JP7097286B2

JP7097286B2 - 切羽におけるずり搬出方法

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Publication number: JP7097286B2
Application number: JP2018233422A
Authority: JP
Inventors: 廉樹浅沼; 浩章浅田; 達也野間; 照之山田; 陽介松尾
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2022-07-07
Anticipated expiration: 2038-12-13
Also published as: JP2020094424A

Description

本発明は切羽におけるずり搬出方法に関する。

山岳地のトンネル工事では、岩盤を掘削する工法として発破工法が採用されている。
この発破工法では、ドリルジャンボにより切羽に多数の装薬孔を例えば３０から５０ｃｍの深さで穿孔する装薬孔穿孔工程が行なわれる。
装薬孔穿孔工程後、ドリルジャンボは切羽から退避し、また、切羽ではそれら装薬孔にそれぞれ雷管を取り付けた爆薬を挿入する爆薬挿入工程が行われ、続いて雷管を介して爆薬を爆破し切羽を掘削する爆破工程が行なわれる。爆破工程では例えば数メートルの掘削がなされる。
爆破工程後、削岩機を用いた手作業によるトンネル壁面やトンネル床面の掘削工程が行なわれ、トンネル壁面が所定の円筒面形状にトンネル床面が平坦面形状に形作られ、また、多数の装薬孔を穿孔し易いように切羽が平坦面形状に形作られる。

従来、トンネル工事において、爆破工程および削岩機で掘削されたずりを坑口へ搬送する場合、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、切羽側においてトンネル１３の幅方向の一方の側部にクラッシャー１６、テールピース台車１８を配置し、テールピース台車１８から坑口に向かって連続ベルトコンベア装置１９を延在させている。
そして、切羽で発生したずりをホイールローダー１２などの油圧ショベルにより掻き取り、クラッシャー１６まで運搬してクラッシャー１６のホッパー１６０２に投入し、クラッシャー１６で破砕された掘削ずりをクラッシャー１６からテールピース台車１８を経て連続ベルトコンベア装置１９に積載し、ずりを連続ベルトコンベア装置１９によって坑口に向けて搬送する。

連続ベルトコンベア装置１９は、切羽１０側に配置されたテールピース台車１８と、坑口近傍に配置されゴムベルトを駆動するドライブ装置と、坑口近傍に配置されゴムベルトを収容するストレージカセットと、坑口近傍に配置されゴムベルトにテンションを与えるベルト緊張装置などを含んで構成されている。
ストレージカセットは３００ｍ程度の長さのゴムベルトを収容しており、切羽１０が所定距離、例えば３０ｍ前進する毎に、クラッシャー１６、テールピース台車１８を３０ｍ前進させると共に、ストレージカセットから６０ｍ分（往路３０ｍ、復路３０ｍ）のゴムベルトを延伸させている。
そして、ストレージカセットに収容されていた全てのゴムベルトが延伸された場合は、ゴムベルトの中間部を切断し、新たに３００ｍ分のゴムベルトを継ぎ足し、ストレージカセットにゴムベルトを収容するようにしている。

