JP2788609B2 - 固体流動物の供給均し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土砂等の固体流動物を
積み上げ、その表面を均す固体流動物供給均し装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】トンネルの掘削工事においては、水平坑
や斜坑の掘削によって生じたずり（切り崩した岩片や土
砂）はずり積み機械によってレール式のずり運搬車（ズ
リトロ）に積まれ、該ずり運搬車によって坑外に運び出
されている。このずり運搬車は、一般には長さが３〜４
ｍ程度、幅及び高さが各々１〜１．５ｍ程度の箱形のも
のである。このずり運搬車では、ずりを過不足なく積ん
でずり出しを効率良く行なうために、積み込まれたずり
の表面均しが作業者によって行なわれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ずりの表
面均しは重労働であり、また、作業効率も良くない。ず
り出しはトンネル建設速度を支配する主要な要素である
から、迅速であることが要求される。そこで、本発明
は、上記ずり運搬車等に対し土砂等の固体流動物を供給
し且つ表面均しを機械的に行なうことができる固体流動
物の供給均し装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
対し、コンベヤーによる固体流動物の供給位置を移動さ
せるようにし、さらに、該コンベヤーの移動を利用して
スクレーパを移動させるようにすれば、所期の目的を達
成することができることを見出だし、本発明を完成する
に至ったものである。

【０００５】すなわち、この出願の発明は、土砂等の固
体流動物を供給しその表面を均す装置であって、上記固
体流動物を横方向に送り上面が開口した箱状の容器に供
給するコンベヤーと、上記コンベヤーを、該コンベヤー
の搬出位置が変わるように該固体流動物の搬送方向の前
後に移動させるコンベヤー移動手段と、上記コンベヤー
の前端に取り付けられ、該コンベヤーによって送り出さ
れ積み上げられた固体流動物上を該コンベヤーと共に移
動し、該固体流動物の表面を掻き均すスクレーパと、上
記スクレーパを上記容器から上方に出た上位置と該容器
内に入った下位置との間で昇降させるスクレーパ昇降手
段と、上記コンベヤーの前端に取り付けられ、該コンベ
ヤーと共に移動し上記容器内各部の固体流動物の高さを
検出する高さセンサと、上記高さセンサによって検出さ
れた固体流動物の高さに基づき、上記コンベヤーの移動
速度が、該コンベヤーの搬出位置が上記容器内の固体流
動物の高さの低い部位にあるときに遅く、高い部位にあ
るときに速くなるように、上記コンベヤー移動手段を制
御するコンベヤー移動制御手段と、上記高さセンサによ
って検出された固体流動物の高さに基づき、該固体流動
物の高さが上記スクレーパの最下降位置よりも高くなっ
たときに上記スクレーパ昇降手段を作動させ、上記スク
レーパが山積みになっている固体流動物を容器内の固体
流動物の高さが低くなっている部位に移動させるよう
に、該スクレーパを上記容器内に下降させるスクレーパ
制御手段とを備えていることを特徴とする固体流動物の
供給均し装置である。

【０００６】

【作用】本発明においては、コンベヤー移動手段によっ
てコンベヤー自体を移動させることにより、その搬出位
置を搬送方向の前後に変えることができ、このため、固
体流動物が１か所で山積み状態になることを避けること
ができる。そして、上記コンベヤーの前端に取り付けら
れたスクレーパは、積み上げられた固体流動物上を該コ
ンベヤーと共に移動するから、スクレーパ専用の動力源
を必要とせず、固体流動物の表面を効率良く掻き均すこ
とができる。

【０００７】そして、コンベヤーの前端に取り付けられ
た高さセンサが、該コンベヤーと共に移動し容器内の固
体流動物の各部の高さを検出し、容器内の固体流動物の
高さが低い部位にコンベヤーの搬出部が位置するときに
コンベヤーの移動速度が遅く なり、固体流動物の高さが
高い部位に上記搬出部が位置するときにコンベヤーの移
動速度が速くなるから、上記容器内の固体流動物の高さ
が低い部位には固体流動物の供給量が多くなり、固体流
動物の高さが低い部位には固体流動物の供給量が相対的
に少なくなる。このため、固体流動物を容器内の全体に
亘って略均等に供給することができる。

