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特許7129348テールピース台車および延伸ベルトコンベヤ
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-24
(45)【発行日】2022-09-01
(54)【発明の名称】テールピース台車および延伸ベルトコンベヤ
(51)【国際特許分類】
   E21D 9/12 20060101AFI20220825BHJP
【FI】
E21D9/12 H
E21D9/12 B
E21D9/12 Z
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2019005566
(22)【出願日】2019-01-16
(65)【公開番号】P2020112006
(43)【公開日】2020-07-27
【審査請求日】2021-10-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000228707
【氏名又は名称】日本コンベヤ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】592192907
【氏名又は名称】日建リース工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104433
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 博一
(72)【発明者】
【氏名】布村 進
(72)【発明者】
【氏名】駒田 弘明
(72)【発明者】
【氏名】田中 祐一
(72)【発明者】
【氏名】添田 良介
【審査官】湯本 照基
(56)【参考文献】
【文献】特許第6426813(JP,B1)
【文献】特開2011-074678(JP,A)
【文献】特開2014-028670(JP,A)
【文献】特開2018-043829(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E21D 9/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
トンネル掘削時の掘削ズリを搬送するための延伸ベルトコンベヤの切羽側に配置されたテールピース台車であって、
コンベヤベルトの切羽側の端部が巻回されたテールピースが組み付けられ、坑口側が上方に位置するように傾斜して配置されたコンベヤテール部と、
前記コンベヤテール部の坑口側に配置され、コンベヤフレームを略水平に設置する水平設置部と、
前記コンベヤテール部および前記水平設置部が搭載された移動台車部と、を備える、テールピース台車。
【請求項2】
前記水平設置部は、前記コンベヤフレームを設置する高さ位置を変更可能に構成されている、請求項1に記載のテールピース台車。
【請求項3】
前記水平設置部は、トンネルの延伸方向に、所定間隔を隔てて並ぶ複数の支持部により構成されている、請求項1または2に記載のテールピース台車。
【請求項4】
前記コンベヤテール部は、前記テールピースが組み付けられ、傾斜して配置される傾斜部と、前記傾斜部の坑口側の上端部から坑口側に延びるように設けられ、前記水平設置部の上方に配置される延在部とを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載のテールピース台車。
【請求項5】
前記延在部は、略水平に延びている、請求項4に記載のテールピース台車。
【請求項6】
前記コンベヤテール部を支持するとともに、前記コンベヤテール部の上下位置および傾斜角度を少なくとも変更可能な可動支持部をさらに備える、請求項1~5のいずれか1項に記載のテールピース台車。
【請求項7】
トンネル掘削時の掘削ズリを搬送するための延伸ベルトコンベヤであって、
坑口側に配置されたヘッドプーリ装置と、
テールピース台車とを備え、
前記テールピース台車は、
前記ヘッドプーリ装置との間でコンベヤベルトの切羽側の端部が巻回されたテールピースが組み付けられ、坑口側が上方に位置するように傾斜して配置されたコンベヤテール部と、
前記コンベヤテール部の坑口側に配置され、コンベヤフレームを略水平に設置する水平設置部と、
前記コンベヤテール部および前記水平設置部が搭載された移動台車部と、を含む、延伸ベルトコンベヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、テールピース台車および延伸ベルトコンベヤに関し、特に、トンネル掘削時の掘削ズリを搬送するための延伸ベルトコンベヤ用のテールピース台車および延伸ベルトコンベヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、トンネル掘削時の掘削ズリ(地山から掘削された岩塊、土砂など)を搬送するための延伸ベルトコンベヤのテールピース台車が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