特開２０１１－０４７２０９号公報

ところで、爆破工程における爆風の影響を避けるため、切羽１０から少なくとも約１００ｍ程度坑口側に離れた箇所にクラッシャー１６、テールピース台車１８を配置している。
この１００ｍの距離は、ストレージカセットに収容されたゴムベルトを延伸させる直前の状態では、１００ｍから１３０ｍに大きくなる。
そのため、ホイールローダー１２は、切羽１０で発生した掘削ずりを掻き取った後、１００ｍから１３０ｍ程度走行してクラッシャー１６まで運搬し、かつ、掘削ずりをクラッシャー１６に投入後、再度、１００ｍから１３０ｍ程度走行して切羽１０まで戻る必要がある。
また、ホイールローダー１２のバケットから一度にクラッシャー１６のホッパー１６０２にずりを投入すると、クラッシャー１６によるずりの破砕が円滑に行なわれないため、少しずつずりを投入しなければならず、ずりの投入に時間を要する。
そのため、爆破工程毎に、ホイールローダー１２の１００ｍから１３０ｍの距離の往復移動が数十回程度なされ、また、ずりの投入にも時間を要することから、ホイールローダー１２の往復移動に多大な時間を要し、掘削ずりの搬出効率を高める上で不利がある。
トンネルの長さが２ｋｍ、３ｋｍと長くなればなるほどホイールローダー１２の往復移動の回数は増え、ホイールローダー１２の往復移動に要する時間は増えることから、このようなずりの搬出効率を高める上での不利はより顕著となり、トンネル工事の施工期間の短縮化、コストダウンを図る上で不利となる。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであり、その目的は、切羽におけるずりの搬出を効率良く行なえ、トンネル工事の施工期間の短縮化、コストダウンを図る上で有利な切羽におけるずり搬出方法を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、切羽を爆破して切羽を掘削する爆破工程と、前記爆破工程後、爆破により掘削されたずりを油圧ショベルにより切羽から坑口側に離れた箇所に運搬するずり運搬工程とを備え、前記爆破工程における爆風の影響を避けるため切羽から離れた箇所に配置したクラッシャーにより前記油圧ショベルにより運搬されたずりを破砕し、破砕したずりをテールピース台車から連続ベルトコンベヤ装置により坑口に搬送するトンネル工事におけるずりの排出方法であって、第１走行体と、前記第１走行体に設けられトンネル床面上のずりの掻き込みを可能としたずり掻き込み機構と、第１積み込み機構とを有するずり積み込み機を設け、第２走行体と、ずりの積載を可能としたずり積載部および前記積載部のずりの前記クラッシャーのホッパーへの投下を可能とする第２積み込み機構とを有するずり運搬車を設け、爆破工程後、トンネルの延在方向において切羽と前記クラッシャーとの中間地点にずり仮置き場を設け、前記ずり積み込み機を前記ずり仮置き場に配置すると共に、前記ずり積み込み機の坑口側に前記ずり運搬車を配置し、前記油圧ショベルを切羽と前記ずり仮置き場との間で往復移動させ切羽のずりを前記ずり仮置き場に運搬して積載し、前記ずり仮置き場に積載されたずりを、前記ずり積み込み機の前記ずり掻き込み機構により掻き込んで前記第１積み込み機構により前記ずり運搬車の前記ずり積載部に積み込み、前記ずり運搬車を前記ずり積み込み機と前記クラッシャーのホッパーとの間で往復移動させ、前記ずり運搬車の前記ずり積載部に積載されたずりを前記第２積み込み機構により前記クラッシャーのホッパーに投入するようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、前記ずり仮置き場が設けられる前記中間地点は、トンネルの延在方向において切羽と前記クラッシャーとの中央よりも切羽寄りの箇所であることを特徴とする。
また、本発明は、前記第１積み込み機構は、前記ずり掻き込み機構により掻き込まれたずりを前記ずり運搬車の前記ずり積載部に積み込む第１コンベア装置で構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第１コンベア装置は、トンネル延在方向に沿って延在し、切羽側の端部がトンネル床面上に位置し、坑口側に至るにつれて次第に上昇する傾斜を有し、坑口側の端部は、前記ずり運搬車の前記ずり積載部へのずりの落下が可能な高さで設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、平面視した場合、前記第１コンベア装置の切羽側の端部は、前記第１走行体よりも切羽側に突出し、前記第１コンベア装置の坑口側の端部は、前記第１走行体よりも坑口側に突出していることを特徴とする。
また、本発明は、前記ずり積載部および前記第２積み込み部は、前記ずり積み込み機からのずりの積載を可能とし、かつ、積載されたずりの前記クラッシャーのホッパーへの落下を可能とする第２コンベア装置で構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第２コンベア装置は、トンネル延在方向に沿って水平に延在し、前記第２コンベア装置の搬送路の下流端である坑口側の端部は、平面視した場合、前記第２走行体よりも坑口側に突出していることを特徴とする。
また、本発明は、前記ずり積載部のずりの積載量は、前記油圧ショベルによるずりの運搬量の複数倍であることを特徴とする。

