JPH03100236A - 掘削土砂排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は垂直掘削作業において、掘削機によって掘削さ
れた土砂を地表面に排出する掘削土砂排出装置に関する
。

〈従来の技術〉 建設工事において、掘削は不可欠な作業である。掘削機
によって掘られた掘削土砂は運搬機械によって掘削地点
から地表面に排出され、運搬車などによって運ばれる。

地下掘削工事で用いられる掘削土砂の運搬排出装置とし
ては、一般的に、パケットエレベータが多く用・いられ
ている、このパケットエレベータは下部の土砂積載部お
よび垂直搬送部と上部の土砂排出部とが鉄骨などで一体
に組み立てられた構造となっている。掘削土砂はこのパ
ケットエレベータの土砂積載部に投入され、上下に移動
自在に掛は回されたチェーンに一定間隔で取り付けられ
たパケットによって連続的にすくい上げられる。そして
、パケットによって上方に搬送された土砂は土砂排出部
から地上に排出される。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述したパケットエレベータを用いた掘削土砂排出作業
にあっては、例えば、地下鉄工事や下水道工事など一定
の深度で水平に掘削が行われる場合には便利である。と
ころが、大規模な構造物の基礎工事などのように深度の
深い地盤の掘下げを行う場合には、地盤の掘下げに伴っ
て土砂を搬送する距離が延びることとなる。そのため、
このような場合にはパケットエレベータの垂直搬送部を
下方に継ぎ足すことにより延長し、更に土砂積載部も下
方に移動しなければならなかった。

従来、この作業はまず垂直搬送部をクレーンなどで吊り
下げ・保持した状態で下部の土砂積載部を取り外し、こ
の土砂積載部を別の場所に仮置きする。その後、垂直搬
送部の下方を継ぎ足し、再び土砂積載部を取り付けるこ
とで行っていた。しかし、この中継ぎ作業は大変な労力
を要すると共にその作業時間も長く掛かってしまい、工
事費の多大な損失を招いてしまうという問題点があった
。

そしてまた、上述のパケットエレベータは垂直搬送部が
地表面の近傍に設けられているため、広い範囲を掘削す
る場合には、掘削機が自走したりダンプカーを用いるな
どして土砂を垂直搬送部の下まで運ぶ必要があり、掘削
作業の能率化を妨げてもいた。

本発明はこのような問題点を解決するものであって、作
業能率の向上を図った掘削土砂排出装置を提供すること
を目的とする。

く課題を解決するための手段〉 そこで、本発明ではこの課題を解決するために、 地表面に設置され、当該地表面から掘削地点側にオーバ
ハング部て形成された支持台と、当該支持台に配設され
、その掘削地点側の端部を支持台のオーバハング部に向
かい伸長させる伸長機構が具えられた第１コンベアと、
当該第１コンベアに沿って移動自在に支持された水平部
と上端が当該水平部に連続し且つ下端が掘削地点まで下
方に延設された垂直部とを有し前記水平部が前記第１コ
ンベアに沿って移動することで前記垂直部が上下方向に
移動する共に、前記水平部の掘削地点側の端部を支持台
のオーバハング部に向かい伸長させる伸長Ｒ構が具えら
れた第２コンベアと、当該第２コンベアに接続され、掘
削機によって掘削された土砂を当該第２コンベアに積載
する土砂積載機構と、掘削地点を自走するための自走機
構とが具えられた土砂積載装置とから成ることを特徴と
する掘削土砂排出装置を提供するものである。

〈作用〉 掘削された土砂は掘削機から土砂積載装置によって第２
コンベアに積載され、垂直部を通って上方に搬送される
。そして、垂直部から第１コンベアに搬送されて地表面
に排出される。

切削深度が進んだ場合には第２コンベアの水平部を第１
コンベアに沿って移動させ、この水平部と連続的に形成
された垂直部を下方に移動して延長させることで、その
下端の土砂積載装置を掘削深度に応じて下降させる。

また、切削面積が広がった場合には、それぞれの伸長機
構を共に作動させて第１コンベアと第２コンベアとをオ
ーバハング部に向かって伸長させる一方、土砂積載装置
を切削地点内で自走させて切削機の近傍に位置させる。