上記特許文献1には、ベルトレベル(高さ)を調整する機構として、テールピース台車とその後方に設置された換気のための作業台車に傾斜フレームを設置する機構が開示されている。また、傾斜フレーム上には延伸ベルトコンベヤ(連続ベルトコンベヤ)が設置されている。具体的には、傾斜フレームのテールピース近辺でベルト延伸作業時のコンベヤフレームを設置し、テールピース台車の移動時(前進時)には、コンベヤフレームと傾斜フレームとは相対移動することになる(傾斜フレームが切羽方向に移動し、コンベヤフレームは水平方向に移動しない)。
【0004】
上記特許文献1には明記されていないが、ベルトコンベヤは、一般的に傾斜部分から、坑口側の水平部分に移る箇所において、コンベヤベルトを支持するコンベヤフレームの折れ曲がりを抑制するために、傾斜部分の傾斜角度を小さくしている(水平部分との間の角度を180度に近い鈍角にしている)。すなわち、傾斜部分の水平方向の長さを大きく確保している。
【0005】
上記特許文献1においても、コンベヤフレームの折れ曲がりを抑制するために、傾斜フレームの水平方向の長さを大きく確保している。したがって、上記特許文献1のベルトコンベヤでは、テールピース台車のみでは、水平方向に長い傾斜フレームを支持することができないため、上記の通り、坑口側に傾斜フレームの坑口側端部を支持する作業台車を設けている。なお、作業台車は、テールピース台車から離間した比較的遠い位置に配置されている。作業台車では、水平に配置されたコンベヤフレームを坑壁に固定する作業が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2016-169554号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記特許文献1に記載のベルトレベル(高さ)調整機構では、ベルトレベル調整用の傾斜フレーム上でコンベヤフレームを設置するため、傾斜部と水平部との角度変更点においてコンベヤフレームが折れ曲がる恐れがあり、角度変更点を180度に近い鈍角に設定する必要があり、即ち傾斜フレーム長を長くするためテールピース台車に加えて、後続に作業台車を設けて、作業台車上にも傾斜フレームを設置しなければならなかった。すなわち、装置構成が複雑化しているという問題点がある。
【0008】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、装置構成の複雑化を抑制することが可能なテールピース台車および延伸ベルトコンベヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、この発明によるテールピース台車は、トンネル掘削時の掘削ズリを搬送するための延伸ベルトコンベヤの切羽側に配置されたテールピース台車であって、コンベヤベルトの切羽側の端部が巻回されたテールピースが組み付けられ、坑口側が上方に位置するように傾斜して配置されたコンベヤテール部と、コンベヤテール部の坑口側に配置され、コンベヤフレームを略水平に設置する水平設置部と、コンベヤテール部および水平設置部が搭載された移動台車部と、を備える。
【0010】
この発明によるテールピース台車では、上記のように構成することによって、従来のようにテールピース台車に加えて、後続に作業台車を設けて、作業台車に跨る長大な傾斜フレームを設けることなく、テールピース台車の急角度でベルトレベルを調整したコンベヤテール部の後部(坑口側)にある水平設置部でコンベヤフレームを設置する作業を行なうことができる。すなわち、従来のように作業台車および傾斜フレームを設ける必要がないので、装置構成の複雑化を抑制することができる。また、延伸用(追加)のコンベヤフレームを、水平設置部上で、傾斜させることなく略水平に設置することができるので、従来のようにコンベヤフレームの折れ曲がりを考慮する必要がなく、コンベヤテール部の傾斜角度を比較的大きくすることができる。したがって、コンベヤテール部の水平方向の長さを比較的小さくすることができるので、装置構成を簡素化(小型化)することができる。
【0011】
この発明によるテールピース台車において、好ましくは、水平設置部は、コンベヤフレームを設置する高さ位置を変更可能に構成されている。このように構成すれば、作業現場の状況などに応じてコンベヤフレームを設置する高さ位置を自在に調整することができる。
【0012】
この発明によるテールピース台車において、好ましくは、水平設置部は、トンネルの延伸方向に、所定間隔を隔てて並ぶ複数の支持部により構成されている。このように構成すれば、複数の支持部により水平方向に長く延びるコンベヤフレームを安定して支持することができる。
【0013】
この発明によるテールピース台車において、好ましくは、コンベヤテール部は、テールピースが組み付けられ、傾斜して配置される傾斜部と、傾斜部の坑口側の上端部から坑口側に延びるように設けられ、水平設置部の上方に配置される延在部とを含む。このように構成すれば、延在部により、水平設置部の上方に水平設置部を避けるようにしてコンベヤベルトを配置する(迂回させる)ことができるので、水平設置部に新たなコンベヤフレームを設置する作業スペースを延在部の下方に確保することができる。したがって、水平設置部に容易に新たなコンベヤフレームを設置することができる。また、新たなコンベヤフレームを設置する作業を行いながら、並行して、掘削ズリを搬送する作業を行うことができる。このため、延伸ベルトコンベヤの延伸作業の作業性をより向上させることができる。
