JP7219039B2 - コンベア装置およびこれを備えるダム堤体の施工システム並びにダム堤体の施工方法 - Google Patents

コンベア装置およびこれを備えるダム堤体の施工システム並びにダム堤体の施工方法 Download PDF

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Description

本発明は、例えばダム堤体の施工時に、バッチャプラントからインクライン斜面を利用してCSG混合物を搬送する際に好適に用い得る、コンベア装置およびこれを備えるダム堤体の施工システム並びにダム堤体の施工方法に関する。
近年、ダム本体工事において、CSG工法が採用された台形CSGダムが施工されている(例えば特許文献1参照)。
CSG工法は、財団法人ダム技術センタが開発した工法であり、ダム本体工事においては、設計・施工・材料の合理化が重要であるところ、台形CSGダムについては、現地で採取できる砂礫に水とセメントを混合した材料(以下、「CSG混合物」ともいう)を用い、このCSG混合物を台形状に積層して堤体を構築することにより、例えば重力式コンクリートダムに比べ、材料採集の簡便化およびコスト削減を実現している。
特開2005-163283号公報 特開平3-195616号公報 特開2018-2404号公報
ここで、台形CSGダムでは、スランプの無いCSG混合物による打設がなされるため、CSG混合物の品質管理が容易になる。但し、台形CSGダムは、従来のコンクリート重力ダムに比べて、ダム堤体の施工に使用されるCSG混合物が多量に必要になる。そのため、堤体施工の際に、堤体が段階的に積層されていく工程に応じてコンベア装置の配置変更を行いつつ、CSG混合物を如何に効率良く搬送できるか否かが一層重要な課題となる。
これに対し、例えば特許文献2に記載の技術では、斜面に沿って屈曲可能に連結された複数のコンベアフレームによりベルトコンベアを構成している。そして、ベルトコンベア全体をその延長状態を維持したまま斜面に沿って移動可能に構成している。そのため、ダム堤体が段階的に積層されていく工程に応じて、コンベア装置の配置変更が可能である。
しかしながら、同文献記載の技術は、ベルトコンベア全体を、その延長状態を維持したまま斜面に沿って移動する構成なので、ベルトコンベアのヘッドまたはテールの配置位置を一定に管理することが困難である。
よって、例えばCSG工法に適用する場合に、ダム堤体が段階的に積層されていく工程に応じて、ヘッドまたはテールの配置位置を所定に位置させつつCSG混合物等の荷を効率良く搬送する上で改善の余地がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、ヘッドまたはテールの配置位置を所定に位置させつつ荷を効率良く搬送できる、コンベア装置およびこれを備えるダム堤体の施工システム並びにダム堤体の施工方法を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るコンベア装置は、二基以上のコンベアフレームと、前記コンベアフレームに沿って荷を搬送可能に設けられるコンベアベルトと、前記二基以上のコンベアフレームのうち隣接して配置されるコンベアフレーム相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に連結する屈伸部と、を備えることを特徴とする。
本発明の一態様に係るコンベア装置によれば、二基以上のコンベアフレームのうち、隣接して配置されるコンベアフレーム相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に連結する屈伸部を備えるので、コンベアベルトをコンベアフレームに沿って循環させつつ、屈伸部によって隣接して配置されるコンベアフレーム相互の配置姿勢をコンベア設置面に沿って屈伸させることができる。そのため、ヘッドまたはテールの配置位置を所定に位置させつつ荷を効率良く搬送できる。
ここで、本発明の一態様に係るコンベア装置において、前記屈伸部は、前記隣接されたコンベアフレーム相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に支持する回動支軸と、該回動支軸に設けられて前記コンベアベルトを前記コンベアフレームに沿って循環させる往路用プーリおよび復路用プーリと、を有することは好ましい。
このような構成であれば、この屈伸部によって、往路用プーリおよび復路用プーリでコンベアベルトをコンベアフレームに沿って循環させつつ、隣接して配置されるコンベアフレーム相互の配置姿勢をコンベア設置面に対して直交する回動支軸まわりに屈伸できる。そのため、ヘッドまたはテールの配置位置を所定に位置させつつ荷を効率良く搬送する上で好適である。
また、本発明の一態様に係るコンベア装置において、前記屈伸部は、前記回動支軸を駆動する駆動部を更に有することは好ましい。このような構成であれば、コンベアベルトを循環可能に配置しつつ屈伸部の回動支軸を駆動できるので、駆動部を分散配置してコンベアベルトの最大張力を下げる上で好適である。
また、本発明の一態様に係るコンベア装置において、前記コンベアベルトは、前記二基以上のコンベアフレーム全体に掛け回される無端状ベルトであり、自身幅方向で二つ折りされて横断面視が紡錘形状とされた屈曲状態で前記往路用プーリに自身上縁部が支持されるように巻回されるとともに前記復路用プーリに自身上縁部が支持されるように巻回され、さらに、当該コンベア装置のヘッドとテールそれぞれの折り返し位置およびその近傍のいずれかで自身幅方向に展開された展開状態で循環するように掛け回されることは好ましい。
このような構成であれば、荷を連続搬送する際に、コンベアベルトが、自身幅方向で二つ折りされて横断面視が紡錘形状とされた屈曲状態で搬送方向に沿って往路用プーリに順に自身上縁部が支持されるように巻回されているので、例えば急こう配での搬送に際しても荷こぼれを確実に防止できる。そのため、例えばダム堤体の施工に適用する時に、バッチャプラントからインクライン斜面を利用してCSG混合物を搬送する際に好適である。