本発明によれば、切羽とクラッシャーとの中間地点にずり仮置き場を設け、従来の油圧ショベルに加え、ずり積み込み機、ずり運搬車を使用することにより、爆破工程後の切羽のずりの後処理を、従来に比べて短時間で済ませることができ、トンネル工事の効率化を図り、トンネル工事の施工期間の短縮化を図る上で有利となる。
また、ずり仮置き場が設けられる中間地点を、トンネルの延在方向において切羽とクラッシャーとの中央よりも切羽寄りの箇所に設けると、油圧ショベルの移動距離を短縮でき、爆破工程後の切羽のずりの後処理を、従来に比べて短時間で済ませる上で有利となる。
また、第１積み込み機構を第１コンベア装置で構成すると、ずり運搬車へのずりの積載が円滑に迅速に行なう上で有利となり、トンネル工事の施工期間の短縮化を図る上で有利となる。
また、傾斜を持たせて第１コンベア装置を構成すると、ずり掻き込み機構によるずり仮置き場から第１コンベア装置へのずりの移送を確実に迅速に行なう上で有利となり、また、第１コンベア装置からずり運搬車へのずりの移送を確実に迅速に行なう上で有利となる。
また、第１コンベア装置の切羽側の端部を、第１走行体よりも切羽側に突出させ、第１コンベア装置の坑口側の端部を、第１走行体よりも坑口側に突出させると、ずり掻き込み機構によるずり仮置き場から第１コンベア装置へのずりの移送を確実に迅速に行なう上で有利となり、また、第１コンベア装置からずり運搬車へのずりの移送を確実に迅速に行なう上で有利となる。
また、ずり積載部および第２積み込み部を第２コンベア装置で構成すると、クラッシャーのホッパーへのずりの投入を少量ずつ連続して行なえるので、クラッシャーによるずりの破砕を円滑に行なう上で有利となり、連続ベルトコンベア装置によるずりの坑口側への搬送を円滑に行なう上で有利となる。
また、第２コンベア装置は、トンネル延在方向に沿って水平に延在し、第２コンベア装置の搬送路の下流端である切羽側の端部は、平面視した場合、第２走行体よりも坑口側に突出しているので、ずり運搬車をホッパーの切羽側に位置を合わせた状態で簡単に停止させる上で有利となり、第２コンベア装置からクラッシャーのホッパーへのずりの投入を確実に行なう上で有利となる。
また、ずり積載部のずりの積載量は、油圧ショベルによるずりの運搬量の複数倍であるので、ずり運搬車がずり仮置き場とクラッシャーのホッパーとの間を往復する回数を少なくでき、爆破工程後の切羽のずりの後処理を短時間で済ませる上で有利となり、トンネル工事の効率化を図り、トンネル工事の施工期間の短縮化を図る上で有利となる。

実施の形態のずりの移送の説明図で、（Ａ）はずり運搬車がずり積み込み機の抗口側に停止している状態を示し、（Ｂ）はずり運搬車がクラッシャーのホッパーの抗口側に停止している状態を示している。ずり積み込み機の正面図である。（Ａ）はずり運搬車の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ－Ｃ断面図である。従来のずりの移送の説明図で、（Ａ）はホイールローダーが切羽側で作業している状態を示し、（Ｂ）はホイールローダーからずりがクラッシャーのホッパーに投入される状態を示している。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、切羽１０の付近には一台または複数台のホイールローダー１２が配置され、爆破工程における爆風の影響を避けるため、切羽１０から距離Ｌ離れた箇所に、例えば、約１００ｍ程度坑口側に離れた箇所でトンネル床面１４の幅方向の一側に、坑口側に向けてクラッシャー１６とテールピース台車１８が並べられて配置され、テールピース台車１８から坑口に向かって連続ベルトコンベア装置１９が延在している。

また、トンネル床面１４の幅方向の一側にずり積み込み機２０、ずり運搬車２２が配置されている。
ここでずり積み込み機２０、ずり運搬車２２について説明する。

図２に示すように、ずり積み込み機２０は、第１走行体２４と、ずり掻き込み機構２６と、第１積み込み機構２８とを備えている。
第１走行体２４は、左右一対のクローラ２４０２と、それらクローラ２４０２を正逆転させる駆動部２４０４と、左右一対のクローラ２４０２で支持された機体２４０６とを含んで構成されている。なお、第１走行体２４の構成には従来公知の様々な構成が採用可能である。
ずり掻き込み機構２６は、ブーム３０とずり掻き込み用のバケット３２とを備えている。
ブーム３０は、機体２４０６にブーム支持フレーム３００２、水平旋回部３００４、ブラケット３００６を介して揺動可能に支持された後ブーム３００８と、後ブーム３００８に揺動可能に支持された前ブーム３０１０と、後ブーム３００８を上下に揺動させる後油圧シリンダ３０１２と、前ブーム３０１０を上下に揺動させる前油圧シリンダ３０１４とを備えている。
バケット３２は前ブーム３０１０の先端に上下に揺動可能に設けられ、前ブーム３０１０に、バケット３２を上下に揺動させるバケット油圧シリンダ３２０２が設けられている。なお、このようなブーム３０、バケット３２の構成には従来公知の様々な構成が採用可能である。
なお、後ブーム３００８の後端が結合される水平旋回部３００４は、機体２４０６の幅方向の一側に設けられている。