【0014】
この場合、好ましくは、延在部は、略水平に延びている。このように構成すれば、延在部を水平設置部に沿って略平行に配置することができるので、高さ方向における延在部および水平設置部の配置スペースを小さくすることができる。
【0015】
この発明によるテールピース台車において、好ましくは、コンベヤテール部を支持するとともに、コンベヤテール部の上下位置(垂直方向の位置)および傾斜角度を少なくとも変更可能な可動支持部をさらに備える。このように構成すれば、可動支持部により、コンベヤベルトの高さ位置を容易に調整することができる。また、左右方向、ローリングなどの自由度を持った可動支持部であればベルト姿勢を後続設置に合わせて調整することができる。
【0016】
この発明による延伸ベルトコンベヤは、トンネル掘削時の掘削ズリを搬送するための延伸ベルトコンベヤであって、坑口側に配置されたヘッドプーリ装置と、テールピース台車とを備え、テールピース台車は、ヘッドプーリ装置との間でコンベヤベルトの切羽側の端部が巻回されたテールピースが組み付けられ、坑口側が上方に位置するように傾斜して配置されたコンベヤテール部と、コンベヤテール部の坑口側に配置され、コンベヤフレームを略水平に設置する水平設置部と、コンベヤテール部および水平設置部が搭載された移動台車部と、を含む。
【0017】
この発明による延伸ベルトコンベヤでは、上記のように構成することによって、従来のような作業台車を設けることなく、テールピース台車の水平設置部でコンベヤフレームを設置する作業を行なうことができるので、テールピース台車を前進させる作業や、コンベヤフレームを設置する作業を分散させることなく、テールピース台車において行うことができる。これにより、上記テールピース台車と同様に、装置構成の複雑化を抑制することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、上記のように、装置構成の複雑化を抑制することが可能なテールピース台車および延伸ベルトコンベヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】第1実施形態によるテールピース台車を備えた延伸ベルトコンベヤの概要を示した模式図である。
図2】コンベヤフレームおよびニーブレイスを示した斜視図である。
図3】コンベヤフレームおよびニーブレイスを示した正面図である。
図4図5のA-A線に沿ったテールピース台車の模式的な矢視図である。
図5】第1実施形態によるテールピース台車の背面図である。
図6図5のB-B線に沿ったテールピース台車の模式的な矢視図である。
図7】第1実施形態によるテールピース台車の動作について順に説明するための図である。
図8】第2実施形態によるテールピース台車の側面図である。
図9】第2実施形態によるテールピース台車の動作について順に説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0021】
[第1実施形態]
図1図7を参照して、第1実施形態によるテールピース台車100の構成について説明する。テールピース台車100は、トンネル掘削時の掘削ズリEMを搬送するための延伸ベルトコンベヤ1のテールピース21を保持する装置である。掘削ズリEMは、トンネルの掘削時に地山から掘削された岩塊、土砂などである。
【0022】
(延伸ベルトコンベヤの構成の概要)
テールピース台車100は、延伸ベルトコンベヤ1の一構成要素である。延伸ベルトコンベヤ1は、テールピース台車100に加えて、ヘッドプーリ装置2と、ベルトストレージ4と、ベルト駆動装置5と、コンベヤベルト3と、コンベヤフレーム6(6a)と、ニーブレイスK(Ka)とを備えている。
【0023】
延伸ベルトコンベヤ1は、切羽(掘削面)側に配置されるテールピース台車100のテールピース21と、坑口側に配置されるヘッドプーリ装置2との間で、掘削ズリEMの運搬用のコンベヤベルト3を巻回した運搬システムである。ヘッドプーリ装置2が坑口付近に固定設置されるのに対して、テールピース台車100が移動可能に設けられ、切羽の前進に伴って移動する。コンベヤベルト3は、環状の無端ベルトである。
【0024】
なお、以下の説明では、上下方向(鉛直方向)をZ方向とし、コンベヤベルト3の延びる方向をX方向とし、Z方向およびX方向に直交する方向をY方向とする。X方向のうち、切羽側を向く方向である掘進方向をX1方向とし、坑口側を向く方向である掘削ズリEMの搬送方向をX2方向とする。
【0025】
