JP3422749B2 - 小断面トンネルにおいて複線化を可能とするズリ搬出方法およびズリ搬出装置 - Google Patents

小断面トンネルにおいて複線化を可能とするズリ搬出方法およびズリ搬出装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、小断面トンネルで
あっても、ベルトコンベアとズリ運搬車とによるズリ搬
出方式を採用しながら、全線複線化軌条を可能としたズ
リ搬出方法およびズリ搬出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、トンネル施工におけるTBM
(Tunnel Boring Machine)掘削では、掘削したズリを坑
外に搬出するための方式として、たとえば後続台車区間
はベルトコンベア方式とするとともに、後続台車から坑
外区間はズリ鋼車、シャトルカーなどのズリ運搬車を使
用する方法(以下、ズリ運搬車併用ベルトコンベア方式
という。)が知られている。
【0003】通常、トンネル断面径が大きい場合には、
ズリの輸送効率の点から前記ズリ運搬車併用ベルトコン
ベア方式が採用されるとともに、後続台車区間も含めて
複線化とする全線複線化軌条方式が採用されているが、
トンネル断面径が小さくなると、前記後続台車区間を複
線とすることができなくなるため、過去の実績の例から
言えば、概ねトンネル径2.8m未満の小断面トンネル
の場合には図24に示されるように、前記後続台車51
区間をやむを得ず単線としている。なお、ベルトコンベ
ア52は後続台車51の片側に一体的に設けられた門型
フレーム上に支持されている。
【0004】しかし、後続台車区間を単線とした場合に
は、ズリ運搬車と、支保部材または覆工部材を運搬する
資材運搬車との相互干渉が問題となり、単線軌道に対す
る運搬車の乗り入れのためにこれら車両の内の一方側に
待機が必要となり、掘削作業と覆工作業とを同時併進出
来ず、掘削の効率化が図れないなどの問題が発生してい
た。
【0005】このような背景の中で、小断面トンネルで
あっても、後続台車区間を複線化する方法として、流体
輸送方式を採用する方法とベルトコンベア吊持方式とを
挙げることができる。
【0006】前者の流体輸送方式は、掘削したズリを破
砕した後、ズリ出し管内を流体に乗せて輸送するもので
あり、後者のベルトコンベア吊持方式は、図22および
図23に示されるように、TBM50に後続する後続台
車51区間については、ベルトコンベア52をこれらの
後続台車51によって支持させるようにするとともに、
最後尾の後続台車51の後部側では天井面から吊り降
ろされたローラハンガ53,53…によってベルトコン
ベア52を吊持するもので、吊持されたベルトコンベア
52の下側空間内にズリ鋼車54,54…が進入できる
ようになっている。なお、前記ベルトコンベア52はT
BM50の掘進に伴って前進するためズリ鋼車54の進
入区間では、ベルトコンベア52は吊持されたまま掘進
方向に前進できるように支持され、かつ前進に伴って前
記ローラハンガ54の盛替えが順次行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
流体輸送方式の場合には、輸送能力が小さいとともに、
クラッシャー設備、排泥ポンプ設備などが必要となり、
これら流体輸送設備のために設備規模が大きくなる。ま
た、流体輸送されたズリを処理するための処理設備が坑
外に必要になるなどの問題があった。
【0008】他方、後者のベルトコンベア吊持方式の場
合には、TBM掘進に伴って頻繁にローラハンガ53の
盛替えが必要になるため、この盛替え作業に多大な手間
と時間が掛かる。仮に、中断面トンネルである場合には
作業空間が確保出来るため比較的簡単にローラハンガ5
3の盛替え作業が行えるが、小断面トンネルの場合には
十分な作業空間を確保することが困難であるため、この
盛替え作業がかなりの苦渋作業となるか、現実には困難
となっていた。また、頻繁に発生するローラハンガ53
の盛替え作業のために作業が効率化しないとともに、地
山状況または施工不良等により十分なアンカー力が確保
されない危険性があるなどの問題もあった。
【0009】そこで本発明の主たる課題は、小断面トン
ネルであっても、ベルトコンベアとズリ運搬車とによる
ズリ搬出方式を採用しながら、後続台車区間を含めて全
