JP6894882B2 - ベルトコンベアの配置構造 - Google Patents

Description

本発明はベルトコンベアの配置構造に係り、特に山岳トンネル工事の連続ベルトコンベア工法において、移動台車の通過部におけるベルトコンベアの配置構造に係る。

山岳トンネル工事において、切羽で発生したズリを坑外へ搬送するために、切羽から坑外へわたって配置したベルトコンベアによる連続ベルトコンベア工法の採用が増えている。連続ベルトコンベア工法は、従来のダンプトラックによる搬送と比較して、以下のような複数のメリットを有する。
（１）排気ガスや騒音の発生を抑制することで坑内環境を改善できる。
（２）車両の走行数を減らすことで坑内作業の安全性を向上できる。
（３）ズリ出しの作業効率を向上できる。
（４）他の坑内作業との干渉を減らして作業性を高めることができる。
ベルトコンベアは、切羽から坑外へ連続するため、スライドセントル（移動型枠）や防水シート敷設用のシート台車等の通過部における配置が問題となる。
従来技術は、ベルトコンベアを路盤から１．５ｍ〜２．０ｍ程度の高さの架台に乗せ、スライドセントルの門型フレームの支柱と型枠Ｓ．Ｌ部の間の空間に配置している（特許文献１、２）。

特開２０１４−２３７９２６号公報 特開２０１５−７３２４号公報

従来技術には以下の問題点がある。
＜１＞３桁国道の道路トンネルなどの小断面トンネルの施工では、トンネルの断面形状に合わせてスライドセントルの外殻を小型化する必要がある。一方、門型フレームは内部に工事車両を通過させるため、支柱間に一定の距離を確保する必要がある。このため、設計上支柱と型枠側部の間の空間が狭くなり、ベルトコンベアの設置空間を確保することができない。このため、小断面トンネルではズリ出しにベルトコンベアを採用することができない。
＜２＞スライドセントルの移動に合わせてベルトコンベアの架台を受け替える必要があり、受け替え作業が非常に煩雑である。
＜３＞スライドセントルの支柱と型枠の間でベルトコンベアが駆動するため、コンクリートの打設や締固めなど足場上での作業の支障となる。また、ベルトコンベアは高速で駆動するため、作業の安全性にも懸念が生じる。

本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決可能なベルトコンベアの配置構造を提供することにある。

本発明のベルトコンベアの配置構造は、山岳トンネル工事において、切羽側から坑外側へズリを搬出するベルトコンベアを坑内に配置する、ベルトコンベアの配置構造であって、坑内の幅方向両側に配した第一支柱及び第二支柱で支持する移動台車の、第一支柱の直下の路盤上にベルトコンベアを配置したことを特徴とする。
この構成によれば、支柱の下部スペースを有効活用することにより小断面トンネルでも連続ベルトコンベア工法を採用することができる。

本発明のベルトコンベアの配置構造は、第一支柱と路盤の間に、トンネルの延長方向に延在する正面視略門型の支持フレームを介在させ、支持フレームの内部にベルトコンベアを配置してもよい。
この構成によれば、簡易な構成でもってベルトコンベアの上方を跨いで移動台車を支持することができる。

本発明のベルトコンベアの配置構造は、支持フレームの上部に、移動台車の移動用のレール材を配置してもよい。
この構成によれば、レール材を介して移動台車を円滑に移動させることができる。

本発明のベルトコンベアの配置構造は、支持フレームを、長手方向に分割可能に構成してもよい。
この構成によれば、支持フレームが軽量・小型で搬送しやすくなるため、作業効率が高まる。

本発明のベルトコンベアの配置構造は、第一支柱の下部に、ベルトコンベアの上部を幅方向に跨ぐ支持部を有し、支持部の両側壁を介して移動台車を支持してもよい。
この構成によれば、支持フレームの取り回しが不要なため、施工が容易になる。

本発明のベルトコンベアの配置構造は、支持部の両側壁の下部に走行用の車輪を有していてもよい。
この構成によれば、レール材を介して移動台車を円滑に移動させることができる。

以上の構成より、本発明のベルトコンベアの配置構造は次の効果の少なくともひとつを備える。
＜１＞移動台車の支柱の下部スペースをベルトコンベアの通路として有効活用することにより、小断面トンネルでも連続ベルトコンベア工法を採用することができる。このため、坑内環境の改善、安全性の向上、作業効率の向上等の利点を享受することができる。
＜２＞路盤に配置したベルトコンベア上を移動台車が移動する構成であるため、ベルトコンベアの受け替え作業が不要で、作業効率が高い。
＜３＞移動型枠の支柱脇の空間をコンクリートの打設等の作業に利用できるため、作業性が高く作業効率がよい。また、ベルトコンベアの上部を支持フレーム等で被覆するため、作業の安全性が高い。

