JP6308924B2 - 積込み装置、積込みシステム、及び堤体の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、堤体を構築するための材料を運搬車両に積み込むための積込み装置、積込みシステム、及び堤体の構築方法に関する。

コンクリートダムなどの堤体を構築する場合、生コンクリートなどの材料の輸送元と輸送先との間に高低差が存在する場合が多い。その際、堤体が構築される斜面に沿って上方から下方に向けて材料を輸送して輸送先の運搬車両に積み込む必要があり、特別な装置やシステムなどが利用されている。

例えば、特許文献１には、斜面に沿って設置された急傾斜コンベアと、急斜面コンベアで運搬された材料をダンプトラックまで運搬するブームコンベアとを備えた装置が開示されている。なお、引用文献１には、図示は省略されているがブームコンベアで送られてきた材料をダンプトラックに積み込むためのホッパが記載されている。また、特許文献２では、コンベアでは無く、斜面に沿って輸送管を敷設し、材料を輸送管から直接にホッパに投入する技術が開示されている。つまり、特許文献１，２では、ダンプトラックなどの運搬車両に材料を積み込むためのホッパが記載されている。

特開２００５−１１９８３５号公報 特開平９−１９４０３０号公報

上記の従来の装置では、ホッパの下方に運搬車両を停止させる必要があるが、斜面との干渉を避け、また作業上の利便性なども考慮すると、ある程度斜面から離れた位置で材料の積込み作業を行える方が良い。従って、ブームコンベアを備えた特許文献１に記載の装置の方が、特許文献２に記載の装置よりも有利と言える。

しかしながら、特許文献１に記載の装置は、急傾斜コンベアで搬送された材料が直接にブームコンベアに送られる構成であるため、断続的又は定期的に配車される運搬車両に応じて、例えば急傾斜コンベアの搬送速度を速くしたり遅くしたりして材料の供給量を制御する必要があった。しかし、急傾斜コンベアの搬送速度の変化に対して材料の供給量の変化が追従しづらい等、実際上は材料の供給制御が困難であった。

本発明は、以上の課題を解決することを目的としており、斜面から離れた位置に停止された運搬車両に対し、供給量を制御して堤体を構築するための材料を積み込み可能な積込み装置、積込みシステム、及び堤体の構築方法を提供し、堤体構築の効率を向上することを目的とする。

本発明は、堤体を構築するための材料を運搬車両に積み込むための積込み装置であって、斜面に沿って配置された走行路と、走行路に沿って昇降可能な台車と、台車に設置され、材料を受け入れるホッパと、ホッパからの材料の排出量を制御する排出量制御部と、ホッパから排出された材料を移送して運搬車両に積み込むベルトコンベアと、を備える。

この積込み装置によれば、ベルトコンベアを備えることで、斜面から離れた位置に停止された運搬車両に対して材料を積み込むことができる。また、材料は、ホッパによって一時的に貯留されると共に、排出量制御部によって適量の材料がベルトコンベアへ排出される。これにより、ベルトコンベアにおける材料の供給量が制御可能となり、供給量を制御して運搬車両に材料を積み込むことができる。また、ホッパに貯留されている材料に加えて、ホッパが受け入れる材料の双方を運搬車両へ供給することで、運搬車両に積み込むための所要時間を低減でき、運搬車両の待機時間を低減できる。その結果、堤体構築の効率を向上することができる。

また、上記の積込み装置において、走行路に沿って昇降する台車の停止位置を制御して、ベルトコンベアを昇降させる昇降機構を更に備えてもよい。この場合、台車の位置を走行路の任意の位置に設定することができ、材料の積込みのためにベルトコンベアの高さを最適な位置とすることができる。

また、上記の積込み装置において、ベルトコンベアの搬送方向が水平面に対して傾斜する角度を調整可能な傾斜角度調整機構を更に備えてもよい。この場合、ベルトコンベアの傾斜角度を容易に調整することができ、材料の積込みのために最適な傾斜角度とすることができる。

また、上記の積込み装置において、ベルトコンベアは、搬送方向の上流側が排出量制御部の下方に配置されると共に、上流側の端部が台車に支持されて片持ち状に配置されており、ベルトコンベアの上流側の端部を台車に対して回転可能に支持してベルトコンベアを水平方向に旋回可能とする旋回機構を更に備えてもよい。この場合、ベルトコンベアは、上流側の端部が台車に支持されて片持ち状に配置されているため、堤体の掘削面側から運搬車両側に向かって片持ち梁状に延びることとなる。よって、ベルトコンベアの下方における堤体構築作業を妨げることなく、運搬車両を用いて材料の運搬作業を行うことができる。また、ベルトコンベアが水平方向に旋回することで、ベルトコンベアの下方における堤体構築作業を妨げることのない位置において運搬車両に材料を積み込むことができる。その結果、堤体構築の効率を向上することができる。

本発明に係る積込みシステムは、上記の積込み装置と、材料を製造する製造設備と、製造設備で製造した材料をホッパに連続的に搬送する連続搬送装置と、を備える。この積込みシステムによれば、積込み装置における材料の供給量が制御可能であるため、連続搬送装置における材料の搬送量の制御が不要となり、ホッパへの材料の連続供給が実現される。その結果、効率良く堤体の構築作業をすることができる。

