JP2018080010A

JP2018080010A - 伸縮式ベルトコンベヤ

Info

Publication number: JP2018080010A
Application number: JP2016222410A
Authority: JP
Inventors: 昭郎上田; Akiro Ueda; 建治池松; Kenji Ikematsu; 勝博吉川; Katsuhiro Yoshikawa; 達福永; Tatsu Fukunaga; 大輔佐伯; Daisuke Saeki
Original assignee: Kajima Corp; Nippon Conveyor Co Ltd
Current assignee: Kajima Corp; Nippon Conveyor Co Ltd
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2018-05-24
Anticipated expiration: 2036-11-15
Also published as: JP6811959B2

Abstract

【課題】簡単な構造で大きく伸縮させることができ、掘削作業の効率向上を図ることができる伸縮式ベルトコンベヤを提供する。【解決手段】連続したパンタグラフ機構の側部フレーム体１１から成る伸縮フレーム１と無端状のコンベヤベルト２とを備え、側部フレーム体１１は、交差したリンク１２が回転軸１３，１４により連結されたものとし、リンク１２の端部を連結する一方の回転軸１４が車輪１５ａを下部に備えた脚柱１５又は接地しないガイド部材１６の所定高さに支持され、他方の回転軸１４が脚柱１５又はガイド部材１６のスライド溝１７に嵌め入れられ、脚柱１５及びガイド部材１６の上部にキャリアベッド２４が取り付けられ、ストレージ部２５を備え、コンベヤベルト２の戻り側が回転軸１３，１４のリターンローラ２６に縫うように巻き付けられて支持され、リンク１２の絞り又は開き動作に追従するものとする。【選択図】図１

Description

この発明は、トンネル工事において切羽側で生じたズリを坑口側へ搬送する際、搬送経路に挿入する小規模の伸縮式ベルトコンベヤに関するものである。

近年、長大トンネルの工事が増加しており、その工事において、掘削の最先端である切羽側で生じたズリと呼ばれる掘削土の搬出には、従来、大型のダンプトラックが使用されてきた。ところが、この場合、ダンプトラックの排気ガスによる坑内環境の悪化や作業者とダンプトラックとの接触事故の懸念等、安全衛生上の問題がある。

その対策として、掘削の進捗に伴い搬送距離を延長できる延伸ベルトコンベヤを使用してズリを坑口側へ搬送する工法が一般化しつつあるが、ズリの長距離の搬送に使用される延伸ベルトコンベヤは、延長に際し、コンベヤベルトの継ぎ足しや支持部材の組み立て等を行わなければならず、その作業に相当の手間がかかる。

このため、図６に示すように、切羽での発破により生じた土石を細かく破砕する移動式のクラッシャ５１と延伸ベルトコンベヤ５０の始端部との間に小規模の伸縮式ベルトコンベヤＣ_２を配置して、作業の合理化を図る工法が提案されている。

この伸縮式ベルトコンベヤＣ_２は、ベルトコンベヤ親機６１の上をベルトコンベヤ子機６２が走行して伸縮するものであり、掘削の進捗に伴い、図６（ａ）に示す短縮状態から図６（ｂ）に示す伸長状態として、その始端を切羽側に接近させ、延伸ベルトコンベヤの延長作業の頻度を抑制しようとするものである。このような伸縮式ベルトコンベヤは、例えば、特許文献１に記載されている。

特開２０１０−２４２３８２号公報

しかしながら、図６に示すような伸縮式ベルトコンベヤは、ベルトコンベヤ親機６１とベルトコンベヤ子機６２の重畳移動機構や乗降機構等、複雑な機構を要するほか、多段化が困難で伸縮比をあまり大きくできず、延伸ベルトコンベヤの延長作業の頻度を抑制する効果が十分に得られないという問題がある。

