JP4374510B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被搬送物を上下方向に搬送するための搬送装置、特に大深度立坑を掘削するに際して掘削ずりを立坑底部から地上へ向けて搬送するために適用して好適な搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、立坑掘削に際して掘削ずりを地上に搬送するための搬送装置（ずり上げ装置）としては、掘削ずりをキブルに積み込んで地上に設置したウインチにより巻き上げるものと、ベルトコンベアや連続バケット等により掘削ずりを連続搬送するものが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、大深度立坑掘削を行う場合、ウインチによりキブル巻き上げるものは巻上時間がかかって効率的ではなく、また連続搬送によるものは装置頂部に負荷が集中するので装置全体が大掛かりとなり、したがって経済的な搬送を行い得る揚程は、前者では６００ｍ程度、後者では１００ｍ程度が限度であると言われている。そのため、たとえば地下揚水発電所計画等において検討されている千メートルにも及ぶような大深度立坑掘削を行う際には、従来の搬送装置をそのまま適用できるものではない。
【０００４】
上記事情に鑑み、本発明は大深度立坑掘削を行う際等に適用し得る有効な搬送装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の搬送装置は、被搬送物を収容したバケットを上下方向に搬送するための搬送路と、該搬送路に並設されて空のバケットを該搬送路の搬送方向とは逆方向に搬送して返送するための返送路と、前記搬送路および前記返送路に設けられて前記バケットを受け渡しつつ断続的に移送する一連の流体圧シリンダを備えて、該一連の流体圧シリンダによって前記バケットを循環移送しつつ前記搬送路の始端において前記バケットに被搬送物を投入するとともに該搬送路の終端においてバケットから被搬送物を放出する構成を基本とし、前記一連の流体圧シリンダに同期して作動して前記バケットを返送路の終端から搬送路の始端まで移送するとともに該バケットに被搬送物を投入する投入装置と、前記一連の流体圧シリンダに同期して作動して前記バケットを搬送路の終端から返送路の始端まで移送するとともに該バケットに収容されている被搬送物を放出する放出装置とを具備してなることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明の搬送装置を被搬送物を上方搬送するものであって、被搬送物を収容したバケットを前記搬送路により上方搬送するとともに、空のバケットを前記返送路により下方搬送する構成とし、かつ、前記投入装置は前記搬送路および前記返送路の下端に臨む位置に設置され、前記放出装置は前記搬送路および前記返送路の上端に臨む位置に設置されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２の発明の搬送装置であって、前記投入装置は、前記返送路から返送されてきた空のバケットを受け取って水平面内において回転することで該バケットを前記搬送路の直下に導くターンテーブルと、該ターンテーブルを昇降させる昇降機構と、前記ターンテーブル上の空のバケットに対して被搬送物を投入するホッパーを具備してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項２または３の発明の搬送装置であって、前記放出装置は、被搬送物を収容して前記搬送路を搬送されてきたバケットを保持して旋回することで該バケットを反転させて被搬送物を放出する旋回アームと、該旋回アームを水平面内において回転させる回転機構を具備してなることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の搬送装置の実施形態を説明する。まず図１および図２を参照して本実施形態の搬送装置の基本構成を説明する。本実施形態の搬送装置は大深度立坑掘削に際して掘削ずりを立坑底部から地上まで搬送するためのもので、図１に示すように掘削ずりを収容したバケット１を地表まで上方搬送するための搬送路Ａと、空のバケット１を返送するべく立坑底部まで下方搬送するための返送路Ｂを並設したものであり、図中の矢印で示すようにバケット１を循環移送しつつ、立坑底部において掘削ずりをバケット１に投入しては地表において掘削ずりを放出することで、掘削ずりの上方搬送を実質的に連続的に行うことが可能なものである。
【００１０】