本発明のベルトコンベアの配置構造の説明図。 本発明のベルトコンベアの配置構造の説明図。 実施例２の説明図。 実施例３の説明図。

以下、図面を参照しながら本発明のベルトコンベアの配置構造について詳細に説明する。

[ベルトコンベアの配置構造]
＜１＞全体の構成（図１）。
本発明のベルトコンベアの配置構造１は、連続ベルトコンベア工法における、移動台車３０通過部のベルトコンベア１０の配置構造である。
ベルトコンベアの配置構造１は、移動台車３０の支柱直下の路盤上にベルトコンベア１０を配置して構成する。
本例では、ベルトコンベア１０の支柱と路盤の間に支持フレーム２０を介在させ、支持フレーム２０の内部にベルトコンベア１０を配置する。

＜２＞ベルトコンベア。
ベルトコンベア１０は、切羽から坑外へズリを搬送する装置である。
ベルトコンベア１０は、ゴムベルト、ローラ、及びフレーム等からなる連続ベルトコンベアである。ベルトコンベア１０のその他の構造は公知であるのでここでは詳述しない。

＜３＞支持フレーム（図２）。
支持フレーム２０は、ベルトコンベア１０の上部を保護しつつ、移動台車３０を支持するフレーム部材である。
本例では支持フレーム２０として、トンネルの延長方向に延在する正面視略門型の鋼材を採用する。
支持フレーム２０の上面は、移動台車３０の走行路となるため、平滑に構成する。
支持フレーム２０の高さ及び幅は、ベルトコンベア１０の高さ及び幅に対応させる。すなわち、支持フレーム２０の内部に、ベルトコンベア１０を駆動可能な空間を確保できる程度の高さ及び幅とする。
支持フレーム２０の長さは任意であるが、長すぎると重量が大きくなりかつ坑内で取り回しにくくなる。よって、支持フレーム２０は、搬送しやすい長さの分割式とするのが望ましい。

＜４＞移動台車。
移動台車３０は、主に一次覆工面への施工に使用する移動式の台車である。
本例では、移動台車３０がスライドセントルである例について説明する。ただしこれに限らず、例えば移動台車３０は防水シート敷設作業用のシート台車等であってもよい。
本例では、移動台車３０は、正面視略門型の複数の枠体を長手方向に連結した本体部３１と、本体部３１の上部を覆う略半筒形の外殻部３２と、を備える。
移動台車３０は、坑内の幅方向両側に配した本体部３１の第一支柱３１ａ及び第二支柱３１ｂによって支持される。第一支柱３１ａと第二支柱３１ｂは左右どちら側であってもよい。
本例では、前後２本の第一支柱３１ａと、前後２本の第二支柱３１ｂとで、移動台車を支持する。ただし支柱の本数はこれに限られず、第一支柱３１ａ及び第二支柱３１ｂがそれぞれ複数あればよい。
第一支柱３１ａ及び第二支柱３１ｂの下部には移動用の車輪を付設する。
移動台車３０のその他の構造はスライドセントル等として公知であるのでここでは詳述しない。

＜５＞レール材（図２）。
レール材４０は、移動台車３０の移動用のガイド部材である。
レール材４０は、支持フレーム２０の天板上に、支持フレーム２０の長手方向に沿って配置する。
本例ではレール材４０として、ハット型鋼矢板の内側平坦面に断面略Ｉ形状のレールを溶接した構成を採用する。ただし、レール材４０の構成はこれに限られず、他の公知の構成であってもよい。
なお、レール材４０はベルトコンベアの配置構造１の必須の構成要件ではなく、例えば移動台車３０がタイヤ式の場合にはレール材４０は必要ない。

＜６＞ベルトコンベアの配置（図１）。
本発明のベルトコンベアの配置構造１は、移動台車３０の支柱直下の路盤上にベルトコンベア１０を配置した点に特徴を有する。
具体的には、移動台車３０の第一支柱３１ａを第二支柱３１ｂより短く構成し、第一支柱３１ａと路盤の間に支持フレーム２０を介挿し、支持フレーム２０内の路盤上にベルトコンベア１０を配置する。
この構成では、支持フレーム２０の高さＨが、第一支柱３１ａと第二支柱３１ｂの長さの差Ｇと実質的に等しくなる。
ここで、第一支柱３１ａは、長さを第二支柱３１ｂより短く設計する他、伸縮式の第一支柱３１ａを第二支柱３１ｂより高さＨだけ短縮して構成してもよい。
支持フレーム２０を分割式とする場合には、支持フレーム２０の端部を連結する。また、支持フレーム２０の上部には支持フレーム２０に沿ってレール材４０を配置する。