ベルト駆動装置5は、テールピース台車100(テールピース21)、ヘッドプーリ装置2、ベルトストレージ4の各対のプーリ4a、4bにそれぞれ巻回された1本のコンベヤベルト3を駆動するように構成されている。なお、各対のプーリ4a、4bは、左右から油圧シリンダなどにより牽引される。ベルト駆動装置5は、たとえば、電動機と減速機とを組み合わせて、コンベヤベルト3が巻回されたドライブプーリ5aを回転駆動することにより、コンベヤベルト3を循環させるように構成されている。なお、ベルトストレージ4は、コンベヤベルト3を貯蔵しテールピース台車100が延伸するとコンベヤベルト3にテンション(張力)を付与した状態でコンベヤベルト3を繰り出す。
【0026】
延伸ベルトコンベヤ1が備える各装置(テールピース台車100、ヘッドプーリ装置2、ベルトストレージ4、ベルト駆動装置5、コンベヤベルト3)の間において、キャリアローラ6bと、リターンローラ6cとを備えたコンベヤフレーム6は、コンベヤベルト3を支持している。なお、延伸ベルトコンベヤ1のコンベヤ機長が大きい場合、ヘッドプーリ装置2とテールピース21との間の中間位置で駆動力を付与する中間駆動装置(図示せず)が設けられる場合がある。
【0027】
図2に示すように、コンベヤフレーム6は、X方向に直線状に延びるとともに、Y方向に並ぶ一対の梁部材6dから構成されている。コンベヤフレーム6は、一対の梁部材6dをX方向に複数連結することにより、X方向に長く延びるように構成されている。コンベヤフレーム6は、トンネルのX方向の略全域に設けられている。梁部材6dには、キャリアローラ6bを支持するためのキャリアローラ支持部6eと、リターンローラ6cを支持するためのリターンローラ支持部6fとが設けられている。
【0028】
コンベヤフレーム6は、テールピース21(図1参照)からヘッドプーリ装置2(図1参照)まで巻き掛けられた2枚のベルト部分をそれぞれ支持するためのキャリアローラ6bおよびリターンローラ6cが、それぞれ、キャリアローラ支持部6eおよびリターンローラ支持部6fに組み付けられたコンベヤベルト支持用のフレームである。
【0029】
なお、ここで言うコンベヤベルト3の2枚のベルト部分とは、図1に示すように、掘削ズリEMを載せてテールピース21からヘッドプーリ装置2へ向かうキャリア部分3aと、ヘッドプーリ装置2からテールピース21へ戻るリターン部分3bとを意味する。コンベヤベルト3のうちキャリア部分3aは、複数本のローラにより舟型に形成される(図3参照)が、水平方向(Y方向)に延びるローラにより形成することも可能である。コンベヤベルト3のうちリターン部分3bは、水平方向(Y方向)に延びる1つのリターンローラ6cによって支持される。
【0030】
図1に示したテールピース台車100やヘッドプーリ装置2等の各装置の間の区間には、コンベヤフレーム6が設けられてコンベヤベルト3を循環移動可能に支持している。これらの装置間に配置されるコンベヤフレーム6は、所定長さに形成され、端部同士が連結されるとともにトンネル内でニーブレイスKを介して坑壁に固定設置されている。そのため、掘削に伴ってテールピース台車100が前進すると、コンベヤテール部20が既設のコンベヤフレーム6に対して前進して、コンベヤテール部20の後端部(X2方向端部)とコンベヤフレーム6との間に隙間(空隙S(図7(B)参照))ができる。テールピース台車100では、掘進に伴い前進する度に、この隙間に延伸用(追加)のコンベヤフレーム6aが組み立てられて、既設のコンベヤフレーム6をX1方向に延長するように連結される。第2フレーム部11b上の後述する水平設置部60(後述するコンベヤフレーム昇降支持部61)は、延伸用のコンベヤフレーム6aを既設のコンベヤフレーム6の高さ位置に可動調整できるように構成されている。なお、コンベヤフレーム昇降支持部61は、特許請求の範囲の「支持部」の一例である。
【0031】
テールピース台車100が前進し、コンベヤフレーム6が水平設置部60より外れると、新たなニーブレイスKaを、コンベヤフレーム6に設置して固定する。
【0032】
図2に示すように、複数のニーブレイスKは、X方向の所定間隔毎に坑壁に設けられた梁部材である。ニーブレイスKは、Y方向に直線状に延びており、一端が坑壁に固定される上部梁部材K1と、斜め方向に直線状に延びており、一端が坑壁に固定される下部梁部材K2とを有している。下部梁部材K2は、上部梁部材K1を補強するように下方から支持している。要するに、コンベヤフレーム6は、ニーブレイスKにより、坑内の路面から上方に浮いた状態で支持されている(図3参照)。なお、上記した下部梁部材(ニーブレイスK)は、一例にすぎず、下部梁部材(ニーブレイスK)ではなく、上部梁部材の反坑壁端をチェーンなどで、コンベヤフレーム6(6a)を吊り下げてもよい。この他、坑内の路面より門型ニーブレイスで、コンベヤフレーム6(6a)を支持してもよい。
【0033】
図4に示すように、X1方向の端部にあるコンベヤフレーム6のX1方向の端部は、ニーブレイスKにより支持されておらず、テールピース台車100の後述する水平設置部60のコンベヤフレーム昇降支持部61により支持されている。なお、コンベヤフレーム昇降支持部61は、可動式でなく、固定式でもよい。すなわち、コンベヤフレーム昇降支持部61は、コンベヤフレーム6を支持するものであればいかなる構成でもよい。