第１積み込み機構２８は第１コンベア装置３４で構成されている。
第１コンベア装置３４は機体２４０６上で支持され、トンネル１３の延在方向に沿って延在している。
第１コンベア装置３４は、コンベアフレーム３４０２と、駆動ローラ３４０４と、従動ローラ３４０６と、それらローラ３４０４，３４０６に巻装されたベルト３４０８と、ベルト３４０８の張力装置（不図示）と、一対のコンベア側板３４１０、コンベア前板３４１２を含んで構成され、第１コンベア装置３４は機体２４０６の車幅方向の中央に設けられている。
コンベアフレーム３４０２は機体２４０６で支持され、駆動ローラ３４０４、従動ローラ３４０６、ベルト３４０８の張力装置はコンベアフレーム３４０２で支持されている。
ベルト３４０８が駆動ローラ３４０４と従動ローラ３４０６とに巻装されることで、ベルト３４０８の走行によりずりを搬送する第１搬送路３４Ａ（往路）と、この第１搬送路３４Ａの下方に復路３４Ｂが構成され、第１搬送路３４Ａの下面には複数のガイドローラ（不図示）が配置されている。
一対のコンベア側板３４１０は、第１搬送路３４Ａの両側に設けられ、第１搬送路３４Ａの幅方向において第１搬送路３４Ａの両側から次第に高さが大きくなる傾斜を有し、第１搬送路３４Ａによりずりの搬送が円滑になされるように図られている。

第１搬送路３４Ａは、平面視した場合、機体２４０６の幅方向の中央を通り、第１搬送路３４Ａの上流端３４１４は第１走行体２４および機体２４０６よりも切羽１０側に突出しており、第１搬送路３４Ａの下流端３４１６は第１走行体２４および機体２４０６よりも坑口側に大きく突出している。
また、第１搬送路３４Ａは、側面視した場合、上流端３４１４がトンネル床面１４の近傍に位置し、上流端３４１４から下流端３４１６に向かうにつれて次第に上昇する傾斜で設けられている。
そして、下流端３４１６の高さは、下流端３４１６の下方にずり運搬車２２の前部が入りこむことが可能で、下流端３４１６から後述するずり運搬車２２の第２搬送路４２Ａ上にずりを落下できる寸法で設けられている。
コンベア後板３４１２は、第１搬送路３４Ａの上流端３４１４に設けられ、両側のコンベア側板３４１０の後端を接続しており、従動ローラ３４０６はコンベア後板３４１２の切羽１０側に位置している。
バケット３２により掻き取られたずりは、コンベア後板３４１２、両側のコンベア側板３４１０の内側の第１搬送路３４Ａの上流端３４１４に積載され、下流端３４１６からずり運搬車２２のずり積載部３８にずりが落下される。なお、第１コンベア装置３４の構成には従来公知の様々な構成が採用可能である。

図３（Ａ）～（Ｃ）に示すように、ずり運搬車２２は、第２走行体３６と、ずり積載部３８と、第２積み込み機構４０とを備えている。
第２走行体３６は、左右一対のクローラ３６０２と、それらクローラ３６０２を正逆転させる駆動部（不図示）と、左右一対のクローラ３６０２で支持された機体３６０４とを含んで構成されている。なお、第２走行体３６の構成には従来公知の様々な構成が採用可能である。
ずり積載部３８と第２積み込み機構４０は、第２コンベア装置４２を含んで構成されている。
第２コンベア装置４２は機体３６０４上のフレーム３６０６で支持されている。
第２コンベア装置４２は、駆動ローラ４２０２と、従動ローラ４２０４と、それらローラ４２０２、４２０４に巻装されたベルト４２０６と、ベルト４２０６の張力装置（不図示）、一対のコンベア側板４２０８、コンベア後板４２１０、コンベア前板４２１２を含んで構成され、第２コンベア装置４２は機体３６０４の車幅方向の中央に設けられている。
ベルト４２０６が駆動ローラ４２０２と従動ローラ４２０４とに巻装されることで、ベルト４２０６の走行によりずりを搬送する第２搬送路４２Ａ（往路）と、この第２搬送路４２Ａの下方に復路４２Ｂが構成され、第２搬送路４２Ａの下面には複数のガイドローラ（不図示）が配置されている。

第２搬送路４２Ａの下流端は第２走行体３６およびフレーム３６０６よりも坑口側に突出した搬送路突出部４４となっている。この搬送路突出部４４の第２走行体３６およびフレーム３６０６からの突出長さは、搬送路突出部４４の端部をクラッシャー１６のホッパー１６０２の内側に位置させることができる寸法で形成され、搬送路突出部４４のトンネル床面１４からの高さは、ずりをクラッシャー１６のホッパー１６０２に落下できるように、ホッパー１６０２よりも高い高さで設けられている。
一対のコンベア側板４２０８は、フレーム３６０６上の第２搬送路４２Ａの両側に設けられ、第２搬送路４２Ａの幅方向において第２搬送路４２Ａの両側から次第に高さが大きくなる傾斜を有し、コンベア後板４２１０は、第２搬送路４２Ａの上流端に設けられ、コンベア前板４２１２は、第２搬送路４２Ａの下流部分でフレーム３６０６の端部上に設けられている。
コンベア前板４２１２は昇降用油圧シリンダの伸縮により上下動され、コンベア前板４２１２の上下動により開閉されるゲート４２１４が両側のコンベア側板４２０８の抗口側の端部に設けられている。なお、第２コンベア装置４２の構成には従来公知の様々な構成が採用可能である。
なお、本実施の形態ではベルト４２０６の幅が１．４ｍ、一対のコンベア側板４２０８、コンベア後板４２１０、コンベア前板４２１２で構成されるずり積載部３８の平面視の輪郭は長辺が約５.５ｍ、短辺が約３ｍの長方形であり、深さは約１．５ｍであり、ずりの積載量は、後述するホイールローダー１２の一台の運搬量の複数倍、例えば、４から５台分である。

