技術 伸縮コンベヤフレーム機構、テールピース台車システムおよび延伸ベルトコンベヤ

0001

本発明は、伸縮コンベヤフレーム機構、テールピース台車システムおよび延伸ベルトコンベヤに関し、特に、土砂や岩石などの搬送対象物の搬送に使用される伸縮コンベヤフレーム機構、テールピース台車システムおよび延伸ベルトコンベヤに関する。

0002

従来、土砂や岩石などの搬送対象物の搬送に使用されるテールピース台車が知られている（たとえば、非特許文献１参照）。

0003

上記特許文献１には、土砂や岩石などの搬送対象物の搬送に使用されるスライド式テールピース台車が開示されている。スライド式テールピース台車は、コンベヤフレームおよびコンベヤベルトを備えた自走行可能な本体部と、本体部のコンベヤフレームおよびコンベヤベルトとは別個のコンベヤフレームおよびコンベヤベルトを備えた自走行可能なスライド部とを備えている。すなわち、スライド式テールピース台車は、互いに独立した２つの搬送機構（本体部、スライド部）により構成されている。スライド部は、搬送対象物である掘削ズリを積み込み可能に構成されている。スライド部は、本体部に対してスライド移動することにより、掘削ズリの積み込み位置を変更可能に構成されている。

0004

西松建設株式会社のＮＥＷＳ＆ＴＯＰＩＣＳに掲載“山岳トンネル工事における高速施工が可能な『高速ずり搬出システム』を開発−ずり搬出時間を最大３０％以上削減可能な連続ベルトコンベヤシステム−”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成３１年４月５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎｉｓｈｉｍａｔｓｕ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／ｎｅｗｓ．ｐｈｐ？ｎｏ＝ＭｊＭ１＞

0005

しかしながら、上記特許文献１に記載のスライド式テールピース台車では、搬送対象物の積み込み位置を変更するために、互いに独立した２つの搬送機構を備えているため、装置構成が複雑化しているという問題点がある。

0006

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、搬送対象物の積み込み位置の変更を簡易な構成により行うことが可能な伸縮コンベヤフレーム機構、テールピース台車システムおよび延伸ベルトコンベヤを提供することである。

0007

この発明の伸縮コンベヤフレーム機構は、土砂および岩石の一方を少なくとも含む搬送対象物を搬送するための伸縮コンベヤフレーム機構であって、複数のコンベヤローラと、収納繰出装置と、細長形状を有しており、複数のコンベヤローラが長手方向に移動可能に設置された伸縮可能な伸縮コンベヤフレームとを備え、伸縮コンベヤフレームは、収納繰出装置に収納されることに伴い短縮されるとともに、収納繰出装置から繰り出されることに伴い延長される単一の収納繰出部材により構成されている。

0008

この発明の伸縮コンベヤフレーム機構では、上記のように構成することによって、収納繰出装置を利用して、単一の収納繰出部材により構成された伸縮コンベヤフレーム（コンベヤベルト）を延長および短縮することにより、搬送対象物の積み込み位置を変更することができる。したがって、互いに独立した２つの搬送機構を備える従来構成と比較して、単一の収納繰出部材を延長および短縮する単一の搬送機構により、搬送対象物の積み込み位置を変更することができるので、搬送対象物の積み込み位置の変更を簡易な構成により行うことができる。また、従来のように互いに独立した２つの搬送機構を備える場合、搬送対象物の積み込み位置を変更する際に、２つの搬送機構の位置合わせが必要となる。一方、本発明では、上記のように単一の搬送機構を備えることにより、従来のような位置合わせが不要となるので、搬送対象物の積み込み位置を容易に変更することができる。

0009

上記伸縮コンベヤフレーム機構において、好ましくは、収納繰出部材は、巻き取りおよび繰り出されることが可能な巻取繰出部材を含み、収納繰出装置は、巻取繰出部材の巻き取りおよび繰り出しを行う巻取繰出装置を含む。このように構成すれば、巻取繰出装置により、巻取繰出部材を巻き取ることによって収納して短縮することができるので、巻取繰出部材を容易に短縮することができる。