また、本発明の一態様に係るコンベア装置において、前記屈伸部に対して、隣接されたコンベアフレーム相互を屈伸部の位置で支持する支持台車を有することは好ましい。また、前記支持台車は、ケーブルの巻回によって移動可能に構成されていることは好ましい。このような構成であれば、屈伸部を、隣接されたコンベアフレーム相互を相互の端部の位置で回動可能に連結するとともに所望する方向に沿って屈伸させる構成として好適である。
特に、本発明の一態様に係るコンベア装置において、前記コンベアフレームは、少なくとも三基が設けられるとともに複数の前記屈伸部の位置で折り返された千鳥姿勢で斜面に沿って配置され、各屈伸部の位置には、前記支持台車がそれぞれ配置されており、前記複数の支持台車は、前記千鳥姿勢に対して、斜面に沿って一方の側に並ぶ屈伸部を支える第一の台車と、斜面に沿って他方の側に並ぶ屈伸部を支える第二の台車と、を有し、前記第一の台車は、斜面の上下方向に形成された軌道上に沿って移動可能に設けられ、前記第二の台車は、前記第一の台車が移動したとき、前記千鳥姿勢に折り返された前記複数のコンベアフレームの折り返し角度が変わったときに、前記斜面に沿って移動するとともに第一の台車用の軌道の延在方向と直交する方向にも移動可能に設けられていることは好ましい。
つまり、複数の屈伸部にて屈伸して千鳥姿勢に支持する複数のコンベアフレームを伸縮する際、千鳥姿勢の幅員が変わることになるものの、このような構成であれば、コンベアフレームの一方側の屈伸部を基準支持端とし、他方側の屈伸部をスライド移動可能な自由支持端とすることで幅員変動に対応できる。
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るダム堤体の施工システムは、本発明のいずれか一の態様に係るコンベア装置と、バッチャプラントと、該バッチャプラントからダム堤体に至るインクライン斜面に沿って設けられてスプレッダが装備されたインクライン設備と、を備え、前記二基以上のコンベアフレームは、前記屈伸部の位置で折り返された姿勢で前記インクライン斜面に沿って屈伸可能に配置されることを特徴とする。
本発明の一態様に係るダム堤体の施工システムによれば、インクライン設備の付帯設備としてインクライン斜面に沿って配置された、本発明のいずれか一の態様に係るコンベア装置を備えるので、ダム堤体の施工において、ヘッドまたはテールの配置位置を所定に位置させつつ荷を効率良く搬送できる。よって、施工効率を向上させるとともに施工コストを低減させることができる。
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るダム堤体の施工方法は、本発明のいずれか一の態様に係るコンベア装置を用い、前記二基以上のコンベアフレームを、前記屈伸部の位置で折り返された姿勢で、バッチャプラントからダム堤体に至るインクライン斜面に沿って屈伸可能に配置して堤体の施工に供する荷を搬送することを特徴とする。
本発明の一態様に係るダム堤体の施工方法によれば、本発明のいずれか一の態様に係るコンベア装置を用いてダムの堤体施工に供する荷を搬送するので、ヘッドまたはテールの配置位置を所定に位置させつつ荷を効率良く搬送できる。よって、ダム堤体の施工において、施工効率を向上させるとともに施工コストを低減させることができる。
上述のように、本発明によれば、ヘッドまたはテールの配置位置を所定に位置させつつ荷を効率良く搬送できる。
本発明に係るコンベヤ装置を備えるダム堤体の施工システムの一実施形態を示す模式的斜視図であり、同図は、千鳥搬送部が伸長された伸長状態のイメージを示している。 図1に示すコンベヤ装置の複数のコンベアフレームによって構成される千鳥搬送部(伸長状態)を示す模式的斜視図である。 図1に示すコンベヤ装置の屈伸部を説明する図であり、(a)は図2でのX-X部分の模式的断面図、(b)は(a)でのA部拡大図である。 図1に示すコンベヤ装置の搬送案内部を説明する図であり、同図は図2でのY-Y部分の模式的断面図を示している。 図1に示すコンベヤ装置の、ヘッドの折り返し部(バッチャプラント内)を説明する模式的平面図である。 本発明に係るコンベヤ装置を備えるダム堤体の施工システムの一実施形態を示す模式的斜視図であり、同図は、千鳥搬送部が短縮された状態のイメージを示している。 図1に示すコンベヤ装置の複数のコンベアフレームによって構成される千鳥搬送部(短縮状態)を示す模式的斜視図である。 インクライン斜面に沿って配置されたコンベヤ装置の複数のコンベアフレームによって構成される千鳥搬送部による屈伸動作を説明する模式的平面図である。 比較例のコンベヤ装置を備えるダム堤体の施工システムの一例を示す模式的斜視図である。 従来のコンベヤ装置を備えるダム堤体の施工システムの一例を示す模式的斜視図である。 本発明に係るコンベヤ装置の屈伸部における他の実施形態を説明する図であり、同図(a)はその要部の模式的平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。本実施形態は、本発明に係るコンベア装置を備えるダム堤体の施工システムの例であって、バッチャプラントから堤体に至るインクライン斜面に沿って配置された、本実施形態のコンベア装置を用いてダムの堤体を施工する例である。
また、本実施形態のダムは台形CSGダムの例であり、本実施形態の施工システムでは、本実施形態のコンベア装置を用いて砂礫、結合材および水が混合されたCSG混合物を搬送する搬送工程と、その搬送されたCSG混合物を敷均する敷均工程と、その敷均されたCSG混合物を締め固める締固工程と、を繰り返すことによりCSG混合物を層状に積み上げて台形CSGダムの堤体を施工する例である。
なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