そこで、この発明は、簡単な構造で大きく伸縮させることができ、掘削作業の効率向上を図ることができる伸縮式ベルトコンベヤを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、この発明に係る伸縮式ベルトコンベヤは、連続したパンタグラフ機構（いわゆるマジックハンド機構）により伸縮する側部フレーム体が長さ方向に延びるように両側に対向して配置された伸縮フレームと、長さ方向の両端部に渡された無端状のコンベヤベルトとを備え、
前記側部フレーム体は、交差したリンクが中間部で回転軸により連結されると共に、長さ方向に隣り合うリンクの端部同士が回転軸により連結されて、リンクの絞り又は開き動作により伸縮するものとされ、
前記リンクの端部同士を連結する各対の回転軸のうち、一方の回転軸は、地表面（敷板の上面等を含む）に接地する車輪を下部に備えた脚柱又は脚柱間に位置して接地しないガイド部材の所定位置に支持され、他方の回転軸は、脚柱又はガイド部材に形成されたスライド溝に摺動自在に嵌め入れられ、
前記脚柱及びガイド部材の上部にキャリアベッドが取り付けられて、キャリアベッドのキャリアローラによりコンベヤベルトの送り側が支持され、コンベヤベルトの送り側の長さを多段に配置された複数対のローラの接離に伴い調整するストレージ部を備え、
前記リンクを連結する回転軸にリターンローラが設けられ、コンベヤベルトの戻り側がリターンローラに縫うように巻き付けられて支持され、前記側部フレーム体のリンクの絞り又は開き動作に追従することにより、コンベヤベルトの搬送距離が延長され又は短縮されるものとしたのである。

この発明に係る伸縮式ベルトコンベヤでは、コンベヤベルトを支持する伸縮フレームを連続したパンタグラフ機構により伸縮する側部フレーム体から構成し、側部フレーム体の車輪の地表面上での転動に伴い搬送距離を変化させるので、容易に設置することができ、簡単な構造で大きく伸縮させることができる。

従って、トンネル工事における作業負荷が軽減され、切羽側から坑口へズリを搬送する延伸ベルトコンベヤの延長頻度を抑制して、掘削作業の効率を向上させることができ、工期の短縮を図ることができる。

この発明の実施形態に係る伸縮式ベルトコンベヤの（ａ）伸長状態を示す側面図、（ｂ）短縮状態を示す側面図同上の（ａ）図１のＡ−Ａ断面概略図、（ｂ）図１のＢ−Ｂ断面概略図同上の（ａ）図１のＣ−Ｃ断面概略図、（ｂ）図１のＤ−Ｄ断面概略図同上の（ａ）図１のＥ部側面概略図、（ｂ）図１のＦ部側面概略図、同上の伸縮式ベルトコンベヤを使用した工法における（ａ）伸縮式ベルトコンベヤの短縮状態を示す概略側面図、（ｂ）発破時の概略側面図、（ｃ）伸縮式ベルトコンベヤを伸長したズリ搬送時の状態を示す概略側面図特許文献１に記載の伸縮式ベルトコンベヤを使用した工法における（ａ）伸縮式ベルトコンベヤの短縮状態を示す概略側面図、（ｂ）伸縮式ベルトコンベヤの伸長状態を示す概略斜視図

以下、この発明の実施形態を図１乃至図５に基づいて説明する。

この伸縮式ベルトコンベヤＣ_１では、搬送方向の前半部と後半部に分割された伸縮フレーム１により無端状のコンベヤベルト２が支持され、それぞれの伸縮フレーム１は、連続したパンタグラフ機構により伸縮する側部フレーム体１１が長さ方向に延びるように両側に対向して配置された構成とされている。

前半部の伸縮フレーム１の始端側にはテール台車３が、後半部の伸縮フレーム１の終端側にはヘッド台車４がそれぞれ移動自在に配置され、前半部と後半部の伸縮フレーム１の間には中間台車５が移動自在に配置されている。

