JPH09151695A - シールドトンネル工事のずり搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ずりを自動的に連続して搬出でき、一時停止
時間が少なく、坑内のスペースを狭めないシールドトン
ネルのずり搬送装置を提供する。 【解決手段】 主搬送ベルトと立て搬送ベルトと子ベル
トで構成されている。主搬送ベルトは、水平坑、立て坑
および地上にわたって連続して無端状に掛回され、水平
坑を走行し掘進方向に延伸可能である水平走行部と、立
て坑を走行する立て走行部と、地上に設けた収納装置内
を走行する収納部とからなる。立て搬送ベルトは、立て
坑を走行してずりを搬送する手段を有している。子ベル
トは、掘進方向に移動可能で後部が水平搬送部とラップ
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、掘進中のシール
ドトンネル等の地下トンネルにおいて、発生したずりを
ベルトによって連続して地上に搬送するシールドトンネ
ル工事のずり搬送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、掘進中のシールドトンネルにおい
て発生したずりを地上に運搬するには、水平坑ではレー
ルを敷いてトロッコで運搬し、立て坑では垂直ベルトで
搬送して地上に排出していた。また、実開平６ー３５３
９５号のマイクロフイルムでは、掘削機の掘進にともな
いコンベヤフレームを継ぎ足してベルトの前端を前進
し、水平坑内のベルトのリターン側にベルトの前端の前
進に追随してベルトを繰り出すベルトの収縮ストック装
置を設けたずり搬出装置を用いている。

【０００３】また、特開平３ー４６９０８では、水平坑
と立て坑とにわたって一連のベルトを掛回し、立て坑に
配した垂直ベルトコンベヤ部に、水平坑に配した水平ベ
ルトコンベヤ部を伸縮移動可能に調節しうるテークアッ
プ装置を装着し、テークアップ装置に重錘による緊張手
段を設けたコンベヤ装置を用いている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、水平坑をトロ
ッコで搬送するものは、往復二対のレールを設けるため
に水平坑の断面が大幅に狭められてトンネル内の作業が
不便になり、運搬が連続して行えず、ずりを地上まで搬
送する間にずりの積み替え作業が生じる。水平坑内でベ
ルトのリターン側に収縮ストック装置を設ける場合はや
はり水平坑断面が大幅に狭められ、ベルトのストック長
さも非常に短くなる。またベルト全長の拡長のための入
れ子作業を水平坑で行うために作業が非常に行い難く、
そのため長時間ズリの搬送作業がストップする。

【０００５】テークアップ装置を立て坑に設ける場合
は、立て坑断面による制限があるので、長尺のベルトを
収納できるテークアップ装置を設けることができない。
そのため頻繁にベルトの入れ子作業を行う必要があり、
その度にズリの搬送作業はストップする。また入れ子作
業を立て坑内で行うのは困難であり、立て坑の周囲の地
上で行はなければならないので、安全で十分な作業場所
で入れ子作業を行うことができない場合がある。

【０００６】この発明は、かかる従来の課題に着目して
案出されたもので、掘削機で掘り出されたずりを自動的
に連続して地上まで搬出することができ、ずり搬出の一
時停止時間を短く且つ頻度を少なくすることができ、水
平坑や立て坑の作業スペースを狭めることがほとんどな
いシールドトンネル工事のずり搬送装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、主搬送ベルト、立て搬送ベルトおよび子ベ
ルトから構成されており、主搬送ベルトは、駆動プーリ
ーと従動プーリーに、水平坑、立て坑および地上にわた
って連続して無端状に掛回されたベルトであり、水平走
行部、立て走行部および収納部からなっている。

【０００８】水平走行部は水平坑内を走行して掘削機で
掘り出されたずりを搬送し、掘削機の掘進にしたがって
掘進方向に延伸していくことが可能である。立て走行部
は水平走行部に連続して立て坑を地上まで走行する。収
納部は、地上に設けた収納装置内を走る。立て搬送ベル
トは、立て坑に配置されており、水平走行部で運ばれた
ずりを受け取って地上に運び出す手段を有するベルトで
ある。

【０００９】子ベルトは、掘削機の掘進方向に移動可能
であり、その後部が水平走行部の前方部とオーバーラッ
プし、掘削機が掘り出したずりを搬送して主搬送ベルト
に載せるベルトで、掘削機の掘進にともなって、前進し
ていくようになっている。収納装置は、水平走行部の掘
進方向への延伸に応じて、ベルトを延伸長さだけ繰り出
すようになっている。