線複線化を可能とするズリ搬出方法およびズリ搬出装置
を提供し、もってズリ運搬車および覆工資材運搬車の円
滑な運行を確保するとともに、ズリ出し作業と覆工作業
とを同時併行的に行えるようにし、小断面トンネルにお
いてもトンネル掘削の高速施工を実現することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明ズリ搬出方法は、小断面トンネルの掘削施工に
おいても全線複線化軌条方式を可能とするズリ搬出方法
であって、トンネル内に並列して敷設された2組みの軌
条の内、一方側の軌条にトンネル掘削機の後方に連行さ
れる後続台車を走行させ、この後続台車の上部にトンネ
ル掘削部で発生したズリを後方側に輸送するベルトコン
ベアを配設するとともに、該ベルトコンベアを後続台車
を越えて後方側まで延在して設け、かつズリ運搬車にお
いて、前記ベルトコンベア下の空間に進入した際に、上
部側にて前記ベルトコンベアを支持可能とする一方、前
記ズリ運搬車の進入を阻害しない条件の下で、前記後続
台車を越えて延在されるベルトコンベア部分の一部また
は全部を支持可能とするコンベア仮受け設備を設け、前
記ベルトコンベアの下側空間にズリ運搬車を進入させベ
ルトコンベアから投下されるズリをズリ運搬車に積込み
するに際し、ズリ運搬車の進入区間部分のベルトコンベ
アをズリ運搬車によって支持させるとともに、ズリ運搬
車の進入区間以外のベルトコンベア部分を前記コンベア
仮受け設備によって支持させるようにし、その後、ズリ
積み込みを完了したズリ運搬車がズリを坑外へ輸送して
いる間、前記後続台車を越えて延在されるベルトコンベ
ア部分を前記コンベア仮受け設備によって支持するよう
にしたことを特徴とするものである。
【0011】この場合、前記仮受け設備としては、たと
えば前記ベルトコンベアを支持しながら軌道に沿って走
行自在とされるとともに、トンネル長手方向の区間長さ
が可変自在とされ、伸長時の長さ区間内において前記ベ
ルトコンベアを支持するコンベア受け台車や、前記ベル
トコンベアを支持しながら軌道に沿って走行自在とされ
る複数台の後続台車を伸縮式台車によって相互に連結す
ることにより、トンネル長手方向の区間長さを可変自在
とされ、伸長時の長さ区間内において前記ベルトコンベ
アを支持する伸縮式後続台車、前記ベルトコンベアを支
持しながら軌道に沿って走行自在とされる複数台の自走
式後続台車、後続台車を越えて延在されるベルトコンベ
ア部分に長手方向に所定間隔で設けられるとともに、ズ
リ運搬車の走行を阻害しない収納位置と、コンベアを支
持する起立位置との間で揺動自在とされる起倒式支持脚
などを用いることができる。
【0012】次いで、第2のズリ搬出方法は、小断面ト
ンネルの掘削施工においても全線複線化軌条方式を可能
とするズリ搬出方法であって、トンネル内に並列して敷
設された2組みの軌条の内、一方側の軌条にトンネル掘
削機の後方に連行される後続台車を走行させ、この後続
台車の上部にトンネル掘削部で発生したズリを後方側に
輸送するベルトコンベアを配設するとともに、このベル
トコンベアを前記後続台車を越えて後方側まで伸長自在
とし、かつズリ運搬車において、前記ベルトコンベアを
伸長した際に上部側にて伸長したベルトコンベア部分を
支持可能とし、前記ズリ運搬車を後続台車の後方側に停
車させ、前記ベルトコンベアを伸長してズリ運搬車にズ
リを積込みした後、前記ベルトコンベアを収縮すること
によりズリ運搬車による支持を解放し、ズリ運搬車がズ
リを坑外に輸送するようにしたことを特徴とするもので
ある。
【0013】本発明においては、前記コンベア仮受け設
備とズリ鋼車とにより後続台車の後部側に張り出したコ
ンベア部分を分担支持させるようにするとともに、ズリ
運搬車がズリを坑外に輸送している間は前記コンベア仮
受け設備によって張り出したコンベア部分を支持するよ
うにしている。したがって、従来は複線化が困難であっ
た小断面トンネルであっても全線複線化が可能となり、
ズリ出し作業と資材搬入とを併行して行うことができる
ようになる。
【0014】一方、ズリ搬出装置は、トンネル内に並列
して敷設された2組みの軌条の内、一方側の軌条を走行
する後続台車の上部に配設されるとともに、前記後続台
車を越えて後方側まで延在して設けられたベルトコンベ
アと、前記ベルトコンベア下の空間に進入した際に、上