本発明に係る堤体の構築方法は、上記の積込み装置を用いる堤体の構築方法であって、ベルトコンベアの下方の堤体面に堤体の軸方向に沿う縦継目を設け、縦継目により堤体面を２以上のブロックに分割し、２以上のブロックごとに堤体を別々に順次構築する。この堤体の構築方法によれば、縦継目により堤体面を２以上のブロックに分割することで、一のブロックにおける堤体構築作業の状況によっては、他のブロックの堤体構築作業を先にすることができる。従って、２以上のブロックごとに堤体を別々に順次構築することで、堤体構築作業の滞りを抑制でき、堤体構築の効率を向上することができる。

本発明に係る堤体の構築方法は、上記の積込み装置を用いる堤体の構築方法であって、ベルトコンベアの下方の堤体面に堤体の軸方向に沿う縦継目を設け、縦継目により堤体面を２以上のブロックに分割し、一のブロックの堤体面上に位置するようにベルトコンベアを旋回させ、当該ブロックの堤体を構築し、他のブロックの堤体面上に位置するようにベルトコンベアを旋回させ、当該ブロックの堤体を構築するようにして、２以上のブロックごとに堤体を別々に順次構築する。

この場合、片持ち梁状に延びるベルトコンベアが旋回することで、材料を運搬車両に積み込む位置は、一のブロックにおける堤体面から他のブロックにおける堤体面へ、容易に変更される。従って、２以上のブロックごとに堤体を別々に順次構築することが容易となる結果、堤体構築の効率を向上することができる。

また、上記の堤体の各構築方法において、堤体の天端に設けられた製造設備によって材料を製造し、斜面に沿って配置された連続搬送装置によって、製造設備で製造した材料をホッパに連続的に搬送してもよい。この場合、積込み装置における材料の供給量が制御可能であるため、連続搬送装置における材料の搬送量の制御が不要となり、ホッパへの材料の連続供給が実現されることから、２以上のブロックごとに堤体を別々に順次構築することにより堤体構築作業の滞りを抑制できる作用効果が一層顕著なものとなる。

本発明によれば、堤体構築の効率を向上することができる。

実施形態に係る積込みシステムを示す概略図である。 実施形態に係る積込み装置を示す側面図である。 図２の積込み装置の昇降機構を示す斜視図である。 （ａ）は、旋回機構のＸ方向からの側面図である。（ｂ）は、図４（ａ）のIVｂ−IVｂ線に沿う一部断面図である。 （ａ）は、実施形態に係る堤体の構築方法を説明するための図である。（ｂ）は、実施形態に係る堤体の構築方法を説明するための別の図である。（ｃ）は、（ａ）のVｃ−Vｃ線に沿う一部断面図である。（ｄ）は、（ｂ）のVｄ−Vｄ線に沿う一部断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。以下の説明において、図中のＸ方向は水平方向又は堤体の軸方向（縦方向）に対応し、Ｙ方向は上流方向又は下流方向（横方向）に対応し、Ｚ方向は天端方向又は上下方向に対応する。

まず、図１を参照して、積込み装置１０を用いた積込みシステム１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る積込みシステムを示す概略図である。

図１に示されるように、積込みシステム１は、例えばダムの堤体Ｂを構築するための材料Ｃを、構築作業場としての堤体面ＢＳ上の運搬車両Ｔに積み込むためのシステムである。積込みシステム１は、堤体Ｂを構築するために掘削されて岩盤面が露出された斜面ＥＳに先行打設面２を設けた後に設置される。先行打設面２は、例えば、この岩盤面に材料Ｃを打設して、斜面ＥＳに沿う平坦面として形成される。堤体面ＢＳは、例えば、運搬車両Ｔによって運搬した材料Ｃを岩盤面に打設して、水平面に沿う平坦面として形成される。積込みシステム１は、製造設備３と、連続搬送装置４と、積込み装置１０とを備える。

製造設備３は、堤体Ｂを構築するための材料Ｃを製造する。材料Ｃとしては、例えば硬練りコンクリートが挙げられる。製造設備３は、例えばセメント並びに骨材の貯蔵サイロ、計量ホッパ、及び練混ぜ装置を有するバッチャープラントとして堤体Ｂの天端側に設けられる。製造設備３では、例えばセメント及び骨材が計量ホッパにより自動計量され、練混ぜ装置により練り混ぜられて、材料Ｃが製造される。製造設備３では、製造された材料Ｃがコンベア３ａにより上部シュート３ｄへ搬送される。コンベア３ａは、例えば支柱３ｂ及び支持部材３ｃにより、上部シュート３ｄから連続搬送装置４の上端部に材料Ｃが排出されるように設置される。

連続搬送装置４は、斜面ＥＳに沿って設けられた搬送設備であり、製造設備３で製造した材料Ｃを積込み装置１０のホッパ１３（図２参照）に連続的に搬送する。連続搬送装置４としては、例えばベルトコンベアが採用される。連続搬送装置４は、例えば先行打設面２に立設された支柱４ａにより支持されている。連続搬送装置４は、堤体Ｂの構築が進んで堤体面ＢＳの高さが高くなるにつれて、連続搬送装置４の一部を解体撤去することでその斜面ＥＳに沿う長さを短縮可能とされている。

積込み装置１０は、連続搬送装置４により搬送された材料Ｃを運搬車両Ｔに積み込むための装置である。積込み装置１０は、連続搬送装置４から材料Ｃを連続的に受け入れると共に、断続的又は定期的に配車される運搬車両Ｔに材料Ｃを積み込む。