【００１０】ベルトを延伸長さだけ繰り出すための手段
は、複数の上部収納ローラと複数の下部収納ローラから
なり、主搬送ベルトが上部収納ローラと下部収納ローラ
に交互に掛け回されており、上部収納ローラまたは下部
収納ローラ、または、上部収納ローラおよび下部収納ロ
ーラが上下に移動可能に構成されたものである。立て搬
送ベルトの一例としては、帯状ベルトの両側縁に波型縦
桟が立設され、波型縦桟の間に横桟が所定の間隔で立設
されて、縦桟と横桟により区画され、急傾斜でも搬送物
が落下しない構造になっている急傾斜ベルトが適してい
る。

【００１１】また、立て搬送ベルトの他の例としては、
帯状で無端状に形成され、主搬送ベルトの立て搬送部と
ともにずりを挟み込んで立て坑を走行し、ずりを地上ま
で搬送する従動ベルトも適している。立て坑内のずり搬
送を前記急傾斜ベルトでおこなう場合は、立て坑の底部
にピットを設けておき、急傾斜ベルトをＳ（またはＺ）
字形に形成してピットの上にＳ（またはＺ）字形の下側
の水平部を配し、主搬送ベルトの水平走行部で搬送され
たずりをこの水平部で受け取るようにする。そして主搬
送ベルトは、この水平部の上方に設けたプーリに掛回
し、ピット内を通り、立て坑壁面と急傾斜ベルトの間を
通り地上に至るようにするとより好ましいずり搬送装置
を提供することができる。

【００１２】主搬送ベルトの水平走行部を、ベルトを切
断せずに、容易に掘進方向に延伸していくためには、ユ
ニット式のフレームにキャリヤーローラーおよびリター
ンローラーが取り付けられ、リターンローラーの両端ま
たは片端が着脱可能にフレームに取り付けられたローラ
ーユニットを水平搬送部の掘進側の位置に装着してゆく
とよい。

【００１３】また、ローラーユニットを簡単に強固に設
置するためには、足部に締結部を有する一対の側部フレ
ームにキャリヤローラーおよびリターンローラーの両端
を取り付け、この一対の側部フレームをキャリヤローラ
ーおよびリターンローラーの間の位置で連結ロッドによ
り連結したローラーユニットを用いるとよい。また、主
搬送ベルトの水平搬送部は、管状に丸めていわゆるパイ
プコンベヤとすることができる。

【００１４】この発明のシールドトンネルのずり搬送装
置は、掘削機で掘り出されたずりを先ず子ベルトが搬送
して主搬送ベルトの水平走行部に引き渡し、水平坑内は
水平走行部で搬送し、次に立て搬送ベルトがずりを立て
坑内を地上まで搬送し地上のコンベヤに引き渡す仕組み
である。そして掘削機は間断なく掘進するが、子ベルト
はそれに追随して移動可能であり水平走行部とのオーバ
ーラップ長さだけ連続的に前進する。したがってこの間
は掘削機で掘り出されたずりを自動的に連続して地上ま
で搬出することができるものである。

【００１５】子ベルトが水平走行部とのラップ長さだけ
前進した段階でずり搬送を一時停止し、水平走行部の前
部を前進させる。そのために地上に設置した収納装置よ
りベルトを繰り出しながら水平走行部の前端の駆動プー
リーを前進させ、既設のローラーユニットと駆動プーリ
ーの間に新たにローラーユニットを設置してゆく。この
場合ローラーユニットには効率よく短時間で設置できる
ものを使用することができる。例えば、設置しやすい長
さであり、ベルトを切断しなくとも設置できるようにリ
ターンローラーの下方にはベルトの挿入を妨げるものを
設けてなく、リターンローラーは少なくとも片端が着脱
可能になっているものを使用する。

【００１６】このようにするので短時間で水平走行部の
前部を前進させることができ、したがってずり搬送の停
止時間は短くてよい。更に掘進を進め、何回か水平走行
部の前部を前進させて収納装置に収納されていたベルト
をすべて繰り出してしまった時にずり搬送を一時停止
し、収納装置に収納しうる長さのベルトを入れ子する。

【００１７】この入れ子は地上の収納装置の後方で行う
ので、広い作業スペースをとることができ、安全に能率
よく短時間でおこなうことができる。しかも広い地上に
収納装置を設置するので、長尺のベルトを収納できる大
容量の収納装置を設けることができる。従って、入れ子
のために生じるずり搬送の一時停止は短時間でよく、ま
たその頻度も少なくてよい。