部側にて前記ベルトコンベアを支持可能としたズリ鋼車
と、前記ズリ運搬車の進入を阻害しない条件の下で設け
られ、前記後続台車を越えて延在されるベルトコンベア
部分においてズリ運搬車の進入区間以外のベルトコンベ
ア部分を支持するとともに、ズリ運搬車がズリを坑外へ
輸送している間、前記後続台車を越えて延在されるベル
トコンベア部分を支持するためのコンベア仮受け設備
と、から構成したことを特徴とするものである。
【0015】なお、前記ベルトコンベアは、中間の任意
箇所で分割されるとともに、角折れを許容する連結部材
によって連結され、トンネルの平面曲線および縦断曲線
に追従可能とすることが望ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳述する。
【0017】〔第1形態例〕図1は本第1形態例に係る
コンベア受け台車2を最大伸長させた際のベルトコンベ
ア支持状態図であり、図2はズリ積込み状態のベルトコ
ンベア支持状態図、図3はズリ積込み区間にズリ鋼車3
が進入完了した際のベルトコンベア支持状態図である。
なお、本明細書の説明では切羽側を前部側といい、坑口
側を後部側という。また、図1〜図3ではズリ積込み部
よりも前部側を省略しているが、図22と同様に、TB
Mの後方に敷設されたレール上に複数台の後続台車が連
行され、TBMにて掘削されたズリは、後続台車群の上
部に支持されたベルトコンベアにより後続台車の後方側
まで輸送される。
【0018】本発明に係るズリ搬出方法では、後続台車
1からさらに後方に延在して設けられたベルトコンベア
4の張出区間(以下、ズリ積込み区間ともいう。)を後
述のコンベア受け台車2およびズリ鋼車3により、前記
ズリ鋼車3の切羽側先頭車前端を境として、それぞれの
区間を分担支持させるようにするとともに、前記ズリ鋼
車3がズリ搬出のためにズリ積込み区間を離れた場合に
は、前記コンベア受け台車2によってズリ積込み区間の
ベルトコンベア4を支持させるようにしたものである。
すなわち、図1に示されるように、最後尾の後続台車1
の後部側に、トンネル長手方向に沿って区間長さが可変
自在とされ、かつ伸長時の長さ区間内において前記ベル
トコンベア4の支持を分担するコンベア受け台車2を連
結し、さらにこのコンベア受け台車2の後部側に、上部
側にて前記ベルトコンベア4を支持可能とされ、前記ベ
ルトコンベア4下の空間に進入した長さ区間内において
前記ベルトコンベア4の支持を分担し得るズリ運搬車3
を配置し、前記コンベア受け台車2および/またはズリ
鋼車3によってベルトコンベア4を支持するようにして
いる。
【0019】以下、各構造について図面を参照しながら
具体的に詳述すると、前記ズリ受け台車2は、主に図4
〜図6に示されるように、フレーム枠状の台車本体20
の下端部に走行車輪21、21…を備えるとともに、上
部側にベルトコンベア4を後述の溝型レール10を介し
て間接的に支持する支持ローラ22,22を備え、トン
ネル内に敷設されたレール6A、6B上を走行可能とさ
れる複数台の台車5〜5を伸縮腕8および離間距離
を規制するためのチェーン9からなる伸縮式台車連結部
材7によって相互に連結した構造の連行台車である。
【0020】前記コンベア支持ローラ22,22は、図
6に示されるように、ベルトコンベア13本体を内設す
るコンベア支持枠11の両側面に長手方向に所定間隔で
固定された連結支持材12によって前記コンベア支持枠
11に沿って一体的に固定された前記溝型レール10,
10(コンベア支持用レール部材)の溝内に嵌合され、
この溝型レール10,10に沿って転動可能とすること
により、伸縮時の長さ区間内においてベルトコンベア4
を支持するようになっている。
【0021】前記台車群5〜5を相互に連結してい
る前記伸縮腕8は、中央位置で相互に回転自在に連結さ
れたXバー8aを縦列的に連結することにより伸縮自在
とされたリンク構造部材であり、一方前記チェーン9
は、前記Xバー8aのヒンジ点8bを相互に連結して設
けられ、Xバー8aの開度を規制することにより最終的
には各台車5〜5間の距離を規制するようになって
いる。Xバー8aの開度がチェーン9によって規制され
るということは、実質的に台車5〜5の牽引力はチ
ェーン9によって伝達されることとなり、かつチェーン
9は伸縮腕8のヒンジ点8b毎に連結されていることに