次に、図２〜４を参照して、積込み装置１０の構成について詳説する。図２は、実施形態に係る積込み装置を示す側面図である。図３は、図２の積込み装置の昇降機構を示す斜視図である。

図２及び図３に示されるように、積込み装置１０は、走行路１１と、台車１２と、ホッパ１３と、ベルトフィーダ（排出量制御部）１４と、ベルトコンベア１５と、昇降機構１６と、旋回機構１７と、傾斜角度調整機構１８とを備える。

走行路１１は、斜面ＥＳに沿って移動（昇降）する積込み装置１０の軌道を形成する。走行路１１は、斜面ＥＳの斜面勾配に応じて規定され、先行打設面２（斜面ＥＳ）上の所定の経路領域に直接設定されてもよく、又は先行打設面２に支柱１１ａを介して設置された一対の鋼製レール１１ｄとして設置されてもよい。本実施形態では、斜面ＥＳの斜面勾配が一定ではない場合の例として、斜面ＥＳの上部の走行路１１は鋼製レール１１ｄとされ、斜面ＥＳの中部の走行路１１は先行打設面２とされ、斜面ＥＳの下部の走行路１１は鋼製レール１１ｄとされる。鋼製レール１１ｄでは、天端側端部に取付部１１ｂが設けられている。取付部１１ｂは、天端側ビーム１１ｃを鋼製レール１１ｄに取り付けるための部材である。取付部１１ｂは、例えば鋼板が用いられて、略四角柱の中空ブロック体として形成される。

台車１２は、積込み装置１０のフレーム体であり、走行路１１に沿って昇降可能とされている。台車１２は、上部フレーム１２ａ、下部フレーム１２ｂ、縦フレーム１２ｃ、中段フレーム１２ｄ、台車側ビーム１２ｅ、突起部１２ｆ、及び車輪１２ｇを有する。各フレーム１２ａ〜１２ｄは、Ｙ方向に延びるビーム部材により適宜連結される。

上部フレーム１２ａは、下部フレーム１２ｂの上端側から水平方向に延びる梁材であり、例えばＨ型鋼が用いられる。上部フレーム１２ａでは、例えばその略中央部とＸ方向側端部とが縦フレーム１２ｃによって下方から支持される。下部フレーム１２ｂは、台車１２の土台として機能し、走行路１１に沿って延びる長尺部材である。下部フレーム１２ｂとしては、例えば断面角型の鋼管が用いられてもよいし、複数のＨ型鋼を並べてもよい。下部フレーム１２ｂの下端側には、中段フレーム１２ｄが設けられる。

中段フレーム１２ｄは、旋回機構１７を設置するための台と、当該台を支持するフレームとを含んでいる。中段フレーム１２ｄは、例えば、上部フレーム１２ａにおけるＸ方向側端部を支持する縦フレーム１２ｃと、下部フレーム１２ｂとの間に介在する。中段フレーム１２ｄとしては、例えばＨ型鋼、断面角型の鋼管及び鋼板が用いられる。

図３に示されるように、台車側ビーム１２ｅは、下部フレーム１２ｂの天端側の端部において、当該下部フレーム１２ｂ同士を連結する。台車側ビーム１２ｅの天端側の側面には、後述のバランスビーム１６ｃを取り付けるための突起部１２ｆが設けられている。突起部１２ｆは、例えばＹ方向に沿って２個設けられている。

車輪１２ｇは、下部フレーム１２ｂの内部に複数設けられている。車輪１２ｇは、走行路１１上を転動可能であり、台車１２は、車輪１２ｇの転動によって走行路１１に沿った走行が可能となる。車輪１２ｇは、例えば６輪設けられている。

下部フレーム１２ｂの側面には、揺れ防止部１９と、あおり防止部２０とが設けられている。揺れ防止部１９は、例えばＺ方向を軸とするローラを含んでおり、このローラが鋼製レール１１ｄの側面に近接して軸支されている。揺れ防止部１９は、例えば台車１２がＺ方向を軸として回転するように揺れた場合、ローラが鋼製レール１１ｄの側面に当接することで、台車１２の揺れを抑制する。あおり防止部２０は、例えば断面Ｌ字状の部材であり、このＬ字状部材と下部フレーム１２ｂとで鋼製レール１１ｄの一部を挟むようにして取り付けられる。あおり防止部２０は、例えば台車１２がＹ方向を軸として天端側が持ち上がった場合、あおり防止部２０が鋼製レール１１ｄに引っ掛かることで、台車１２の持ち上がりを抑制する。

ホッパ１３は、連続搬送装置４から排出された材料Ｃを受け入れると共に、一時的に貯留する。本実施形態に係るホッパ１３は、最大で９ｍ^３以上の材料Ｃを貯留することができる。ホッパ１３は、貯留した材料Ｃを下端部からベルトフィーダ１４に排出する。ホッパ１３は、支持台１３ａを介して台車１２に設置されている。支持台１３ａは、例えば上部フレーム１２ａ同士をＹ方向に連結するビーム部材上に立設される。ホッパ１３には、例えば、材料Ｃが最大貯留量を超えないように、連続搬送装置４による搬送を停止させるためのセンサが設けられていてもよい。

