JP2022094192A - トンネルずり搬送システム、及びトンネルずり搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンプトラックの台数を低減することにより、施工費を低減できるとともに、トンネル工事全体の作業効率を向上させることができるトンネルずり搬送システム、及びトンネルずり搬送方法を提供する。【解決手段】本坑トンネル１１において第１切羽１１Ａから坑外１４まで第１切羽１１Ａの移動とともに延伸可能に配置された延伸ベルトコンベア２と、本坑トンネル１１における連絡坑１３との接続部１３Ａに設けられた中間ずり仮置ヤードＳ０付近に配置され、延伸ベルトコンベア２に対して掘削ずりを横載せするずり横載せ装置３と、避難坑トンネル１２の第２切羽１２Ａから連絡坑１３を通じて中間ずり仮置ヤードＳ０までの間で掘削ずりを搬送する第１ダンプトラック４Ａと、を備えたトンネルずり搬送システムを提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、トンネルずり搬送システム、及びトンネルずり搬送方法に関する。

従来、トンネル工事における掘削ずりの搬送方法として、互いに複数箇所で連絡坑によって連結された本坑トンネルと避難坑トンネルとのそれぞれが並行して掘削され、本坑トンネル及び避難坑トンネルで掘削された掘削ずりを坑外に搬出する道路トンネル工事が知られている。

このようなトンネル工事では、トンネル延長が長距離となる場合やトンネル工事中の作業環境や安全性を考慮する場合において、本坑トンネルの切羽の掘削ずりの搬送方法としてダンプトラックに代えて延伸ベルトコンベアを使用するケースが増えている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０－２４２３８２号公報

しかしながら、上述したような従来のトンネル工事における掘削ずりの搬送方法では、とくにトンネル延長が長い場合には、本坑トンネルに延伸ベルトコンベアを使用しても、避難坑トンネルの掘削ずりはトンネル全長にわたってダンプトラックを走行させて坑外に搬出する方法となっていた。また、本坑トンネルのインバート施工部で発生する掘削ずりは、ダンプトラックを使用して坑外に搬出している。そして、トンネル工事においては、ダンプトラックが坑内を走行することに起因して、トンネル工事全体の作業効率が低下するという問題があった。

このように、従来では、延伸ベルトコンベアを一部に適用することでダンプトラックの台数を減らすことができるものの、施工費のさらなる低減やトンネル工事全体の作業効率を向上させるためには、掘削ずりの搬出にさらなる好適な方法が求められており、その点で改善の余地があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ダンプトラックの台数を低減することにより、施工費を低減できるとともに、トンネル工事全体の作業効率を向上させることができるトンネルずり搬送システム、及びトンネルずり搬送方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るトンネルずり搬送システムは、互いに複数箇所で連結坑によって連結された第１トンネルと第２トンネルとのそれぞれが並行して掘削され、前記第１トンネル及び前記第２トンネルで掘削された掘削ずりを坑外に搬出するためのトンネルずり搬送システムであって、前記第１トンネルにおいて第１切羽から坑外まで該第１切羽の移動とともに延伸可能に配置された延伸ベルトコンベアと、前記第１トンネルにおける前記連結坑との接続部に設けられた中間ずり仮置ヤード付近に配置され、前記延伸ベルトコンベアに対して前記掘削ずりを横載せするずり横載せ装置と、前記第２トンネルの第２切羽から前記連結坑を通じて前記中間ずり仮置ヤードまでの間で掘削ずりを搬送する第１ダンプトラックと、を備えていることを特徴としている。

また、本発明に係るトンネルずり搬送方法は、互いに複数箇所で連結坑によって連結された第１トンネルと第２トンネルとのそれぞれが並行して掘削され、前記第１トンネル及び前記第２トンネルで掘削された掘削ずりを坑外に搬出するためのトンネルずり搬送方法であって、前記第１トンネルの第１切羽で掘削された掘削ずりを、前記第１トンネルにおいて第１切羽から坑外まで該第１切羽の移動とともに延伸可能に配置された延伸ベルトコンベアで坑外に搬送する工程と、前記第２トンネルの第２切羽で掘削された掘削ずりを第１ダンプトラックによって、前記連結坑を通じて前記第１トンネルにおける該連結坑との接続部に設けられた中間ずり仮置ヤード付近まで搬送する工程と、前記第１ダンプトラックで搬送された前記中間ずり仮置ヤードの掘削ずりを前記延伸ベルトコンベアに横載せする工程と、を有することを特徴としている。