【0034】
図1では、一例として、山岳トンネルの施工などに用いられる発破工法による施工例を示している。発生した掘削ズリEMは、ホイールローダ等の運搬車両7aによってかき集められて、自走式のクラッシャー7bにより搬送可能なサイズまで細かく破砕された後、テールピース台車100に積み込まれる。
【0035】
テールピース台車100のコンベヤベルト3上に積み込まれた掘削ズリEMは、ベルト駆動装置5がコンベヤベルト3を循環駆動することによって、トンネル外部の坑口付近に設置されたヘッドプーリ装置2までコンベヤベルト3の移動に伴って連続的に搬送される。
【0036】
(テールピース台車の構成)
図4に示すように、一例として、テールピース台車100は、移動台車部10と、コンベヤテール部20と、可動支持部30と、水平設置部60とを備えている。
【0037】
〈移動台車部の構成〉
移動台車部10には、テールピース台車100を構成する各種の構成が組み付けられている。移動台車部10は、テールピース台車100の全体を移動可能に支持している。移動台車部10は、コンベヤテール部20と水平設置部60との両方が搭載された単一の(1つの)構成である。なお、本明細書において、「移動台車部」は、移動可能に構成された支持構造を意味し、車輪を備えている構造には限られない。
【0038】
図4図5のA方向矢視図に相当)に示すように、移動台車部10は、テールピース台車100を構成する各種の構成が組み付けられる台車フレーム11と、台車フレーム11を移動可能に支持する移動機構12とを含んでいる。台車フレーム11は、コンベヤテール部20および水平設置部60を含む各部を支持する骨格部分である。
【0039】
台車フレーム11は、コンベヤテール部20を支持する第1フレーム部11aと、第1フレーム部11aのX2方向側で、水平設置部60を支持する第2フレーム部11bとを含む。第1フレーム部11aと第2フレーム部11bとは一体的に設けられている。第2フレーム部11bは、第1フレーム部11aのX2方向端部から上方に立ち上がるように設けられている。第2フレーム部11bは、コンベヤテール部20のテールピース21よりも上方の位置まで立ち上がるように設けられている。
【0040】
移動機構12は、台車フレーム11の下部に設けられている。移動機構12は、第1フレーム部11aの下部に設けられ、台車フレーム11を支持している。移動機構12は、クローラ方式(無限軌道方式)の移動機構であり、クローラ12aと、クローラ12aを駆動する油圧モータ(図示せず)などを含んで構成されている。テールピース台車100は、移動台車部10が備えるクローラ方式の移動機構12によって、自力走行(外部動力に依らずに走行)可能に構成されている。
【0041】
図5(テールピース台車100を後方から見た図)に示すように、移動機構12を構成するクローラ12aは、台車フレーム11のY方向の両側(テールピース台車100の幅方向の両側)にそれぞれ(一対)設けられている。台車フレーム11(第1フレーム部11aおよび第2フレーム部11b)は、両側のクローラ12aの間に挟まれる位置に配置されている。
【0042】
なお、移動機構12は、たとえばタイヤ方式、レール&車輪方式により自力走行する構成であってもよい。また、移動機構12は、外部装置によって牽引または推進されることにより走行する構成であってもよい。外部装置によって走行する場合の移動機構12としては、上記のクローラ方式、タイヤ方式、レール&車輪方式の他に、たとえばスキッド方式(そり)であってもよい。
【0043】
図6に示すように、テールピース台車100には、上記の主要機器の他、アウトリガー101、制御盤103、油圧制御ユニット102、操作盤(図示せず)、ケーブルリール(図示せず)等も搭載されている。油圧制御ユニット102は、可動支持部30、移動機構12、アウトリガー101およびコンベヤフレーム昇降支持部61などを油圧により作動させる。なお、図6は、図5のB方向矢視図に相当する。
【0044】
〈コンベヤテール部の構成〉
図4に示すように、一例ではあるが、コンベヤテール部20は、テールピース21と、プーリフレーム22と、コンベヤホッパ23と、ローラ(キャリアローラ24b、リターンローラ24c、インパクトローラ24d)とを備えている。
【0045】
〈可動支持部の構成〉
図4に示すように、可動支持部30は、移動台車部10に対してコンベヤテール部20を支持するように設けられ、少なくともコンベヤテール部20の傾斜角度αを変更可能に構成されている。詳細には、可動支持部30は、コンベヤテール部20のテールピース21側(X1方向側)を支点31aとして、コンベヤテール部20を回動させることにより、コンベヤテール部20の坑口側(X2方向側)の高さ位置を変更させて、コンベヤテール部20の傾斜角度αを変更するように構成されている。可動支持部30は、コンベヤテール部20のコンベヤホッパ23側の高さ位置を略変えることなく、コンベヤテール部20のX2方向側端部の高さ位置を変更させて、コンベヤテール部20の傾斜角度αを変更するように構成されている。
【0046】