ベルトフィーダ１４は、ホッパ１３の下方に設置され、ホッパ１３からの材料Ｃの排出量（切出し量）を制御（定量切出し）する。具体的には、ベルトフィーダ１４では、ホッパ１３の下端部との離間距離（ゲート高さ）と、ベルトフィーダ１４の駆動部１４ａの運転速度とを適宜変更することで、切出し量が変更される。例えば、ベルトフィーダ１４の有効幅が８００ｍｍの場合、ゲート高さを３０ｃｍ、運転速度を２５ｍ／ｍｉｎとすることで、切出し量は６００ｔ／ｈとなる。図２に示されるように、ベルトフィーダ１４は、搬送方向の下流側の端部から材料Ｃをベルトコンベア１５に排出する。

ベルトコンベア１５は、運搬車両Ｔに積み込む積込み用ベルトコンベアである。ベルトコンベア１５は、例えば駆動部１５ａによりベルトが駆動され、ホッパ１３から排出されてベルトフィーダ１４で切り出された材料Ｃを移送する。ベルトコンベア１５は、搬送方向の下流側（終点側あるいは荷卸し側）にガード１５ｃと、シュート１５ｄと、を有している。ガード１５ｃが、搬送された材料Ｃを受け止めてシュート１５ｄに案内する。シュート１５ｄは、搬送された材料Ｃを運搬車両Ｔの荷台に積み込む。

ベルトコンベア１５は、搬送方向の上流側（基点側あるいは積荷側）がベルトフィーダ１４の下方に配置されると共に、当該上流側の端部が台車１２に支持されて片持ち状に配置されている。具体的には、ベルトコンベア１５は、例えば鉄製のトラス構造を有するブーム１５ｂを有している。ブーム１５ｂは、例えば１５ｍの長さとされ、台車１２が位置する斜面ＥＳから運搬車両Ｔを離間させる。

図３に示されるように、昇降機構１６は、走行路１１に沿って昇降する台車１２の停止位置を変更可能であり、台車１２の停止位置を変更することで、ベルトコンベア１５の高さ位置を調節する。昇降機構１６は、複合滑車部１６Ｘ、バランス部１６Ｙ、及び引上部１６Ｚを備えている。なお、走行路１１の鋼製レール１１ｄには、複合滑車部１６Ｘの一部が取り付けられる、天端側ビーム１１ｃが固定されている。

天端側ビーム１１ｃは、鋼製レール１１ｄの天端側端部において取付部１１ｂを介して設けられている。天端側ビーム１１ｃは、走行路１１の鋼製レール１１ｄ同士を連結し、第１滑車１６ａ及び第３滑車１６ｅが取り付けられる。天端側ビーム１１ｃとしては、例えばＨ型鋼が用いられる。

複合滑車部１６Ｘは、第１滑車１６ａと、第２滑車１６ｂと、引上げワイヤ１６ｗとを備えている。第１滑車１６ａ及び第２滑車１６ｂは、引上げワイヤ１６ｗの一端側が第２滑車１６ｂの軸部に固定される複合滑車構造になっている。第１滑車１６ａは、例えば天端側ビーム１１ｃの天端とは反対側に取り付けられている。第２滑車１６ｂは、例えば２台ずつバランスビーム１６ｃの天端側に取り付けられている。

複合滑車部１６Ｘは、第１滑車１６ａ及び第２滑車１６ｂをそれぞれ４台備えている。複合滑車部１６Ｘでは、引上げワイヤ１６ｗがそれぞれの第１滑車１６ａ及び第２滑車１６ｂについて５本掛けとされ、複合滑車部１６Ｘ全体として２０本掛けとされている。これにより、台車１２を昇降させるために引上部１６Ｚが引き上げる力を低減することができる。引上げワイヤ１６ｗとしては、例えば直径１１．７ｍｍのワイヤロープが用いられる。

バランス部１６Ｙは、バランスビーム１６ｃと、支点１６ｄとを備えている。バランスビーム１６ｃは、２台の第２滑車１６ｂに対して１個設けられ、当該２台の第２滑車１６ｂからの引上げ力を台車側ビーム１２ｅに伝達する。バランスビーム１６ｃは、例えば断面角型の鋼管が用いられ、斜面ＥＳに直交する方向から見て略Ｔ字型を呈している。

バランスビーム１６ｃには、２台の第２滑車１６ｂが両端側にバランス良く取り付けられており、バランスビーム１６ｃの略中央は、支点１６ｄを介して突起部１２ｆに軸支されている。これにより、バランスビーム１６ｃは、２台の第２滑車１６ｂから受ける力（天端方向に引き上げる力）をバランスさせながら台車側ビーム１２ｅに伝達する（イコライザ構造）。

引上部１６Ｚは、第３滑車１６ｅと、ウインチ１６ｆと、アンカー１６ｇとを備えている。第３滑車１６ｅは、例えば天端側ビーム１１ｃの天端側の側面に取り付けられ、引上げワイヤ１６ｗの向きを変更する。第３滑車１６ｅは、例えば第２滑車１６ｂから延びる引上げワイヤ１６ｗの向きを、走行路１１に沿う方向から斜面ＥＳ（又は先行打設面２）に近付く方向へ変更する。引上げワイヤ１６ｗは、ウインチ１６ｆに接続されている。

ウインチ１６ｆは、引上げワイヤ１６ｗを巻き取る装置であり、ここでは動力源としての油圧ユニットを含んでいる。ウインチ１６ｆでは、例えば出力が１．５ｋＷの油圧ユニットが用いられる。ウインチ１６ｆの天端側は、アンカー１６ｇに接続されている。