本発明では、第２トンネルの第２切羽で掘削された掘削ずりを第１ダンプトラックを使用し、複数の連結坑のうち切羽に近い連結坑を使用してその連結坑の第１トンネルとの接続部付近の中間ずり仮置ヤードまで搬送することができる。その後、中間ずり仮置ヤードにおいてずり横載せ装置を使用し、第１ダンプトラックで搬送された第２トンネルの掘削ずりを延伸ベルトコンベアに横載せすることができ、延伸ベルトコンベアによって坑外に搬出することができる。このように第２トンネルで発生する掘削ずりの坑内の搬送の一部を第１トンネルに設置される延伸ベルトコンベアを使用して搬送することができる。
そのため、第２トンネル内を走行するダンプトラックによるずり搬出距離を短くすることができ、ダンプトラックの使用台数を低減することができる。したがって、本発明では、ダンプトラックにかかるコストを抑えることで施工費を低減できる。しかも、ダンプトラックが坑内を走行することに伴って生じるトンネル工事全体の作業効率の低下を抑制することができる。

また、本発明に係るトンネルずり搬送システムは、前記第１トンネルにおいて、前記第１切羽と前記中間ずり仮置ヤードとの間の中間ずり発生部で掘削された掘削ずりを搬送する第２ダンプトラックが設けられていることを特徴としてもよい。

また、本発明に係るトンネルずり搬送方法は、前記第１トンネルの第１切羽と前記中間ずり発生部との間の中間ずり発生部で発生した掘削ずりは、第２ダンプトラックによって前記中間ずり発生部に搬送されることを特徴としてもよい。

本発明では、第１トンネルにおける例えばインバート施工部のような中間ずり発生部で発生した掘削ずりをずり横載せ装置が配置される中間ずり仮置ヤードまで第２ダンプトラックを使用して搬送し、その中間ずり発生部の掘削ずりもずり横載せ装置で延伸ベルトコンベア２に横載せすることができる。そのため、第２ダンプトラックによる搬送距離を短距離とすることができ、従来のように中間ずり発生部から坑外までダンプトラックを使用して掘削ずりを搬送する場合に比べてダンプトラックの使用台数を減らすことができ、コストの低減を図ることができる。

また、本発明に係るトンネルずり搬送システムは、前記ずり横載せ装置は、トンネルの掘進とともに切羽側に近い前記連結坑との接続部に移設されることを特徴としてもよい。

本発明では、トンネル掘削の進行に合わせて切羽側に新たに施工される連結坑との接続部付近にずり横載せ装置を移設することで、第１ダンプトラックの走行距離を最短の状態にしたずり搬送を行うことができる。そのため、ダンプトラックが走行する区間を短くでき、トンネル工事全体の作業効率の向上を図ることができる。

また、本発明に係るトンネルずり搬送方法は、前記中間ずり仮置ヤードの掘削ずりは、前記第１切羽で発生した掘削ずりが前記延伸ベルトコンベアで搬送されていない合間に前記延伸ベルトコンベアに横載せされることを特徴としてもよい。

本発明では、第１切羽を掘削した掘削ずりと第２切羽を掘削した掘削ずりとを同時ではなく異なるタイミングで延伸ベルトコンベアで搬送することができるため、搬送ベルト上の掘削ずりの積載状態が均一となる。そのため、双方の掘削ずりを同時に搬送ベルト上に投入する場合のように積載状態が不均一になって、溢れたり、荷重が増大することによって延伸ベルトコンベアの移動、駆動が不具合となることを防止することができる。
このように本発明では、延伸ベルトコンベアの不具合による故障やメンテナンスにかかる時間を低減できるので、作業効率の低下を抑制できる。

本発明のトンネルずり搬送システム、及びトンネルずり搬送方法によれば、ダンプトラックの台数を低減することにより、施工費を低減できるとともに、トンネル工事全体の作業効率を向上させることができる。

