JPH1018782A - ヒレ付ベルトを有するベルトコンベヤとこれを装備したトンネル掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル掘削機に装備された平ベルト式の排
土装置では、掘削地山から湧水が発生した場合、掘削ズ
リの排土が困難であった。 【解決手段】 平ベルト１と一緒に移動するヒレ付ベル
ト２を平ベルト１上に重ねて設ける。ヒレ付ベルト２は
両側の端ベルト２ａと機長方向に一定間隔で設けた横ヒ
レ２ｂで構成し、矩形の開口２ｃを形成する。平ベルト
駆動用のヘッドプーリ３とヒレ付ベルト駆動用のヘッド
プーリ４とを離して設け、平ベルト１を先に反転させて
ヒレ付ベルト２から分離させるようにしてベルトの清浄
を容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は、コン
ベヤベルトの改良にかかり、特にトンネル掘削機の掘削
ズリ搬出用の排土装置として好適なベルトコンベヤおよ
びこれを装備したトンネル掘削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より大きな輸送力を持ち動力消費が
少なく構造も簡単なことから、ばら物搬送用としてベル
トコンベヤが多用されており、掘削ズリの搬出用として
好適であることからトンネル掘削機の排土装置としても
利用されている（特開昭６２−２８４８３３号公報、特
開昭６３−１６１２９４号公報等）。

【０００３】図５はトンネル掘削機Ｔにおける使用例を
示す。トンネル掘削機Ｔの前胴の前面のカッタフェイス
１４には多数のローラカッタ１４ａを備え、チャンバ１
５内から後胴１６の後方まで掘削ズリ搬出用の排土装置
Ｃとしてのベルトコンベヤが設けられている。掘削ズリ
はチャンバ１５内に取り込まれ、カッタフェイス１４と
一緒に回転するかき上げ板１７で上方にかき上げられコ
ンベヤベルト上に積載されて搬送される。従来から排土
装置のベルトコンベヤには平ベルトが使用されている。
なお、トンネル掘削機の場合、後方の設備配置との干渉
防止のためベルトコンベヤには５°程度の上り傾斜が付
けられる場合がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】トンネル掘削機におい
て平ベルトを使用したベルトコンベヤで排土装置を構成
した場合、掘削地山から多量の湧水が発生した場合には
平ベルト上で掘削ズリがすべり、排土能率の低下や、最
悪の場合には、排土機能が発揮されないこともあった。

【０００５】また、ベルトコンベヤの設置角度が急傾斜
である場合、掘削ズリがベルト上で滑り、排土が不可能
になることがあった。従って急傾斜配置のベルトコンベ
ヤはトンネル掘削機には設け難い。

【０００６】これを解消するために平ベルトを波型桟付
のコンベヤベルトを使用することも考えられるが、構造
が複雑となるうえ、ズリが桟に多量に付着して除去が困
難となるおそれがあるためトンネル掘削機の排土装置と
しては不向きである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この出願に係る発明は、
平ベルト上に重ねて別部材で構成した梯子状のヒレ付ベ
ルトを配装し、通常は両方のベルト速度を同期させてヒ
レ付ベルトを平ベルトと共に移動させ平ベルト上の積載
物を搬送する。かかるベルトコンベヤでは水を含む掘削
ズリであっても梯子状のヒレ付ベルトで保持しつつ搬送
でき、急傾斜配置であっても搬送機能は損なわれない。
平ベルトを先に排出側で反転させてヒレ付ベルトと分離
するようにしてベルトの清浄を容易にする。

【０００８】

【発明の実施の形態】この出願発明のベルトコンベヤで
は、ベルトコンベヤを構成する平ベルト上に別部材で構
成した梯子状のヒレ付ベルトを重ねて設置し、このヒレ
付ベルトを該平ベルトと一緒に移動させて平ベルト上の
積載物を搬送するようにし、搬送物の排出側で平ベルト
が先にリターン側に反転してヒレ付ベルトと離れるよう
にする。そうすれば、搬送物は梯子状のヒレ付ベルトに
保持されつつ搬送され、また、ヘッド部で平ベルトがヒ
レ付ベルトから分離するので、両ベルトの清浄が容易と
なる。

【０００９】また、ベルトコンベヤのヘッド部とテール
部にそれぞれヘッドプーリとテールブーリを設け、両プ
ーリ間に平ベルトを無端状に架設するとともに、この平
ベルトとは別個独立に構成した機長方向に多数区画され
た開口を備えたヒレ付ベルトを該平ベルト上にほぼ接し
た状態で設ける。そして、前記ヘッドプーリの先方位置
に別のヘッドプーリを設け、この別のヘッドプーリと上
記テールプーリとの間に前記ヒレ付ベルトを無端状に架
設し、平ベルトとヒレ付ベルトと一緒に移動するように
する。そうすれば、平ベルト上に積載された搬送物をヒ
レ付ベルトで保持しつつ搬送でき、平ベルト用ヘッドプ
ーリを通過した後ヒレ付ベルトの開口より次々と下方に
落とされる。また、ヘッド部で平ベルトとヒレ付ベルト
とが離れてリターンするからこれらの清浄がやり易くな
る。