アンカー１６ｇは、引上力によるウインチ１６ｆの移動を制止する。アンカー１６ｇは、例えば逆Ｕ字状を呈する鋼製棒材であり、その両端側が先行打設面２に埋設されると共に、その中央部が先行打設面２の表面に露出される。アンカー１６ｇとしては、例えば直径３８ｍｍの鉄製の丸棒が用いられる。

図２、及び図４に示されるように、旋回機構１７は、ベルトコンベア１５の上流側におけるブーム１５ｂを台車１２に対して回転可能に支持して、ベルトコンベア１５を水平方向に旋回可能とする。旋回機構１７は、上部フレーム１７ａ、アウタレース１７ｂ、インナレース１７ｃ、下部フレーム１７ｄ、旋回モータＭ、フランジＭｆ、ピニオンギアＰＧ、及びリングギアＲＧを有している。

上部フレーム１７ａは、ベルトコンベア１５の上流側の端部が取り付けられる。上部フレーム１７ａの下面側には、アウタレース１７ｂが固定されている。アウタレース１７ｂは、Ｚ方向を軸とする円環状を呈しており、内側にはボールＢＬを介してインナレース１７ｃが配置されている。インナレース１７ｃは、Ｚ方向を軸とする円環状を呈しており、アウタレース１７ｂに対して回転可能であると共に、下部フレーム１７ｄに固定されている。インナレース１７ｃの内側には、リングギアＲＧが形成されている。

旋回モータＭは、旋回機構１７を回転させる動力源であり、例えば油圧モータが用いられる。旋回モータＭは、図示しない電動油圧ポンプの油圧により駆動され、例えば出力が３００Ｗ、最大吐出圧が７０ＭＰａ、最大吐出量が２Ｌ／ｍｉｎとされている。旋回モータＭは、例えばフランジＭｆを介して上部フレーム１７ａに固定されている。

旋回モータＭは、そのピニオンギアＰＧがリングギアＲＧと嵌合している。ピニオンギアＰＧは、リングギアＲＧを回転させることで、インナレース１７ｃ及び下部フレーム１７ｄに対して上部フレーム１７ａを相対的に回転させる。これにより上部フレーム１７ａに取り付けられたベルトコンベア１５が旋回可能となる。ベルトコンベア１５が旋回可能な範囲としては、例えば水平面に沿って、Ｘ方向に対して上流方向及び下流方向にそれぞれ３０°とされる。

傾斜角度調整機構１８は、ベルトコンベア１５の搬送方向が水平面に対して傾斜する角度（傾斜角度）を調整する機構である。傾斜角度調整機構１８は、吊りワイヤ１８ａと、手動ウインチ１８ｂとを有している。吊りワイヤ１８ａは、上端側が首振り部１８ｃに取り付けられると共に、下端側が取付部１８ｄに取り付けられ、ブーム１５ｂを吊って支持する。手動ウインチ１８ｂは、吊りワイヤ１８ａを巻き取る装置であり、ここではレバーを手動で操作することで吊りワイヤ１８ａが巻き取られる。首振り部１８ｃは、支持枠１８ｅの上端部において水平方向に回転可能に軸支されている。支持枠１８ｅは、例えば中段フレーム１２ｄに立設された縦フレーム１２ｃによって下方から支持されている。支持枠１８ｅは、例えば断面角型の鋼管が用いられる。

傾斜角度調整機構１８では、手動ウインチ１８ｂによって首振り部１８ｃと取付部１８ｄとの間の吊りワイヤ１８ａの長さが調整されることで、ベルトコンベア１５の傾斜角度が調整される。なお、ベルトコンベア１５は、上記傾斜角度の調整が可能な程度の遊びを有して旋回機構１７に対して固定されている。

以上のように構成された積込みシステム１では、製造設備３で材料Ｃが製造され、製造された材料Ｃが連続搬送装置４によりホッパ１３に連続的に搬送される。ホッパ１３では、連続搬送装置４から受け入れた材料Ｃが一時的に貯留される。

ここで、従来の装置では、急傾斜コンベアで搬送された材料Ｃが直接にブームコンベアに送られる構成であったため、断続的又は定期的に配車される運搬車両Ｔに応じて、例えば急傾斜コンベアの搬送速度を速くしたり遅くしたりして材料Ｃの供給量を制御する必要があった。しかし、急傾斜コンベアの搬送速度の変化に対して材料Ｃの供給量の変化が追従しづらい等、実際上は材料Ｃの供給制御が困難であった。また、急傾斜コンベアによる輸送量をコントロールする際、材料Ｃの輸送量が実際に変化するまでには時間を要するため、例えば運搬車両Ｔの入替り期間等、輸送量をコントロールするたびに余計な待機時間が発生し、効率良く堤体Ｂの構築作業をすることができなかった。なお、運搬車両Ｔの入替り期間とは、例えば、シュート１５ｄから材料Ｃを積み込まれた運搬車両Ｔが堤体面ＢＳの打設位置へ材料Ｃを運搬するためにシュート１５ｄの下方位置から離れてから、シュート１５ｄの下方位置に次の運搬車両Ｔが停車するまでの期間である。

この点、実施形態に係る積込みシステム１は、材料Ｃを連続的に製造すると共に、製造した材料Ｃをホッパ１３に連続的に搬送し、ホッパ１３によって連続搬送装置４から受け入れた材料Ｃが一時的に貯留される。これにより、シュート１５ｄの下方における運搬車両Ｔの入替り期間においても、連続搬送装置４の運転を停止することなく連続的に材料Ｃを搬送でき、連続搬送装置４がホッパ１３へ材料Ｃを連続供給することが可能となる。そして、連続搬送装置４が材料Ｃの輸送量をコントロールすることで生じる待機時間が抑制されると共に、材料Ｃがベルトフィーダ１４によってベルトコンベア１５へ適量排出されることより、供給量を制御して材料Ｃを運搬車両Ｔに滞りなく積み込むことができる。