本発明の実施形態による延伸ベルトコンベアを使用したトンネルずり搬送システムの全体構成を示す斜視図である。 図１に示すトンネルずり搬送システムの概要を示す一部破断した平面図である。 本坑トンネルに配置されるずり横載せ装置を使用して延伸ベルトコンベアに掘削ずりを横載せする施工状態を示す側面図である。 図３に示す施工状態を上方から見た平面図である。 ずり横載せ装置のトンネル延長方向からみた正面図である。 図５に示すずり横載せ装置の側面図である。

以下、本発明の実施形態によるトンネルずり搬送システム、及びトンネルずり搬送方法について、図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態のトンネルずり搬送システム１は、ＮＡＴＭ工法によって施工されるトンネル工事において、道路トンネルの本坑トンネル１１（第１トンネル）と、本坑トンネル１１の隣に構築される避難坑トンネル１２（第２トンネル）とが並行に掘進される施工に採用されている。

トンネルずり搬送システム１は、互いに複数箇所で連絡坑１３（連結坑）によって連結された本坑トンネル１１と避難坑トンネル１２とのそれぞれが並行して掘削され、本坑トンネル１１で掘削された掘削ずりを本坑トンネル１１に配置された延伸ベルトコンベア２を使用して坑外に効率よく搬出するためのシステムである。そして、トンネルずり搬送システム１では、本坑トンネル１１と避難坑トンネル１２の掘削の進行に合わせてずり搬出に使用する連絡坑１３を切羽に近い連絡坑１３に切り替えながらずり搬出を行うことができる構成となっている。

ここで、本トンネル工事では、本坑トンネル１１の第１切羽１１Ａと避難坑トンネル１２の第２切羽１２Ａとがほぼ同じ位置、あるいは第２切羽１２Ａを第１切羽１１Ａよりやや先行させて掘進している。そして、それぞれのトンネル１１、１２が坑口から所定距離掘進された時点で、本坑トンネル１１と避難坑トンネル１２とを連絡する連絡坑１３が新たに切羽側の所定位置に形成される。所定の連絡坑１３には、避難坑トンネル１２で発生した掘削ずりを搬送する第１ダンプトラック４Ａが通行される。

トンネルずり搬送システム１は、本坑トンネル１１において第１切羽１１Ａから坑外１４まで第１切羽１１Ａの移動とともに延伸可能に配置された延伸ベルトコンベア２と、本坑トンネル１１における連絡坑１３との接続部１３Ａに位置され、延伸ベルトコンベア２に対して掘削ずりを横載せするずり横載せ装置３と、避難坑トンネル１２の第２切羽１２Ａから連絡坑１３を介してずり横載せ装置３までの間で掘削ずりを搬送する前記第１ダンプトラック４Ａと、を備えている。

延伸ベルトコンベア２は、本坑トンネル１１に配置され、無端状の搬送ベルト２０が掘進に伴って延伸方向に延伸されて本坑トンネル１１に配置されている。延伸ベルトコンベア２は、延伸方向の一端（切羽側端部２ａ）が第１切羽１１Ａの近傍（第１切羽１１Ａより手前の所定位置）に掘削進行に合わせて移動可能に設けられ、他端（坑外側端部２ｂ）が坑外１４に配置される坑外ずり仮置ヤード１５に固定されている。

本坑トンネル１１に配置される延伸ベルトコンベア２の切羽側端部２ａには、第１切羽１１Ａから離れた坑口側に配置され掘削に伴って切羽側に移動するテールピース台車２１と、テールピース台車２１の切羽側に同じく走行可能に配置された移動式のクラッシャー２２と、を備えている。延伸ベルトコンベア２の坑外側端部２ｂには、不図示のベルトストレージが設けられている。

テールピース台車２１のずり排出口には、延伸ベルトコンベア２が配置されている。掘削の進行に合わせて、テールピース台車２１をスライドさせるとともに、クラッシャー２２を第１切羽１１Ａ側に前進させる。なお、テールピース台車２１及びクラッシャー２２が配置される位置は、掘削方法に応じた位置で、かつクラッシャー２２の近傍にショベル４１で掘削ずりを直接投入するための第１ずり発生部Ｓ１を確保できる位置とされる。テールピース台車２１及びクラッシャー２２の配置位置としては、例えば切羽の掘削方法が発破である場合には、十分に安全を確保できる位置、すなわち切羽から１００ｍ程度離れた位置に設定される。