図1に示すように、本実施形態のダム堤体の施工システムは、インクライン斜面Sに対し、斜面上部から順に、バッチャプラントBと、本実施形態のコンベア装置1と、スプレッダCと、が装備されたインクライン設備Lを備える。インクライン斜面Sには、バッチャプラントBからダムの堤体Tに至る斜面に沿ってレールが敷設され、不図示の駆動機器を駆動して、インクライン斜面Sに沿ってスプレッダCを昇降可能に構成されている。
コンベア装置1は、複数のコンベアフレーム10A~10Fを有する。複数のコンベアフレーム10A~10Fは、複数の屈伸部70A~70Fの位置で折り返された千鳥姿勢Zで、バッチャプラントBから堤体Tに至るインクライン斜面Sに沿って配置される。コンベアフレーム10A~10Fには、コンベアフレーム10A~10Fに沿ってCSG混合物を搬送可能にコンベアベルト50が掛け回されている。
詳しくは、コンベヤ装置1は、同図に示すように、インクライン斜面Sの上側に位置するヘッド部41と、インクライン斜面Sの下側に位置するテール部42と、ヘッド部41とテール部42との間に相互を繋ぐように設けられた千鳥搬送部40と、を有する。
千鳥搬送部40は、インクライン斜面Sに沿って複数のコンベアフレーム10A~10Fが千鳥状に延在配置されることで構成されている。
つまり、本実施形態では、インクライン斜面Sが「コンベア設置面」に対応する面になっている。インクライン斜面Sの上部に位置するヘッド部41は、千鳥状の搬送経路に対し、傾斜姿勢でバッチャプラントBのプラント内まで延設されている。
コンベアベルト50は、コンベヤ装置1のヘッド部41およびテール部42と複数のコンベアフレーム10A~10Fとに掛け回される無端状ベルトである。コンベアベルト50は、自身幅方向で二つ折りされて横断面視が紡錘形状とされた屈曲状態で往路用プーリ75に自身上縁部52が支持されるように巻回されるとともに復路用プーリ76に自身上縁部52が支持されるように巻回されている。
ヘッド部41およびテール部42では、コンベヤベルト50は、インクライン斜面Sの斜面方向に延びる千鳥搬送部40における搬送方向の上方側及び下方側のそれぞれ折り返し位置で折り返され、それぞれの折り返し位置(またはその近傍)で自身幅方向に展開(または拡幅)された展開状態で循環するように掛け回されている。また、テール側折り返しプーリ42及びヘッド側折り返しプーリ41は、ヘッド部41およびテール部42それぞれの折り返し位置でコンベヤベルト50を張設するように支持している。
ここで、このコンベヤ装置1は、同図に示すように、千鳥搬送部40において、複数のコンベアフレーム10A~10Fが、インクライン斜面Sの斜面方向に延びる千鳥状の搬送経路を構成している。千鳥状の搬送経路は、折り返し点P1~P6を形成する屈伸部70を有する。屈伸部70は、二基以上のコンベアフレーム10のうち、隣接して配置されるコンベアフレーム10相互を相互の端部の位置で回動可能に連結するように設けられる。
本実施形態の屈伸部70は、各折り返し点P1~P6において同様な構成を有するので、以下、一の屈伸部70について、図2~図5を参照しつつ説明する。また、複数のコンベアフレーム10A~10Fは、基本的には同様の構成を有するので、以下、特に区別しない場合には、代表符号「10」として説明する。
屈伸部70は、図2に示すように、隣接して配置されるコンベアフレーム10の端部に設定され、本実施形態においては、各折り返し点P1~P6にて、斜面対向方向から見て千鳥形状に折り返されている。屈伸部70は、インクライン斜面Sの高さ方向にて隣接して配置されるコンベアフレーム10相互を伸縮するように機能する。
屈伸部70は、図3に要部の断面図を示すように、軸線がインクライン斜面Sに対して直交方向に延びるように配置される回動支軸72を備える。回動支軸72は、その上端が隣り合うコンベアフレーム10の天板11に上部軸受73を介して一方が固定され他方が回転自在に支持され、下端が隣り合うコンベアフレーム10の底板12に一方が固定され他方が下部軸受74を介して回転自在に支持されている。
各屈伸部70には、回動支軸72のそれぞれに、上下で一対をなして配置される往路用プーリ75および復路用プーリ76が設けられている。また、各コンベアフレーム10の往路および復路の途中部分には、搬送方向に離隔して適所に搬送案内部60が設けられている。
各屈伸部70には、同図(a)に示すように、天板11の上面に駆動モータ71が設けられている。駆動モータ71の出力軸は、カップリング77を介して回動支軸72の上端に連結されている。回動支軸72は、往路用プーリ75に対しては、往路用プーリ75の中心に設けられたキー結合ボス部78にキー結合されている。一方、復路用プーリ76に対しては、復路用プーリ76の中心に設けられた軸受介装ボス部79に軸受を介して回転自在に支持されている。
これにより、本実施形態のコンベヤ装置1は、各回動支軸72に設けられた往路用プーリ75を駆動プーリとし、復路用プーリ76を連れ回りする従動プーリとして構成されるとともに、複数の駆動モータ71が分散配置され、分散型の駆動機構を構成している。
本実施形態のコンベヤベルト50は、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で千鳥状の搬送経路に沿って各折り返し点P1~P6の往路用プーリ75の外周に順に上縁部52が支持されるように巻回される。コンベヤベルト50の上縁部52は、同図(b)に示すように、一方側の凸端部52aと他方側の凸端部52bとで構成され、幅方向に二つ折りされた屈曲状態において、両凸端部52a、52bの凸の側が同じ側を向いて並ぶように形成されている。なお、両凸端部52a、52bの内部には、ワイヤが埋入されている。
また、往路用プーリ75すべての外周面にも、断面台形形状に形成されたコンベヤベルト50の両凸端部52a、52bが嵌合される、断面台形形状に形成された凹部が円環状に形成され嵌合される。そのため、コンベヤベルト50の上縁部52は、凹凸嵌合による適切な摩擦力によって往路用プーリ75の外周面で支持されながら駆動され、コンベヤベルト50は確実に無限循環することができる。なお、本実施形態では、復路用プーリ76は従動プーリであるため、その外周面は平滑な面とされたフラットプーリが採用されている。
