続搬送可能となる。そして、１台のコンベヤ装置で水平・垂直さらに水平方向への連続搬送が可能となる。
ここで、コンベヤベルト４０が、往路側及び復路側とも、折り返し位置の近傍Ａ、Ｂを除く搬送中において、幅方向に二つ折りの屈曲状態となっており、掘削土砂はコンベヤベルト４０により囲繞するように保持されるので、荷こぼれを防止又は抑制することができる。
また、コンベヤベルト４０が、往路側及び復路側とも、折り返し位置の近傍Ａ、Ｂを除く搬送中において、幅方向に二つ折りの屈曲状態となっているので、往路側において掘削土砂を搬送して揚土し、掘削土砂が除かれた復路側において、資材などの他の部材を搬送することもできる。
更に、また、コンベヤベルト４０が、往路側及び復路側とも、折り返し位置の近傍Ａ、Ｂを除く搬送中において、幅方向に二つ折りの屈曲状態となっているので、掘削土砂の中に大きな石や小さな砂が混じっていたとしても、コンベヤベルト４０によりそれらの大きな石や小さな砂が混じった掘削土砂を包み込んで搬送することができる。
また、コンベヤベルト４０が、往路側及び復路側とも、折り返し位置の近傍Ａ、Ｂを除く搬送中において、幅方向に二つ折りの屈曲状態となっており、掘削土砂がコンベヤベルト４０により囲繞するように保持されるので、搬送中に緊急停止したとしても荷こぼれのおそれはない。
また、上側折り返しプーリ５１、往路側第１ガイドプーリ２１、往路側第３ガイドプーリ２３及び往路側第５ガイドプーリ２５には、当該ガイドプーリのそれぞれを駆動する駆動モータが複数箇所に分散して設けられているので、コンベヤベルトの張力を小さくすることができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、コンベヤ装置１は、立坑もしくは斜坑を介して地下掘削現場から掘削した土砂を、立坑を通じて地上部に搬出する際に用いる場合のみならず、石炭などの貯蔵物を貯蔵するサイロへの貯蔵物の搬送にも用いることができる。
また、コンベヤ装置１において、水平搬送部２、４は必ずしも必要はない。この場合、コンベヤベルト４０は、垂直方向に延びる垂直搬送部３における搬送方向の上方側及び下方側のそれぞれ折り返し位置で折り返されるとともにそれぞれの折り返し位置の近傍で幅方向に展開された展開状態となる。また、下側折り返しプーリ５２及び上側折り返しプーリ５１は、それぞれ水平搬送部２、４ではなく、それぞれの折り返し位置でコンベヤベルト４０を張設するように支持しつつ案内すればよい。
また、往路側第１乃至第６ガイドプーリ２１〜２６及び復路側第２乃至第７ガイドプーリ３７が配置される、変曲点Ｐ１１〜Ｐ１６を形成する箇所Ｐ１〜Ｐ１６は、上方から見て四角形状を含む多角形形状の角部に設定される必要は必ずしもない。例えば、上方から見てＺ字形状の角部に設定されてもよい。
また、当該変曲点Ｐ１１〜Ｐ１６を形成する箇所Ｐ１〜Ｐ１６は、上方から見て四角形状を含む多角形形状を有する支持枠１０の角部に設定される必要は必ずしもない。往路側ガイドプーリ及び復路側ガイドプーリは、支持枠１０の角部以外の変曲点Ｐ１１〜Ｐ１６を形成する箇所（例えば、立孔に配置された他の部材）に配置されてもよい。
また、支持枠１０は、上方から見て四角形形状でなく、その他の多角形形状であってもよい。
また、支持枠１０は、軸線が垂直方向に延びるように配置されるとともに上方から見て多角形形状を有すればよく、必ずしも、複数の支持軸１２を上方から見て多角形形状となるように配置して構成する必要はない。
また、垂直搬送部２における支持枠１０の高さは、立抗の高さに応じて調整すればよく、往路側ガイドプーリ及び復路側ガイドプーリの数は、それぞれ７つに限らず、支持枠１０の高さと螺旋状の搬送経路における配置ピッチとによって決定される。
また、駆動モータ６０は上側折り返しプーリ５１に接続され、図示しない複数の駆動モータが往路側第１ガイドプーリ２１、往路側第３ガイドプーリ２３、往路側第５ガイドプーリ２５に接続されているが、駆動モータは、往路側第１乃至第７ガイドプーリ２１〜２７及び復路側第１乃至第７ガイドプーリ３１〜３７と上側折り返しプーリ５１及び下側折り返しプーリ５２のうち少なくとも一つを駆動するように接続されていればよい。