前述したベルトストレージ内には複数のローラが多段に配置され、ローラに搬送ベルト２０が無端状に掛け回されている。搬送ベルト２０の先端はベルトストレージの先端より引き出され、テールピース台車２１に設けた従動プーリ（図示省略）に掛け回され、さらにベルトストレージ内に戻される構造となっている。

延伸ベルトコンベア２には、坑外側端部２ｂにモータ駆動側となる駆動プーリと、切羽側端部２ａのテールピース台車２１に配置される従動プーリと、が設けられている。延伸ベルトコンベア２は、トンネルの側壁あるいはインバートから支持され延在方向に間隔をあけて設けられた複数のローラブラケット（図示省略）に取り付けられているローラよって移動可能に支持されている。これらローラブラケットは、搬送ベルト２０において坑外側に移動するキャリアローラと、坑外のベルトストレージから引出されて切羽側に移動するリターンローラと、を支持するための支持部材である。

第１切羽１１Ａで掘削された掘削ずりは、ショベル４１を使用してクラッシャー２２に投入されて適当な大きさに破砕され、テールピース台車２１のホッパを介して延伸ベルトコンベア２の搬送ベルト２０に投下される。そして、搬送ベルト２０上の掘削ずりは、本坑トンネル１１内を移送され、坑外１４の最終搬送先となる坑外ずり仮置ヤード１５まで搬送される。

図３及び図４に示すように、ずり横載せ装置３が配置される連絡坑１３との接続部１３Ａには、ずり横載せ装置３に掘削ずりを入れる中間クラッシャー２３が設けられている。接続部１３Ａの近傍には、第１切羽１１Ａとずり横載せ装置３との間のインバート施工部１６（中間ずり発生部）で掘削された掘削ずりと、避難坑トンネル１２で発生し第１ダンプトラック４Ａによって搬送された掘削ずりと、が仮置きされる中間ずり仮置ヤードＳ０が配置されている。ここで、インバート施工部１６には、インバートを掘削したときに発生する掘削ずりを第２ダンプトラック４Ｂに積み込む箇所となる第２ずり発生部Ｓ２が設けられている。

図５及び図６に示すように、ずり横載せ装置３は、架台３１と、ホッパ３２と、シュート３３と、排出案内板３４と、を有している。これらホッパ３２、シュート３３、及び排出案内板３４は、延伸ベルトコンベア２の搬送ベルト２０の上方に位置するように設けられている。架台３１は、搬送ベルト２０を幅方向に橋渡しするように設けられ、ホッパ３２、シュート３３、及び排出案内板３４が延伸ベルトコンベア２の搬送ベルト２０の上方に位置するように設けられている。

ホッパ３２には、中間クラッシャー２３で適当な大きさに破砕された掘削ずりが投入される。
シュート３３は、排出案内板３４側に向けて下り傾斜面となり、ホッパ３２に投入された掘削ずりが一定量で排出案内板３４に送り出されるようになっている。
排出案内板３４は、シュート３３から投下された掘削ずりを搬送ベルト２０上に排出するように板状に形成され、搬送ベルト２０の上方の左右両側に配置されている。

本坑トンネル１１において、第１切羽１１Ａとずり横載せ装置３との間のインバート施工部１６で掘削された掘削ずりを第２ずり発生部Ｓ２から中間ずり仮置ヤードＳ０まで搬送する第２ダンプトラック４Ｂが設けられている。ここで、図２に示す符号Ｒ２は、第２ダンプトラック４Ｂによって搬送される掘削ずりの第２搬送ルートを示している。