なおまた、往路用プーリ75および復路用プーリ76は、回動支軸72と比較して極めて大きな直径を有する。そのため、往路用プーリ75および復路用プーリ76の外周を案内されるコンベヤベルト50の曲率は小さいため、コンベヤベルト50の走行抵抗を小さくできる。
コンベヤベルト50は、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で千鳥状の搬送経路に沿って各折り返し点P1~P6の復路用プーリ76の外周に順に上縁部52の平坦側の面が支持されるように巻回される。また、コンベヤベルト50は、搬送経路の上方側に位置するヘッド部41と搬送経路の下方側に位置するテール部42とのそれぞれの折り返し位置Rh、Rtで折り返される。
また、千鳥搬送部40において、幅方向に二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルト50の上縁部は、複数の搬送案内部60によって支持されている。各搬送案内部60は、図4に要部の断面を示すように、天板11の裏面に取り付けられたブラケット61と、ブラケット61外側の位置に取り付けられた円筒状の外側支持ローラ62と、外側支持ローラ62に対してブラケット61内側下方の位置に斜めに取り付けられた円筒状の内側支持ローラ63と、を有する。
屈曲状態のコンベヤベルト50の上縁部52は、外側支持ローラ62と内側支持ローラ63とで両側から挟持される。なお、上縁部52の上方に、更に、補助ローラを回転可能に支持し、この補助ローラによって、コンベヤベルト50の上縁部52が上方へ移動した際に当該上縁部52を案内するように構成してもよい。このような補助ローラを設ければ、コンベヤベルト50の上縁部52が上方へ移動するような場合であっても、コンベヤベルト50の走行を円滑に案内する上で好適である。
ヘッド部41の折り返し位置Rhには、図5に模式図を示すように、ヘッド側折り返しプーリ41pが設けられている。ヘッド側折り返しプーリ41pは、プーリ支持部材にて回転可能に支持され、当該折り返し位置Rhでコンベヤベルト50を張設するように支持しつつ案内する。ヘッド部41の搬送路の途中部分の適所は、上記搬送案内部60によって所定の離隔距離にて支持されている。
さらに、往路側におけるヘッド部41の近傍に、コンベヤベルト50を幅方向に拡幅展開する投入部41nが設けられており、投入部41nの上方からCSG混合物を投入可能になっている。
テール部42の折り返し位置Rtには、図2に示すように、テール側折り返しプーリ42pが設けられている。テール側折り返しプーリ42pは、プーリ支持部材44にて回転可能に支持され、当該折り返し位置Rtでコンベヤベルト50を張設するように支持しつつ案内する。
そして、テール側折り返しプーリ42pによりコンベヤベルト50が幅方向に拡幅展開され、CSG混合物をスプレッダCに向けて受け渡し可能になっている。さらに、折り返し位置Rtの復路側近傍には、不図示の反転装置が設けられており、この反転装置によって往路側での紡錘状垂下姿勢と同じ姿勢(但し、図3に示したように、内外の面の向きは逆方向)になるようにコンベヤベルト50の天地が反転されて幅方向に二つ折りの屈曲状態とされ、復路側に送り出されるようになっている。このようにして、コンベヤベルト50は、駆動モータ71が駆動している限り往路側と復路側を繰り返し無限循環されるようになっている。
さらに、このコンベヤ装置1は、図2に示すように、各屈伸部70に対して、隣接されたコンベアフレーム10相互を屈伸部70の位置で下方から支持する支持台車20、30を有する。本実施形態の支持台車20、30は、ケーブルWの巻回によって斜面に沿って移動可能に構成されている。
詳しくは、複数のコンベアフレーム10A~10Fは、複数の屈伸部70の位置で折り返された千鳥姿勢Zで斜面に沿って配置される。各屈伸部70の位置に、支持台車20、30がそれぞれ配置される。
複数の支持台車20、30は、斜面に沿って千鳥状に折り返された千鳥姿勢Zに対して、斜面に沿って一方の側(同図右側)に並ぶ屈伸部70を支える第一の台車20と、斜面に沿って他方の側(同図左側)に並ぶ屈伸部を支える第二の台車30と、を有する。
第一の台車20は、一方の側に並ぶ屈伸部70の下部にてコンベアフレーム10を載置する載置台21と、載置台21の下面に斜面勾配方向に離隔して設けられた二基の車台22と、各車台の左右に車軸回りに回転自在にそれぞれ設けられたホイル23とを有し、斜面の上下方向に形成された軌道TR上に沿って移動可能に設けられている。
第二の台車30は、他方の側に並ぶ屈伸部70の下部にてコンベアフレーム10を載置する載置台31と、載置台31の下面に斜面勾配方向に離隔して設けられた二基の車台32と、各車台の左右に車軸回りに回転自在に且つ軌道TRの延在方向と直交する方向にも移動可能にそれぞれ設けられたオムニホイル33とを有する。
これにより、第二の台車30は、第一の台車20が移動したとき、千鳥姿勢Zに折り返された複数のコンベアフレーム10A~10Fの折り返し角度が変わったときに、斜面に沿って移動するとともに第一の台車用の軌道TRの延在方向と直交する方向にも移動可能に設けられている。
次に、上述したコンベヤ装置1により、ダムの堤体を施工する方法について説明する。
コンベヤ装置1により、コンベヤベルト50の往路側におけるヘッド部41で、折り返し位置Rhの近傍に設けられた投入部41nでコンベヤベルト50が幅方向に拡幅展開された展開状態となったところで、バッチャプラントからCSG混合物がコンベヤベルト50上に載置される。次いで、コンベヤベルト50が幅方向で二つ折りされた屈曲状態となったときに、載置されたCSG混合物は、コンベヤベルト50により囲繞するように保持される。