また、コンベヤベルト支持機構７０の構造は、図９（Ａ），（Ｂ）に示した例に限定されない。例えば、図１０に示すように、図示しない下方が支持されたブラケットに複数のローラ７５を二つに折り返されるコンベヤベルト４０の外周に沿うように配置するようにしてもよい。
また、往路側第１乃至第６ガイドプーリ２１〜２６及び復路側第２乃至第７ガイドプーリ３２〜３７は、上下で一対をなして配置される場合のみならず、左右に並列して配置されてもよい。
なお、図１１には、コンベヤベルト４０の上縁部４１が往路側第１ガイドプーリ２１の外周に支持される様子が示されている。ここで、往路側第１ガイドプーリ２１の外周面には、断面台形形状に形成された第１凹部２１ａが周方向に無端状に形成されるとともに、第１凹部２１ａの下方側に、断面台形形状に形成された第２凹部２１ｂが周方向に無端状に形成されている。また、コンベヤベルト４０の上縁部４１を構成するコンベヤベルト４０の一方側の端部４０ａは、第１凹部２１ａと相補的な形状をなす断面台形形状に形成され、第１凹部２１ａに嵌合されて支持されている。一方、コンベヤベルト４０の上縁部４１を構成するコンベヤベルト４０の他方側の端部４０ｂは、第２凹部２１ｂと相補的な形状をなす断面台形形状に形成され、第２凹部２１ａに嵌合されて支持されている。
このように、コンベヤベルト４０の一方側の端部４０ａが往路側第１ガイドプーリ２１の第１凹部２１ａに嵌合されて支持され、また、コンベヤベルト４０の他方側の端部４０ｂが往路側第１ガイドプーリ２１の第２凹部２１ｂに嵌合されて支持され、この状態で、コンベヤベルト４０は、往路側第プーリ２１の外周に巻回されている。また、図示はしないが、往路側第２乃至第７ガイドプーリ２２〜２７及び復路側第１乃至第７ガイドプーリ３１〜３７のすべての外周面にも、断面台形形状に形成されたコンベヤベルト４０の一方側の端部４０ａが嵌合される、断面台形形状に形成された第１凹部２１ａが周方向に無端状に形成されるとともに、第１凹部２１ａの下方側に、断面台形形状に形成されたコンベヤベルト４０の他方側の端部４０ｂが嵌合される、断面台形形状に形成された第２凹部２１ｂが周方向に無端状に形成されている。このため、ベルトコンベヤ４０の上縁部４１は上下にずれることなく、凹凸嵌合による適切な摩擦力によって往路側第１乃至第７ガイドプーリ２１〜２７及び復路側第１乃至第７ガイドイプーリ３１〜３７の外周面で支持されながら送り出されるので、ベルトコンベヤ４０は適切かつ確実に無限循環することができる。
１ コンベヤ装置
２ 水平搬送部
３ 垂直搬送部
４ 水平搬送部
１０ 支持枠
１１ 底板
１２ 支持軸
１３ 頂板
１４ 支持軸
１５ 支持軸
２１ 往路側第１ガイドプーリ
２２ 往路側第２ガイドプーリ
２３ 往路側第３ガイドプーリ
２４ 往路側第４ガイドプーリ
２５ 往路側第５ガイドプーリ
２６ 往路側第６ガイドプーリ
２７ 往路側第７ガイドプーリ
３１ 復路側第１ガイドプーリ
３２ 復路側第２ガイドプーリ
３３ 復路側第３ガイドプーリ
３４ 復路側第４ガイドプーリ
３５ 復路側第５ガイドプーリ
３６ 復路側第６ガイドプーリ
３７ 復路側第７ガイドプーリ
４０ コンベヤベルト
４０ａ 一方側の端部
４０ｂ 他方側の端部
４１ 上縁部
４２ 拡幅部材
５１ 上側折り返しプーリ
５２ 下側折り返しプーリ
５３ 支持部材
５４，５５ ガイドローラ
６０ 駆動モータ
７０ コンベヤベルト支持機構
７１ ローラ支持板
７１ａ 平板部
７１ｂ 延長部
７１ｃ 垂下部
７２ 外側支持ローラ
７３ 内側支持ローラ
７４ 補助ガイドローラ
Ａ 搬送経路の下方側に位置する水平搬送部の折り返し位置の近傍
Ｂ 搬送経路の上方側に位置する水平搬送部の折り返し位置の近傍
Ｐ１〜Ｐ６ 変曲点を形成する箇所
Ｐ１１〜Ｐ１６ 搬送経路の変曲点