搬送路Ａおよび返送路Ｂはいずれもバケット１を両側から支持する対のガイドレール２ａ，２ｂにより構成され、それらガイドレール２ａ，２ｂにはバケット１を搬送するための一連の油圧シリンダ３が設けられている。それら一連の油圧シリンダ３は、バケット１を順次受け渡しつつ同期して一斉に作動することにより、いわばバケツリレー式にバケット１を搬送するものである。なお、油圧シリンダ３に代えてエアシリンダ等の他の流体圧シリンダも採用可能である。
【００１１】
搬送路Ａにおけるバケット１の動作を図２により説明する。（ａ）に示すように各バケット１を片側の油圧シリンダ３（３ａ）により支持した状態から、それら各油圧シリンダ３を一斉に伸張させることで（ｂ）に示すように各バケット１を一斉に押し上げ、そのとき同時に他方の側の各油圧シリンダ３（３ｂ）を一斉に縮退させる。そして、押し上げた各バケット１を、縮退させた油圧シリンダ３（３ｂ）に受け渡し、引き続いてそれら油圧シリンダ３（３ｂ）を伸張させることでバケット１をさらに押し上げ、同時に油圧シリンダ３（３ａ）は縮退させる。このような動作を繰り返すことにより、個々のバケット１の動作は断続的ではあるものの実質的にほぼ連続的な搬送が可能であり、しかも多数のバケット１を同時に搬送することが可能であるし、搬送揚程が如何に長い場合であっても何等支障がないから、優れた搬送効率が得られる。
【００１２】
なお、搬送路Ａにおいては掘削ずりを収容した大重量のバケット１を上方搬送することから、バケット１を常に両側２本の油圧シリンダ３によって同時にかつバランスを保って安定に押し上げるようにしており、そのため図１（ａ）に示すようにそのガイドレール２ａには一連の油圧シリンダ３が２組設けられている。
【００１３】
一方、返送路Ｂは搬送路Ａと同様にガイドレール２ｂに一連の油圧シリンダ３が設けられたものであるが、返送路Ｂにおける油圧シリンダ３は搬送路Ａとは逆に作動して空のバケット１を下方返送するものであるので、バケット１を片側１本の油圧シリンダ３で搬送することで十分であり、したがってそのガイドレール２ｂには一連の油圧シリンダ３が１組のみ設けられているに留まる。
【００１４】
また、一連の油圧シリンダ３ａは、図２に示すようにそれぞれ鉛直に対して若干傾斜した状態で設置され、それぞれが伸張した際にその先端部が上側に位置するものの下端部に干渉することなくラップするようにされている。
【００１５】
ところで、上記のようにバケット１を循環移送して掘削ずりの搬送を行うためには、立坑底部において掘削ずりをバケット１に投入し、地表においてはバケット１から掘削ずりを放出する作業が必要であることはもとより、搬送路Ａの終端（上端）においては掘削ずりを放出したバケット１を返送路Ｂに移送し、返送路Ｂの終端（下端）においては空のバケット１を搬送路Ａに移送する作業が必要である。そして、それらの作業は一連の油圧シリンダ３の作動に同期させて整然と行う必要がある。
【００１６】
そこで、本実施形態の搬送装置には、図１（ｂ）に示すように立坑底部に掘削ずりの投入装置４を備えるとともに、地表には掘削ずりの放出装置５を備え、それら投入装置４と放出装置５によって掘削ずりの投入と放出および搬送路Ａと返送路Ｂとの間にわたるバケット１の移送を行うようにしている。
【００１７】
投入装置４の具体的な構成とその動作を図３〜図７を参照して説明する。この投入装置４は立坑底部において搬送路Ａと返送路Ｂの下端（搬送路Ａの始端と返送路Ｂの終端）に臨む位置に設置されたもので、ターンテーブル６と、その昇降機構７と、掘削ずり投入用のホッパー８からなる。
【００１８】
ターンテーブル６は２つのバケット１を保持するためのクランパ９を備え、返送路Ｂから返送されてきた空のバケット１を受け取ってクランパ９により保持するとともに、水平面内において回転することでそのバケット１を搬送路Ａの直下に導くようになっている。符号１０はターンテーブル６を回転させる際にその周縁部を支持する環状の支持部材であり、この支持部材１０はターンテーブル６とともに回転可能な状態でベアリング１１を介して固定構造物１２に対して支持されている。
【００１９】
昇降機構７は、ターンテーブル６の下面側に設けた筒状の支持体１３を同じく筒状のガイド体１４の内側に昇降可能に設け、油圧シリンダ１５によってターンテーブル６をガイド体１４により案内して昇降させる構成とされていて、ターンテーブル６が回転する際にはこの昇降機構７全体がターンテーブル６とともに回転するようになっている。
【００２０】
ホッパー８は、ターンテーブル６上の空のバケット１に対して一定量の掘削ずりを投入するもので、掘削ずりを投入した後にはシュート１６を退避させてバケット１の上昇を妨げないようにしている。なお、図示例のホッパー８は全体が旋回することでシュート１６を退避させる構成としているが、シュート１６を伸縮可能として、掘削ずりの投入時にはシュート１６をバケット１の直上に引き出し、投入後にはシュート１６を引き込んで退避させる構成のものも好適に採用可能である。