コンベヤベルト50は、幅方向で二つ折りされた屈曲状態で、各折り返し点P1~P6の往路用プーリ75の各外周を順に案内されて、各折り返し点P1~P6で搬送経路の向きを屈伸部70の折り返し角に応じて変えつつ、複数のコンベアフレーム10A~10Fに沿って千鳥状に下降するように、CSG混合物が搬送される。
各コンベアフレーム10の途中部分では、往路側において、幅方向で二つ折りされた屈曲状態のコンベヤベルト50の上縁部52は、複数の搬送案内部60で支持されているため、コンベヤベルト50の屈曲状態は確実に維持される。
そして、CSG混合物は、コンベヤベルト50によって保持状態が維持されたまま千鳥搬送部40を各折り返し点P1~P6で搬送経路の向きを屈伸部70の折り返し角に応じて変えつつ、千鳥搬送部40を千鳥状に下降してテール部42に搬送される。
テール部42では、CSG混合物は、折り返し位置Rtでコンベヤベルト50が幅方向に展開状態となったときに、コンベヤベルト50からスプレッダCへと取り出される。CSG混合物が取り出されたコンベヤベルト50は、テール側折り返しプーリ42pで展開状態のまま折り返されて方向転換する。その後、折り返し位置Rtの復路側近傍に設けられた反転装置によって往路側での紡錘状垂下姿勢と同じ姿勢になるように天地が反転されて幅方向に二つ折りの屈曲状態とされ、千鳥搬送部40の往路側に送り出される。
更に、千鳥搬送部40では各折り返し点P1~P1で搬送経路の向きを屈伸部70での屈伸角に応じて変えつつ千鳥状に上昇し、ヘッド部41に搬送されて元の位置に戻る。これにより、折り返し位置RtでCSG混合物をコンベヤベルト50から降ろして連続的にCSG混合物を搬送できる。
本実施形態のコンベヤ装置1によれば、コンベヤベルト50が、往路側及び復路側とも、折り返し位置Rh、Rtとその近傍を除く搬送中において、幅方向に二つ折りの屈曲状態となっており、CSG混合物は、屈曲状態のコンベヤベルト50により囲繞するように保持されるので、インクライン斜面Sでの荷こぼれを防止又は抑制できる。また、CSG混合物が屈曲状態のコンベヤベルト50により囲繞するように保持されるので、CSG混合物を搬送中に緊急停止したとしても荷こぼれのおそれはない。
また、本実施形態のコンベヤ装置1によれば、コンベヤベルト50が、往路側及び復路側とも、折り返し位置屈曲状態とその近傍を除く搬送中において、幅方向に二つ折りの屈曲状態となっているので、往路側においてCSG混合物を搬送し、CSG混合物が除かれた復路側において資材などの他の部材を搬送することもできる。
また、本実施形態のコンベヤ装置1によれば、各屈伸部70にて往路用プーリ75および復路用プーリ76をそれぞれ駆動する駆動モータ71が複数箇所に分散して配置されているので、コンベヤベルト50の張力を小さくできる。
ここで、台形CSGダムでは、コンベア装置1を用いて砂礫、結合材および水が混合されたCSG混合物を搬送する搬送工程と、その搬送されたCSG混合物を敷均する敷均工程と、その敷均されたCSG混合物を締め固める締固工程と、を繰り返すことによりCSG混合物を層状に積み上げて台形CSGダムの堤体を施工する。
このような台形CSGダムの堤体の施工に際し、堤体が所定高さまで打設する度に、階層的な打設作業が行われる。よって、堤体が段階的に積層されていく工程に応じてコンベア装置の配置変更を行いつつ、CSG混合物を如何に効率良く搬送できるか否かが重要である。
これに対し、従来のコンベヤ装置は、例えば図10に一例を示すコンベヤ装置100のように、各コンベアフレーム100a~100fが独立しており、それぞれが支持ベースに支持されるとともにそれぞれにコンベヤベルトが掛け回されたコンベヤ装置として構成されていた。
そのため、隣り合うコンベアフレーム間では乗り継ぎ部N1~N6が設けられ、同図中の要部拡大図に示すように、各乗り継ぎ部N1~N6にて荷の乗り継ぎが必要となる。なお、要部拡大図では、コンベアフレーム100dのコンベヤベルト150dからコンベアフレーム100eのコンベヤベルト150eに乗り継ぎが行われる乗り継ぎ部N5を示している。
また、各コンベアフレーム100a~100fが支持ベースで地上に固定されているので、堤体施工の際に、堤体が段階的に積層されていく工程に応じてコンベア装置100の配置変更を行う場合には、各コンベアフレームの撤去作業が生じ、また、ヘッドまたはテールの配置位置を一定に管理することが困難であった。
一方、例えば特許文献3に開示されるコンベア装置を用い、図9に示す比較例として示すコンベヤ装置1hのように、複数コンベアフレーム10a~10f相互の折り返し位置Pa~Pfの並びを千鳥状の構成とすることも考えられる。特許文献3に開示されるコンベア装置を用いれば、同図中の要部拡大図に示すように、各折り返し位置Pa~Pfにて荷の乗り継ぎが不要となる。なお、要部拡大図では、折り返し位置Peにて、コンベアフレーム10dからコンベアフレーム10eに乗り継ぎなくコンベアベルトが循環されるイメージを示している。
このように、特許文献3に開示されるコンベア装置を用いれば、隣り合うコンベアフレーム相互でCSG混合物を連続的に搬送できるものの、複数の折り返し位置Pa~Pfでの搬送経路が固定されているため、コンベア装置1hの搬送経路の配置変更に際し、堤体の高さに応じてヘッドまたはテールの配置位置を所定に位置させつつ荷を搬送する上では検討の余地が残される。
これに対し、本実施形態のコンベヤ装置1によれば、二基以上のコンベアフレーム10A~10Fのうち、隣接して配置されるコンベアフレーム10相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に連結する屈伸部70を備えるので、屈伸部70によって隣接して配置されるコンベアフレーム10相互の配置姿勢を屈伸できる。そのため、ヘッド部41またはテール部42の配置位置を所定に位置させつつ荷を効率良く搬送できる。