より台車5〜5が接近した場合でも床面まで垂れ下
がることなく保持されるようになっている。また、図5
に示されるように、台車5〜5間に溝型レール10
に沿って走行自在とされる走行体14を配設し、この走
行体14によって伸縮腕8が垂れ落ちないように吊持す
るようにしてもよい。
【0022】なお、前記チェーン9に要求される機能は
可撓性と強度であるため、前記チェーン9に代えてワイ
ヤー、ロープ等の索部材を用いるようにしてもよい。ま
た、最大伸長時にほぼズリ積込み区間の全長に亘ってベ
ルトコンベア4を支持するように、台数および伸長時の
離間距離が決定される。
【0023】前述したコンベア受け台車2の内、前部側
に位置する台車5は最後尾の後続台車1と連結具15
によって固定的に連結され、一方後部側の台車5はズ
リ鋼車3に対して連結具16によって係脱自在に連結さ
れる。この場合、前記連結の係脱は、たとえば図7に示
されるように、連結ピン23を抜き差しすることによっ
て行われる。もちろん、これ以外の方法に係脱自在に連
結することも可能である。
【0024】一方、前記ズリ鋼車3は、図8に示される
ように、上部開口の両側に水平軸25によって回転自在
に支持されたコンベア支持ローラ24,24がズリ鋼車
3の長手方向に複数、図示の例では3カ所設けられ、ベ
ルトコンベア4の下側空間に進入した際に、前記溝型レ
ール10,10の下面に接触することにより、ベルトコ
ンベア下の空間に進入した際に、その進入長さ区間内に
おいてベルトコンベア4を分担支持するようになってい
る。なお、本例では、ズリ鋼車3の幅寸法との関係でか
つ上部側に極力突起物を出さないようにするため、前記
コンベア支持ローラ24,24によって溝型レール1
0,10の下面側を支持するようにしたが、前記コンベ
ア受け台車5と同様に、溝型レール10内に嵌合させる
ようにしてもよい。
【0025】ところで、前記溝型レール10およびコン
ベア支持枠11は、トンネルの平面曲線および縦断曲線
に追従可能なように、中間位置で若干で良いが角折れ可
能としておくことが望ましい。前記角折れ位置は所定の
間隔で複数設けるようにするのがよい。
【0026】角折れ可能とするための最も簡易な構造と
しては、図9および図10に示されるように、溝型レー
ル10を分割し、軸部のガタによって若干の角折れを許
容するようにした連結具26,27を用い前記溝型レー
ル10,10同士を連結した構造を挙げることができ
る。ここで、溝型レール10の上面側に設けられる連結
具26は平面曲線に対応させるためのものであり、溝型
レール10の側面側に設けられる連結具27は縦断曲線
に対応させるためのものである。
【0027】前記連結具26,27は基本的に同じ構造
であるため代表的に連結具26について説明すると、雌
ネジ孔28a、28aが設けられたベース板28A、2
8Bをそれぞれ、溝型レール10の端部位置に固設し、
前記雌ネジ孔28a対応位置に軸孔29a、29a…が
形成された連結板29を前記ベース板28A、28B間
に横架し、前記雌ネジ孔28aにネジ部を螺入させた固
定軸部材30、30…によって固定するようにしたもの
で、前記軸孔29aと固定軸部材30とのガタによって
若干の角折れを許容するようにしてある。なお、連結具
として、上記例以外に種々の型式のものが考えられる
が、いずれにしても1箇所で大きな角折れに対応させる
ようにするよりは、複数の角折れ部によって僅かづつ曲
線に対応させるようにするのが望ましい。なお、図示し
ないがコンベア支持枠11については、たとえばコンベ
ア支持枠11を間に挟んで表裏面にそれぞれ配設された
連結板をボルトによって連結する構造とし、ボルト通孔
とボルトとの遊間やボルト締結を緩めとし遊びを持たせ
ることにより平面曲線および縦断曲線に同時に対応でき
るようになる。
【0028】かかるズリ搬出システムにおいて、TBM
(図示せず)からベルトコンベア4によって輸送されて
くるズリをズリ鋼車3に積込み坑外に搬出するには、ズ
リ捨て場より戻ってきた空のズリ鋼車3が、ベルトコン
ベア4を支持しているコンベア受け台車5まで到達した
ならば、図1に示されるように、最後尾の台車5と先
頭のズリ鋼車3とを連結し、ベルトコンベア4の後端
部から落下するズリを先頭のズリ鋼車3に投入する。
ズリはズリ鋼車3内に均等に積載されるように、図2