【０００８】また、固体流動物の高さが上記スクレーパ
の最下降位置よりも高くなったときに上記スクレーパ昇
降手段が作動して、上記スクレーパが山積みになってい
る固体流動物を容器内の固体流動物の高さが低くなって
いる部位に移動させるように、該スクレーパを上記容器
内に下降させるから、該スクレーパによって高さが高く
なっている部位の固体流動物を低くなっている部位に移
動させて、固体流動物を容器からこぼすことなく表面均
しを行なうことができる。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、固体流動物を横方向に
送るコンベヤーを該固体流動物の搬送方向の前後に移動
させるコンベヤー移動手段を設けるとともに、当該コン
ベヤーの前端に該コンベヤーと共に移動し固体流動物の
表面を掻き均すスクレーパを取り付け、高さセンサによ
って検出された固体流動物の高さに基づいてコンベヤー
の搬出位置が上記容器内の固体流動物の高さの低い部位
にあるときに遅く、高い部位にあるときに速くなるよう
にコンベヤーの移動速度を制御する一方、該固体流動物
の高さが上記スクレーパの最下降位置よりも高くなった
ときに上記スクレーパを下降させ山積みになっている固
体流動物を容器内の固体流動物の高さが低くなっている
部位に移動させるようにしたから、容器内における固体
流動物の高さが低いときにはコンベヤー移動速度の制御
によって固体流動物が１か所で山積み状態にならないよ
うにしながら、固体流動物の高さが高くなったときには
スクレーパによって固体流動物の表面の掻き均しを行な
うことができ、固体流動物を容器に供給する場合の作業
能率を高めることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１において、１はずり積み機械、２はず
り運搬車である。ずり積み機械１において、３はずりＳ
の容積流量を測定する装置、４はずりＳをずり運搬車２
に供給し表面を均す供給均し装置である。

【００１２】上記容積流量測定装置３は、ずりＳが投入
されるずり投入枠５と、計量用のコンベヤー６と、計量
用のフラッパー７と、該フラッパー７の高さを検出する
フラッパー高さ検出手段８と、容積流量演算手段９とを
備えてなる。

【００１３】一方、上記供給均し装置４は、上記計量用
コンベヤー６の下に設けられた供給用コンベヤー１１
と、スクレーパ１２と、供給用コンベヤー１１を移動さ
せるコンベヤー移動手段１３と、スクレーパ１２を昇降
させるスクレーパ昇降手段１４と、ずり運搬車２内のず
りＳの高さを検出する超音波センサ１５と、上記供給用
コンベヤー１１、コンベヤー移動手段１３及びスクレー
パ昇降手段１４の作動を制御する制御手段１６とを備え
てなる。

【００１４】上記ずり投入枠５は、上記計量用コンベヤ
ー６及び供給用コンベヤー１１の両側に立ち上げられた
側壁５ａを備え、上面には投入口５ｂが開口し、また、
上記計量用コンベヤー４の搬送方向前方に当たる前面は
開放されている。計量用コンベヤー６は、前後の両端に
設けられたプーリ１７，１８にエンドレスのベルト１９
が巻き掛けられてなるベルトコンベヤーである。そし
て、前プーリ１７に減速機付き駆動モータ２１が接続さ
れ、後の従動プーリ１８にベルト緊張装置２２が接続さ
れている。

【００１５】上記フラッパー７は、上端が上記ずり投入
枠５の上部前端に設けられたブラケット２３の前端に枢
支されている。フラッパー高さ検出手段８は上記フラッ
パー７の回転移動量に基づいて計量用コンベヤー６の搬
送面からフラッパー７の下端までの高さを検出するもの
である。上記容積流量演算手段９は、上記高さ検出手段
８によって検出されたフラッパー高さに基づいて該フラ
ッパー７の下を通過するずりＳの断面積を演算し、該断
面積と上記計量用コンベヤー６の搬送速度とに基づいて
ずりＳの容積流量を演算するものである。

【００１６】上記供給用コンベヤー１１は、上記計量用
コンベヤー６と同様に、前後の両端に設けられたプーリ
２４，２５にエンドレスのベルト２６が巻き掛けられて
なるベルトコンベヤーであり、前プーリ２４に減速機付
き駆動モータ２７が接続され、後の従動プーリ２５にベ
ルト緊張装置２８が接続されている。

【００１７】上記スクレーパ１２は、図２に示すように
中央部が上記供給用コンベヤー１１の搬送方向の後方へ
突出した「く」の字状のものであって、該コンベヤー１
１の前方に配置され、該コンベヤー１１の機枠１１ａの
前端左右にアーム３１，３１によって昇降自在に支持さ
れている。一方、スクレーパ昇降手段１４は、シリンダ
装置によって構成されていて、そのシリンダの基端が上
記機枠１１ａより上方へ突出した支持ブラケット３２の
上端に枢支され、ピストンロッドの先端がスクレーパ１
２のアーム３１に枢支されており、スクレーパ１２を上
記ずり運搬車２から上方に出た上位置（図３参照）と該
ずり運搬車２の内部に入った下位置との間で昇降させる
ようになっている。