つまり、本実施形態のコンベヤ装置1の屈伸部70は、コンベアフレーム10相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に連結しており、その連結状態は、いずれか一方のコンベアフレーム10の端部の位置を移動すれば、いずれか他方の端部の位置も一体で移動するように繋がれている。そのため、本実施形態のようなダム施工に適用する場合において、図1に示したように、二基以上の複数のコンベアフレーム10A~10Fを、インクライン斜面Sに沿って千鳥姿勢に配置すれば、複数の屈伸部70によって斜面方向にてコンベアフレーム10A~10F全体を伸縮できる。
そのため、斜面に沿って複数のコンベアフレーム10A~10Fを移動しつつも、コンベア装置1の、ヘッド部41またはテール部42の配置位置(この例ではヘッド部41を一定とし、テール部42を堤体施工高さに応じて所定に移動)を所定に管理できる。
また、本実施形態のコンベヤ装置1によれば、屈伸部70に対して、隣接されたコンベアフレーム10相互を屈伸部70の位置で下方から支持する支持台車20、30を有し、支持台車20、30は、ケーブルWの巻回によって移動可能に構成されているので、複数の屈伸部70を、隣接されたコンベアフレーム10相互を相互の端部の位置で回動可能に連結するとともに所望する方向に沿って千鳥姿勢に支持しつつ伸縮させる構成として好適である。
特に、本実施形態のコンベヤ装置1によれば、複数のコンベアフレーム10A~10Fは、複数の屈伸部70の位置で折り返された千鳥姿勢で斜面に沿って配置され、各屈伸部70の位置に支持台車20、30がそれぞれ配置され、複数の支持台車20、30は、斜面に沿って千鳥状に折り返された千鳥姿勢に対して、斜面に沿って一方の側に並ぶ屈伸部70を支える第一の台車20と、斜面に沿って他方の側に並ぶ屈伸部70を支える第二の台車30と、を有するので、所望する斜面の方向に沿って千鳥姿勢に支持しつつ円滑に伸縮させる構成として好適である。
そして、第一の台車20は、斜面の上下方向に形成された軌道TR上に沿って移動可能に設けられ、第二の台車30は、第一の台車20が移動したとき、千鳥姿勢に折り返された複数のコンベアフレーム10A~10Fの折り返し角度が変わったときに、斜面に沿って移動するとともに第一の台車用の軌道TRの延在方向と直交する方向にも移動可能に設けられているので、所望する斜面の方向に沿って千鳥姿勢に支持しつつ円滑に伸縮させる構成としてより好適である。
つまり、複数の屈伸部70にて屈伸して千鳥姿勢に支持する複数のコンベアフレーム10A~10Fを伸縮する際、図8に模式図を示すように、千鳥姿勢の幅員が変わることになるものの、このような構成であれば、コンベアフレーム10A~10Fの一方側(同図右側)の屈伸部70を基準支持端とし、他方側(同図左側)の屈伸部70をスライド移動可能な自由支持端とすることで幅員変動に対応できる。
よって、本実施形態のような台形CSGダムでのCSG工法に適用する場合に、図6に短縮状態の例を示すように、堤体が段階的に積層されていく工程に応じてヘッド部41またはテール部42の配置位置を所定に位置させつつ、CSG混合物を効率良く搬送できる。したがって、大規模ダムをはじめとするダム堤体の施工において、施工効率を向上させるとともに施工コストを低減させることができる。
特に、本実施形態のコンベヤ装置1によれば、屈伸部70は、隣接されたコンベアフレーム10相互を相互の端部の位置で回動可能に支持する回動支軸72と、回動支軸72に設けられてコンベアベルト50をコンベアフレーム10A~10Fに沿って循環させる往路用プーリ75および復路用プーリ76と、を有するので、コンベアベルト50を循環可能に配置しつつ、複数のコンベアフレーム10A~10Fを所望する方向に沿って伸縮に支持する構成として好適である。
また、本実施形態のコンベヤ装置1によれば、各屈伸部70は、駆動部である駆動モータ71と、駆動モータ71により回転可能に設けられて隣接されたコンベアフレーム10相互を相互の端部の位置で回動可能に支持する回動支軸72と、駆動モータ71の駆動軸または回動支軸72に設けられて駆動モータ71の駆動によりコンベアベルト50をコンベアフレーム10A~10Fに沿って循環させる往路用プーリ75および復路用プーリ76と、を有するので、コンベアベルト50を循環可能に配置しつつ、複数のコンベアフレーム10A~10Fを所望する方向に沿って伸縮に支持し、さらに、駆動部を分散配置できるので、コンベアベルト50の最大張力を下げる上で好適である。
また、本実施形態のコンベヤ装置1によれば、コンベアベルト50は、複数のコンベアフレーム10A~10F全体に掛け回される無端状ベルトであり、自身幅方向で二つ折りされて横断面視が紡錘形状とされた屈曲状態で往路用プーリ75に自身上縁部52が支持されるように巻回されるとともに復路用プーリ76に自身上縁部52が支持されるように巻回され、さらに、当該コンベア装置1のヘッド部41およびテール部42それぞれの折り返し位置Rh、Rtで自身幅方向に展開された展開状態で循環するように掛け回されているので、荷であるCSG混合物を連続搬送する際に、急こう配での搬送に際しても荷こぼれを確実に防止できる。そのため、ダム堤体の施工に適用するときに、バッチャプラントBからインクライン斜面Sを利用してCSG混合物を搬送する際に好適である。
このように、本実施形態のコンベヤ装置1によれば、複雑な装置構成とすることなく、インクライン斜面SでCSG混合物を乗換えなく連続搬送できる。そして、1台のコンベヤ装置1で、コンベア装置の搬送経路の配置変更に際し、ダム堤体の施工高さに応じてヘッド部41およびテール部42の配置位置を所定に位置させつつ荷であるCSG混合物を効率良く連続搬送できる。
以上説明したように、本実施形態のコンベヤ装置1によれば、コンベア装置の配置変更に際し、ヘッドまたはテールの配置位置を所定に位置させつつ荷を効率良く搬送できる。なお、本発明に係るコンベヤ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態ではダムの堤体施工の例を説明したが、これに限定されず、コンベヤ装置1は、ダムの堤体施工のみならず、トンネル工事において立坑もしくは斜坑を介して地下掘削現場から掘削した土砂を、立坑もしくは斜坑を通じて地上部に搬出する際に用いる場合や、石炭などの貯蔵物を貯蔵するサイロへの貯蔵物の搬送にも用いることができる。