つぎに、ずりの排出方法について説明する。
図１（Ａ）に示すように、爆破工程後、トンネル１３の延在方向において切羽１０とクラッシャー１６との中間地点にずり仮置き場４６が設けられる。
本実施の形態では、ずり仮置き場４６は、トンネル１３の延在方向において切羽１０とクラッシャー１６との中央よりも切羽１０寄りの箇所に設けられる。例えば、切羽１０とクラッシャー１６との距離の約１／４程度の距離だけ切羽１０から離れた箇所に、すなわち、切羽１０から約３０ｍ程度離れた箇所にずり仮置き場４６が設けられる。
ずり仮置き場４６は、トンネル床面１４の幅方向の一側から幅方向の中央に寄せられた箇所に設けられている。
ずり仮置き場４６は、本実施の形態では、トンネル１３の延在方向に沿って細長状に、例えば、約２０ｍ程度延在して設けられる。すなわち、ずり仮置き場４６は、切羽１０から約３０ｍ程度離れた箇所から坑口側に２０ｍの長さにわたって設けられる。
ずり仮置き場４６は、複数のポールや仕切り板などにより、ずり仮置き場４６であることが分かるようにトンネル床面１４に対して区切られている。
なお、ずり仮置き場４６は切羽１０の掘進に対応して前進していく。

爆破工程後、爆破工程で掘削されたずりおよび削岩機で掘削されたずりは油圧ショベルによりずり仮置き場４６に運搬され、本実施の形態ではホイールローダー１２によりずり仮置き場４６に運搬され、ずり仮置き場４６の坑口側から切羽１０側へと積載されていく。
この場合、ホイールローダー１２による搬送距離は約３０ｍ～約５０ｍ程度であり、切羽１０とずり仮置き場４６との往復距離は約６０ｍ～約１００ｍ程度である。

また、ずり仮置き場４６の坑口側に、ずり積み込み機２０と、ずり運搬車２２が配置される。
ずり仮置き場４６に積載されたずりは、ずり積み込み機２０のブーム３０の旋回動作、屈曲動作、バケット３２の上下揺動動作により、ずり仮置き場４６の抗口側から切羽１０側へとバケット３２により掻き取られ、第１コンベア装置３４のコンベア後板３４１２、両側のコンベア側板３４１０の内側の第１搬送路３４Ａの上流端３４１４に積載され、第１搬送路３４Ａの下流端３４１６へと搬送される。
ずり運搬車２２は、ずり積み込み機２０の第１搬送路３４Ａの下流端３４１６の下方に、第２搬送路４２Ａが位置するように配置され、第１コンベア装置３４の下流端３４１６からずりがずり運搬車２２のずり積載部３８に落下しずり積載部３８に積載される。
この場合、ずり運搬車２２のゲート４２１４はコンベア前板４２１２により閉じており、ずり積み込み機２０からのずりは、ずり運搬車２２の第２搬送路４２Ａ上で一対のコンベア側板４２０８、コンベア後板４２１０、コンベア前板４２１２で区画されたずり積載部３８に積載されていく。
ずり仮置き場４６は、切羽１０から約３０ｍ程度離れた箇所から坑口側に２０ｍの長さにわたって設けられ、本実施の形態では、第１走行体２４の長さが約５ｍ、機体３６０４の前端から第１コンベア装置３４の上流端３４１４まで約３.５ｍ、機体３６０４の後端から第１コンベア装置３４の下流端３４１６までの距離が約８．５ｍであることから、ずり運搬車２２は切羽１０から４７ｍ～６７ｍ離れた箇所に位置することになる。
なお、第１コンベア装置３４からずり運搬車２２へのずりの移送時、ずり運搬車２２のずり積載部３８の全域にずりが積載されるように、ずり運搬車２２をトンネル１３の長手方向に移動させるなど任意である。