【００１０】また、ヒレ付ベルトを機長方向に延びる両
側一対の端ベルトとこの端ベルト間に機長方向に一定間
隔で架設した横ヒレとで梯子状に形成すると簡単な構成
でヒレ付ベルトを形成できる。平ベルトとほぼ接してい
るヒレ付ベルトの移動で、水を含む掘削ズリが滑ること
なく確実に搬送されることから、排土能率も向上する。
平ベルトとヒレ付ベルトのベルト速度を等しく設定し
て、ヒレ付ベルトが平ベルトと一緒に移動させれば、搬
送物はヒレ付ベルトに確実に保持されて搬送される。

【００１１】また、平ベルトのベルト速度よりヒレ付ベ
ルトのベルト速度を大きく設定すれば、ヒレ付ベルト自
身がスクレーパの機能を発揮しながら移動するので、平
ベルト上にズリが付着するのを防止できる。

【００１２】上記のようなヒレ付ベルトを有するベルト
コンベヤをトンネル掘削機の排土装置として利用すれ
ば、掘削ズリと水とを一緒に搬送可能となり、急傾斜配
置のベルトコンベヤであっても排土機能が発揮される。

【００１３】

【実施例】以下、この出願発明にかかる実施例を図面を
参照しながら説明する。図１はベルトコンベヤの概念図
である。図示するように、ベルトコンベヤは平ベルト１
上に重ねて梯子状のヒレ付ベルト２を設け、平ベルト１
とヒレ付ベルト２とを同時に移動させるようにしたもの
である。

【００１４】すなわち、ヘッド部Ａに平ベルト駆動用の
ヘッドプーリ３と所定間隔をおいてその先方にヒレ付ベ
ルト駆動用のヘッドプーリ４とが配設され、テール部Ｂ
にはこれに従動するテールプーリ５が設けられている。
そして、平ベルト駆動用ヘッドプーリー３とテールプー
リ５との間に平ベルト１が無端リング状に架設されてい
るとともに、平ベルト１上に重ねて梯子状のヒレ付ベル
ト２が、テールプーリ５とヒレ付ベルト駆動用ヘッドプ
ーリ４との間に無端リング状に架設されている。

【００１５】平ベルト１は、従来用いられている平板状
のベルトであって、これが支持ローラ６に支持案内され
てヘッドプーリ３で反転してリターンし、リターン側で
も支持ローラ６に案内されてテール部Ｂ側につながって
おり、ヘード部Ａとテール部Ｂの間を矢印方向に駆動さ
れて移動する。

【００１６】ヒレ付ベルト２は、両側に平行に平ベルト
の幅によりやや狭い間隔で設けられた機長方向に延びる
一対の平行な端ベルト２ａと、この端ベルト２ａの間に
その機長方向に一定間隔で設けられた横ヒレ２ｂとから
構成されており、全体として梯子状の形態を有してい
る。端ベルト２は断面方形状をなし、一定の高さを有す
る。横ヒレ２ｂも断面方形状をなし、端ベルト２ａと同
じ高さに形成され、その端部が直角に端ベルト２ａに連
結されている。従って、ヒレ付ベルト１は、横ヒレ２ｂ
によって機長方向に多数区画された矩形の開口を連続的
に備えている。端ベルト２ａおよび横ヒレ２ｂの下面
は、水をズリと一緒に搬送できるように、平ベルト１の
面に極力全体が密接しているのが望ましい。平ベルト１
上にヒレ付ベルト２が設けられてこれらが一緒に移動す
ると、区画された多数の連続した開口２ｃが平ベルト１
上をこれに接して移動する恰好となる。なお、横ヒレ２
ｂは平ベルト１の移動方向に対して傾斜させて設けても
よい。