可動支持部30は、切羽側の第1支持機構31と、第1支持機構31に対してX2方向側に離間して配置された坑口側の第2支持機構41とを備えている。
【0047】
第1支持機構31は、コンベヤホッパ23の直下でコンベヤテール部20を支持している。第1支持機構31は、コンベヤテール部20の支点31aとなる位置で下方からコンベヤテール部20を支持している。第2支持機構41は、第1支持機構31よりも坑口側(X2方向側)に配置されており、下方からコンベヤテール部20を支持している。第2支持機構41は、第1支持機構31よりも高い位置で移動台車部10の第1フレーム部11aに設置されている。第1支持機構31は、コンベヤテール部20を傾斜自在に支持するリンク部材と、上下方向(Z方向)に伸縮可能な油圧シリンダとを含んでいる。第2支持機構41は、コンベヤテール部20を傾斜自在に支持するリンク部材と、上下方向(Z方向)に伸縮可能な油圧シリンダとを備えている。
【0048】
〈水平設置部の構成〉
図4に示すように、水平設置部60は、コンベヤフレーム6を略水平に設置するように構成されている。水平設置部60は、コンベヤテール部20の坑口側(X2方向側)に配置されている。水平設置部60は、トンネルの延伸方向(X方向)に、所定間隔を隔てて並ぶ複数(3つ)のコンベヤフレーム昇降支持部61により構成されている。
【0049】
複数のコンベヤフレーム昇降支持部61は、延伸用(追加)のコンベヤフレーム6aを移動台車部10上で設置するとともに、下方から支持するように構成されている。コンベヤフレーム昇降支持部61は、たとえば、上下方向に伸長可能な油圧シリンダにより構成されている。これにより、コンベヤフレーム昇降支持部61は、コンベヤフレーム6(6a)を設置する高さ位置を変更して調整可能に構成されている。
【0050】
(テールピース台車の動作)
次に、図7(A)~(D)を参照して、テールピース台車100の動作を説明する。なお、以下で説明するテールピース台車100の動作は一例にすぎず、本発明の構成はこれに限定されるものではない。
【0051】
なお、掘削ズリEMの搬送時には、テールピース台車100はアウトリガー101によって固定された状態で動作する。
【0052】
まず、発破により掘削された掘削ズリEMが、ホイールローダ等の運搬車両7a(図1参照)によってクラッシャー7bに投入され、ベルト搬送限度に破砕される。そして、破砕された掘削ズリEMが、コンベヤテール部20のコンベヤホッパ23に供給される。
【0053】
そして、図7(A)に示すように、コンベヤベルト3は、延伸ベルトコンベヤ1のベルト駆動装置5(図1参照)によって、切羽側のテールピース21と坑口側のヘッドプーリ装置2(図1参照)との間で循環駆動される。その結果、コンベヤベルト3上に積み込まれた掘削ズリEMが、ヘッドプーリ装置2まで坑口へ(X2方向へ)向けて搬送される。
【0054】
そして、図7(B)に示すように、所定距離分のトンネル掘削が完了すると、テールピース台車100を前進させて、コンベヤベルト3を延伸させる。前進する場合(コンベヤベルト3を延伸させる場合)、テールピース台車100は、延伸ベルトコンベヤ1のベルト駆動装置5によるコンベヤベルト3の駆動を停止させた状態で、アウトリガー101の固定を解除して移動機構12により前進する。この際、ベルトストレージ4(図1参照)において、テールピース台車100の前進距離分だけコンベヤベルト3が必要張力を維持しつつ繰り出される。
【0055】
そして、図7(C)に示すように、テールピース台車100の前進距離分だけ、追加のコンベヤフレーム6が組み立てられる。詳細には、テールピース台車100の前進により生じたコンベヤフレーム6とコンベヤテール部20との間の空隙S(図7(B)参照)に、空隙Sを埋めるようにコンベヤフレーム6が組み立てられて、既設のコンベヤフレーム6のX1方向端部に連結される。追加のコンベヤフレーム6は、コンベヤフレーム昇降支持部61により下方から支持される。なお、空隙Sは、水平設置部60の直上に位置している。また、水平設置部60のX2方向端部近傍に、新たにニーブレイスKを追加設置して、コンベヤフレーム6を支持する。
【0056】
そして、図7(D)に示すように、追加のコンベヤフレーム6にキャリアローラ6bおよびリターンローラ6cを設置する。
【0057】
そして、延伸作業が完了すると、再びアウトリガー101によってテールピース台車100が固定される。また、アウトリガー101により、コンベヤテール部20の可動支持部30によって、コンベヤベルト3、コンベヤフレーム6などのレベル(高さ位置)を調整する。
【0058】
(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【0059】
