JPH04269297A - トンネル掘削工事のズリ搬出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトンネル掘削工事で発生
する岩石等のズリを搬出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル掘削工事におけるズリの搬出に
おいて、従来は、■トンネル坑内にダンプトラック等の
エンジン付き土砂運搬車両を乗り入れ、切羽側のズリ積
み設備によりズリを積み込み、坑外に搬出する方法、■
トンネル坑内に軌道を敷設し、ジーゼル機関車や電気機
関車にズリ運搬車両を複数台連結し、同様にズリを積み
込み、坑外に搬出する方法が採用されていた。また技術
分野を異にするが、■乗客を運ぶケーブルカーや石炭石
を運ぶ鉱石車両用等、ケーブル牽引式車両は公知である
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記■のズ
リ搬出方法によると、前記■の軌道設備や機関車に比べ
、エンジン付き土砂運搬車両の方が簡単に入手できると
ともに、廉価である等のメリットはあるが、坑内空気を
排気ガス等で汚染するとともに、粉塵等で視界が悪くな
るので、長大トンネル施工には、労働安全性の面及び施
工スピードの面で問題がある。また前記■のズリ搬出方
法では、連結された複数台の各運搬車両にズリを夫々積
み込んだり、ズリを排出してから機関車に連結して運行
するため、排出作業が間欠的となって、ズリの搬出能率
が悪いとともに、トンネル勾配があると、機関車の牽引
が困難になるという問題がある。尚、前記■のケーブル
牽引式車輌を採用するとしても、その場合は運行距離が
一定の場合に限定され、トンネル工事のように掘進とと
もに運行距離が延長するものには採用されていないのが
実情である。

【０００４】本発明は前記事情に鑑み案出されたもので
あって、本発明の目的は、坑内空気の汚染を解消して労
働安全性を向上するとともに、トンネル勾配にも影響な
く連続運行が可能で、ズリ搬出能率も向上でき、しかも
運行距離の延長にも対応出来るトンネル掘削工事のズリ
搬出装置を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、トンネル坑内の切羽側に設けたズリ積み設備
からズリを積み込んで、坑外のズリ捨て場にズリを搬出
する装置であって、前記ズリ積み設備と前記ズリ捨て場
との間に互いに平行に敷設した往復軌道と、この往復軌
道上に配設された複数のズリ鋼車と、前記往復軌道に沿
って配設され前記各ズリ鋼車に結合されたケ−ブルワイ
ヤと、前記ケーブルワイヤを往復軌道に沿って循環移動
させるケーブルワイヤ循環駆動装置と、トンネル坑内の
切羽側へのケーブルワイヤの繰り出しを可能としたケ−
ブルワイヤ余巻装置とを備えることを特徴とする。

【０００６】また、本発明は、前記ズリ積み設備側に前
記往復軌道を前進する移動式ズリ積み込みプラットホ−
ムを設け、このズリ積み込みプラットホ−ムに、前記往
復軌道に接続される往路軌道と復路軌道を並設し、これ
ら軌道上でズリ鋼車を走行させる走行装置と、往路軌道
から復路軌道へズリ鋼車を横移動させる移載装置を設け
たことを特徴とする。また、本発明は、移動式ズリ積み
込みプラットホ−ムに前記ケ−ブルワイヤ折返し用の循
環輪車が設けられていることを特徴とする。

【０００７】更に、本発明は、ズリ捨て場側にズリ排出
プラットホームを設け、このズリ排出プラットホームに
おいて、ズリ鋼車を往復軌道上を走行させる走行装置と
、復路軌道から往路軌道へズリ鋼車を横移動させる移載
装置を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適一実施例を添付図面に従
って説明する。図１と図２はトンネル坑内でのズリ積み
設備側部分の平面図及び側面図を示し、図３と図４は坑
内乃至坑外のズリ運搬設備部分の平面図及び側面図を示
す。１はズリ積み設備、６は往路軌道、７は復路軌道、
８はズリ捨て場、９はズリ排出プラットホーム、１０は
ケーブルワイヤ循環駆動装置、２０はケーブルワイヤ余
巻装置、３０はズリ鋼車、４０は移動式ズリ積み込みプ
ラットホーム、５０，６０は移載装置、７０はズリ捨て
装置である。