ずり横載せ装置３は、トンネルの掘進とともに切羽側により近い連絡坑１３との接続部１３Ａに移設される。

次に、避難坑トンネル１２の掘進によって生じる掘削ずりを搬出するための第１ダンプトラック４Ａについて説明する。
図１及び図２に示すように、第１ダンプトラック４Ａには、第３ずり発生部Ｓ３において、ショベル４４によって避難坑トンネル１２の第２切羽１２Ａを掘削した掘削ずりが積み込まれる。掘削土砂を積み込んだ第１ダンプトラック４Ａは、第３ずり発生部Ｓ３から本坑トンネル１１の接続部１３Ａ近傍の中間ずり仮置ヤードＳ０まで避難坑トンネル１２で発生した掘削ずりを搬送する。ここで、図２に示す符号Ｒ１は、第１ダンプトラック４Ａによって搬送される掘削ずりの第１搬送ルートを示している。
なお、第１ダンプトラック４Ａは、避難坑トンネル１２の第２切羽１２Ａの掘削以外で発生したインバート掘削等の掘削ずりも搬送される。

上述したトンネルずり搬送システム１を使用し、本坑トンネル１１と避難坑トンネル１２とのそれぞれで掘削された掘削ずりを坑外１４に搬出するためのトンネルずり搬送方法について、図面に基づいて説明する。

先ず、本坑トンネル１１で発生した掘削ずりの搬送方法について説明する。図１及び図２に示すように、第１切羽１１Ａで発破等で掘削された掘削ずりは延伸ベルトコンベア２で坑外１４に搬送する。具体的には、第１切羽１１Ａで掘削された掘削ずりは一時的に第１ずり発生部Ｓ１に置かれ、ショベル４１を用いて第１ずり発生部Ｓ１の掘削ずりをクラッシャー２２に投入する。クラッシャー２２で投入された掘削ずりを適当な大きさに破砕し、その破砕され細片となった掘削ずりをテールピース台車２１において延伸ベルトコンベア２の搬送ベルト２０上に受け渡す。そして、掘削ずりは延伸ベルトコンベア２によって坑外ずり仮置ヤード１５まで搬送される。

そして、搬送ベルト２０上に掘削ずりを載せないタイミングで、延伸ベルトコンベア２を駆動させた状態のまま、テールピース台車２１とクラッシャー２２を第１切羽１１Ａ側となる前方に移動させる。このときのテールピース台車２１の前進によって、その前進した長さだけ搬送ベルト２０が延伸される。テールピース台車２１が前進した範囲を通過する搬送ベルト２０は、上述した不図示のローラブラケットを追加することで支持される。

次に、延伸ベルトコンベア２の延在方向の中間部で搬送ベルト２０上に掘削ずりを横載せするずり横載せ装置３は、連絡坑１３の本坑トンネル１１との接続部１３Ａの近傍に配置される。この連絡坑１３は、避難坑トンネル１２の掘削ずりの第１搬送ルートＲ１として使用される連絡坑１３は、本坑トンネル１１及び避難坑トンネル１２の各切羽１１Ａ、１２Ａの進行に応じてなるべく切羽側の連絡坑１３に移設される。なお、ずり横載せ装置３に掘削ずりを投入する中間クラッシャー２３および中間ずり仮置ヤードＳ０も、ずり横載せ装置３の移設の際に共に移設される。

避難坑トンネル１２の第２切羽１２Ａで掘削された掘削ずりは、第１ダンプトラック４Ａによって第１搬送ルートＲ１に沿って連絡坑１３を通じて本坑トンネル１１内の中間ずり仮置ヤードＳ０に搬送する。具体的には、第２切羽１２Ａで掘削された掘削ずりは一時的に第３ずり発生部Ｓ３に置かれ、ショベル４４を用いて第３ずり発生部Ｓ３の掘削ずりを第１ダンプトラック４Ａに積み込む。そして、第１ダンプトラック４Ａによって中間ずり仮置ヤードＳ０まで搬送し、その中間ずり仮置ヤードＳ０に一時的に仮置きされる。
図１に示すように、このように避難坑トンネル１２において、ずり搬出に使用する連絡坑１３の位置から坑口までの区間は、第１ダンプトラック４Ａが走行することがない領域となる。