＜７＞移動台車の移動方法。
移動台車３０の移動時は、既設の支持フレーム２０の切羽側に新設支持フレーム２０を継ぎ足し、移動台車３０の移動スパンにわたってベルトコンベア１０の上部を被覆する。
新設支持フレーム２０の上面にレール材４０を配置して、既設のレール材４０と端部を連結する。
支持フレーム２０上面のレール材４０と路盤上のレール材４０を介して、移動台車３０を一スパン分切羽側に滑動させる。
本発明のベルトコンベアの配置構造１は、移動台車３０の移動時、支持フレーム２０の上面をガイドにレール材４０上を滑動できるため、路盤の細かい凹凸の影響を受けにくく、円滑に移動することができる。
移動台車３０の移動により移動台車３０の坑口側に残された支持フレーム２０は、撤去して、次回移動時の新設支持フレーム２０として利用してもよい。
なお、支持フレーム２０は、撤去が必要な時までベルトコンベア１０を跨いだ状態で路盤に仮置きできるため、坑内における収納性がよく、限られた坑内空間の有効活用を実現できる。

[第一支柱が門型の支持部を有する例]
本例では、第一支柱１１ａの下部に門型の支持部３３を備える（図３）。
支持部３３は、ベルトコンベア１０の上部をトンネル断面方向に跨ぐ正面視略門型の構造である。
本例では、支持部３３の両側壁を介して移動台車３０を支持する。
支持部３３の側壁間の空間にベルトコンベア１０を配置する。
支持部３３の両側壁の下部には走行用の車輪を備える。
ベルトコンベア１０両側の路盤に、ベルトコンベア１０と平行に２本のレール材４０を敷設する。
移動台車３０の移動時は、第一支柱３１ａの下方の２本のレール材４０及び、第二支柱３１ｂの下方の１本のレール材４０を介して、移動台車３０を滑動させる。
本例の場合、実施例１の効果に加えて、支持フレーム２０の取り回し作業が不要なため、施工効率がさらに向上する効果を奏する。

[第一支柱が片持ち型の支持部を有する例]
本例では、第一支柱１１ａの下部に片持ち型の支持部３３を備える（図４）。
支持部３３は、第一支柱３１ａを片持ち状に支持する構造である。
支持部３３は、第一支柱３１ａの下端部をトンネル断面方向片側に偏心して延出することで構成する。なお、支持部３３は、孔壁側、トンネル中心側のいずれに偏心させてもよい。
支持部３３の下部には走行用の車輪を備える。
本例も実施例２と同様に、支持フレーム２０の取り回し作業が不要なため、施工効率がさらに向上するという効果を奏する。

１ ベルトコンベアの配置構造
１０ ベルトコンベア
２０ 支持フレーム
３０ 移動台車
３１ 本体部
３１ａ 第一支柱
３１ｂ 第二支柱
３２ 外殻部
３３ 支持部
４０ レール材
Ｍ 工事車両

Claims (6)

1. 山岳トンネル工事において、切羽側から坑外側へズリを搬出するベルトコンベアを坑内に配置する、ベルトコンベアの配置構造であって、
   坑内の幅方向両側に配した第一支柱及び第二支柱で支持する移動台車の、前記第一支柱の直下の路盤上に前記ベルトコンベアを配置したことを特徴とする、
   ベルトコンベアの配置構造。
2. 前記第一支柱と路盤の間に、トンネルの延長方向に延在する正面視略門型の支持フレームを介在させ、前記支持フレームの内部に前記ベルトコンベアを配置したことを特徴とする、請求項１に記載のベルトコンベアの配置構造。
3. 前記支持フレームの上部に、前記移動台車の移動用のレール材を配置したことを特徴とする、請求項２に記載のベルトコンベアの配置構造。
4. 前記支持フレームを、長手方向に分割可能に構成したことを特徴とする、請求項２又は３に記載のベルトコンベアの配置構造。
5. 前記第一支柱の下部に、前記ベルトコンベアの上部を幅方向に跨ぐ支持部を有し、前記支持部の両側壁を介して前記移動台車を支持したことを特徴とする、請求項１に記載のベルトコンベアの配置構造。
6. 前記支持部の両側壁の下部に走行用の車輪を有することを特徴とする、請求項５に記載のベルトコンベアの配置構造。

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