〈実施例〉 本発明の一実施例を図面に基づき具体的に説明する。

第１図は本発明の１実施例に係る掘削土砂排出装置の概
念図、第２図と第３図とは第１図中Ａ部の詳細図、第４
図は搬送ベルトの斜視図、第５図は土砂積載装置の側面
図、第６図は第５図中左側面図である。

第１図に示すように、１は地表面、２，３はそれぞれ深
度の異なる掘削地点（３は最下端部）の地表面、４は地
盤の掘下げに伴う湧水を阻止するために掘削現場の地質
条件に対応して形成された地中連続壁である。

本実施例の掘削土砂排出装置は、この地表面１に配設さ
れた支持台１０内に配置された第１コンベア２０と、こ
の第１コンベア上に水平部３０ａが位置すると共に水平
部３０ａに連続して垂直部３０ｂが形成され、た第２コ
ンベア３０と、第２コンベアの垂直部３０ｂの下端に位
置し掘削土砂粉砕機構４１とクローラ（無限軌道）によ
る自走機構４２とを有した土砂積載装置４０とを具えて
いる。

支持台１０は鉄骨構造体で、地中連続壁４付近の地盤の
地表面１上に複数（本実施例では３組）の支脚１１によ
り水平に支えられ、その左側には掘削地点側に大きく張
り出しなオーバハング部１２を有している。支持台１０
の上面にはオーバハング部１２に至るガイドレール１３
が形成されており、このガイドル−ル１３上には移動架
台５０と緊張台車６０とが搭載され、共に左右にスライ
ドするようになっている０図中、７０は第２コンベアの
搬送ベルトを支持台１０の上面において移動自在に支持
するアイドラ支持台である。

第２図と第３図とには、第１図において土砂積載装置４
０がＢの位置にある状態（最下端の掘削地点３の地中連
続壁４寄りに位置した状態′）とＣの位置にある状Ｂ（
Ｂで示した状態から掘削地点３の中央寄りに移動した状
態）とにおける支持台１０付近の作動をそれぞれ示しで
ある。

これらの図に示すように、第１コンベア２０は合成ゴム
製のエンドレスの搬送ベルト２１と、この搬送ベルト２
１を支持する、支持台１０に固定されたドライブプーリ
２２．第１アイドラプーリ２３，１対の小径のベンドプ
ーリ２４の他、移動架台５０＠に取り付けられな第２ア
イドラプーリ２５およびテンションプーリ２６とから形
成されている。テンションプーリ１５は移動架台５０に
テンションビーム５１を介して取り付けられており、第
１および第２アイドラプーリ２３，２５を通過して支持
台１０の右端付近で支持されている。

そのため、搬送ベルト２１は図に示すように略Ｕ字形に
引き回された配置となっている。

ドライブプーリ２３は、モータや減速機などからなる支
持台１０に取り付けられた駆動ユニット１４により回転
駆動される。

一方、第２コンベア３０の主体となる搬送ベルト３１は
、第４図に示すように合成ゴムなどの可視性を有したエ
ンドレスの搬送ベルト本体３１ａと、このベルト本体３
１ａから直行する方向に突出しその先端部が移動方向に
曲折された横桟３１ｂと、この横桟３１ｂを両側から支
持するようにベルト本体３１ａに取り付けられた波桟３
１ｃとから成っている。したがって、これらで土砂を積
載するバゲット部３１ｄが連続的に複数形成され、搬送
ベルト３１を長手方向に駆動することで土砂を垂直方向
にも搬送できるようになっている。

第２コンベア３０の搬送ベルト３１は支持台１０の上面
では緊張台車６０により図中右方に牽引されている。緊
張台車６０は下部に取り付けられた複数のキャリヤロー
ラ６１によってガイドレール上を移動できる。緊張台車
６０の下部には搬送ベルト３１上に付着した土砂などを
振動により除去する図示しないビータクリーナ及びバイ
ブレータが取り付けられ、上部には搬送ベルト３１を支
持するアッパローラ６２が取り付けられている。

一方、この緊張台車６０の前部（第２図中右方）には搬
送ベルト３１の一端を支持するドライブプーリ３２が回
動自在に取り付けられている。このドライブプーリ３２
は減速機６３、カップリング６４を介して電動機６５に
接続されている。したがって、電動機６５を駆動するこ
とにより、ドライブプーリ３２が回転し、搬送ベルト３
１が駆動されるようになっている。