また、上記実施形態では、コンベアフレーム10の折り返し形状が千鳥形状とされた例で説明したが、これに限定されず、コンベアフレーム10の折り返し形状は、その他の多角形形状であってもよい。
つまり、コンベアフレーム10の折り返し点P1~P6は、上方から見て千鳥形状の端部に設定される必要は必ずしもない。例えば、上方から見てコンベアフレーム10を多角形形状の配置としたり、Z字形状の配置としたりすることができ、その配置における端部に屈伸部70が設定されてもよい。
また、上記実施形態のように、インクライン斜面Sに配置する場合であっても、コンベアフレーム10は、インクライン斜面Sの斜面方向に延びるように配置されるとともに、屈伸部70によって伸縮される形状を有すればよく、必ずしも、複数の回動支軸72を上方から見て千鳥形状となるように配置する必要はない。
また、千鳥搬送部における屈伸部70によって伸縮される形状は、搬送経路に応じて調整すればよく、往路用プーリ75及び復路用プーリ76の数は、それぞれ上記例示をした7つに限らず、千鳥状の搬送経路とその経路における配置ピッチとによって適宜決定できることは勿論である。
また、搬送案内部60の構造は、上述した例に限定されない。例えば下方が支持されたブラケットに複数のローラを二つに折り返されるコンベヤベルト50の外周に沿うように配置してもよい。また、ガイドプーリは、上下で一対をなして配置される場合のみならず、左右に並列して配置されてもよい。
また、駆動モータ71は、各屈伸部70に配置されている例で説明したが、これに限らず、駆動モータ71は、複数の屈伸部70に適宜配置できる。例えば、駆動モータ71を有する屈伸部70と、駆動モータ71を有しない屈伸部70と、を交互に配置してもよい。また、通常のベルトコンベアのように、ヘッドまたはテールに駆動部を設けてもよい。
また、上記実施形態では、屈伸部70に対して、隣接されたコンベアフレーム10相互を屈伸部70の位置で下方から支持する支持台車20、30を有し、支持台車20、30は、ケーブルWの巻回によって移動可能に構成されている例で説明したが、これに限らず、隣接されたコンベアフレーム10相互を垂下式に支持するように構成してもよい。このような構成であれば、ダム堤体の施工以外に、例えばトンネル工事において、本発明に係る屈伸型のコンベア装置を天井から垂下するように配置することができるため、コンベア装置の下方にトラック等の作業車両を走行させることもできる。
また、コンベアベルト50は、二基以上のコンベアフレーム10全体に掛け回される無端状ベルトを例に説明したが、これに限らず、各コンベアフレーム10毎に掛け回される構成としてもよい。また、コンベアベルト50は、自身幅方向で二つ折りされて横断面視が紡錘形状とされた屈曲状態とされる例で説明したがこれに限らず、通常のベルトコンベアのように平坦なベルトを用いてもよい。
以下、このような他の実施形態の構成例について図11を参照して説明する。
同図に示すように、このコンベア装置は、矩形枠体状に形成された二基のコンベアフレーム10U、10Lと、各コンベアフレーム10U、10Lに沿って荷を搬送可能に掛け回された平型のコンベアベルト50U、50Lと、隣接して配置されるコンベアフレーム10U、10L相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に連結する屈伸部70Xと、を備える。各コンベアフレーム10U、10Lは、不図示の駆動部により駆動される駆動プーリ78、79を有し、それぞれに掛け回された平型のコンベアベルト50U、50Lを搬送方向に駆動可能になっている。
屈伸部70Xに対して、隣接されたコンベアフレーム10U、10L相互を屈伸部70Xの位置で下方から支持する支持台車20Xが設けられている。支持台車20Xは、下側のコンベアフレーム10Lの端部下面に自身上面が固定される載置台21bと、載置台21bの下面に走行方向の前後に設けられた二基の車台22bと、各車台の左右に回転自在に設けられたホイル23bとを有する。
当該他の実施形態の屈伸部70Xは、下側のコンベアフレーム10Lの端部の位置に複数の支柱13Xが立設されており、複数の支柱13Xの上部に、円環状のターンテーブル21sが設けられることで構成されている。円環状のターンテーブル21sは、複数の支柱13Xの上部に固定される第一環状部と、第一環状部を上部から覆うようにベアリングを介して回転自在に嵌め合わされた第二環状部とを有して構成されており、第二環状部の上面が上側のコンベアフレーム10Uの下面に固定されている。
このような他の実施形態の構成であっても、隣接して配置されるコンベアフレーム10U、10L相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に連結する屈伸部70Xを備えるので、各コンベアベルト50U、50Lを各コンベアフレーム10U、10Lに沿って循環させつつ、屈伸部70Xによって隣接して配置されるコンベアフレーム10U、10L相互の配置姿勢をコンベア設置面に沿って屈伸させることができる。そのため、ヘッドまたはテールの配置位置を所定に位置させつつ荷を効率良く搬送できる。
1 コンベア装置
10(10A~10F) コンベアフレーム
11 天板
12 底板
13 支柱
14 装着部
20 支持台車(第一の台車)
21 載置台
22 車台
23 ホイル
30 支持台車(第二の台車)
31 載置台
32 車台
33 オムニホイル
40 千鳥搬送部
41 ヘッド部
42 テール部
41p ヘッド側折り返しプーリ
42p テール側折り返しプーリ
43 プーリ支持部材
50 コンベアベルト(無端状ベルト)
51 ベルト本体部
52 上縁部
55 ワイヤ