に示されるように、コンベア受け台車5を切羽側に押出
しながらズリ鋼車3を徐々に前進させ、順次ズリ鋼車3
、3、3…の順で各ズリ鋼車3内にズリを積載す
る。最後尾のズリ鋼車3にズリの積込みを終えた状態
が図3の状態となる。ズリ鋼車3は、積み込んだズリを
坑外に搬出するには、図3の状態からズリ鋼車3を坑口
側に走行させ、コンベア受け台車2を牽引して伸長させ
る。そして、図1に示されるように、コンベア受け台車
2がズリ積込み区間のベルトコンベア4を支持し得る状
態となったならば、コンベア受け台車5とズリ鋼車3と
の連結を解き、ズリ鋼車3が坑口側にズリ捨てのために
走行を開始する。
【0029】なお、上記例ではズリ鋼車3の前進過程で
ズリの積込みを行うようにしたが、一旦ズリ鋼車3をズ
リ積込み区間の最前部まで前進させた後、坑口側へ移動
させながらズリ鋼車3,3、3…の順でズリの積
込みを行い、ズリの積込みが完了したならば、コンベア
受け台車5とズリ鋼車3との連結を解き、ズリ鋼車3が
坑口側にズリ捨てのために走行を開始するようにしても
よい。
【0030】前記コンベア受け台車5の機能は、ズリ鋼
車3がベルトコンベア下空間に進入した際に、ズリ鋼車
3が支持する進入区間以外のベルトコンベア部分を分担
支持する機能と、ズリ鋼車3がズリ捨てのために坑外に
運搬している間、張出区間のベルトコンベア4部分を支
持する機能とを担うものであり、この2機能を満たす限
り、種々の変更が可能である。
【0031】以下、第2形態例〜第3形態例では、前記
コンベア受け台車2に代えて使用可能なコンベア仮受け
設備について詳述する。
【0032】〔第2形態例〕図11〜図13に示される
コンベア仮受け設備の例は、張出区間のベルトコンベア
を支持しながらレール6A、6Bに沿って走行自在とさ
れる複数台の、図示の例では3台の後続台車1A〜1C
の間に伸縮式台車31,31…を配設し、これら各後続
台車1A〜1Cをトンネル長手方向の区間長さを可変自
在とするとともに、前記後続台車1A〜1Cおよび伸縮
式台車31,31…によってベルトコンベア4の張出区
間を支持するようにしたものである。
【0033】前記伸縮式台車31は、前記第1形態例に
おけるコンベア受け台車2と近似した構造の台車で、フ
レーム枠状の台車本体20の下端部に走行車輪21、2
1…を備えるとともに、上部側にベルトコンベア4を溝
型レール10を介して間接的に支持する支持ローラ2
2,22を備え、その両側に隣接する後続台車とを連結
する伸縮式台車連結部材7,7を設けた構造となってい
る。また、後続台車1A〜1Cは、上部側にベルトコン
ベア4を溝型レール10を介して間接的に支持する支持
ローラ24,24を備え、ベルトコンベア4下側空間を
走行可能となっている。
【0034】図11に示されるように、ベルトコンベア
4の張出区間を全支持する場合には、コンベア支持機能
を備えた後続台車1A〜1Cが伸長状態となり、後続台
車1A〜1Cと伸縮式台車31,31…によってベルト
コンベア4を支持する。ズリ鋼車3がズリ捨て場より戻
ってきたならば、ズリ鋼車3の先頭鋼車を最後尾の後続
台車1Cに連結し、図12に示されるように、後続台車
1Cを切羽側に押出しながらズリ鋼車3を徐々に前進さ
せ、順次ズリ鋼車3、3、3…の順で各ズリ鋼車
3内にズリを積載する。最後尾のズリ鋼車3にズリの
積込みを終えた状態が図13の状態となる。ズリ鋼車3
に積み込んだズリを坑外に搬出するには、図13の状態
からズリ鋼車3を坑口側に走行させ、後続台車1Cを牽
引して伸長させる。そして、図11に示されるように、
後続台車1A〜1Cおよび伸縮式台車31,31…がズ
リ積込み区間のベルトコンベア4を支持し得る状態とな
ったならば、後続台車1Cとズリ鋼車3との連結を解
き、ズリ鋼車3が坑口側にズリ捨てのために走行を開始
する。
【0035】なお、上記例では各後続台車1A〜1Cの
間を伸縮式台車31によって連結したが、図14に示さ
れるように、前記伸縮式台車31を省略し、上部側にベ
ルトコンベア4を溝型レール10を介して間接的に支持
する支持ローラ24,24を備えた自走式後続台車1D
〜1Fのみによってベルトコンベア4を支持するように
もできる。
【0036】〔第3形態例〕次いで、図15〜図17に
示されるコンベア仮受け設備の例は、張出区間のベルト
コンベア4部分に、長手方向に所定間隔で起倒式支持脚