【００２１】
上記構成の投入装置４の動作を説明する。図３に示すようにターンテーブル６を降下させた状態で、そのターンテーブル６上の空のバケット１にホッパー８から掘削ずりを投入した後、図４に示すようにホッパー８を退避させ、昇降機構７によりターンテーブル６を上昇させてバケット１を搬送路Ａの始端（下端）まで上昇させる。この時点で同時に図５に示すように返送路Ｂの終端には空のバケット１が降下してくるので、それをターンテーブル６上に受け取ってクランパ９により保持する。続いて、図６に示すように掘削ずりを収容したバケット１がターンテーブル６上から搬送路Ａのガイドレール２ａに受け渡されて上昇していくので、図７に示すようにターンテーブル６を１８０゜回転させて空のバケット１を搬送路Ａの直下位置に導く。以上の手順を繰り返すことで、空のバケット１への掘削ずりの投入と、空のバケット１の返送路Ｂから搬送路Ａへの移送を、一連の油圧シリンダ３の作動に同期させて自動的にかつ実質的に連続的に行い得る。
【００２２】
次に、放出装置５の具体的な構成とその動作を図８〜図１２を参照して説明する。この放出装置５は地表において搬送路Ａと返送路Ｂの上端（搬送路Ａの終端と返送路Ｂの始端）に臨む位置に設置されたもので、２基の旋回アーム２０と回転機構２１からなる。
【００２３】
旋回アーム２０は、搬送路Ａを搬送されてきたバケット１を保持して油圧シリンダ２２により後方へ旋回することでそのバケット１を反転させて掘削ずりを放出するものである。各旋回アーム２０には、バケット１を保持して持ち上げるためのフォーク２３が組み込まれており、旋回アーム２０の旋回に先立ちそのフォーク２３によりバケット１を若干持ち上げるようになっている。
【００２４】
回転機構２１は、２基の旋回アーム２０を搭載した環状のターンテーブル２４をベアリング２５により水平面内において回転可能に設けたものである。
【００２５】
上記構成の放出装置５の動作を説明する。図８に示すように搬送路Ａを搬送されてきたバケット１がその終端に達し、空のバケット１が返送路Ｂの始端にある状態から、図９に示すように一方の旋回アーム２０（２０ａ）のフォーク２３によりバケット１を持ち上げ、図１０に示すようにその旋回アーム２０（２０ａ）を旋回させてバケット１を反転させて掘削ずりの放出を行う。同時に、空のバケット１を保持していた他方の旋回アーム２０（２０ｂ）のフォーク２３を退避させて空のバケット１を返送路Ｂに送り込む。図１１に示すように回転機構２１によりターンテーブル２４を１８０゜回転させた後、図１２に示すように旋回アーム２０（２０ａ）を復帰させ、そのフォーク２３によりバケット１を下ろして返送路Ｂに送り込む。この時点で同時に図８に示したように搬送路Ａには次のバケット１が送られてくるから、以降は以上の手順を繰り返すことで、掘削ずりの放出と、空にしたバケット１の返送路Ｂへの移送を、一連の油圧シリンダ３の作動に同期させて自動的にかつ実質的に連続的に行うことが可能である。
【００２６】
以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明はバケットを一連の流体圧シリンダにより順次搬送するようにし、かつバケットに被搬送物を投入するための投入装置と、バケットから被搬送物を放出するための放出装置を備える限りにおいて、各部の構成は任意に変更可能である。また、本発明は立坑掘削に際しての掘削ずりの上方搬送に適用することに限らず、任意の被搬送物を上下方向に搬送する場合全般に広く適用可能であって、たとえば各種資材を下方搬送する場合にも適用可能であり、その場合には投入装置を搬送路の始端である上端に臨む位置に配置し、放出装置を搬送路の終端である下端に臨む位置に配置すれば良い。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、一連の流体圧シリンダによってバケットを搬送路と返送路とにわたって循環移送するとともに、それら一連の流体圧シリンダに同期して作動してバケットに被搬送物を投入するとともにバケットを返送路から搬送路に移送する投入装置と、バケットから被搬送物を放出するとともにバケットを搬送路から返送路に移送する放出装置とを具備しているので、バケットの移送自体は断続的であるものの実質的に連続的な搬送が可能であり、しかも多数のバケットを同時に搬送することが可能であるし、搬送距離が如何に長い場合であっても何等支障がないから、優れた搬送効率が得られる。
【００２８】
請求項２の発明は、被搬送物を上方搬送するべく被搬送物を収容したバケットを搬送路により上方へ搬送するとともに、空のバケットを返送路により下方搬送する構成として、投入装置を搬送路および返送路の下端に臨む位置に設置し、放出装置を搬送路および返送路の上端に臨む位置に設置したので、被搬送物の上方搬送を効率的に行うことができ、たとえば大深度立坑掘削に際して掘削ずりを立坑底部から地表に搬送する場合に適用して最適である。