60 搬送案内部
61 ブラケット
62 外側支持ローラ
63 内側支持ローラ
64 補助ローラ
70(70A~70F) 屈伸部
71 駆動モータ(駆動部)
72 回動支軸
73 上部軸受
74 下部軸受
75 往路用プーリ
76 復路用プーリ
77 カップリング
78 キー結合ボス部
79 軸受介装ボス部
Rh ヘッドの折り返し位置
Rt テールの折り返し位置
Se 伸長状態
Sb 短縮状態
Z 千鳥姿勢
L インクライン設備
B バッチャプラント
C スプレッダ
T 堤体
W ケーブル
S インクライン斜面
K (スプレッダの)行道
TR 軌道
R レール
H 舗道

Claims (11)

  1. 二基以上のコンベアフレームと、前記コンベアフレームに沿って荷を搬送可能に設けられるコンベアベルトと、前記二基以上のコンベアフレームのうち隣接して配置されるコンベアフレーム相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に連結する屈伸部と、を備え
    前記屈伸部は、前記隣接されたコンベアフレーム相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に支持する回動支軸と、該回動支軸に設けられて前記コンベアベルトを前記コンベアフレームに沿って循環させる往路用プーリおよび復路用プーリと、を有することを特徴とするコンベア装置。
  2. 前記屈伸部は、前記回動支軸を駆動する駆動部を更に有する請求項1に記載のコンベア装置。
  3. 前記コンベアベルトは、前記二基以上のコンベアフレーム全体に掛け回される無端状ベルトであり、自身幅方向で二つ折りされて横断面視が紡錘形状とされた屈曲状態で前記往路用プーリに自身上縁部が支持されるように巻回されるとともに前記復路用プーリに自身上縁部が支持されるように巻回され、さらに、当該コンベア装置のヘッドとテールそれぞれの折り返し位置およびその近傍のいずれかで自身幅方向に展開された展開状態で循環するように掛け回される請求項1または2に記載のコンベア装置。
  4. 二基以上のコンベアフレームと、前記コンベアフレームに沿って荷を搬送可能に設けられるコンベアベルトと、前記二基以上のコンベアフレームのうち隣接して配置されるコンベアフレーム相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に連結する屈伸部と、を備え、
    前記屈伸部に対して、隣接されたコンベアフレーム相互を屈伸部の位置で支持する支持台車を有することを特徴とするコンベア装置。
  5. 前記屈伸部に対して、隣接されたコンベアフレーム相互を屈伸部の位置で支持する支持台車を有する請求項1~3のいずれか一項に記載のコンベア装置。
  6. 前記支持台車は、ケーブルの巻回によって移動可能に構成されている請求項4または5に記載のコンベア装置。
  7. 前記コンベアフレームは、少なくとも三基が設けられるとともに複数の前記屈伸部の位置で折り返された千鳥姿勢で斜面に沿って配置され、各屈伸部の位置には、前記支持台車がそれぞれ配置されており、
    前記複数の支持台車は、前記千鳥姿勢に対して、斜面に沿って一方の側に並ぶ屈伸部を支える第一の台車と、斜面に沿って他方の側に並ぶ屈伸部を支える第二の台車と、を有し、
    前記第一の台車は、斜面の上下方向に形成された軌道上に沿って移動可能に設けられ、
    前記第二の台車は、前記第一の台車が移動したとき、前記千鳥姿勢に折り返された前記複数のコンベアフレームの折り返し角度が変わったときに、前記斜面に沿って移動するとともに第一の台車用の軌道の延在方向と直交する方向にも移動可能に設けられている請求項4~6のいずれか一項に記載のコンベア装置。
  8. コンベア装置と、バッチャプラントと、該バッチャプラントからダム堤体に至るインクライン斜面に沿って設けられてスプレッダが装備されたインクライン設備と、を備え、
    前記コンベア装置は、二基以上のコンベアフレームと、前記コンベアフレームに沿って荷を搬送可能に設けられるコンベアベルトと、前記二基以上のコンベアフレームのうち隣接して配置されるコンベアフレーム相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に連結する屈伸部と、を有し、
    前記二基以上のコンベアフレームは、前記屈伸部の位置で折り返された姿勢で前記インクライン斜面に沿って屈伸可能に配置されることを特徴とするダム堤体の施工システム。
  9. 請求項1~7のいずれか一項に記載のコンベア装置と、バッチャプラントと、該バッチャプラントからダム堤体に至るインクライン斜面に沿って設けられてスプレッダが装備されたインクライン設備と、を備え、
    前記二基以上のコンベアフレームは、前記屈伸部の位置で折り返された姿勢で前記インクライン斜面に沿って屈伸可能に配置されることを特徴とするダム堤体の施工システム。
  10. 二基以上のコンベアフレームと、前記コンベアフレームに沿って荷を搬送可能に設けられるコンベアベルトと、前記二基以上のコンベアフレームのうち隣接して配置されるコンベアフレーム相互を相互の端部の位置にてコンベア設置面に対して直交する軸まわりで回動可能に連結する屈伸部と、を有するコンベア装置を用い、
    前記二基以上のコンベアフレームを、前記屈伸部の位置で折り返された姿勢で、バッチャプラントからダム堤体に至るインクライン斜面に沿って屈伸可能に配置して堤体の施工に供する荷を搬送することを特徴とするダム堤体の施工方法。
  11. 請求項1~7のいずれか一項に記載のコンベア装置を用い、
    前記二基以上のコンベアフレームを、前記屈伸部の位置で折り返された姿勢で、バッチャプラントからダム堤体に至るインクライン斜面に沿って屈伸可能に配置して堤体の施工に供する荷を搬送することを特徴とするダム堤体の施工方法。
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