【００１８】また、収納装置は地上に設置されているの
で、水平坑や立て坑に収納装置を設けている従来のずり
搬送装置とは違い、水平坑や立て坑の作業スペースを狭
めることがほとんどない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、この発
明の実施形態を説明する。図１は、この発明を実施した
ずり搬送装置１の実施形態を示す側面図であって、掘削
機５で掘り出されたずりは掘削機５に装備されたスクリ
ュウコンベヤ６により子ベルト３に移されて搬送され、
次に主搬送ベルト２の水平走行部１２に移されて水平坑
８を立て坑９まで搬送される。

【００２０】ずりは次に立て搬送ベルト４に移され立て
坑９を地上１０まで搬送される。地上１０では地上搬送
ベルト１１に移されてさらに搬送されて廃棄される。子
ベルト３は車輪や駆動装置等の移動手段を備えており、
掘削機５の掘進にともない、子ベルト３も前進し、スク
リュウコンベヤ６からずりを受ける。主搬送ベルト２
は、駆動プーリー１４と従動プーリー１５に、水平坑
８、立て坑９および地上１０にわたって連続して無端状
に掛回されたベルトであり、水平走行部１２、立て走行
部１６および収納部１７からなっている。

【００２１】水平走行部１２は水平坑８を走行し、掘削
機５の掘進にしたがって掘進方向に延伸していくことが
可能である。立て走行部１６は水平走行部１２に連続し
て立て坑９を走行する。収納部１７は、地上１０に設け
た収納装置１８の中を走る。主搬送ベルト２の水平走行
部１２の前部と子ベルト３の後部はオーバーラップして
いるが、子ベルト３の前進によってオーバーラップ部１
３は短くなり、更に進めばオーバーラップ部１３はなく
なる。従って、この時収納部１７を繰り出し、水平走行
部１２の前部を駆動プーリー１４とともに前進し、再び
オーバーラップ部１３を形成する。

【００２２】図３に示すように、水平走行部１２は、キ
ャリヤ側ベルト１９ではキャリヤローラー２１で支えら
れ、リターン側ベルト２０ではリターンローラー２２で
支えられるが、水平走行部１２の前進にともなって、駆
動プーリー１４とすでに配置されているキャリヤローラ
ー２１およびリターンローラー２２の間に新たにキャリ
ヤローラー２１およびリターンローラー２２を設置す
る。

【００２３】この実施形態では、ユニット式のローラー
ユニット２３に装着したキャリヤローラー２１およびリ
ターンローラー２２で支持する。図３はローラーユニッ
ト２３の実施形態を示す正面図であり、図４はその側面
図である。ローラーユニット２３は、トンネル内の仮設
の床面等にねじ止め等で設置できるように足部に締結部
２４を有した一対の側部フレーム２５と、側部フレーム
２５に取り付けられたキャリヤローラー２１およびリタ
ーンローラー２２からなり、一対の側部フレーム２５は
キャリヤローラー２１およびリターンローラー２２の間
の位置に配した連結ロッド２６で連結されている。

【００２４】このローラーユニット２３は、リターンロ
ーラー２２の両端または片端が着脱可能にフレームに取
り付けられ、ベルトを切断しなくても水平走行部１２の
掘進側の位置にベルトの繰り出しに応じて装着できるよ
うになっている。この実施形態では、立て搬送ベルト４
に急傾斜ベルト３８を用いる。急傾斜ベルト３８は、図
５に示す通り帯状ベルト２７の両側縁に波型縦桟２８が
立設され、波型縦桟２８の間に横桟２９が所定の間隔で
立設されている急傾斜または垂直搬送用のベルトであ
る。

【００２５】急傾斜ベルト３８は地上に設けた駆動輪３
１と立て坑の底付近に設けた従動輪３２に略Ｚ字状に掛
け回され、水平走行部１２で搬送されてきたずりを立て
坑９の底付近で受け継ぎ、地上へ搬送する。主搬送ベル
ト２の収納部１７は収納装置１８の中を走行しており、
収納ローラー３０が上下二段に配列され下段の下部収納
ローラ３７は上下に移動でき、収納部１７はこれらの上
部収納ローラ３６と下部収納ローラ３７に交互に掛け回
されている。