ずり運搬車２２の第２搬送路４２Ａ上にずりがいっぱいに積載されたならば、ずり積み込み機２０のブーム３０、バケット３２によるずりの掻き込みおよび第２コンベア装置４２のベルト搬送を停止する。
ずり運搬車２２は、クラッシャー１６に向けて走行し、クラッシャー１６のホッパー１６０２の上方に搬送路突出部４４を位置させて停止する。
そして、コンベア前板４２１２を上昇させてゲート４２１４を開放し、第２コンベア装置４２を駆動し、ベルト４２０６を走行させて第２搬送路４２Ａ上に積載されたずりを、クラッシャー１６のホッパー１６０２に落下させる。
第２搬送路４２Ａ上に積載されたずりを全てクラッシャー１６のホッパー１６０２に落下させた後、コンベア前板４２１２を下降させてゲート４２１４を閉塞し、ずり運搬車２２はずり積み込み機２０に向かって走行し、ずり積み込み機２０の第１搬送路３４Ａの下流端３４１６の下方に、ずり積載部３８を位置させて停止し、ずり積み込み機２０からずり仮置き場４６のずりがずり運搬車２２のずり積載部３８に積載される。

クラッシャー１６のホッパー１６０２に投入されたずりは、クラッシャー１６の破砕部で破砕され、クラッシャー１６のベルトコンベア１６０４からテールピース台車１８上で連続ベルトコンベア装置１９の搬送路の上流端に積載され、連続コンベアベルト１９により坑口に向けて搬送される。
このようにホイールローダー１２が切羽１０とずり仮置き場４６との間を往復移動し、また、ずり運搬車２２がずり積み込み機２０とクラッシャー１６のホッパー１６０２との間を往復移動することで、ずり仮置き場４６に積載されたずりがクラッシャー１６のホッパー１６０２に投入され、連続コンベアベルト１９により坑口に向けて搬送される。
上述のようなずり運搬車２２によるずりの移送時、ずり運搬車２２は切羽１０から４７ｍ～６７ｍ離れた箇所に位置し、クラッシャー１６のホッパー１６０２は切羽１０から１００ｍ離れた箇所に位置することから、ずり運搬車２２は片道３３ｍから５３ｍの距離を往復移動することになる。
上述のホイールローダー１２、ずり積み込み機２０、ずり運搬車２２の動作の制御はＡＩによる無人運転で行なってもよく、あるいは、坑外の制御室からの遠隔制御による無人運転で行なってもよく、有人運転で行なってもよい。
なお、爆破工程における爆風の影響を避けるため、ずり運搬車２２、ずり積み込み機２０は、爆破工程の前に、切羽１０から少なくとも約１００ｍ程度坑口側に離れた箇所に退避される。

本実施の形態によれば、ホイールローダー１２は切羽１０のずりを運搬するにあたって、切羽１０とずり仮置き場４６との間を往復すればよく、ずり仮置き場４６は、切羽１０から約３０ｍ程度離れた箇所から坑口に向けて約２０ｍ程度延在しているため、ホイールローダー１２は３０ｍから５０ｍの距離を往復すればよく、従来の１００ｍの距離に比べ短い。
この場合、切羽１０が３０ｍ程度前進する直前の状態では、言い換えると、ストレージカセットに収容されたゴムベルトを延伸させる直前の状態では、ホイールローダー１２は６０ｍから８０ｍの距離を往復すればよく、従来の距離の１３０ｍに従来に比べて短い。
そのため、爆破工程後に生じたずりを、従来に比べて短時間でホイールローダー１２によりずり仮置き場４６に運搬することができ、爆破工程後の切羽１０の後処理を従来に比べて極めて短時間で済ませることができる。
これにより、切羽１０付近におけるトンネル周壁面へのコンクリートの吹き付け工程や、ロックボルトの打設工程、ドリルジャンボによる装薬孔穿孔工程など、次の爆破工程の前に行なう各種の作業を早期に行なうことが可能となり、トンネル工事の効率化を図り、トンネル工事の施工期間の短縮化を図る上で有利となる。