32,32…を設けたものである。
【0037】前記起倒式支持脚32は、ベルトコンベア
4の側部を回転中心として、ベルトコンベア4に沿う方
向位置(以下、収納位置という。)と、コンベアを支持
する起立方向位置との90度範囲で揺動自在とされる支
持脚であり、図15に示されるように、張出区間のベル
トコンベア4部分を全支持する場合には、すべての起倒
式支持脚32,32…が起立しベルトコンベア4を所定
間隔位置で支持する。この状態から、空のズリ鋼車3が
戻ってきたならば、ベルトコンベア4の下側空間へズリ
鋼車3が進入しズリ積込みを開始する。図16に示され
るように、ズリ積込みを行いながらズリ鋼車3の走行に
邪魔になった起倒式支持脚32から順に収納位置まで揺
動し、ベルトコンベア4の支持をズリ鋼車3側に切り替
える。最後尾のズリ鋼車3にズリの積込みを終えた状
態が図17の状態となる。ズリ鋼車3に積み込んだズリ
を坑外に搬出するには、図17に示される状態からズリ
鋼車3を坑外側に走行させ、ズリ鋼車3によって支持さ
れなくなったベルトコンベア4部分から順に起倒式支持
脚32を起立させ、ベルトコンベア4の支持を順次、起
倒式支持脚32側に盛替える。すべての起倒式支持脚3
2,32…が起立しベルトコンベア4が起倒式支持脚3
2,32…によって支持されたならば、ズリ鋼車3が坑
口側にズリ捨てのために走行を開始する。
【0038】〔第4形態例〕図18〜図21に示される
第4形態例は前記第1形態例〜第3形態例とは、張出区
間のベルトコンベア4部分の支持を全く別の方法で行う
ようにしたものである。すなわち、ベルトコンベアの構
造を後続台車1の後端部位置より後方側に伸長自在と
し、ズリ積込みの際には上記形態例と同様に、ズリ鋼車
3の上部にて支持を取りながらベルトコンベアを伸長し
て積込みを行い、積込ズリ鋼車3がズリ捨てのために離
れる場合には前記伸長部分のベルトコンベアを後続台車
側に収納するようにしたものである。
【0039】伸長式ベルトコンベア4’は、詳細には図
21に示されるように、上段側ベルトコンベア4Aと、
下段側ベルトコンベア4Bとにより構成されている。前
記上段側ベルトコンベア4Aは、後続台車1上に固定さ
れ相対移動はできないが、前記下段側ベルトコンベア4
Bは両側部に溝型レール10,10を一体的に備えると
ともに、この溝型レール10,10が支持材33側に固
定されたローラ34,34に嵌合支持され、トンネル長
手方向に沿ってスライド可能、ベルトコンベア全体とし
て見れば、伸長自在となっている。前記溝型レール1
0,10は、上記形態例で説明したように、ズリ鋼車3
の上部に支持されたコンベア支持ローラ34,34の上
に乗り、伸長したベルトコンベア部分(下段側ベルトコ
ンベア4B)を支持するようになっている。
【0040】図18に示されるように、空のズリ運搬車
3を後続台車1の後方側に停車させたならば、図19に
示されるように、前記ベルトコンベア4’を伸長させな
がら順次ズリ鋼車3、3、3…の順で各ズリ鋼車
3内にズリを積載する。ズリ運搬車3へのズリ積込みを
完了したならば(図20の状態)、次に前記ベルトコン
ベア4’を収縮させることによりズリ運搬車3による支
持を解放し、ズリ鋼車3が坑口側にズリ捨てのために走
行を開始する。
【0041】
【発明の効果】以上詳説のとおり本発明によれば、小断
面トンネルであっても、ベルトコンベアとズリ運搬車と
によるズリ搬出方式を採用しながら、後続台車区間を含
めて全線複線化が可能となるため、ズリ運搬車および覆
工資材運搬車の円滑な運行が確保できるようになり、ズ
リ出し作業と覆工作業とがタイムロス無く同時併行的に
行えるようになる。その結果、小断面トンネルであって
も掘削作業の効率化が図れ高速施工が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1形態例における、コンベア受け台車2によ
るベルトコンベア4の仮受け状態図である。
【図2】ズリ積込み状態のベルトコンベア支持状態図で
ある。
【図3】ズリ鋼車3の進入完了時におけるベルトコンベ
ア支持状態図である。
【図4】収縮状態にあるコンベア受け台車2の側面図で
ある。
【図5】伸長状態にあるコンベア受け台車2の要部側面
図である。
【図6】コンベア受け台車2の横断面図である。
【図7】コンベア受け台車2とズリ鋼車3との連結部拡