0010

上記伸縮コンベヤフレーム機構において、好ましくは、複数のコンベヤローラは、キャリアローラ、および、リターンローラを有する第１コンベヤローラと、キャリアローラ、リターンローラ、および、コンベヤベルトの短手方向の端部に当接することにより、コンベヤベルトの蛇行を修正する蛇行修正用ローラとを有する第２コンベヤローラとの両方を含む。このように構成すれば、伸縮コンベヤフレームの延長および短縮を行う際に、コンベヤベルトが蛇行したとしても、蛇行修正用ローラにより蛇行を確実に修正することができる。

0011

上記伸縮コンベヤフレーム機構において、好ましくは、伸縮コンベヤフレームは、収納繰出装置により繰り出される際に、複数のコンベヤローラを互いに離間させて展開するとともに、収納繰出装置により収納される際に、複数のコンベヤローラを互いに近接させて配置するように構成されている。このように構成すれば、伸縮コンベヤフレームを繰り出すだけで、自動で複数のコンベヤローラを展開することができるとともに、伸縮コンベヤフレームを収納するだけで、自動で複数のコンベヤローラを近接して配置することができる。すなわち、複数のコンベヤローラを、容易に、展開および近接配置することができる。

0012

この場合、好ましくは、互いに隣接するコンベヤローラの各々を連結することにより、複数のコンベヤローラが互いに離間した際に、複数のコンベヤローラを略等間隔で離間させて配置するコンベヤローラ連結材をさらに備える。このように構成すれば、コンベヤローラの各々を連結するだけの簡易な構成により、複数のコンベヤローラが互いに離間した際に、複数のコンベヤローラを略等間隔で離間させて配置することができる。

0013

この発明のテールピース台車システムは、発破掘削により施工されるトンネルに使用される掘削ズリを搬送するためのテールピース台車システムであって、伸縮コンベヤフレーム機構と、伸縮コンベヤフレーム機構が搭載される単一の移動台車部を含むテールピース台車とを備え、伸縮コンベヤフレーム機構は、複数のコンベヤローラと、収納繰出装置と、細長形状を有しており、複数のコンベヤローラが長手方向に移動可能に設置された伸縮可能な伸縮コンベヤフレームとを含み、伸縮コンベヤフレームは、収納繰出装置に収納されることに伴い短縮されるとともに、収納繰出装置から繰り出されることに伴い延長される単一の収納繰出部材により構成されている。

0014

この発明のテールピース台車システムでは、上記のように構成することにより、上記伸縮コンベヤフレーム機構と同様に、搬送対象物の積み込み位置の変更を簡易な構成により行うことができる。

0015

上記テールピース台車システムにおいて、好ましくは、伸縮コンベヤフレームは、掘削ズリの積み込み搬送時に、移動台車部の切羽側への前進に伴い切羽側に延長されるとともに、発破掘削時に、移動台車部の坑口側への後退に伴い坑口側に短縮されるように構成されている。このように構成すれば、掘削ズリの積み込み搬送時に搬送対象物を容易に積み込み可能な切羽に比較的近い位置にテールピース台車を配置することができるとともに、発破掘削時に発破の影響が及ばない位置にテールピース台車を退避させることができる。なお、上記の従来のスライド式テールピース台車では、発破掘削時には、テールピース台車と切羽との間にバルーンなどの防護壁が設置される。これに対して本発明では、テールピース台車を退避させることができる（切羽とテールピース台車との間に安全な距離を確保することができる）ので、このような防護壁を設置することが不要となる。また、一般的には、破砕機およびテールピース台車は、常時、切羽の約６０ｍ後方（切羽から比較的遠い位置）に配置されているため、ショベルローダ（運搬車両）の走行時間が長くなるが、本発明では、上記の通り、切羽に比較的近い位置にテールピース台車を配置することができるので、ショベルローダ（運搬車両）の走行時間を短縮することができる。