コンベヤベルト２は、テール台車３に設けられたテールプーリ２１とヘッド台車４に設けられたヘッドプーリ２２に掛け回され、ヘッドプーリ２２を回転させる駆動用モーター２３の駆動により回転走行し、送り側が搬送方向へ進行するようになっている。

伸縮フレーム１の側部フレーム体１１は、交差したリンク１２が中間部で回転軸１３により連結されると共に、長さ方向に隣り合うリンク１２の端部同士が回転軸１４により連結されて、垂直方向でのリンクの絞り又は開き動作により伸縮する構成とされている。

そして、側部フレーム体１１は、坑内の地表面３０に接地する車輪１５ａを下部に備えた脚柱１５により、地表面３０から一定の高さに支持されている。

側部フレーム体１１において、リンク１２の端部同士を連結する各対の回転軸１４のうち、上方の回転軸１４は、脚柱１５又は脚柱１５間に位置して接地しないガイド部材１６の所定高さに支持され、下方の回転軸１４は、脚柱１５又はガイド部材１６に形成された上下方向のスライド溝１７に摺動自在に嵌め入れられている。

脚柱１５及びガイド部材１６の上端部と、テール台車３、ヘッド台車４及び中間台車５の上部には、キャリアベッド２４が取り付けられ、キャリアベッド２４のキャリアローラによりコンベヤベルト２の送り側が支持されている。

また、テール台車３には、ストレージ部２５が設けられている。ストレージ部２５は、多段に配置された複数対のローラにコンベヤベルト２が掛け回され、伸縮フレーム１の伸長又は短縮に連動した対向するローラの接近又は離間に伴い、コンベヤベルト２の送り側の長さを調整し、或いはコンベヤベルト２の使用に伴う伸びを吸収するものである。

リンク１２を連結する回転軸１３，１４にはリターンローラ２６が設けられ、コンベヤベルト２の戻り側がリターンローラ２６に縫うように巻き付けられて支持され、リンク１２の絞り又は開き動作に追従することにより、コンベヤベルト２の搬送距離が延長され、又は短縮されるようになっている。

具体的には、図４（ａ）に示すように、リンク１２が絞られて側部フレーム体１１が伸長された状態では、リンク１２の端部同士を連結する上下の回転軸１４の間隔が狭くなるので、コンベヤベルト２の戻り側が短くなると共に、送り側が長くなって、コンベヤベルト２の搬送距離が延長される。

一方、図４（ｂ）に示すように、リンク１２が開かれて側部フレーム体１１が短縮された状態では、リンク１２の端部同士を連結する上下の回転軸１４の間隔が広がるので、コンベヤベルト２の戻り側が長くなると共に、送り側が短くなって、コンベヤベルト２の搬送距離が短縮される。

上記伸縮式ベルトコンベヤＣ_１は、トンネルの施工に際し、図５に示すように、従来の伸縮式ベルトコンベヤと同様、坑口へ至る延伸ベルトコンベヤ５０の始端部と切羽側の移動式のクラッシャ５１の間に配置する。このとき、テール台車３をクラッシャ５１側に向け、ヘッド台車４を延伸ベルトコンベヤ５０の始端部に接近させる。

そして、発破に先立って、図５（ａ）に示すように、伸縮フレーム１を短縮して、伸縮式ベルトコンベヤＣ_１の始端部を切羽から離れるように退避させ、ドリルジャンボ５２等により切羽面に穿孔する。

このとき、伸縮フレーム１の短縮は、前半部の伸縮フレーム１の始端側をクラッシャ５１等の移動機械で坑口側である後方へ押すことにより行う。前半部の伸縮フレーム１が押されて最短長さまで短縮されると、中間台車５を介して後半部の伸縮フレーム１が押されて短縮される。

このような状態で、図５（ｂ）に示すように、発破を実施すると、伸縮式ベルトコンベヤＣ_１やクラッシャ５１等に発破に伴う飛石等が当たることがなく、安全に切羽面の堅い岩盤を崩壊させることができる。