第1実施形態では、上記のように構成することにより、従来のようにテールピース台車に加えて、後続に作業台車を設けて、作業台車に跨る長大な傾斜フレームを設けることなく、テールピース台車100の急角度でベルトレベルを調整したコンベヤテール部20の後部(坑口側)にある水平設置部60でコンベヤフレーム6を設置する作業を行うことができる。すなわち、従来のように作業台車および傾斜フレームを設ける必要がないので、装置構成の複雑化を抑制することができる。また、延伸用(追加)のコンベヤフレーム6を、水平設置部上で、傾斜させることなく略水平に設置することができるので、従来のようにコンベヤフレーム6の折れ曲がりを考慮する必要がなく、コンベヤテール部20の傾斜角度を比較的大きくすることができる。したがって、コンベヤテール部20の水平方向の長さを比較的小さくすることができるので、装置構成を簡素化(小型化)することができる。
【0060】
第1実施形態では、上記のように、水平設置部は、コンベヤフレーム6を設置する高さ位置を変更可能に構成されている。これにより、作業現場の状況などに応じてコンベヤフレーム6を設置する高さ位置を自在に調整することができる。
【0061】
第1実施形態では、上記のように、水平設置部は、トンネルの延伸方向に、所定間隔を隔てて並ぶ複数のコンベヤフレーム昇降支持部61により構成されている。これにより、複数のコンベヤフレーム昇降支持部61により水平方向に長く延びるコンベヤフレーム6を安定して支持することができる。
【0062】
第1実施形態では、上記のように、コンベヤテール部20を支持するとともに、コンベヤテール部20の上下位置(垂直方向の位置)および傾斜角度αを少なくとも変更可能な可動支持部30をさらに備える。これにより、可動支持部30により、コンベヤベルト3の高さ位置を容易に調整することができる。また、左右方向、ローリングなどの自由度を持った可動支持部であればベルト姿勢を後続設置に合わせて調整することができる。
【0063】
[第2実施形態]
次に、図8および図9を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態の構成に加えて、コンベヤテール部220が延在部222を有する例について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、第1実施形態と同じ符号を付して図示している。
【0064】
図8に示すように、第2実施形態におけるテールピース台車200は、水平設置部260と、傾斜部221および延在部222を含むコンベヤテール部220とを備えている。コンベヤテール部220は、コンベヤベルト3を支持している。
【0065】
水平設置部260は、コンベヤフレーム6(6a)を設置する高さ位置を変更可能に構成されている。詳細には、水平設置部260は、コンベヤテール部220を支持する水平部材261と、一端がヒンジ262aを介して水平部材261に接続され、他端がヒンジ262bを介して第2フレーム部11bに接続される中間部材263とを備えている。さらに、水平設置部260は、第2フレーム部11bに対して中間部材263を傾斜させる第1傾斜シリンダ264と、中間部材263に対して水平部材261を傾斜させる第2傾斜シリンダ265とを備えている。
【0066】
第1傾斜シリンダ264は、水平部材261側が高くなるように、中間部材263を傾斜させている。第2傾斜シリンダ265は、中間部材263に対して水平部材261を傾斜させることで、水平部材261を略水平に配置している。水平部材261の上部には、トンネルの延伸方向(X方向)に所定間隔を隔てて並ぶコンベヤテール部220の複数(3つ)の支持部が設けられている。
【0067】
傾斜部221は、テールピース21が組み付けられ、傾斜して配置されている。すなわち、傾斜部221は、概して、上記第1実施形態で説明したコンベヤテール部20に相当する構成である。
【0068】
延在部222は、傾斜部221の坑口側(X2方向側)の上端部からさらに坑口側(X2方向)に延びるように設けられている。延在部222は、略水平方向に延びている。また、延在部222は、水平設置部260の水平部材261の上方に配置されている。なお、X方向において、延在部222の坑口側の端部は、水平設置部260(水平部材261)の坑口側の端部よりも、X2方向側(坑口側)に配置されている。
【0069】
延在部222と傾斜部221との間には、傾斜部221に対する延在部222の傾斜角度を変更して調整する傾斜シリンダ223が設けられている。したがって、傾斜シリンダ223は、可動支持部30により傾斜部221(コンベヤテール部220)の傾斜角度が変更されたとしても、延在部222の傾斜角度を調整することにより、延在部222を略水平に配置することができる。
【0070】
コンベヤベルト3は、延在部222により支持された状態で、水平設置部260を回避(迂回)するように、水平設置部260の上方を通過するように配置されている。
【0071】
(テールピース台車の動作)
次に、図9(A)および図9(B)を参照して、テールピース台車200の動作を説明する。なお、以下で説明するテールピース台車200の動作は一例にすぎず、本発明の構成はこれに限定されるものではない。
【0072】
まず、テールピース台車200は、図9(A)の位置から前進して図9(B)の位置に移動する。これにより、図9(B)に示すように、水平設置部260の水平部材261上に空隙S1が生じる。