また、本坑トンネル１１のインバート施工部１６で掘削された掘削ずりは、ショベル４３によって積み込まれた第２ダンプトラック４Ｂによって第２搬送ルートＲ２に沿って本坑トンネル１１内の中間ずり仮置ヤードＳ０に搬送する。具体的には、インバート施工部１６で掘削された掘削ずりは一時的に第２ずり発生部Ｓ２に置かれ、ショベル４３を用いて第２ずり発生部Ｓ２の掘削ずりを第２ダンプトラック４Ｂに積み込む。そして、積み込まれた掘削ずりは、第２ダンプトラック４Ｂによって中間ずり仮置ヤードＳ０まで搬送され、その中間ずり仮置ヤードＳ０に一時的に仮置きされる。

図３及び図４に示すように、中間ずり仮置ヤードＳ０に仮置きされている掘削ずりは、ショベル４２を用いて中間クラッシャー２３に投入される。中間クラッシャー２３で投入された掘削ずりを適当な大きさに破砕し、その破砕され細片となった掘削ずりをずり横載せ装置３のホッパ３２に投入し、図５及び図６に示すシュート３３から延伸ベルトコンベア２の搬送ベルト２０上に落下させる。ずり横載せ装置３から搬送ベルト２０上に横載せされた掘削ずりは延伸ベルトコンベア２によって坑外ずり仮置ヤード１５まで搬送される。
以降、上述したトンネルずり搬送システム１による本坑トンネル１１と避難坑トンネル１２との掘削ずりの搬送方法が繰り返される。

接続部１３Ａで延伸ベルトコンベア２に横載せする掘削ずりは、延伸ベルトコンベア２において第１切羽１１Ａで発生した掘削ずりが搬送されていない間に横載せすることで、搬送ベルト２０上の積載量のバランスを調整できる。

次に、上述したトンネルずり搬送システム、及びトンネルずり搬送方法の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態による延伸ベルトコンベア２を使用したトンネルずり搬送システム１では、避難坑トンネル１２の第２切羽１２Ａで掘削された掘削ずりを第１ダンプトラック４Ａを使用し、複数の連絡坑１３のうち第１切羽１１Ａに近い連絡坑１３を使用してその連絡坑１３の本坑トンネル１１との接続部１３Ａ付近の中間ずり仮置ヤードＳ０まで搬送することができる。

その後、中間ずり仮置ヤードＳ０においてずり横載せ装置３を使用し、第１ダンプトラック４Ａで搬送された避難坑トンネル１２の掘削ずりを延伸ベルトコンベア２に横載せすることができ、延伸ベルトコンベア２によって坑外１４に搬出することができる。このように避難坑トンネル１２で発生する掘削ずりの坑内の搬送の一部を本坑トンネル１１に設置される延伸ベルトコンベア２を使用して搬送することができる。
そのため、避難坑トンネル１２内を走行する第１ダンプトラック４Ａによるずり搬出距離を短くすることができ、ダンプトラックの使用台数を低減することができる。

また、本実施形態では、本坑トンネル１１における例えばインバート施工部１６のような中間ずり仮置ヤードＳ０で発生した掘削ずりをずり横載せ装置３が配置される中間ずり仮置ヤードＳ０まで第２ダンプトラック４Ｂを使用して搬送し、そのインバート施工部１６の掘削ずりもずり横載せ装置３で延伸ベルトコンベア２に横載せすることができる。
そのため、第２ダンプトラック４Ｂによる搬送距離を短距離とすることができ、従来のようにインバート施工部１６から坑外１４までダンプトラックを使用して掘削ずりを搬送する場合に比べてダンプトラックの使用台数を減らすことができ、コストの低減を図ることができる。

例えば、従来、避難坑トンネル１２において第２切羽１２Ａから坑外１４までをダンプトラックを使用して搬出する場合には、４ｔダンプトラックで４台から最大６台を走行させていた。これに対して、本実施形態によるトンネルずり搬送システム１を適用すると、避難坑トンネル１２において、４ｔダンプトラックが２台となり、ダンプトラックの使用台数を半分以下に低減することができる。
また、本坑トンネル１１のインバート施工部１６で発生する掘削ずりの搬出においても、従来、インバート施工部１６から坑外まで１０ｔダンプトラックを２台から最大４台を走行させていた。これに対して、本実施形態によるトンネルずり搬送システム１を適用すると、本坑トンネル１１において、１０ｔダンプトラックが最大２台ですみ、ダンプトラックの使用台数を低減することができる。