【００２６】初めは下部収納ローラ３７は最下位置にあ
るが、これを上方に移動していくと収納装置１８内を走
行する収納部１７の長さは短くなり、その分水平走行部
１２の長さは長くなる。この実施形態では、主搬送ベル
ト２の水平走行部１２から立て搬送ベルト４である急傾
斜ベルト３８へのずりの移し替えを、坑内の他の作業の
スペースを侵さずに且つ円滑におこなえるように、次の
ようにおこなった。

【００２７】すなはち、立て坑９の底部にピット７を設
け、急傾斜ベルト３８をＳ字形に形成し、ピット７の上
にＳ字形の下側水平部３５を配し、水平走行部１２で搬
送されたずりを下側水平部３４で受け取り、主搬送ベル
ト２は、下側水平部３５の上方に設けた駆動プーリー１
４に掛回し、ピット７内を通り、立て坑９の壁面と急傾
斜ベルト３８の間を通り地上に至るようにした。

【００２８】前記の水平走行部１２の前部の前進を繰り
返しおこない、収納装置１８内の収納部１７がほとんど
なくなった時点でずり搬送を一時停止し、収納装置１８
に収納しうる長さのベルトを入れ子する。このように水
平走行部１２の前部の前進とベルトの入れ子を繰り返し
行いつつ、シールドトンネルは掘り続けられてゆくが、
これらの作業の度に掘進は一時停止する。したがって一
時停止のタイミングと時間が掘進の作業性におおいに影
響する。本実施例によりおこなえば次のようになり、極
めて効率よく作業がすすめられる。

【００２９】即ち、１日当たり１６時間で２５ｍ掘進
し、この掘進にたいしては子ベルト３の前進で対応す
る。そして夜間などの８時間は一時停止し、水平走行部
１２の前部の前進をおこなう。２０日間この作業をおこ
なうと、収納装置１８内の収納部１７は１０００ｍ繰り
出される。この段階で一時停止し、１０００ｍのベルト
を入れ子し、再び収納装置１８に１０００ｍのベルトを
収納する。この場合一回の入れ子で５００ｍ掘進でき、
従来になくトンネル建設がスピード化できる。

【００３０】次に、この発明の第２実施形態を図２に示
す。この実施形態は、立て坑９のずりの搬送方法が前実
施例と異なる。即ち、主搬送ベルト２は水平坑８、立て
坑９および地上１０にわたって連続して無端状に掛回さ
れており、水平坑８を走行してずりを搬送する水平走行
部１２と、立て坑９を走行して水平走行部１２で運ばれ
たずりを受け取って地上に運び出す立て走行部１６と、
地上に設けた収納装置１８を走る収納部１７とからなる
なっている。

【００３１】そして立て搬送ベルト４として、立て坑９
に、主搬送ベルト２の立て走行部１６に添わせて従動ベ
ルト３４が設けられる。従動ベルト３４は複数のローラ
ー３５に掛け回され主搬送ベルト２の立て走行部１６に
そって一緒に走行する。ずりは立て走行部１６と従動ベ
ルト３４の間に挟みこまれて立て坑９を地上１０まで搬
送される。他の構成は前記実施例と同様である。

【００３２】また、主搬送ベルト２の水平搬送部１２
は、管状に丸めていわゆるパイプコンベヤとすることが
できる。この場合は、水平坑８に運搬中のずりが飛散す
ることがないので、水平坑８を常に清潔に保つことがで
きる。また水平坑８が曲折している場合には主搬送ベル
ト２の水平搬送部１２もそれに添って曲折しなければな
らないが、水平搬送部１２をパイプコンベヤとした場合
は、曲折しやすいので、この場合非常に効果的である。

【００３３】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下の効果を奏する。 ．子ベルトが掘削機の掘進とともに前進し、子ベルト
と主搬送ベルトと立て搬送ベルトが連続して構成され、
それぞれがずりを自動で受渡しするので、掘削機で掘り
出されたずりを自動的に連続して地上まで搬出すること
ができる。 ．収納装置よりベルトを繰り出しながら水平走行部の
前部を前進させ、且つ、ベルトを切断せずに短時間で簡
単に設置できるローラーユニットを使用するので、水平
走行部１２の前部の前進が短時間で行うことが出来る。 ．また、地上に大型の収納装置を設けるので、ベルト
の入れ子の頻度が少なく、地上で入れ子作業をおこなう
ので、入れ子が短時間でできる。従って、ずり搬送の一
時停止時間が短く、且つ、その頻度が少ない。 ．広いスペースを必要とする収納装置を従来のように
水平坑や立て坑に設置するのではなく、地上に設置すの
で、水平坑や立て坑の作業スペースを狭めることがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】シールドトンネルのずり搬送装置の実施形態を
示す側面図である。