また、以上のように構成された積込み装置１０では、走行路１１に沿って昇降する台車１２の停止位置が昇降機構１６により制御され、ベルトコンベア１５の高さ位置が調節される。堤体Ｂの構築が進むにつれて、堤体面ＢＳのＺ方向位置（堤体面ＢＳの標高）が徐々に高くなるところ、台車１２の位置を走行路１１の任意の位置に設定することで、運搬車両Ｔに材料Ｃを積み込むために最適なベルトコンベア１５の高さ位置とすることができる。

また、積込み装置１０では、傾斜角度調整機構１８によりベルトコンベア１５の傾斜角度が調整可能とされている。これにより、ベルトコンベア１５の傾斜角度が容易に調整され、材料Ｃの積込みのために最適な傾斜角度とすることができる。特に、ベルトコンベア１５の傾斜角度が調整されることで、材料Ｃを積み込む際におけるシュート１５ｄの下端部と運搬車両Ｔの荷台との離間距離が調整され、材料Ｃがシュート１５ｄから運搬車両Ｔの荷台に落下する高さを調整できる。ここで、材料Ｃがシュート１５ｄから運搬車両Ｔの荷台に落下する高さが過剰となると、例えば材料Ｃの成分の分離等の不都合が発生することがある。この点、傾斜角度調整機構１８により上記離間距離を容易に調整できるため、材料Ｃの成分の分離等を防止することができる。

積込み装置１０では、ベルトコンベア１５により斜面ＥＳから離れた位置に停止された運搬車両Ｔに対して材料Ｃが積み込まれる。このように斜面ＥＳから離れた位置で材料Ｃの積込み作業を行うことで、運搬車両Ｔが斜面ＥＳと干渉することが回避され、堤体ＢのＺ方向の厚みが薄くなる斜面ＥＳ側に運搬車両Ｔが近付くことが回避される。そして、積込み装置１０では、ベルトコンベア１５が上流側の端部において台車１２に支持されて片持ち状に配置され、斜面ＥＳ側から運搬車両Ｔ側に向かって片持ち梁状に延びている。つまり、積込み装置１０では、ベルトコンベア１５の下方の堤体面ＢＳにブーム１５ｂを支持する支柱等が設けられないため、運搬車両Ｔがベルトコンベア１５の下方において走行又は停車することが容易となり、また、ベルトコンベア１５の下方における堤体Ｂの構築作業が妨げられることがない。

積込み装置１０では、旋回機構１７によりベルトコンベア１５が水平方向に旋回可能とされている。ここで、例えば、堤体Ｂには内部構造物（例えば、監査廊）が設けられるところ、ベルトコンベア１５の下方に内部構造物が位置する場合、堤体Ｂの構築作業が妨げられる。この点、積込み装置１０では、ベルトコンベア１５を水平方向に旋回させて、ベルトコンベア１５の下方における堤体Ｂの構築作業を妨げることのない位置において、運搬車両Ｔに材料Ｃが積み込まれる。

次に、図１及び図５を参照して、積込みシステム１（積込み装置１０）を用いる堤体Ｂの構築方法について説明する。図５（ａ）は、実施形態に係る堤体の構築方法を説明するための図である。図５（ｂ）は、実施形態に係る堤体の構築方法を説明するための別の図である。図５（ｃ）は、（ａ）のVｃ−Vｃ線に沿う一部断面図である。図５（ｄ）は、（ｂ）のVｄ−Vｄ線に沿う一部断面図である。

堤体Ｂの構築としては、例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、例えば、材料Ｃが運搬車両Ｔで打込み場所まで運搬され、堤体面ＢＳ上に材料Ｃが打設されて、打設面ＣＳが形成される。打設面ＣＳは、例えば、締固め機等により締め固められたＺ方向の厚み２５ｃｍの層が４層重ねられ、Ｚ方向の打込み高さが１ｍの層として形成される。

打設面ＣＳは、例えばＹ方向に沿う打ち継ぎ目（横継目）を介して水平面に沿ってＸ方向に延ばされる。打設面ＣＳがＸ方向に延ばされることで、水平面に沿う平坦面として堤体面ＢＳが形成される。このように、堤体面ＢＳを順次積み重ねて構築することにより、堤体ＢはＺ方向に延びるように構築される。

ここで、打設面ＣＳでは、材料Ｃが打設された後に所定の強度を発揮するために、打設後の材料Ｃが一定時間養生される。また、その打設面ＣＳの上に更に材料Ｃを打設するための前処理として、打設面ＣＳの表面処理（グリーンカット）が打設面ＣＳの硬化前に行われる。グリーンカットは、例えば硬化前の打設面ＣＳの表面が薄く削り取られると共に、薄くモルタルが敷かれる処理である。例えば、グリーンカットは、当該打設面ＣＳの打設後、数時間経過後（コンクリートの硬化後）に行われる。つまり、材料Ｃの打設後一定時間、運搬車両Ｔは打設面ＣＳ上に進入することができない。