【０００９】トンネル坑内の切羽側に設けられたズリ積
み設備１は、例えば２台のシャフローダー２，２、ツイ
ン式中継コンベアー３，３、自走式トレンローダー４か
ら構成され、５は資材荷卸用ホイストである。このズリ
積み設備１とズリ排出プラットホーム９との間に往復軌
道６，７が敷設されており、この往復軌道６，７に沿っ
てケーブルワイヤ循環駆動装置１０が設けられている。 尚図３及び図８において６ａ，７ａはズリ排出プラット
ホーム９側の待避軌道である。

【００１０】ケーブルワイヤ循環駆動装置１０は、往復
軌道６，７に沿って張設したケーブルワイヤ１１を坑外
にて巻回した循環駆動用のエンドレスウインチ１２，１
３と、移動式プラットホーム４０に内装されたケーブル
ワイヤ１１折直し用の循環輪車１４と、各所において、
ケーブルワイヤ１１を誘導する多数のローラー１５・・
・と、坑外にてケーブルワイヤ１１に所定の張力を付与
する緊張輪車１６とから構成されている。ケーブルワイ
ヤ余巻装置２０は、図８及図９と図１６及び図１７にも
示すように、掘削進行に合わせて所要延長分のケーブル
ワイヤ１１を収納するために、複数の大輪車を一軸上に
並設した固定式並設輪車群２１と、同様の移動式並設輪
車群２２とから構成され、２３は固定式並設輪車群２１
を支持する固定枠、２４は移動式並設輪車群２２を支持
する移動枠である。移動枠２４にはローラー２５が設け
られ、移動用ケーブルワイヤ２６がローラー２５に巻装
されて折返され、移動用ケーブルワイヤ２６の一端は固
定され、他端は固設のケーブルドラム２７に巻回されて
いる。このケーブルドラム２７には減速機２８を介して
モーター２９が接続され、これにより固定式並設輪車群
２１に対する移動式並設輪車群２２の移動（図９の移動
長Ｌ参照）が行われる。

【００１１】ズリ鋼車３０は、等間隔をおいて前記ケー
ブルワイヤ１１に多数連結され、図１０及び図１１にも
示すように、軌道上を走行する車輪３１とケーブルワイ
ヤクランプ機構３２を備えている。クランプ機構３２は
、図１２及び図１３に示すように、ズリ鋼車３０下に横
置したねじ軸３３と、このねじ軸３３に結合されねじ軸
３３の回転で軸方向に移動する移動カップリングブロッ
ク３４と、ズリ鋼車３０下面に固設した固定カップリン
グブロック３５と、ねじ軸３３の外端部に連結したレバ
ー３６と、このレバー３６の先端に設けた重り部３７か
ら構成されている。そして、この重り部３７と係合しレ
バー３６を揺動させてブロック３４，３５をケーブルワ
イヤ１１に係脱させる結合用ガイドプレート３８及び離
脱用ガイドプレート３９が後述する結合・離脱ゾーンＺ
３，Ｚ７に夫々設置されている。

【００１２】移動式ズリ積み込みプラットホーム４０は
、図５乃至図７にも示すように、移動台車４１で構成さ
れて、往復軌道６，７を同時に走行する車輪４２・・・
を備えるとともに、移動台車４１上には、往復軌道６，
７に夫々接続される往路軌道４６と復路軌道４７とが並
設されている。この移動式ズリ積み込みプラットホーム
４０の前部内にケーブルワイヤ１１折返し用の前記循環
輪車１４が配設されるとともに、前部上には、枠４３を
介してズリホッパー４４が備えられている。