このように、コンベヤベルト４０の一方側の端部４０ａが往路側第１ガイドプーリ２１の第１凹部２１ａに嵌合されて支持され、また、コンベヤベルト４０の他方側の端部４０ｂが往路側第１ガイドプーリ２１の第２凹部２１ｂに嵌合されて支持され、この状態で、コンベヤベルト４０は、往路側第プーリ２１の外周に巻回されている。また、図示はしないが、往路側第２乃至第７ガイドプーリ２２〜２７及び復路側第１乃至第７ガイドプーリ３１〜３７のすべての外周面にも、断面台形形状に形成されたコンベヤベルト４０の一方側の端部４０ａが嵌合される、断面台形形状に形成された第１凹部２１ａが周方向に無端状に形成されるとともに、第１凹部２１ａの下方側に、断面台形形状に形成されたコンベヤベルト４０の他方側の端部４０ｂが嵌合される、断面台形形状に形成された第２凹部２１ｂが周方向に無端状に形成されている。このため、コンベヤベルト４０の上縁部４１は上下にずれることなく、凹凸嵌合による適切な摩擦力によって往路側第１乃至第７ガイドプーリ２１〜２７及び復路側第１乃至第７ガイドイプーリ３１〜３７の外周面で支持されながら送り出されるので、コンベヤベルト４０は適切かつ確実に無限循環することができる。

Claims (6)

  1. 垂直方向に延びる螺旋状の搬送経路に沿い、かつ変曲点を形成する箇所に配置されて前記搬送経路の変曲点を形成する複数の往路側ガイドプーリ及び復路側ガイドプーリと、
    幅方向で二つ折りされた屈曲状態で前記螺旋状の搬送経路に沿って前記複数の往路側ガイドプーリに順に上縁部が支持されるように巻回されるとともに、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で前記螺旋状の搬送経路に沿って前記複数の復路側ガイドプーリに順に上縁部が支持されるように巻回され、さらに、前記搬送経路の上方側及び下方側のそれぞれ折り返し位置で折り返されるとともに前記それぞれの折り返し位置の近傍で幅方向に展開された展開状態となる無端状のコンベヤベルトと、
    前記それぞれの折り返し位置で前記コンベヤベルトを張設するように支持しつつ案内する一組の上側折り返しプーリ及び下側折り返しプーリと、
    前記複数の往路側ガイドプーリ及び復路側ガイドプーリと前記一組の上側折り返しプーリ及び下側折り返しプーリのうち少なくとも一つを駆動する駆動モータとを備えることを特徴とするコンベヤ装置。
  2. 前記変曲点を形成する箇所は、上方から見て多角形形状の角部に設定されることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤ装置。
  3. 前記変曲点を形成する箇所は、軸線が垂直方向に延びるように配置されるとともに上方から見て多角形形状を有する支持枠の角部に設定されることを特徴とする請求項２に記載のコンベヤ装置。
  4. 前記支持枠は、軸線が垂直方向に延びるように配置される複数の支持軸を備え、該複数の支持軸を横断面が多角形形状となるように配置してなり、
    前記複数の往路側ガイドプーリ及び復路側ガイドプーリは、前記変曲点を形成する箇所に設定される前記支持枠の角部に位置する複数の支持軸のそれぞれに配置されていることを特徴とする請求項３に記載のコンベヤ装置。
  5. 幅方向に二つ折りされた屈曲状態の前記コンベヤベルトの上縁部は、複数のコンベヤベルト支持機構によって支持され、各コンベヤベルト支持機構は、前記支持枠の角部間に位置する複数の支持軸のそれぞれに、外方に突出するように取り付けられたローラ支持板と、該ローラ支持板の前記支持軸から離間した外側の位置に取り付けられた外側支持ローラと、前記ローラ支持板の前記外側支持ローラに対して内側の位置に取り付けられた内側支持ローラとを備え、前記外側支持ローラと前記内側支持ローラとで幅方向に二つ折りされた屈曲状態の前記コンベヤベルトの上縁部を外内から挟持して支持することを特徴とする請求項３に記載のコンベヤ装置。
  6. 前記駆動モータは、前記複数の往路側ガイドプーリ、複数の復路側ガイドプーリ、上側折り返しプーリ及び下側折り返しプーリのうち複数箇所に分散して設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載のコンベヤ装置。
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