また、ずり運搬車２２が往復するずり積み込み機２０とクラッシャー１６との距離は、３３ｍから５３ｍであり、ホイールローダー１２が往復する距離とほぼ同等になるため、爆破工程後の切羽１０の後処理にホイールローダー１２が要する時間と略同等となり、爆破工程後に生じた全てのずりをクラッシャー１６のホッパー１６０２に投入するまでの時間を短縮できる。
この場合、ストレージカセットに収容されたゴムベルトを延伸させる直前の状態では、ずり運搬車２２が往復するずり積み込み機２０とクラッシャー１６との距離は、６３ｍから８３ｍとなるが、従来のホイールローダー１２が移動する距離である１３０ｍに比べて短い。
しかも、本実施の形態では、ずり運搬車２２のずりの積載量は、ホイールローダー１２の一台の運搬量の複数倍となっていることから、すり運搬車がずり仮置き場４６とクラッシャー１６のホッパー１６０２との間を往復する回数も少ない。
すなわち、切羽１０とクラッシャー１６との中間地点にずり仮置き場４６を設け、従来のホイールローダー１２に加え、ずり積み込み機２０、ずり運搬車２２を使用することにより、爆破工程後の切羽１０のずりの後処理を、従来に比べて短時間で済ませることができ、トンネル工事の効率化を図り、トンネル工事の施工期間の短縮化を図る上で有利となる。

なお、爆破工程後、トンネル１３の延在方向において切羽１０とクラッシャー１６との間のどのような中間地点にずり仮置き場４６を設けても、ホイールローダー１２が切羽１０とずり仮置き場４６との間を走行する距離は、従来の１００ｍに比べ短くなる。そのため、爆破工程後のホイールローダー１２による切羽１０の後処理を従来に比べて短時間で済ませることができ、トンネル工事の施工期間の短縮化を図る上で有利となる。しかしながら、実施の形態のように、ずり仮置き場４６をトンネル１３の延在方向において切羽１０とクラッシャー１６との中央よりも切羽１０寄りの箇所に位置させると、ホイールローダー１２が切羽１０とずり仮置き場４６との間を走行する距離が従来に比べて極めて短くなり、爆破工程後のホイールローダー１２による切羽１０の後処理を従来に比べて極めて短時間で済ませることができ、トンネル工事の施工期間の短縮化を図る上でより有利となる。

また、第１コンベア装置３４を省略し、ずり積み込み機２０をホイールローダー１２やバックホーなどの油圧ショベルで構成してもよいが、実施の形態のように第１コンベア装置３４を含んでずり積み込み機２０を構成すると、ずり仮置き場４６から第１コンベア装置３４へのずりの積載と第１コンベア装置３４からずり運搬車２２へのずりの積載が円滑に迅速に行なわれ、ずり仮置き場４６に積載されたずりを短時間でクラッシャー１６に運搬する上で有利となり、トンネル工事の施工期間の短縮化を図る上で有利となる。
この場合、第１コンベア装置３４の切羽１０側の端部がトンネル床面１４上に位置しているので、ずり掻き込み機構２６によるずり仮置き場４６から第１コンベア装置３４へのずりの移送が確実に迅速に行なわれる。また、第１コンベア装置３４の坑口側の端部がずり運搬車２２のずり積載部３８へずりの落下が可能な高さで設けられているので、第１コンベア装置３４からずり運搬車２２へのずりの移送が確実に迅速に行なわれる。したがって、ずり仮置き場４６に積載されたずりを短時間でクラッシャー１６に運搬する上で有利となり、トンネル工事の施工期間の短縮化を図る上で有利となる。
また、平面視した場合、第１コンベア装置３４の切羽１０側の端部は、第１走行体２４よりも切羽１０側に突出しているので、ずり掻き込み機構２６によるずり仮置き場４６から第１コンベア装置３４へのずりの移送を簡単に迅速に行なう上でより有利となる。
また、第１コンベア装置３４の坑口側の端部は、第１走行体２４よりも坑口側に突出しているので、ずり運搬車２２を第１コンベア装置３４の坑口側に位置を合わせた状態で簡単に停止させる上で有利となり、第１コンベア装置３４からずり運搬車２２へのずりの移送を確実に迅速に行なう上で有利となる。

また、ずり運搬車２２のずり積載部３８を、第２コンベア装置４２を省略して傾動可能なずり収容ケースで構成し、ずり収容ケースに積載されたずりを、ずり収容ケースを傾けることでクラッシャー１６のホッパー１６０２に投入するようにしてもよいが、実施の形態のようにずり積載部３８を第２コンベア装置４２を含んで構成すると、クラッシャー１６のホッパー１６０２へのずりの投入を少量ずつ連続して行なえるので、クラッシャー１６によるずりの破砕を円滑に行なう上で有利となり、連続ベルトコンベア装置１９によるずりの坑口側への搬送を円滑に行なう上で有利となる。
この場合、第２コンベア装置４２の坑口側の端部は、平面視した場合、第２走行体３６よりも坑口側に突出しているので、ずり運搬車２２をホッパー１６０２の切羽１０側に位置を合わせた状態で簡単に停止させる上で有利となり、第２コンベア装置４２からクラッシャー１６のホッパー１６０２へのずりの投入を確実に行なう上で有利となる。
また、ずり運搬車２２のずりの積載量は、ホイールローダー１２の一台の運搬量の複数倍となっているので、ずり運搬車２２がずり仮置き場４６とクラッシャのホッパー１６０２との間を往復する回数を少なくでき、爆破工程後の切羽１０のずりの後処理を、従来に比べて短時間で済ませる上で有利となり、トンネル工事の効率化を図り、トンネル工事の施工期間の短縮化を図る上で有利となる。