【００２９】
請求項３の発明は、投入装置として、返送路から返送されてきた空のバケットを受け取って水平面内において回転することでそのバケットを搬送路の直下に導くターンテーブルと、そのターンテーブルを昇降させる昇降機構と、ターンテーブル上の空のバケットに対して被搬送物を投入するホッパーを具備する構成を採用したから、この投入装置によりバケットに対する被搬送物の投入と、返送路から搬送路へのバケットの移送を、一連の流体圧シリンダの動作に同期させて自動的かつ実質的に連続的に行うことが可能である。
【００３０】
請求項４の発明は、放出装置として、被搬送物を収容して搬送路を搬送されてきたバケットを保持して旋回することでそのバケットを反転させて被搬送物を放出する旋回アームと、旋回アームを水平面内において回転させる回転機構を具備する構成を採用したから、この放出装置により掘削ずりの放出と、空にしたバケットの返送路への移送を、一連の油圧シリンダの作動に同期させて自動的にかつ実質的に連続的に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の搬送装置の基本構成を示す概要図である。
【図２】 同、基本動作を示す概要図である。
【図３】 同、投入装置を示すもので、バケットに掘削ずりを投入している状態を示す図である。
【図４】 同、ターンテーブルを上昇させた状態を示す図である。
【図５】 同、空のバケットを返送路から受け取り、掘削ずりを収容したバケットを搬送路に送り込む状態を示す図である。
【図６】 同、ターンテーブルを降下させた状態を示す図である。
【図７】 同、ターンテーブルを回転させた状態を示す図である。
【図８】 同、放出装置を示すもので、旋回アームによりバケットを保持した状態を示す図である。
【図９】 同、放出対象のバケットを旋回アームにより持ち上げた状態を示す図である。
【図１０】 同、旋回アームによりバケットを反転させて放出を行った状態を示す図である。
【図１１】 同、旋回アームを回転させた状態を示す図である。
【図１２】 同、旋回アームを復帰させた状態を示す図である。
【符号の説明】
Ａ 搬送路
Ｂ 返送路
１ バケット
２ａ，２ｂ ガイドレール
３ 油圧シリンダ（流体圧シリンダ）
４ 投入装置
５ 放出装置
６ ターンテーブル
７ 昇降機構
８ ホッパー
２０ 旋回アーム
２１ 回転機構

Claims (4)

1. 被搬送物を収容したバケットを上下方向に搬送するための搬送路と、該搬送路に並設されて空のバケットを該搬送路の搬送方向とは逆方向に搬送して返送するための返送路と、前記搬送路および前記返送路に設けられて前記バケットを受け渡しつつ断続的に移送する一連の流体圧シリンダを備えてなり、該一連の流体圧シリンダによって前記バケットを循環移送しつつ前記搬送路の始端において前記バケットに被搬送物を投入するとともに該搬送路の終端においてバケットから被搬送物を放出する構成の搬送装置であって、前記一連の流体圧シリンダに同期して作動して前記バケットを返送路の終端から搬送路の始端まで移送するとともに該バケットに被搬送物を投入する投入装置と、前記一連の流体圧シリンダに同期して作動して前記バケットを搬送路の終端から返送路の始端まで移送するとともに該バケットに収容されている被搬送物を放出する放出装置とを具備してなることを特徴とする搬送装置。
2. 請求項１記載の搬送装置であって、
   当該搬送装置は被搬送物を上方搬送するべく被搬送物を収容したバケットを前記搬送路により上方搬送するとともに、空のバケットを前記返送路により下方搬送する構成とされ、
   前記投入装置は前記搬送路および前記返送路の下端に臨む位置に設置され、前記放出装置は前記搬送路および前記返送路の上端に臨む位置に設置されていることを特徴とする搬送装置。
3. 請求項２記載の搬送装置であって、
   前記投入装置は、前記返送路から返送されてきた空のバケットを受け取って水平面内において回転することで該バケットを前記搬送路の直下に導くターンテーブルと、該ターンテーブルを昇降させる昇降機構と、前記ターンテーブル上の空のバケットに対して被搬送物を投入するホッパーを具備してなることを特徴とする搬送装置。
4. 請求項２または３記載の搬送装置であって、
   前記放出装置は、被搬送物を収容して前記搬送路を搬送されてきたバケットを保持して旋回することで該バケットを反転させて被搬送物を放出する旋回アームと、該旋回アームを水平面内において回転させる回転機構を具備してなることを特徴とする搬送装置。

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