大図である。
【図8】ズリ鋼車3の一部破断断面図である。
【図9】角折れ可能とするための連結具構造の側面図で
ある。
【図10】その断面図(図9のX−X線矢視図)である。
【図11】第2形態例における、後続台車1A〜1Cお
よび伸縮式台車31,31…によるベルトコンベア4の
仮受け状態図である。
【図12】ズリ積込み状態のベルトコンベア支持状態図
である。
【図13】ズリ鋼車3の進入完了時におけるベルトコン
ベア支持状態図である。
【図14】自走式後続台車1D〜1Fのみによってベル
トコンベア4を支持させる場合の仮受け状態図である。
【図15】第3形態例における、起倒式支持脚32,3
2…によるベルトコンベア4の仮受け状態図である。
【図16】ズリ積込み状態のベルトコンベア支持状態図
である。
【図17】ズリ鋼車3の進入完了時におけるベルトコン
ベア支持状態図である。
【図18】第4形態例における、伸長式ベルトコンベア
4’の収縮状態図である。
【図19】ズリ積込み状態のベルトコンベア支持状態図
である。
【図20】ズリ積込み完了時のベルトコンベア支持状態
図である。
【図21】伸長式ベルトコンベア4’の横断面図であ
る。
【図22】従来のズリ搬出システムを示す全体図であ
る。
【図23】(A)は図22のA-A線矢視図、(B)は図22のB
-B線矢視図である。
【図24】後続台車区間を単線化した場合のトンネル断
面図である。
【符号の説明】
1・1A〜1F…後続台車、2…コンベア受け台車、3
…ズリ鋼車、4…ベルトコンベア、4’…伸長式ベルト
コンベア、4A…上段側ベルトコンベア、4B…下段側
ベルトコンベア、5〜5…台車、6A・6B…レー
ル、7…伸縮式台車連結部材、8…伸縮腕、9…チェー
ン、10…溝型レール、11…コンベア支持枠、12…
連結支持材、13…ベルトコンベア本体、20…台車本
体、21…走行車輪、22・24…コンベア支持ロー
ラ、26・27…連結具、31…伸縮式台車、32…起
倒式支持脚
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名村 均 東京都中央区日本橋本町4丁目12番20号 佐藤工業株式会社内 (72)発明者 佐々木 俊明 東京都中央区日本橋本町4丁目12番20号 佐藤工業株式会社内 (72)発明者 林 稔 東京都中央区日本橋本町4丁目12番20号 佐藤工業株式会社内 (72)発明者 本江 広雄 富山県婦負郡婦中町萩島向島2644−1 株式会社サトーマシーナリ内 (72)発明者 林 浩悦 富山県婦負郡婦中町萩島向島2644−1 株式会社サトーマシーナリ内 (56)参考文献 特開 昭58−11300(JP,A) 特開 平6−66089(JP,A) 実開 昭52−77538(JP,U) 特公 昭35−11609(JP,B1) 特公 昭52−37704(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/12 E21D 9/10 E21F 13/00 - 13/10

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】小断面トンネルの掘削施工においても全線
    複線化軌条方式を可能とするズリ搬出方法であって、 トンネル内に並列して敷設された2組みの軌条の内、一
    方側の軌条にトンネル掘削機の後方に連行される後続台
    車を走行させ、この後続台車の上部にトンネル掘削部で
    発生したズリを後方側に輸送するベルトコンベアを配設
    するとともに、該ベルトコンベアを後続台車を越えて後
    方側まで延在して設け、 かつズリ運搬車において、前記ベルトコンベア下の空間
    に進入した際に、上部側にて前記ベルトコンベアを支持
    可能とする一方、前記ズリ運搬車の進入を阻害しない条
    件の下で、前記後続台車を越えて延在されるベルトコン
    ベア部分の一部または全部を支持可能とするコンベア仮
    受け設備を設け、 前記ベルトコンベアの下側空間にズリ運搬車を進入させ
    ベルトコンベアから投下されるズリをズリ運搬車に積込
    みするに際し、ズリ運搬車の進入区間部分のベルトコン
    ベアをズリ運搬車によって支持させるとともに、ズリ運
    搬車の進入区間以外のベルトコンベア部分を前記コンベ