また、運搬車両Ｔへ材料Ｃを積み込む位置に堤体Ｂの内部構造物（例えば、監査廊）が位置する場合、運搬車両Ｔは積込み位置に進入することができない。このように、運搬車両Ｔへの材料Ｃの積み込みが困難となる場合があり、堤体Ｂの構築作業の滞りが生じ得る。特に、運搬車両Ｔへの材料Ｃの積込み位置が容易に変更できない積込み装置にあっては、堤体Ｂの構築作業の長期化を招いていた。

この点、積込みシステム１（積込み装置１０）を用いる堤体Ｂの構築方法では、ベルトコンベア１５が旋回可能な範囲について、ベルトコンベア１５の下方の堤体面ＢＳに堤体Ｂの軸方向に沿う縦継目Ｊを設け、縦継目Ｊにより堤体面ＢＳを、例えば２つのブロックＢ１，Ｂ２に分割し、各ブロックＢ１，Ｂ２ごとに堤体Ｂを別々に順次構築する。縦継目Ｊとしては、例えば、図５（ｃ）に示されるように、アングル材の支柱と金網とで構成される柵としてもよく、図５（ｄ）に示されるように、打設面ＣＳのＺ方向の打込み高さを１としてＹ方向に２の長さとなる傾斜面としてもよい。

このブロックＢ１，Ｂ２では、一のブロックにおける堤体構築作業の状況によっては、他のブロックの堤体構築作業を先にすることで、堤体構築作業の滞りが回避される。この際、片持ち梁状に延びるベルトコンベア１５を旋回機構１７で旋回することで、材料Ｃを運搬車両Ｔに積み込む位置は、一のブロックにおける堤体面ＢＳから他のブロックにおける堤体面ＢＳへ、容易に変更される。例えば、ブロックＢ１の打設面ＣＳの養生中など、運搬車両Ｔが打設面ＣＳ上に進入することができない場合、ベルトコンベア１５を旋回させることで、運搬車両Ｔが進入可能なブロックＢ２において、運搬車両Ｔへ材料Ｃを積み込んで堤体構築作業を継続することができる。

また、この堤体Ｂの構築方法では、堤体Ｂの天端に設けられた製造設備３によって材料Ｃを製造し、斜面ＥＳに沿って配置された連続搬送装置４によって、製造設備３で製造した材料Ｃをホッパ１３に連続的に搬送することにより、ホッパ１３への材料Ｃの連続供給が実現される。

以上、本実施形態に係る積込み装置１０によれば、ベルトコンベア１５により、斜面ＥＳから離れた位置に停止された運搬車両Ｔに対して材料Ｃが積み込まれる。また、材料Ｃはホッパ１３によって一時的に貯留されると共に、ベルトフィーダ１４によって適量の材料Ｃがベルトコンベア１５へ排出される。これにより、ベルトコンベア１５における材料Ｃの供給量が制御可能とされ、供給量が制御されて運搬車両Ｔに材料Ｃが積み込まれる。また、ホッパ１３に貯留されている材料Ｃに加えて、ホッパ１３が受け入れる材料Ｃの双方が運搬車両Ｔへ供給されることで、運搬車両Ｔに積み込むための所要時間が低減され、運搬車両Ｔの待機時間が低減される。その結果、堤体構築の効率を向上することができる。

また、積込み装置１０では、昇降機構１６により台車１２の位置が走行路１１の任意の位置に設定される。これにより、材料Ｃの積込みのためにベルトコンベア１５の高さを最適な位置とすることができる。

また、積込み装置１０では、傾斜角度調整機構１８によりベルトコンベア１５の傾斜角度が調整可能とされている。これにより、ベルトコンベア１５の傾斜角度が容易に調整され、材料Ｃの積込みのために最適な傾斜角度とすることができる。

また、積込み装置１０では、ベルトコンベア１５は、上流側の端部が台車１２に支持されて片持ち状に配置され、斜面ＥＳ側から運搬車両Ｔ側に向かって片持ち梁状に延びている。これにより、ベルトコンベア１５の下方における堤体Ｂの構築作業を妨げることなく、運搬車両Ｔを用いて材料Ｃの運搬作業を行うことができる。また、旋回機構１７によりベルトコンベア１５が水平方向に旋回することで、ベルトコンベア１５の下方における堤体Ｂの構築作業を妨げることのない位置において運搬車両Ｔに材料Ｃを積み込むことができる。その結果、堤体構築の効率を向上することができる。

本実施形態に係る積込みシステム１によれば、製造設備３により材料Ｃが製造されると共に、製造した材料Ｃが連続搬送装置４によりホッパ１３に連続的に搬送される。これにより、積込み装置１０における材料Ｃの供給量が制御可能であるため、連続搬送装置４における材料Ｃの搬送量の制御が不要となり、ホッパ１３への材料Ｃの連続供給が実現される。その結果、効率良く堤体Ｂの構築作業をすることができる。

本実施形態に係る堤体Ｂの構築方法によれば、ベルトコンベア１５の下方の堤体面ＢＳに堤体Ｂの軸方向に沿う縦継目Ｊを設け、縦継目Ｊにより堤体面ＢＳをブロックＢ１，Ｂ２に分割し、ブロックＢ１，Ｂ２ごとに堤体Ｂを別々に順次構築する。この堤体Ｂの構築方法によれば、縦継目Ｊにより堤体面ＢＳをブロックＢ１，Ｂ２に分割することで、一のブロックにおける堤体構築作業の状況によっては、他のブロックの堤体構築作業を先にすることができる。従って、ブロックＢ１，Ｂ２ごとに堤体Ｂを別々に順次構築することで、堤体構築作業の滞りを抑制でき、堤体構築の効率を向上することができる。