【００１３】そして移動式ズリ積み込みプラットホーム
４０上に、移載装置５０による横行トラバースゾーンＺ
２及び走行トラバースゾーンＺ１、前記ガイドプレート
３８，３９による結合・離脱ゾーンＺ３、前記ズリ積み
設備１によるズリ積みゾーンＺ４が設定されている。移
載装置５０は図５及び図６に示すように、結合・離脱ゾ
ーンＺ３における離脱用ガイドプレート３９を設置した
往路軌道４６において、ケーブルワイヤ１１から離脱し
た空車状態のズリ鋼車３０を移動式ズリ積み込みプラッ
トホーム４０の前部に搬送する走行トラバース装置５１
と、その搬送したズリ鋼車３０をズリ積みゾーンＺ４に
おけるズリホッパー４４下方の復路軌道４７に横移動さ
せる横行トラバース装置５２と、ズリを積み込んだ実車
状態のズリ鋼車３０を復路軌道４７の結合用ガイドプレ
ート３８を設置した箇所まで搬送する走行トラバース装
置５３とを備えている。前記走行トラバース装置５１，
５３は、例えば、チェーンコンベヤを用いて構成でき、
また、横行トラバース装置５２は、テーブルを駆動手段
により往復移動させる等して構成することができる。

【００１４】他方、図８及び図９に示すように、ズリ排
出プラットホーム９にも、移載装置６０による走行トラ
バースゾーンＺ５及び横行トラバースゾーンＺ６、前記
ガイドプレート３８，３９による結合・離脱ゾーンＺ７
、ズリ捨て装置７０によるズリ捨てゾーンＺ８が設定さ
れている。移載装置６０は、図８及び図９に示すように
、結合・離脱ゾーンＺ７における離脱用ガイドプレート
３９を設置した復路軌道７において、ケーブルワイヤ１
１から離脱した実車状態のズリ鋼車３０をズリ捨て場８
に搬送する走行トラバース装置６１と、ズリを捨てて空
車となったズリ鋼車３０を往路軌道６に横移動させる横
行トラバース装置６２と、空車状態のズリ鋼車３０を往
路軌道６の結合用ガイドプレート３８を設置した箇所ま
で搬送する走行トラバース装置６３から構成されている
。前記走行トラバース装置６１，６３は、例えば、チェ
ーンコンベヤを用いて構成でき、また、横行トラバース
装置６２は、テーブルを駆動手段により往復移動させる
等して構成することができる。

【００１５】またズリ捨て装置７０は、図１４及び図１
５に示すように、分割された復路軌道７を備えるチップ
ラー７１と、このチップラー７１を回転駆動するモータ
７２等で構成されており、７３はガイドローラーである
。尚、図３及び図４において、８０は２次巻コンクリー
ト横取り設備を示している。

【００１６】以上の構成によるケーブル牽引式ズリ運搬
システムによる運転説明は次の通りである。ケーブルワ
イヤ循環駆動装置１０のケーブルワイヤ１１は、エンド
レスウインチ１２，１３の駆動により、移動式ズリ積み
込みプラットホーム４０とズリ排出プラットホーム９間
を循環移動し、従ってケーブルワイヤ１１に結合した多
数のズリ鋼車３０・・・が連続的に循環運行される。ま
た、掘削進行により移動式ズリ積み込みプラットホーム
４０が前進すると、ケーブルワイヤ余巻装置２０の移動
式並設輪車群２２を固定式並設輪車群２１側に移動させ
ることで、ケーブルワイヤ１１が繰り出され、所定距離
の区間はケーブルワイヤ１１を接続することなく、ケー
ブルワイヤ１１を自由に進展させることができる。所定
距離の区間を越えると、ケーブルワイヤ１１に別個の延
長ケーブルワイヤを接続して、単なるトンネル掘削進行
に対応できる。

【００１７】ケーブルワイヤ余巻装置２０においては、
移動式ズリ積み込みプラットホーム４０が前進すると、
移動式並設輪車群２２がケーブルワイヤ１１により牽引
され、固定式並設輪車群２１に近付く方向にレール上を
移動する。この時、ケーブルワイヤ繰り出し緊張装置（
ローラ２５，ケーブルワイヤ２６，ケーブルドラム２７
，減連機２８，モータ２９で構成される）は、移動式並
設輪車群２２の移動速度に同調して、その移動方向とは
逆方向の緊張力を加えつつ、移動式並設輪車群２２の移
動を制御する。また、移動式ズリ積み込みプラットホー
ム４０が後進すると、ケーブルワイヤ繰り出し緊張装置
は、その移動速度に同調して、移動式並設輪車群２２を
固定式並設輪車群２１から離れる方向に牽引する。