【００１７】ヒレ付ベルト２は、テールプーリ５と平ベ
ルト駆動用ヘッドプーリ３までは平ベルト１と一緒に移
動するが、ヘッドプーリ３の位置を過ぎると、平ベルト
１と離れて単独にヘッドプーリ３と一定間隔だけ先方に
離れたヒレ付ベルト駆動用ヘッドプーリ４まで移動し、
ヘッドプーリ４の位置で反転してリターン側に移り、リ
ターン側でもガイドローラ７によって平ベルト１のリタ
ーン側より下方まで一旦下げられた後、平ベルト１に導
かれている。リターン側でもヒレ付ベルト２が押えロー
ラ８によって平ベルト１上に接当させられ、テール部Ｂ
の方向へって平ベルト１と一緒に移動するようになって
いる。上記のようにヒレ付ベルト２のリターン側におい
て平ベルト１と一緒になる前にガイドローラ７によって
下方にくの字形に折り曲げられているのは、図２から分
かるように、平ベルト１に付着したズリをかき落とすた
めのスクレーパ９をヘッドプーリ３の下部に設け易くす
るためである。このスクレーパ９で平ベルト１の表面は
清浄される。

【００１８】ヒレ付ベルト駆動用ヘッドプーリ４が設け
られる位置は、図３にも示すように、両ヘッドプーリ
３、４の間にヒレ付ベルト１の開口２ｃを通って搬送物
が落ちるに充分な距離Ｄをもって配置される。従って、
平ベルト１上に積載されていた掘削ズリ等の搬送物が平
ベルト駆動用ヘッドプーリ３を通過した時点でそのヒレ
付ベルト１の開口２ｃから下方に落ちるようになってい
る。

【００１９】平ベルト１のベルト速度とヒレ付ベルト２
のベルト速度とは、通常は等しくなるように、２つの駆
動用ヘッドプーリ３、４は同期制御されている。もっと
も、両者のベルト速度に差をつけてもよい。例えば、ヒ
レ付ベルト２のベルト速度の方を平ベルト１のそれより
速く設定すれば、平ベルト１上に掘削ズリが付着しない
ようにできる。横ヒレ２ｂが一種のスクレーパの機能を
発揮しながら移動するからである。これは、ヒレ付ベル
ト２が平ベルト１と別個独立の部材として構成され、し
かも別個に駆動されていることからのみ得られる作用効
果である。また、これにより平ベルト１は先に反転して
リターン側に移行でき（即ち、この時点で平ベルト１と
ヒレ付ベルト２とが分離でき）るようにもなるから、平
ベルト１とヒレ付ベルト２が分離した時点でそれぞれの
清浄を容易にできるというメリットも生まれる。この平
ベルト１の清浄法は、図３に示したスクレーパ（かき落
とし板）９によるのが効果的であり、この他、ヒレ付ベ
ルト２に対しても、ブラシ、ベルトにインパクトを与え
る方法、散水等が考えられる。

【００２０】図４は、ヒレ付ベルトを備えたベルトコン
ベヤの実際の構造（積み込み付近の構造）である。通常
はベルトコンベヤの周囲はカバー１０で囲まれており、
平ベルト１は運搬物の積み込み部で傾斜ローラ１１と水
平ローラ１２とによってトラフ状の形になっているが、
ヘッド部の排出側では平面状となり、リターン側も平面
状になって走行する。ヒレ付ベルト２は、運搬面が平ベ
ルト１の平面状の部分に付設されるが、平ベルト１と同
様にトラフ状に付設することもできる。

【００２１】図５は、トンネル掘削機Ｔ内にベルトコン
ベヤ方式の排土装置Ｃを装備した例である。このベルト
コンベヤとして上述したヒレ付ベルトを有するベルトコ
ンベヤを採用することができる。即ち、トンネル掘削機
Ｔ（この図は軟弱地盤をも掘削できる複合型を示す）の
前胴１３の前面のカッタフェイス１４に臨むチャンバ１
５内から後胴１６の後方まで延びるベルトコンベヤが装
備される。この図では５°程度の傾斜をつけて設けてあ
る。ローラカッタ１４ａで岩盤を掘削した後の掘削ズリ
はチャンバ１５内に取り込まれ、カッタフェイス１４と
一緒に回転するかき上げ板１７で上方にかき上げられて
コンベヤベルト（平ベルト）１（図４）上に積載して搬
送される。そして、上述した如く平ベルトがヘッドプー
リを通過した後は、開口を有するヒレ付ベルトのみが移
動するから、ヒレ付ベルトの開口から掘削ズリは下方に
落下する。平ベルトと一緒になってこれとほぼ接した横
ヒレを有するヒレ付ベルトが移動するから、掘削ズリに
水が含まれていてもズリ滑り落ちることなく、排土能率
が低下したり、排土が不可能になることもない。

【００２２】なお、上記の実施例ではトンネル掘削機に
適用した場合をとりあげて説明したが、一般のばら物等
を搬送する時でも上記のようなヒレ付ベルトを使用する
ことができ、汎用性が高い。