したがって、本実施形態では、ダンプトラックにかかるコストを抑えることで施工費を低減できる。しかも、ダンプトラックが坑内を走行することに伴って生じるトンネル工事全体の作業効率の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、トンネル掘削の進行に合わせて切羽側に新たに施工される連絡坑１３との接続部１３Ａ付近にずり横載せ装置３を移設することで、第１ダンプトラック４Ａの走行距離を最短の状態にしたずり搬送を行うことができる。そのため、第１ダンプトラック４Ａが走行する区間を短くでき、トンネル工事全体の作業効率の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、接続部１３Ａでずり横載せ装置３を使用して延伸ベルトコンベア２に横載せする掘削ずりは、第１切羽１１Ａで発生した掘削ずりが延伸ベルトコンベア２で搬送されていない合間に延伸ベルトコンベア２に横載せされる。すなわち、第１切羽１１Ａを掘削した掘削ずりと第２切羽１２Ａを掘削した掘削ずりとを同時ではなく異なるタイミングで延伸ベルトコンベア２で搬送することができるため、搬送ベルト２０上の掘削ずりの積載状態が均一となる。そのため、双方の掘削ずりを同時に搬送ベルト２０上に投入する場合のように積載状態が不均一になって、溢れたり、荷重が増大することによって延伸ベルトコンベア２の移動、駆動が不具合となることを防止することができる。
このように本実施形態では、延伸ベルトコンベア２の不具合による故障やメンテナンスにかかる時間を低減できるので、作業効率の低下を抑制できる。

上述のように本実施形態による延伸ベルトコンベアを使用したトンネルずり搬送システムでは、ダンプトラックの台数を低減することにより、施工費を低減できるとともに、トンネル工事全体の作業効率を向上させることができる。

以上、本発明による延伸ベルトコンベアを使用したトンネルずり搬送システムの実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上述した実施形態では、本坑トンネル１１において、第１切羽１１Ａと中間ずり仮置ヤードＳ０との間のインバート施工部１６で掘削された掘削ずりを搬送する第２ダンプトラック４Ｂを設けた構成としているが、インバート施工部１６のような中間ずり仮置ヤードＳ０がないトンネル工事の場合には、第２ずり発生部Ｓ２や第２ダンプトラック４Ｂが省略される。

また、本実施形態では、ずり横載せ装置３や中間ずり仮置ヤードＳ０が本坑トンネル１１の掘進とともに切羽側に近い連絡坑１３との接続部１３Ａに移設されているが、ずり搬出で使用される連絡坑１３はトンネル工事の状況に応じて任意に選択可能である。例えば、インバート施工部１６の作業に干渉しないよう、インバート施工部１６が完了した領域の最も切羽側に位置する連絡坑１３が使用される。あるいは、トンネル内の他の工事で作業の支障がない連絡坑１３に移設してもよい。要は、ずり横載せ装置３、中間クラッシャー２３、及び中間ずり仮置ヤードＳ０は容易に移動することが可能であるので、トンネル内の施工条件に合わせて適宜移設すればよい。

また、本実施形態では、中間ずり仮置ヤードＳ０の掘削ずりを、本坑トンネル１１の第１切羽１１Ａで発生した掘削ずりが延伸ベルトコンベア２で搬送されていない合間に延伸ベルトコンベア２に横載せするようにしているが、必ずしもこのようなタイミングであることに制限されることはない。例えば、第１切羽１１Ａ付近の第１ずり発生部Ｓ１から延伸ベルトコンベア２に載せられる掘削ずりの量が少ない場合には、同時にずり横載せ装置３で延伸ベルトコンベア２に掘削ずりを投入して搬送することも可能である。

さらに、ずり横載せ装置３の構成については、上述した実施形態に限定されることはない。また、第１切羽１１Ａ付近でテールピース台車２１に破砕した掘削ずりを投入するクラッシャー２２や、中間ずり仮置ヤードＳ０付近でずり横載せ装置３に破砕した掘削ずりを投入する中間クラッシャー２３を省略することも可能である。つまり、本実施形態では、トンネルの掘削方法として発破方式を採用した一例を示しているが、例えばロードヘッダ等の機械掘削方式とした場合で掘削ずりが比較的、小片となる場合にはクラッシャーを省略してもよい。