【００１８】切羽の掘削位置近傍に設置したズリ積み設
備１の前進に伴い、移動式ズリ積み込みプラットホーム
４０を前進させた後、同プラットホーム４０に備えた図
示せぬ軌道固定手段により往復軌道６，７を握んで固定
する。この場合、前述の如くプラットホーム４０の前進
距離に応じたケーブルワイヤ余巻装置２０によるケーブ
ルワイヤ１１の繰り出しが行われると共に、プラットホ
ーム４０の固定後、緊張輪車１６によりケーブルワイヤ
１１のたるみが取られる。

【００１９】移動式ズリ積み込みプラットホーム４０に
おいて、結合，離脱ゾーンＺ３に到着したズリ鋼車３０
は、その往路軌道４６の離脱用ガイドプレート３９によ
りケーブルワイヤクランプ機構３２が作動してケーブル
ワイヤ１１が外れ、走行トラバース装置５１により走行
トラバースゾーンＺ１から横行トラバースゾーンＺ２に
誘導され、横行トラバース装置５２によりズリホッパー
４４下方の復路軌道４７上に横移動する。ズリ鋼車３０
がズリホッパー４４の下方に到達すると、ズリ積み設備
１に設置した図示せぬ自動制御手段により、一定量のズ
リがズリ鋼車３０に投入される。ズリ投入が終了すると
、図示せぬズリ鋼車押出し手段により、ズリ鋼車３０が
走行トラバースゾーンＺ１に押出され、走行トラバース
装置５３により復路軌道４７を走行して結合用ガイドプ
レート３８によりクランプ機構３２が作動し、クランプ
機構３２によりケーブルワイヤ１１が結合され、再びズ
リ鋼車３０はケーブルワイヤ１１に牽引され、ズリ排出
プラットホーム９に運行される。

【００２０】ズリ排出プラットホーム９において、ズリ
を積んだズリ鋼車３０が結合・離脱ゾーンＺ７に到着す
ると、離脱用ガイドプレート３９によりケーブルワイヤ
１１が離脱して、走行トラバース装置６１によりズリ捨
てゾーンＺ８にズリ鋼車３０が誘導される。そしてズリ
捨て装置７０により、チップラー７１を回転させて、ズ
リ捨て場８にズリ鋼車３０からズリを排出する。ズリ排
出の終わったズリ鋼車３０は、適宜押し出し手段により
チップラー７１から横行トラバースゾーンＺ６に押し出
され、横行トラバースゾーンＺ６で横行トラバース装置
６２により往路軌道６上に横移動してから、走行トラバ
ース装置６３により往路軌道６を走行して結合用ガイド
プレート３８によりケーブルワイヤ１１に結合し、再び
ズリ鋼車３０はケーブルワイヤ１１に牽引され、移動式
ズリ積み込みプラットホーム４０に運行される。このよ
うにして、ケーブル牽引によりズリ鋼車３０を循環運行
させる。尚、ズリ鋼車３０は、ズリ搬出速度に応じてケ
ーブルワイヤ１１にほぼ等間隔で複数台設けられる。

【００２１】尚実施例では、軌道６，７の端部を接続せ
ず、トンネル坑内の切羽側とトンネル坑外において、ズ
リ鋼車３０を軌道６，７から外して移載装置５０，６０
で横移動させるようにしたが、このような移載装置を設
けず、軌道６，７の端部を例えば半円形の軌道により接
続し、軌道６，７間の移動を軌道上で行なうようにして
もよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明に係るトンネル掘削
工事のズリ搬出装置によれば、トンネル坑内の切羽側と
坑外のズリ捨て場との間に付設した往復軌道を走行する
複数のズリ鋼車を、ケーブルワイヤにより牽引して、循
環運行すると共に、トンネルの掘進に伴う往復軌道の延
長に追従してケーブルワイヤを繰り出すようにしたので
、以下の利点が得られる。■ズリ鋼車の循環連続運行が
可能であるので、ズリ搬出が能率的である。■坑内空気
を排気ガス等で汚染しないので、労働安全性が向上する
。■トンネル勾配があっても運行に問題がない。■トン
ネルの掘進と共に運行距離の延長に対応可能であり、し
かもケーブルワイヤの延長作業や段取りが簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトンネル坑内でのズリ積み設備側
部分の平面図。