【図２】シールドトンネルのずり搬送装置の別の実施形
態を示す側面図である。

【図３】ローラーユニットの実施形態を示す正面図であ
る。

【図４】図３の側面図である。

【図５】立て搬送ベルトの実施形態を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

２ 主搬送ベルト １６ 立て走行部 ３ 子ベルト １７ 収納部 ４ 立て搬送ベルト １８ 収納装置 ８ 水平坑 ２１ キャリヤロー
ラー ９ 立て坑 ２２ リターンロー
ラー １２ 水平走行部 ２３ ローラーユ
ニット １３ オーバーラップ部 ３４ 従動ベルト １４ 駆動プーリー ３８ 急傾斜ベル
ト １５ 従動プーリー

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主搬送ベルトと立て搬送ベルトと子ベル
   トからなるずり搬送装置であって、主搬送ベルトは、水
   平坑、立て坑および地上にわたって連続して無端状に掛
   回され、水平坑を走行し掘進方向に延伸可能である水平
   走行部と、立て坑を走行する立て走行部と、地上に設け
   た収納装置内を走行する収納部とからなるものであり、
   立て搬送ベルトは、立て坑を走行してずりを搬送する手
   段を有するものであり、子ベルトは、掘進方向に移動可
   能で後部が前記水平搬送部とラップするものであるシー
   ルドトンネル工事のずり搬送装置。
2. 【請求項２】 立て搬送ベルトが、帯状ベルトの両側縁
   に波型縦桟が立設され、波型縦桟の間に横桟が所定の間
   隔で立設されてなる無端状の急傾斜ベルトである請求項
   １に記載のシールドトンネル工事のずり搬送装置。
3. 【請求項３】 立て坑の底部にピットを設け、立て搬送
   ベルトをＳ（またはＺ）字形に形成し、前記ピットの上
   にＳ（またはＺ）字形の下側水平部を配し、水平搬送ベ
   ルトで搬送されたずりを前記水平部で受け取り、水平搬
   送ベルトが、前記水平部の上方に設けたプーリに掛回
   し、ピット内を通り、立て坑壁面と立て搬送ベルトの間
   を通り地上に至るようになした請求項１または請求項２
   に記載のシールドトンネル工事のずり搬送装置。
4. 【請求項４】 立て搬送ベルトが、帯状で無端状に形成
   され、主搬送ベルトの立て搬送部とともにずりを挟み込
   んで走行する従動ベルトである請求項１に記載のシール
   ドトンネル工事のずり搬送装置。
5. 【請求項５】 収納装置が、水平搬送部の掘進方向への
   延伸に応じてベルトを繰り出す手段を有する請求項１な
   いし請求項４に記載のシールドトンネル工事のずり搬送
   装置。
6. 【請求項６】 収納装置のベルトを繰り出す手段が、主
   搬送ベルトが掛け回される複数の上部収納ローラと複数
   の下部収納ローラからなり、上部収納ローラ、下部収納
   ローラ、または、上部収納ローラおよび下部収納ローラ
   が上下に移動可能である請求項５に記載のシールドトン
   ネル工事のずり搬送装置。
7. 【請求項７】 主搬送ベルトの水平走行部の少なくとも
   掘進よりのベルトが、ユニット式のフレームにキャリヤ
   ーローラーおよびリターンローラーが取り付けられ、リ
   ターンローラーの両端または片端が着脱可能にフレーム
   に取り付けられ、該ベルトを切断しなくても前記水平搬
   送部の掘進側の位置に該ベルトの繰り出しに応じて装着
   できるようになしたローラーユニットに支えられている
   請求項１ないし請求項６に記載のシールドトンネル工事
   のずり搬送装置。
8. 【請求項８】 ローラーユニットが、足部に締結部を有
   する一対の側部フレームを、側部フレームに両端を取り
   付けられたキャリヤローラーおよびリターンローラーの
   間の位置に配した連結ロッドで連結されている請求項７
   に記載のシールドトンネル工事のずり搬送装置。
9. 【請求項９】 水平搬送部を管状に丸めてパイプコンベ
   ヤとした請求項１ないし請求項６に記載のシールドトン
   ネル工事のずり搬送装置。