１０切羽
１３トンネル
１４トンネル床面
１２ホイールローダー（油圧ショベル）
１６クラッシャー
１６０２ホッパー
１８テールピース台車
１９連続ベルトコンベア装置
２０ずり積み込み機
２２ずり運搬車
２６ずり掻き込み機構
２８第１積み込み機構
３４第１コンベア装置
３８ずり積載部
４０第２積み込み機構
４２第２コンベア装置
４６ずり仮置き場

Claims

切羽を爆破して切羽を掘削する爆破工程と、
前記爆破工程後、爆破により掘削されたずりを油圧ショベルにより切羽から坑口側に離れた箇所に運搬するずり運搬工程とを備え、
前記爆破工程における爆風の影響を避けるため切羽から離れた箇所に配置したクラッシャーにより前記油圧ショベルにより運搬されたずりを破砕し、破砕したずりをテールピース台車から連続ベルトコンベヤ装置により坑口に搬送するトンネル工事におけるずりの排出方法であって、
第１走行体と、前記第１走行体に設けられトンネル床面上のずりの掻き込みを可能としたずり掻き込み機構と、第１積み込み機構とを有するずり積み込み機を設け、
第２走行体と、ずりの積載を可能としたずり積載部および前記積載部のずりの前記クラッシャーのホッパーへの投下を可能とする第２積み込み機構とを有するずり運搬車を設け、
爆破工程後、トンネルの延在方向において切羽と前記クラッシャーとの中間地点にずり仮置き場を設け、
前記ずり積み込み機を前記ずり仮置き場に配置すると共に、前記ずり積み込み機の坑口側に前記ずり運搬車を配置し、
前記油圧ショベルを切羽と前記ずり仮置き場との間で往復移動させ切羽のずりを前記ずり仮置き場に運搬して積載し、
前記ずり仮置き場に積載されたずりを、前記ずり積み込み機の前記ずり掻き込み機構により掻き込んで前記第１積み込み機構により前記ずり運搬車の前記ずり積載部に積み込み、
前記ずり運搬車を前記ずり積み込み機と前記クラッシャーのホッパーとの間で往復移動させ、前記ずり運搬車の前記ずり積載部に積載されたずりを前記第２積み込み機構により前記クラッシャーのホッパーに投入するようにした、
ことを特徴とするトンネル工事のずり排出方法。
前記ずり仮置き場が設けられる前記中間地点は、トンネルの延在方向において切羽と前記クラッシャーとの中央よりも切羽寄りの箇所である、
ことを特徴とする請求項１記載のトンネル工事のずり排出方法。
前記第１積み込み機構は、前記ずり掻き込み機構により掻き込まれたずりを前記ずり運搬車の前記ずり積載部に積み込む第１コンベア装置で構成されている、
ことを特徴とする請求項１または２記載のトンネル工事のずり排出方法。
前記第１コンベア装置は、トンネル延在方向に沿って延在し、切羽側の端部がトンネル床面上に位置し、坑口側に至るにつれて次第に上昇する傾斜を有し、坑口側の端部は、前記ずり運搬車の前記ずり積載部へのずりの落下が可能な高さで設けられている、
ことを特徴とする請求項３記載のトンネル工事のずり排出方法。
平面視した場合、前記第１コンベア装置の切羽側の端部は、前記第１走行体よりも切羽側に突出し、前記第１コンベア装置の坑口側の端部は、前記第１走行体よりも坑口側に突出している、
ことを特徴とする請求項３または４記載のトンネル工事のずり排出方法。
前記ずり積載部および前記第２積み込み部は、前記ずり積み込み機からのずりの積載を可能とし、かつ、積載されたずりの前記クラッシャーのホッパーへの落下を可能とする第２コンベア装置で構成されている、
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項記載のトンネル工事のずり排出方法。
前記第２コンベア装置は、トンネル延在方向に沿って水平に延在し、前記第２コンベア装置の搬送路の下流端である坑口側の端部は、平面視した場合、前記第２走行体よりも坑口側に突出している、
ことを特徴とする請求項６記載のトンネル工事のずり排出方法。
前記ずり積載部のずりの積載量は、前記油圧ショベルによるずりの運搬量の複数倍であることを特徴とする請求項１～７の何れか１項記載のトンネル工事のずり排出方法。