本実施形態に係る堤体Ｂの構築方法によれば、一のブロックＢ１の堤体面ＢＳ上に位置するようにベルトコンベア１５が旋回され、当該ブロックＢ１の堤体Ｂ（打設面ＣＳ）が構築され、他のブロックＢ２の堤体面ＢＳ上に位置するようにベルトコンベア１５が旋回され、当該ブロックＢ２の堤体Ｂが構築されるようにして、ブロックＢ１，Ｂ２ごとに堤体が別々に順次構築される。これにより、片持ち梁状に延びるベルトコンベア１５が旋回することで、材料Ｃを運搬車両Ｔに積み込む位置は、一のブロックＢ１における堤体面ＢＳから他のブロックＢ２における堤体面ＢＳへ、容易に変更される。従って、ブロックＢ１，Ｂ２ごとに堤体Ｂを別々に順次構築することが容易となる結果、堤体構築の効率を向上することができる。

また、上記の堤体Ｂの構築方法において、堤体Ｂの天端に設けられた製造設備３によって材料Ｃが製造され、斜面ＥＳに沿って配置された連続搬送装置４によって、製造設備３で製造された材料Ｃがホッパ１３に連続的に搬送される。これにより、積込み装置１０における材料Ｃの供給量が制御可能であるため、連続搬送装置４における材料Ｃの搬送量の制御が不要となり、ホッパ１３への材料Ｃの連続供給が実現されることから、各ブロックＢ１，Ｂ２ごとに堤体Ｂを別々に順次構築することにより堤体構築作業の滞りを抑制できる作用効果が一層顕著なものとなる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、縦継目Ｊにより堤体面ＢＳを２つのブロックＢ１，Ｂ２に分割する場合を例示したが、縦継目Ｊにより堤体面ＢＳを２以上のブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・に分割してもよい。また、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示した縦継目Ｊの態様は、説明のための一例であって、これらに限定されるものではない。

１…積込みシステム、３…製造設備、４…連続搬送装置、１０…積込み装置、１１…走行路、１２…台車、１３…ホッパ、１４…ベルトフィーダ（排出量制御部）、１５…ベルトコンベア、１６…昇降機構、１７…旋回機構、Ｂ…堤体、Ｃ…材料、Ｔ…運搬車両、ＥＳ…斜面。

Claims (9)

1. 堤体を構築するための材料を運搬車両に積み込むための積込み装置であって、
   斜面に沿って配置された走行路と、
   前記走行路に沿って昇降可能な台車と、
   前記台車に設置され、前記材料を受け入れるホッパと、
   前記ホッパからの前記材料の排出量を制御する排出量制御部と、
   前記排出量制御部から排出された前記材料を移送して前記運搬車両に積み込むベルトコンベアと、を備え、
   前記排出量制御部は、前記ホッパの下方に設置されたベルトフィーダであり、前記ベルトフィーダの駆動部の運転速度を変更することで切出し量が変更され、
   前記ベルトコンベアは、搬送方向の上流側が前記ベルトフィーダの下方に配置されると共に、前記上流側の端部が前記台車に支持されて片持ち状に配置されている積込み装置。
2. 前記ベルトフィーダの搬送方向に沿う長さは、前記ベルトコンベアの前記搬送方向に沿う長さよりも短い請求項１記載の積込み装置。
3. 前記台車の上部には、支持台が立設されており、
   前記ホッパ及び前記ベルトフィーダは、前記支持台を介して前記台車に設置されている請求項１または２記載の積込み装置。
4. 前記ベルトフィーダの搬送方向の下流側の端部は、前記ベルトコンベアの前記上流側の端部が前記台車に支持されている位置の上方に配置されている請求項１〜３の何れか一項に記載の積込み装置。
5. 前記走行路に沿って昇降する前記台車の停止位置を制御して、前記ベルトコンベアを昇降させる昇降機構を更に備える請求項１〜４の何れか一項に記載の積込み装置。
6. 前記ベルトコンベアの搬送方向が水平面に対して傾斜する角度を調整可能な傾斜角度調整機構、及び、前記ベルトコンベアの前記上流側の端部を前記台車に対して回転可能に支持して前記ベルトコンベアを水平方向に旋回可能とする旋回機構の少なくとも何れか一方を更に備える請求項１〜５の何れか一項に記載の積込み装置。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の積込み装置と、
   前記材料を製造する製造設備と、
   前記製造設備で製造した前記材料を前記ホッパに連続的に搬送する連続搬送装置と、を備える積込みシステム。
8. 請求項１〜６の何れか一項に記載の積込み装置または請求項７記載の積込みシステムを用いて堤体を構築する堤体の構築方法。
9. 請求項１〜６の何れか一項に記載の積込み装置または請求項７記載の積込みシステムを用いる堤体の構築方法であって、
   前記ベルトコンベアの下方の堤体面に前記堤体の軸方向に沿う縦継目を設け、
   前記縦継目により前記堤体面を２以上のブロックに分割し、
   一の前記ブロックの前記堤体面上に位置するように前記ベルトコンベアを旋回させ、当該ブロックの前記堤体を構築し、他の前記ブロックの前記堤体面上に位置するように前記ベルトコンベアを旋回させ、当該ブロックの前記堤体を構築するようにして、前記２以上のブロックごとに前記堤体を別々に順次構築する堤体の構築方法。

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