【図２】同じく側面図。

【図３】本発明によるトンネル坑内乃至坑外のズリ運搬
設備部分の平面図。

【図４】同じく側面図。

【図５】本発明によるズリ積み込みプラットホーム部分
の平面図。

【図６】同じく側面図。

【図７】ズリ積み込み装置部分を示す図６の矢印ＡーＡ
線に沿った正面図。

【図８】本発明によるズリ排出プラットホーム部分及び
ケーブルワイヤ循環駆動装置部分の平面図。

【図９】同じく側面図。

【図１０】ズリ鋼車及びケーブルワイヤ結合離脱手段の
一例を示す側面図。

【図１１】同じく正面図。

【図１２】ケーブルワイヤ結合離脱手段の側面図。

【図１３】同じく後面図。

【図１４】ズリ捨て設備の側面図。

【図１５】同じく後面図。

【図１６】ケーブルワイヤ余巻装置の平面図。

【図１７】同じく側面図。

【符号の説明】

１　　ズリ積み設備 ６，７，４６，４７　　往復軌道 ８　　ズリ捨て場 ９　　ズリ排出プラットホーム １０　　ケーブルワイヤ循環駆動装置 １１　　ケーブルワイヤ １２，１３　　エンドレスウインチ １４　　循環輪車 ２０　　ケーブルワイヤ余巻装置 ３０　　ズリ鋼車 ４０　　移動式ズリ積み込みプラットホーム５０，６０
　　移動装置 ７０　　ズリ捨て装置 Ｚ１，Ｚ５　　走行トラバースゾーン Ｚ２，Ｚ６　　横行トラバースゾーン Ｚ３，Ｚ７　　結合・離脱ゾーン Ｚ４　　ズリ積みゾーン Ｚ８　　ズリ捨てゾーン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　トンネル坑内の切羽側に設けたズリ積
   み設備からズリを積み込んで、坑外のズリ捨て場にズリ
   を搬出する装置であって、前記ズリ積み設備と前記ズリ
   捨て場との間に互いに平行に敷設した往復軌道と、この
   往復軌道上に配設された複数のズリ鋼車と、前記往復軌
   道に沿って配設され前記各ズリ鋼車に結合されたケ−ブ
   ルワイヤと、前記ケーブルワイヤーを往復軌道に沿って
   循環移動させるケーブルワイヤ循環駆動装置と、トンネ
   ル坑内の切羽側へのケーブルワイヤの繰り出しを可能と
   したケ−ブルワイヤ余巻装置と、を備えることを特徴と
   するトンネル掘削工事のズリ搬出装置。
2. 【請求項２】　　前記ズリ積み設備側に前記往復軌道を
   前進する移動式ズリ積み込みプラットホ−ムを設け、こ
   のズリ積み込みプラットホ−ムに、前記往復軌道に接続
   される往路軌道と復路軌道を並設し、これら軌道上でズ
   リ鋼車を走行させる走行装置と、往路軌道から復路軌道
   へズリ鋼車を横移動させる移載装置を設けた、ことを特
   徴とする請求項１記載のトンネル掘削工事のズリ搬出装
   置。
3. 【請求項３】　　前記移動式ズリ積み込みプラットホ−
   ムには前記ケ−ブルワイヤ折返し用の循環輪車が設けら
   れていることを特徴とする請求項２記載のトンネル掘削
   工事のズリ搬出装置。
4. 【請求項４】　　前記ズリ捨て場側にズリ排出プラット
   ホームを設け、このズリ排出プラットホームにおいて、
   ズリ鋼車を往復軌道上を走行させる走行装置と、復路軌
   道から往路軌道へズリ鋼車を横移動させる移載装置を設
   けた、ことを特徴とする請求項１記載のトンネル掘削工
   事のズリ搬出装置。