さらにまた、本実施形態では、ずり横載せ装置３によって延伸ベルトコンベア２に掘削ずりを投入する箇所が本坑トンネル１１で１箇所としているが、複数の連絡坑１３を使用して複数箇所においてずり横載せ装置３を設けて掘削ずりを投入する構成であってもかまわない。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１ トンネルずり搬送システム
２ 延伸ベルトコンベア
３ ずり横載せ装置
４Ａ 第１ダンプトラック
４Ｂ 第２ダンプトラック
１１ 本坑トンネル（第１トンネル）
１１Ａ 第１切羽
１２ 避難坑トンネル（第２トンネル）
１２Ａ 第２切羽
１３ 連絡坑（連結坑）
１３Ａ 接続部
１４ 坑外
１５ 坑外ずり仮置ヤード
１６ インバート施工部（中間ずり発生部）
２０ 搬送ベルト
２１ テールピース台車
２２ クラッシャー
２３ 中間クラッシャー
Ｒ１ 第１搬送ルート
Ｒ２ 第２搬送ルート
Ｓ０ 中間ずり仮置ヤード
Ｓ１ 第１ずり発生部
Ｓ２ 第２ずり発生部
Ｓ３ 第３ずり発生部

Claims (6)

1. 互いに複数箇所で連結坑によって連結された第１トンネルと第２トンネルとのそれぞれが並行して掘削され、前記第１トンネル及び前記第２トンネルで掘削された掘削ずりを坑外に搬出するためのトンネルずり搬送システムであって、
   前記第１トンネルにおいて第１切羽から坑外まで該第１切羽の移動とともに延伸可能に配置された延伸ベルトコンベアと、
   前記第１トンネルにおける前記連結坑との接続部に設けられた中間ずり仮置ヤード付近に配置され、前記延伸ベルトコンベアに対して前記掘削ずりを横載せするずり横載せ装置と、
   前記第２トンネルの第２切羽から前記連結坑を通じて前記中間ずり仮置ヤードまでの間で掘削ずりを搬送する第１ダンプトラックと、
   を備えていることを特徴とするトンネルずり搬送システム。
2. 前記第１トンネルにおいて、前記第１切羽と前記中間ずり仮置ヤードとの間の中間ずり発生部で掘削された掘削ずりを搬送する第２ダンプトラックが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトンネルずり搬送システム。
3. 前記ずり横載せ装置は、トンネルの掘進とともに切羽側に近い前記連結坑との接続部に移設されることを特徴とする請求項１又は２に記載のトンネルずり搬送システム。
4. 互いに複数箇所で連結坑によって連結された第１トンネルと第２トンネルとのそれぞれが並行して掘削され、前記第１トンネル及び前記第２トンネルで掘削された掘削ずりを坑外に搬出するためのトンネルずり搬送方法であって、
   前記第１トンネルの第１切羽で掘削された掘削ずりを、前記第１トンネルにおいて第１切羽から坑外まで該第１切羽の移動とともに延伸可能に配置された延伸ベルトコンベアで坑外に搬送する工程と、
   前記第２トンネルの第２切羽で掘削された掘削ずりを第１ダンプトラックによって、前記連結坑を通じて前記第１トンネルにおける該連結坑との接続部に設けられた中間ずり仮置ヤード付近まで搬送する工程と、
   前記第１ダンプトラックで搬送された前記中間ずり仮置ヤードの掘削ずりを前記延伸ベルトコンベアに横載せする工程と、
   を有することを特徴とするトンネルずり搬送方法。
5. 前記第１トンネルの第１切羽と前記中間ずり発生部との間の中間ずり発生部で発生した掘削ずりは、第２ダンプトラックによって前記中間ずり発生部に搬送されることを特徴とする請求項４に記載のトンネルずり搬送方法。
6. 前記中間ずり仮置ヤードの掘削ずりは、前記第１切羽で発生した掘削ずりが前記延伸ベルトコンベアで搬送されていない合間に前記延伸ベルトコンベアに横載せされることを特徴とする請求項４又は５に記載のトンネルずり搬送方法。

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