また、緊張台車６０の前端部にはアーム６６が固定され
ると共に支持台１０の前端部には電動ウィンチ１５が固
定されている。電動ウィンチ１５のワイヤロー１１６は
シャックル１７を介して緊張台車６０のアーム６６に接
続しており、電動ウィンチ１５を駆動することにより緊
張台車６０すなわち第２コンベア３０の水平部３０ａを
前後に移動させることができるようになっている。

第２コンベア３０の水平部３０ａの後端は移動架台５０
により支持されている。移動架台５０の上側コーナ部に
は搬送ベルト３１の移動を円滑に保つガイド装置たる複
数のアッパローラ５１が設けられている。また下方には
搬送ベルト３１の外面を支持する３個のディスクプーリ
５２が設けられている。搬送ベルト３１はこれらのディ
スクプーリ５２の内、上方の２個により１８０°方向転
換されて第１コンベア２０の下方を通過する。そして、
その後、更に支持台１０の前部下方のテンションプーリ
３４によりＵターンしてから下端のディスクプーリ５２
により９０°方向転換され、垂直部３０ｂに至る。尚、
テンションプーリ３４は前述の緊張台車６０と同様に電
動ウィンチ１８により前後に駆動される。

移動架台５０は支持台１０と同様に鉄骨構造体で、上述
のアッパローラ５１．ディスクプーリ５２の他、その前
後に土砂積載装置４０に接続する落下防止ベルト５３ａ
を巻取る落下防止ベルト巻取装置５３が取り付けられて
いる０図中、５４は搬送ベルト３１をローラ５４ａによ
り左右から押さえてその蛇行を防止する蛇行防止装置で
、移動架台５ｏに揺動自在に取り付けられている。また
、移動架台５０は支持台１０のオーバハング部１２前端
に設けられた電動ウィンチ１９のワイヤ１９ａに牽引さ
れることによりガイドレール１３に沿って前後にスライ
ドするようになっている０図中、５５は移動架台５０の
上方に設けられたキャリアローラであり、ガイドレール
１３上を転動する。

一方、掘削地点の地表面２．３に設置される土砂積載装
置４０は、前述したように掘削された土砂を粉砕する粉
砕機構４１と自走機構４２とを備えている。第５図およ
び第６図に示すように、土砂積載装置４０は鉄骨構造体
のフレーム４３を本体としており、このフレーム４３が
自走機構４２の上部にそれぞれ複数のステー４４と油圧
ジヤツキ４５とにより支持されている。したがって、地
表面２゜３が傾斜していても、作動油を供給・排出する
ことにより油圧ジヤツキ４５を伸縮させて土砂積載装置
４０の水平度を保持できるようになっている。

フレーム４３の上部には土砂を投入するためのホッパ４
６が取り付けられており、その内部には投入された土砂
を土砂粉砕機構４１に供給するスクリューフィーダ４７
が設けられている。スクリューフィーダ４７は回転自在
に保持されたスクリュー軸４７ａの外周に螺旋状の連続
した羽根板４７ｂを取り付けたもので、スクリュー軸４
７ａの一端には減速［４７Ｃ、カップリング４７ｄを介
して駆動モータ４７ｅが接続している。

土砂粉砕＠ｔ！４１は回転粉砕機４１ａの他、図示しな
い駆動モータなどからなっている。

そして、回転粉砕機４１ａが高速で回転することによっ
てスクリューフィーダ４７がら供給された土砂の魂を切
断・粉砕し、搬送ベルト３１の前述したバケット部３１
ｄに納められる大きさにする。

土砂粉砕機構４１の前方（第５図中、左方）には土砂の
定量供給ゲート４８が、後方には均一載荷ゲート４つが
設けられ、各ゲート４８．４９を適宜開閉することによ
って第２コンベア３０に供給する土砂の量を調整できる
ようになっている。

第２コンベア３０の垂直部３０ｂの下端は回転粉砕機構
４１の下に引き回されている。

搬送ベルト３１のリターン側とフィード側の下部はそれ
ぞれペンドプーリ８０とディスクプーリ８１により略水
平になるように曲げられ、端部が回転粉砕機構４１の下
部に中心を有する回動自在なテンションプーリ８２に掛
は回されている。尚、ベンドプーリ８１はハンドル８３
を回転させることによりフレーム４３に対して前後に移
動し、搬送ベルト３１の張力を調整できるようになって
いる。