【００１８】上記超音波センサ１５は、上記供給用コン
ベヤー１１の機枠の先端左右の各々に設けられていて、
超音波の反射時間に基づいて該機枠下のずりＳの高さを
検出するようになっている。

【００１９】上記コンベヤー移動手段１３は、ラック・
ピニオン式のものであって、供給用コンベヤー１１の機
枠１１ａにその搬送方向に延びるラック３３が取り付け
られ、ずり投入枠５の側壁５ａに減速機付き駆動モータ
３４が取り付けられ、該駆動モータ３４の出力軸に上記
ラック３３に噛み合うピニオン（図示省略）が取り付け
られている。

【００２０】すなわち、上記供給用コンベヤー１１はず
り投入枠５の側壁５ａにずりＳの搬送方向に移動自在に
支持されている。そして、上記コンベヤー移動手段１３
は、当該供給用コンベヤー１１を、図１に示すようにそ
のずり供給位置（前端位置）がずり運搬車２の一端部上
方に位置付けられた前進端と、図３に示すようにずり運
搬車２の他端部上方に位置付けられた後進端との間で移
動させるようになっている。

【００２１】上記制御手段１６は、上記超音波センサ１
５の検出値に基づき、上記供給用コンベヤー１１の移動
速度が、該コンベヤー１１の搬出位置が上記ずり運搬車
２内のずりＳの高さの低い部位にあるときに遅く、高い
部位にあるときに速くなるように、上記コンベヤー移動
手段１３の駆動モータ３４の作動を制御する。

【００２２】但し、上記コンベヤー移動手段１３の制御
においては、供給用コンベヤー１１を後退させるときに
は該後退速度よりも当該ベルト２６のずり搬送速度の方
が速くなるように制御が行なわれる。供給用コンベヤー
１１の後退速度とずり搬送速度とが同一であれば、計量
用コンベヤー６に対して供給用コンベヤー１１のベルト
２６が実質的に前進しないことになり、また、供給用コ
ンベヤー１１の後退速度の方がずり搬送速度よりも速く
なれば、供給用コンベヤー１１のベルト２６に供給され
たずりＳが計量用コンベヤー６に対して前進せずに後退
し、ずりＳが計量用コンベヤー６と供給用コンベヤー１
１との間に噛み込まれることになるからである。

【００２３】また、上記制御手段１６は、上記超音波セ
ンサ１５の検出値に基づき、ずり運搬車２内のずりＳの
山積み部分の傍ら（ずり高さが低くなっている部分の反
対側）にスクレーパ１２が下降するように上記スクレー
パ昇降手段１４を作動させ、この山積みになっているず
りＳがスクレーパ１２によってずり高さの低い部位に移
動させられるようにするものである。

【００２４】さらに、上記制御手段１６は、容積流量測
定装置１の流量演算手段９によって算出された流量に基
づいて、該流量が多くなるほど上記供給用コンベヤー１
１の搬送速度及び該供給用コンベヤー１１の移動速度が
速くなるように、また、ずりの流量が零になったときに
上記供給用コンベヤー１１の作動及び該コンベヤー１１
の移動が停止するように、該供給用コンベヤー１１の駆
動モータ２１及びコンベヤー移動手段１３の駆動モータ
３４を制御する。

【００２５】また、上記制御手段１６は、超音波センサ
１５によって検出されたずり高さがずり運搬車２の全体
にわたって略同一で且つ所定高さ以上になっていること
が検出されると、ずりＳの投入部にずり投入枠５へのず
りＳの投入停止指令を出力するとともに、ずり運搬車２
の操車部にずり運搬車２の入れ替え指令を出力するよう
になっている。

【００２６】従って、ずり積み機械においては、ずり投
入枠５にずりＳがフィーダ等によって投入されると、ず
りＳは計量用コンベヤー６のベルト１９上に落下し、該
ベルト１９によって搬送されフラッパー７を押し上げて
供給用コンベヤー１１のベルト２６上に落下する。そし
て、このずりＳは、供給用コンベヤー１１のベルト２６
によって搬送されてずり運搬車２に供給されるが、該供
給用コンベヤー１１自体がずり搬送方向の前後に移動す
るから、該ずりＳの搬出位置がずり運搬車２に前端部か
ら後端部の間で移動し、ずりＳがずり運搬車２内の１か
所に集中して供給されることがない。このため、ずり運
搬車２内においてずりＳが高く盛り上がった部分とずり
Ｓの高さが低くなった部分とを生ずることが少ない。

【００２７】しかして、上記ずり運搬車２において、ず
りＳが他に比べて大きく盛り上がった部分が生ずると、
そのことが超音波センサ１５によって検出される。しか
し、ずり運搬車２内のずりＳの絶対量が少ない場合に
は、スクレーパ１２を下降させてもずりＳに当たらない
から、該スクレーパ１２による表面均しを行なうことが
できない。