【００２３】

【発明の効果】従来の平ベルトにヒレ付ベルトを組み合
わせて使用することにより、 掘削ズリ等の搬送物を水と一緒に排土が可能とな
る。

【００２４】 急傾斜配置のベルトコンベヤに利用で
きる。

【００２５】 ベルトおよびベルトコンベヤ下部（リ
ターン側）の清掃が少なくなる。

【００２６】 従来のベルトコンベヤの機能に加え、
搬送物を積極的に取り込み搬送することができる。

【００２７】特にヒレ付ベルトを機長方向に延びる両側
一対の端ベルトとこの端ベルト間に機長方向に一定間隔
で架設した横ヒレとで梯子状に形成すると簡単な構成で
ヒレ付ベルトを形成できる。

【００２８】また、平ベルトとヒレ付ベルトのベルト速
度を同じにすれば、搬送物をヒレ付ベルトによって動揺
なく保持させながら搬送できる。

【００２９】また特に、平ベルのベルト速度よりヒレ付
ベルトのベルト速度を大きく設定すれば、ヒレ付ベルト
自身がスクレーパと同様な機能を発揮しながら移動する
ので、平ベルト上にズリ等の搬送物が付着するのを防止
できる。

【００３０】また、ヒレ付ベルトを有するベルトコンベ
ヤをトンネル掘削機の排土装置として利用すれば、掘削
ズリと水とを一緒に搬送可能となり、また、ベルトコン
ベヤの急傾斜配置が可能となり、狭隘な機内の配置もし
易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願発明にかかるヒレ付ベルトを有するベ
ルトコンベヤを概念的に表現した斜視図である。

【図２】同側面図である。

【図３】同ヘッド部付近の平面図である。

【図４】同積み込み部付近の実際のベルトコンベヤの横
断面図である。

【図５】ベルトコンベヤ方式の排土装置を装備したトン
ネル掘削機の縦断面図である。

【符号の説明】

Ａ…ヘッド部 Ｂ…テール部 １…平ベルト ２…ヒレ付ベルト ２ａ…端ベルト ２ｂ…横ヒレ ２ｃ…開口 ３、４…ヘッドプーリ ５…テールプーリ ６…支持ローラ ７…ガイドローラ ８…押えローラ ９…スクレーパ Ｔ…トンネル掘削機 Ｃ…排土装置

フロントページの続き (72)発明者 高倉 暁 兵庫県神戸市中央区東川崎町１丁目１番３ 号 川崎重工業株式会社神戸本社内 (72)発明者 風間 慶三 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 井上 幸芳 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 平川 泰之 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルトコンベヤを構成する平ベルト上に
   別部材で構成した梯子状のヒレ付ベルトを重ねて設置
   し、このヒレ付ベルトを該平ベルトと一緒に移動させて
   平ベルト上の積載物を搬送するようにし、搬送物の排出
   側で平ベルトが先にリターン側に反転してヒレ付ベルト
   と離れるようにしたことを特徴とするヒレ付ベルトを有
   するベルトコンベヤ。
2. 【請求項２】 ベルトコンベヤのヘッド部とテール部に
   それぞれヘッドプーリとテールプーリを設け、両プーリ
   間に平ベルトを無端状に架設したベルトコンベヤにおい
   て、 前記平ベルトとは別個独立に構成した機長方向に多数区
   画された開口を備えたヒレ付ベルトを該平ベルト上にほ
   ぼ接した状態で重ねて設け、前記ヘッドプーリと離れた
   先方位置に別のヘッドプーリを設け、この別のヘッドプ
   ーリと上記テールプーリとの間に前記ヒレ付ベルトを無
   端状に架設し、ヒレ付ベルトを平ベルトと一緒に移動さ
   せて平ベルト上の積載物を搬送するようにしたことを特
   徴とするヒレ付ベルトを有するベルトコンベヤ。
3. 【請求項３】 ヒレ付ベルトを機長方向に延びる両側一
   対の端ベルトとこの端ベルト間に機長方向に一定間隔で
   架設した横ヒレとで梯子状に形成したことを特徴とする
   請求項１又は２記載のヒレ付ベルトを有するベルトコン
   ベヤ。
4. 【請求項４】 平ベルトとヒレ付ベルトのベルト速度を
   等しくしたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項
   に記載のヒレ付ベルトを有するベルトコンベヤ。
5. 【請求項５】 平ベルトのベルト速度よりヒレ付ベルト
   のベルト速度を大きく設定したことを特徴する請求項１
   〜４いずれか１項に記載のヒレ付ベルトを有するベルト
   コンベヤ。
6. 【請求項６】 請求項１〜５いずれか１項に記載のヒレ
   付ベルトを有するベルトコンベヤを掘削ズリ搬出用とし
   てトンネル掘削機内に装備してなるトンネル掘削機。