    ア仮受け設備によって支持させるようにし、その後、ズ
    リ積み込みを完了したズリ運搬車がズリを坑外へ輸送し
    ている間、前記後続台車を越えて延在されるベルトコン
    ベア部分を前記コンベア仮受け設備によって支持するよ
    うにしたことを特徴とする小断面トンネルにおいて複線
    化を可能とするズリ搬出方法。
  2. 【請求項2】前記コンベア仮受け設備は、前記ベルトコ
    ンベアを支持しながら軌道に沿って走行自在とされると
    ともに、トンネル長手方向の区間長さが可変自在とさ
    れ、伸長時の長さ区間内において前記ベルトコンベアを
    支持するコンベア受け台車である請求項1記載の小断面
    トンネルにおいて複線化を可能とするズリ搬出方法。
  3. 【請求項3】前記コンベア仮受け設備は、前記ベルトコ
    ンベアを支持しながら軌道に沿って走行自在とされる複
    数台の後続台車を伸縮式台車によって相互に連結するこ
    とにより、トンネル長手方向の区間長さを可変自在とさ
    れ、伸長時の長さ区間内において前記ベルトコンベアを
    支持する伸縮式後続台車である請求項1記載の小断面ト
    ンネルにおいて複線化を可能とするズリ搬出方法。
  4. 【請求項4】前記コンベア仮受け設備は、前記ベルトコ
    ンベアを支持しながら軌道に沿って走行自在とされる複
    数台の自走式後続台車である請求項1記載の小断面トン
    ネルにおいて複線化を可能とするズリ搬出方法。
  5. 【請求項5】前記コンベア仮受け設備は、後続台車を越
    えて延在されるベルトコンベア部分に長手方向に所定間
    隔で設けられるとともに、ズリ運搬車の走行を阻害しな
    い収納位置と、コンベアを支持する起立位置との間で揺
    動自在とされる起倒式支持脚である請求項1記載の小断
    面トンネルにおいて複線化を可能とするズリ搬出方法。
  6. 【請求項6】小断面トンネルの掘削施工においても全線
    複線化軌条方式を可能とするズリ搬出方法であって、 トンネル内に並列して敷設された2組みの軌条の内、一
    方側の軌条にトンネル掘削機の後方に連行される後続台
    車を走行させ、この後続台車の上部にトンネル掘削部で
    発生したズリを後方側に輸送するベルトコンベアを配設
    するとともに、このベルトコンベアを前記後続台車を越
    えて後方側まで伸長自在とし、 かつズリ運搬車において、前記ベルトコンベアを伸長し
    た際に上部側にて伸長部分のベルトコンベア部分を支持
    可能とし、 前記ズリ運搬車を後続台車の後方側に停車させ、前記ベ
    ルトコンベアを伸長してズリ運搬車にズリを積込みした
    後、前記ベルトコンベアを収縮することによりズリ運搬
    車による支持を解放し、ズリ運搬車がズリを坑外に輸送
    するようにしたことを特徴とする小断面トンネルにおい
    て複線化を可能とするズリ搬出方法。
  7. 【請求項7】トンネル内に並列して敷設された2組みの
    軌条の内、一方側の軌条を走行する後続台車の上部に配
    設されるとともに、前記後続台車を越えて後方側まで延
    在して設けられたベルトコンベアと、 前記ベルトコンベア下の空間に進入した際に、上部側に
    て前記ベルトコンベアを支持可能としたズリ鋼車と、 前記ズリ運搬車の進入を阻害しない条件の下で設けら
    れ、前記後続台車を越えて延在されるベルトコンベア部
    分においてズリ運搬車の進入区間以外のベルトコンベア
    部分を支持するとともに、ズリ運搬車がズリを坑外へ輸
    送している間、前記後続台車を越えて延在されるベルト
    コンベア部分を支持するためのコンベア仮受け設備と、
    から構成したことを特徴とする小断面トンネルにおいて
    複線化を可能とするズリ搬出装置。
  8. 【請求項8】前記ベルトコンベアは、中間の任意箇所で
    分割されるとともに、角折れを許容する連結部材によっ
    て連結され、トンネルの平面曲線および縦断曲線に追従
    可能としてある請求項7記載の小断面トンネルにおいて
    複線化を可能とするズリ搬出装置。
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