【００２８】この場合は、供給用コンベヤー１１の移動
速度が変化する。すなわち、供給用コンベヤー１１の搬
出位置が上記ずりＳの盛り上がった部位上にあるときに
は該コンベヤー１１の移動速度が速くなって該部位への
ずりＳの供給量が少なくなり、上記搬出位置がずり高さ
の低い部位の上にあるときは該コンベヤー１１の移動速
度が遅くなって該部位へのずりＳの供給量が多くなり、
その結果、ずり高さの高低差が少なくなる。

【００２９】次に、図１に示すように、上記ずり運搬車
２におけるずりＳの積込量が多くなった状態で他に比べ
てずりＳが大きく盛り上がった部分が生ずると、スクレ
ーパ昇降手段１４が作動して、同図に示すようにスクレ
ーパ１２がずり高さが低くなっている部分の反対側に下
降し、その状態で供給用コンベヤー１１が後退すること
によってスクレーパ１２がずりＳの盛り上がった部分を
崩しながら、該ずりＳを高さが低い部分に掻き動かし、
ずり高さの高低差を小さいものにする。

【００３０】このようにずりＳの表面が均されながら、
その上に新たなずりＳが供給されるため、この新たなず
りＳがずり運搬車２からこぼれることが防止されるとと
もに、ずりＳがずり運搬車２の隅々まで入ることにな
る。ずり高さがずり運搬車２の全体にわたって略同一で
且つ所定高さ以上になると、ずりＳの投入が停止される
とともに、ずり運搬車２の入れ替えが行なわれる。

【００３１】また、容積流量測定装置１によって算出さ
れるずりＳの量が多くなれば、上記供給用コンベヤー１
１の搬送速度及び該供給用コンベヤー１１の移動速度が
速くなるため、ずり出しが滞ることがない。また、上記
ずり量が少なくなると、上記供給用コンベヤー１１の搬
送速度及び該供給用コンベヤー１１の移動速度が遅くな
り、さらにずりＳの量が零になれば該コンベヤー１１の
作動及び移動が停止するため、動力の無駄がなくなる。

【００３２】なお、上記実施例はずり出しに本発明を適
用した例であるが、粉粒体その他の固体流動物の処理に
も本発明を適用することができることはもちろんであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ずり積み機械（固体流動物供給均し装置）の側
面図

【図２】上記機械のスクレーパ部分の平面図

【図３】ずり積み機械について図１とは異なる作動状態
を示す一部省略した側面図

【符号の説明】

１ ずり積み機械 ２ ずり運搬車 ３ 容積流量測定装置 ４ 供給均し装置 ５ ずり投入枠 １１ 供給用コンベヤー １２ スクレーパ １３ コンベヤー移動手段 １４ スクレーパ昇降手段 １５ 超音波センサ（高さセンサ） １６ 制御手段 Ｓ ずり（固体流動物）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65G 65/30 - 65/48 B65G 43/02 B65G 47/34 B65G 69/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土砂等の固体流動物を供給しその表面を
   均す装置であって、 上記固体流動物を横方向に送り上面が開口した箱状の容
   器に供給するコンベヤーと、 上記コンベヤーを、該コンベヤーの搬出位置が変わるよ
   うに該固体流動物の搬送方向の前後に移動させるコンベ
   ヤー移動手段と、 上記コンベヤーの前端に取り付けられ、該コンベヤーに
   よって送り出され積み上げられた固体流動物上を該コン
   ベヤーと共に移動し、該固体流動物の表面を掻き均すス
   クレーパと、 上記スクレーパを上記容器から上方に出た上位置と該容
   器内に入った下位置との間で昇降させるスクレーパ昇降
   手段と、 上記コンベヤーの前端に取り付けられ、該コンベヤーと
   共に移動し上記容器内各部の固体流動物の高さを検出す
   る高さセンサと、 上記高さセンサによって検出された固体流動物の高さに
   基づき、上記コンベヤーの移動速度が、該コンベヤーの
   搬出位置が上記容器内の固体流動物の高さの低い部位に
   あるときに遅く、高い部位にあるときに速くなるよう
   に、上記コンベヤー移動手段を制御するコンベヤー移動
   制御手段と、 上記高さセンサによって検出された固体流動物の高さに
   基づき、該固体流動物の高さが上記スクレーパの最下降
   位置よりも高くなったときに上記スクレーパ昇降手段を
   作動させ、上記スクレーパが山積みになっている固体流
   動物を容器内の固体流動物の高さが低くなっている部位
   に移動させるように、該スクレーパを上記容器内に下降
   させるスクレーパ制御手段と を備えていることを特徴と
   する固体流動物の供給均し装置。