【0073】
ここで、上記の通り、コンベヤベルト3は、延在部222により支持された状態で、水平設置部260(空隙S1)を回避(迂回)するように、水平設置部260(空隙S1)の上方に配置されている。したがって、テールピース台車200は、コンベヤベルト3により掘削ズリを搬送する作業と並行して、空隙S1に延伸用(追加)のコンベヤフレーム6aを設置する作業を行うこと可能である。なお、延伸用(追加)のコンベヤフレーム6aを設置する作業と並行して、コンベヤベルト3により掘削ズリを搬送する作業が行われる。
【0074】
第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
【0075】
(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【0076】
第2実施形態では、上記のように、コンベヤテール部220は、テールピース21が組み付けられ、傾斜して配置される傾斜部221と、傾斜部221の坑口側の上端部から坑口側に延びるように設けられ、水平設置部260の上方に配置される延在部222とを含む。これにより、延在部222により、水平設置部260の上方に水平設置部260を避けるようにしてコンベヤベルト3を配置する(迂回させる)ことができるので、水平設置部260に新たなコンベヤフレーム6を設置する作業スペースを延在部222の下方に確保することができる。したがって、水平設置部260に容易に新たなコンベヤフレーム6を設置することができる。また、新たなコンベヤフレーム6を設置する作業を行いながら、並行して、掘削ズリEMを搬送する作業を行うことができる。このため、延伸ベルトコンベヤ1の延伸作業の作業性をより向上させることができる。
【0077】
第2実施形態では、上記のように、延在部222は、略水平に延びている。これにより、延在部222を水平設置部260に沿って略平行に配置することができるので、高さ方向における延在部222および水平設置部260の配置スペースを小さくすることができる。
【0078】
第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
【0079】
[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
【0080】
たとえば、上記第1および第2実施形態では、ホイールローダおよびクラッシャーにより、テールピース台車に掘削ズリを投入した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、シールドマシンにより掘削を行い専用のベルトコンベヤにより、テールピース台車に掘削ズリを投入してもよい。なお、掘削ズリの搬送作業と延伸用(追加)のコンベヤフレームの設置作業とを並行して行うことが可能な第2実施形態ではシールドマシンを用いることが作業性の観点から特に有効である。
【0081】
また、上記第1および第2実施形態では、可動支持部を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、可動支持部を備えていなくてもよい。
【0082】
また、上記第1および第2実施形態では、油圧により可動支持部を駆動させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電気モータなどにより可動支持部を駆動させてもよい。
【0083】
また、上記第1および第2実施形態では、水平設置部上で延伸用(追加)のコンベヤフレームを1つだけ設置するように構成(水平設置部のX方向の大きさを設定)した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、水平設置部上で延伸用(追加)のコンベヤフレームを複数設置するように構成(水平設置部のX方向の大きさを設定)してもよい。
【0084】
また、上記第2実施形態では、X方向において、延在部の坑口側の端部を、水平設置部の坑口側の端部よりも、X2方向側に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、X方向において、延在部の坑口側の端部を、水平設置部の坑口側の端部よりも、X1方向側に配置してもよい。
【0085】
また、上記第2実施形態では、延在部を略水平に延びるように配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、延在部を傾斜した状態で配置してもよい。
【符号の説明】
【0086】
1 延伸ベルトコンベヤ
2 ヘッドプーリ装置
3 コンベヤベルト
6、6a コンベヤフレーム
10 移動台車部
20、220 コンベヤテール部
21 テールピース
30 可動支持部
60、260 水平設置部
61 コンベヤフレーム昇降支持部(支持部)
100、200 テールピース台車
221 傾斜部
222 延在部
EM 掘削ズリ
α (コンベヤテール部の)傾斜角度
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9