フレーム４３には、搬送ベルト３１が上方から接続する
部位に、略コの字形状のサイドカバー８４が左右対称の
位置に設けられている。サイドカバー８４はフレーム４
３に対して回動自在に取り付けられており、ジヤツキ８
５により図中二点鎖線で示すように前後に揺動する。こ
のサイドカバー８４は搬送ベルト３１の土砂積載装置４
０に対する傾きを吸収すると共に、前述した移動架台５
０側の蛇行防止装置５４と同様にローラ８４ａによる蛇
行防止も行っている。尚、前述した落下防止ベルト５３
ａはこのサイドカバー８４の前後に接続しており、土砂
積載装置４０が前方に倒れ込むことが防止されている。

自走機構４２は台車４２ａに図示しない原動機などによ
り駆動される左右一対のクローラ４２ｂを取り付けたも
のである。左右のクローラ４２ｂは独立して駆動できる
ため、土砂積載装置４０は前後進および回転動を自在に
行える。

尚、第１図において、９０は掘削地点の地表面２．３を
掘削して土砂積載装置４０のホッパ４６に投入する掘削
機（油圧シャベルなど）であり、９１は第１コンベアに
よって搬送された土砂を運搬する運搬車である。

次に、以上説明した掘削土砂排出装置の作用を説明する
。

第１図において、掘削機９０によって掘削地点の地表面
２から掘削された土砂は土砂積載装置４０のホッパ４６
に投入される。土砂積載装置４０では、第５図に示すよ
うに、土砂がスクリューフィーダ４７により土砂粉砕機
ｙＩ４１に供給されて回転粉砕機４１ａにより細かく切
断・粉砕される。この際、土砂粉砕機構４１への土砂の
供給は定量供給ゲート４８により適量に行われ、更に均
一載荷ゲート４９から第２コンベア３０の搬送ベルト３
１のバケット部３１ｄ内に順次落下・供給される。

第２コンベア３０の搬送ベルト３１は常時図中矢印の方
向に駆動されており、バケット部３１ｄ内の土砂は連続
的に垂直部３０ｂから水平部３０ａに搬送された後、第
１コンベア２０の搬送ベルト２１上に落下する。また、
第１コンベア２０の搬送ベルト２１も常時図中矢印で示
す方向に駆動されており、土砂は支持竿１０の端部に停
車している運搬車９１上に積載される。

第１図において下方の掘削地点の地表面３を掘削する場
合、本実施例ではまず土砂積載装置４０を自走させるこ
とにより移動させ、掘削＠９０により、土砂積載装置４
０が当初位置していた部分を掘削する０次に、土砂積載
装置４０を再び自走させて掘削された地表面３（第１図
にＢで示す位置）に戻す、この際、電動ウィンチ１５は
ワイヤロープ１６を繰り出すように駆動され、支持台１
０上の緊張台車６０は一旦スライドレール１３に沿って
第２図中左方に移動する。その結果、第２コンベア３０
の搬送ベルト３１には余裕ができ、土砂積載装置４０が
自由に走行できるようになる。

そして、掘削された地表面３に土砂積載装置４０が戻る
に従い緊張台車６０を適宜第２図中右方にスライドさせ
、第２コンベア３０の搬送ベルト３１に張りを持たせる
のである。

尚、この際、当然のことながら搬送ベルト３１と連動し
て落下防止ベルト巻取装置５３も落下防止ベルト５３ａ
を繰り出したり巻き取りたりして土砂積載装置４０が倒
れ込むことが防止される。また、移動架台１０の蛇行防
止装置５４と土砂積載装置４ｏのサイドカバー８４とは
共に揺動できるため、土砂積載装置４０の移動時に搬送
ベルト３１が傾斜する妨げとはならない。

第１図において掘削範囲が広がって、地中連続壁４から
離れた地表面３を掘削する場合、本実施例では土砂積載
装置４０を図中Ｃに示す位置に移動させる一方、支持台
１０側では第３図中左方に移動架台５０をガイドレール
１３上でオーバハング部１２に向けてスライドさせ、搬
送ベルト３１の垂直を保つ。