その後、切羽側のズリを搬出する際には、伸縮フレーム１を搬出の進捗に伴い徐々に伸長させる。伸縮フレーム１の伸長は、図５（ｃ）に示すように、テール台車３をワイヤロープ等を介し伸縮式ベルトコンベヤＣ_１より切羽側に配置されたクラッシャ５１等の移動機械で引っ張ることにより行う。

このように伸縮式ベルトコンベヤＣ_１を伸長させ、油圧ショベル５３等を使用して、発破により生じた土石をクラッシャ５１に投入し、クラッシャ５１で破砕したズリを伸縮式ベルトコンベヤＣ_１の始端側でコンベヤベルト２に供給に投入し、伸縮式ベルトコンベヤＣ_１によりその終端側へ搬送して、延伸ベルトコンベヤ５０に移載し、延伸ベルトコンベヤ５０により坑口側へ搬送する。

そして、ズリの搬出が進捗し、伸縮式ベルトコンベヤＣ_１が最長寸法に達するまで伸長した後、さらに掘削を進めるには、伸縮式ベルトコンベヤＣ_１を再度短縮して、延伸ベルトコンベヤ５０をコンベヤベルトの継ぎ足しや支持部材の組み立てにより延長し、上述の作業を繰り返す。

上記のような伸縮式ベルトコンベヤでは、コンベヤベルト２を支持する伸縮フレーム１を連続したパンタグラフ機構により伸縮する側部フレーム体１１から構成し、側部フレーム体１１の車輪１５ａの地表面上での転動に伴い搬送距離を変化させるので、容易に設置することができ、簡単な構造で大きく伸縮させることができる。

Ｃ_１伸縮式ベルトコンベヤ
１伸縮フレーム
２コンベヤベルト
３テール台車
４ヘッド台車
５中間台車
１１側部フレーム体
１２リンク
１３，１４回転軸
１５脚柱
１５ａ車輪
１６ガイド部材
１７スライド溝
２０ホッパ
２１テールプーリ
２２ヘッドプーリ
２３駆動用モーター
２４キャリアベッド
２５ストレージ部
２６リターンローラ
３０地表面
５０延伸ベルトコンベヤ
５１クラッシャ
５２ドリルジャンボ
５３油圧ショベル

Claims

連続したパンタグラフ機構により伸縮する側部フレーム体(11)が長さ方向に延びるように両側に対向して配置された伸縮フレーム(1)と、長さ方向の両端部に渡された無端状のコンベヤベルト(2)とを備え、
前記側部フレーム体(11)は、交差したリンク(12)が中間部で回転軸(13)により連結されると共に、長さ方向に隣り合うリンク(12)の端部同士が回転軸(14)により連結されて、リンク(12)の絞り又は開き動作により伸縮するものとされ、
前記リンク(12)の端部同士を連結する各対の回転軸(14,14)のうち、一方の回転軸(14)は、地表面に接地する車輪(15a)を下部に備えた脚柱(15)又は脚柱(15)間に位置して接地しないガイド部材(16)の所定位置に支持され、他方の回転軸(14)は、脚柱(15)又はガイド部材(16)に形成されたスライド溝(17)に摺動自在に嵌め入れられ、
前記脚柱(15)及びガイド部材(16)の上部にキャリアベッド(24)が取り付けられて、キャリアベッド(24)のキャリアローラによりコンベヤベルト(2)の送り側が支持され、コンベヤベルト(2)の送り側の長さを多段に配置された複数対のローラの接離に伴い調整するストレージ部(25)を備え、
前記リンク(12)を連結する回転軸(13,14)にリターンローラ(26)が設けられ、コンベヤベルト(2)の戻り側がリターンローラ(26)に縫うように巻き付けられて支持され、前記側部フレーム体(11)のリンク(12)の絞り又は開き動作に追従することにより、コンベヤベルト(2)の搬送距離が延長され又は短縮される伸縮式ベルトコンベヤ。