移動架台５０は電動ウィンチ１９により牽引されて移動
するが、緊張台車６０とテンションプーリ５１もそれぞ
れの電動ウィンチを連動させて同等の量左方にスライド
させる。その結果、搬送ベルト３１の下端の位置を保ち
ながら第２コンベア３０が全体に左方に移動できるので
ある。尚、第３図において、テンションプーリ５１は未
だ左方に移動可能な状態にあり、オーバハング部１２の
先端付近にまで移動架台５０を移動させられると共に、
この状態でテンションプーリ５１のみを左方に移動させ
れば土砂積載装置４０を更に下方に位置させることもで
きる。

一方、第１コンベア２０においては、第２アイドラプー
リ２５が直に、テンションプーリ２６（第３図には図示
されていない）もテンションビーム５１を介して、それ
ぞれ移動架台５０に取り付けられている。したがって、
移動架台５０がオーバハング部１２に向けてスライドす
る際にはこれらのプーリ２５．２６も同時に同量移動す
る。その結果、第１コンベア２０の搬送ベルト２１の上
部（第２コンベア３０の水平部３０ａの直下に当たる部
分）は移動架台５０のスライドに伴って伸長され、第２
コンベア３０から供給される土砂を搬送できるのである
。

以上で実施例の説明を終えるが、本発明の態様は上記実
施例に限るものではない０例えば、土砂積載装置４０の
自走機構としてタイヤなどクローラ以外のものを用いて
もよいし、本実施例では各コンベア２０．３０の搬送ベ
ルト２１．３１の伸長機構を上記実施例とは異なるもの
にしてもよい。すなわち、伸長機構を移動架台５０のス
ライド動によらず行うようにしたり、各搬送ベルトに個
別に伸長機構を具えるようにしてもよい、また、上記実
施例は支持台１０が地表面１に固定されたものであるが
、ＬＰＧタンクなど地下部分が円筒状の穴を掘削する場
合などには地表面１に円環状のレールを敷設し、支持台
１０を旋回させるような構成を採ってもよい。

〈発明の効果〉 本発明によれば、切削深度が進んだ場合には第２コンベ
アの水平部を第１コンベアに沿って移動させ、この水平
部と連続して形成された垂直部を下方に移動させること
で土砂積載装置を切削深度に応じて下降させることがで
き、また、切削面積が広がった場合にはそれぞれの伸長
機構を共に作動させて第１コンベアと第２コンベアとを
オーバハング部に向かって伸長させる一方、土砂積載装
置を切削地点内で自走させて切削機の近傍に位置させる
ことができる。その結果、切削地点内において土砂積載
装置を任意の位置に設定することができ、作業者の労力
が減少すると共に作業時間も短縮され、掘削土砂排出作
業における能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係る掘削土砂排出装置の概
念図、第２図と第３図とは第１図中Ａ部の詳細図、第４
図は搬送ベルトの斜視図、第５図は土砂積載装置の側面
図、第６図は第５図中左側面図である。 １は地表面、 ２．３は掘削地点の地表面、 １０は支持台、 １２はオーバハング部、 １３はガイドレール、 ２０は第１コンベア、 ２１は搬送ベルト、 ３０は第２コンベア、 ３０ａは水平部、 ３０ｂは垂直部、 ３１は搬送ベルト、 ４０は土砂積載装置、 ４１は土砂粉砕機構、 ４２は自走機構、 ５０は移動架台である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 地表面に設置され、当該地表面から掘削地点側にオーバ
   ハングして形成された支持台と、当該支持台に配設され
   、その掘削地点側の端部を支持台のオーバハング部に向
   かい伸長させる伸長機構が具えられた第１コンベアと、 当該第１コンベアに沿って移動自在に支持された水平部
   と上端が当該水平部に連続し且つ下端が掘削地点まで下
   方に延設された垂直部とを有し前記水平部が前記第１コ
   ンベアに沿って移動することで前記垂直部が上下方向に
   移動する共に、前記水平部の掘削地点側の端部を支持台
   のオーバハング部に向かい伸長させる伸長機構が具えら
   れた第２コンベアと、 当該第２コンベアに接続され、掘削機によって掘削され
   た土砂を当該第２コンベアに積載する土砂積載機構と、
   掘削地点を自走するための自走機構とが具えられた土砂
   積載装置とから成ることを特徴とする掘削土砂排出装置
   。