0016

この発明の延伸ベルトコンベヤは、発破掘削により施工されるトンネルに使用される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、伸縮コンベヤフレーム機構と、坑口側に配置されたヘッドプーリ装置と、伸縮コンベヤフレーム機構が搭載される単一の移動台車部を含むテールピース台車とを備え、伸縮コンベヤフレーム機構は、複数のコンベヤローラと、収納繰出装置と、細長形状を有しており、複数のコンベヤローラが長手方向に移動可能に設置された伸縮可能な伸縮コンベヤフレームとを含み、伸縮コンベヤフレームは、収納繰出装置に収納されることに伴い短縮されるとともに、収納繰出装置から繰り出されることに伴い延長される単一の収納繰出部材により構成されている。

0017

この発明の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り、上記伸縮コンベヤフレーム機構と同様に、搬送対象物の積み込み位置の変更を簡易な構成により行うことができる。

0018

本発明によれば、上記のように、搬送対象物の積み込み位置の変更を簡易な構成により行うことが可能な伸縮コンベヤフレーム機構、テールピース台車システムおよび延伸ベルトコンベヤを提供することができる。

0019

実施形態による伸縮コンベヤフレーム機構および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。
実施形態による伸縮コンベヤフレーム機構を示した斜視図である。
実施形態による伸縮コンベヤフレーム機構の第２コンベヤローラを示した正面図である。
実施形態による伸縮コンベヤフレーム機構を用いた第１（７）施工手順について説明するための図である。
実施形態による伸縮コンベヤフレーム機構を用いた第２（６）施工手順について説明するための図である。
実施形態による伸縮コンベヤフレーム機構を用いた第３（５）施工手順について説明するための図である。
実施形態による伸縮コンベヤフレーム機構を用いた第４施工手順について説明するための図である。
実施形態の変形例による伸縮コンベヤフレーム機構を示した図である。

0020

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

0021

[実施形態]
図１〜図７を参照して、実施形態による伸縮コンベヤフレーム機構１００について説明する。

0022

図１に示すように、伸縮コンベヤフレーム機構１００は、テールピース台車Ｔ（後述する移動台車部Ｔ１）に搭載されており、テールピース台車Ｔとともにテールピース台車システムＳを構築している。テールピース台車Ｔは、発破掘削により施工されるトンネルに使用される掘削ズリＥＭを搬送するための装置である。掘削ズリＥＭとは、トンネルの掘削時に地山から掘削された岩石、土砂などである。なお、掘削ズリＥＭは、特許請求の範囲の「搬送対象物」の一例である。

0023

（延伸ベルトコンベヤの構成の概要）
伸縮コンベヤフレーム機構１００およびテールピース台車Ｔは、延伸ベルトコンベヤＥの一構成要素である。延伸ベルトコンベヤＥは、伸縮コンベヤフレーム機構１００およびテールピース台車Ｔに加えて、ヘッドプーリ装置Ｅ１と、コンベヤベルトＥ２と、ベルトストレージＥ３と、ベルト駆動装置Ｅ４と、固定コンベヤフレームＥ５とを備えている。

0024

延伸ベルトコンベヤＥは、切羽（掘削面）側に配置されるテールピース台車ＴのテールピースＴ２１と、坑口側に配置されるヘッドプーリ装置Ｅ１との間で、掘削ズリＥＭの運搬用のコンベヤベルトＥ２を巻回した運搬システムである。ヘッドプーリ装置Ｅ１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Ｔは、発破掘削に伴いトンネル内で前後方向に移動する。コンベヤベルトＥ２は、環状の無端ベルトである。

0025

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Ｅ２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。

0026

ベルト駆動装置Ｅ４は、テールピース台車Ｔ（テールピースＴ２１）、ヘッドプーリ装置Ｅ１、ベルトストレージＥ３の各対のプーリＥ３ａ、Ｅ３ｂにそれぞれ巻回された１本のコンベヤベルトＥ２を駆動するように構成されている。なお、各対のプーリＥ３ａ、Ｅ３ｂ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Ｅ４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Ｅ２が巻回されたドライブプーリＥ４ａを回転駆動することにより、コンベヤベルトＥ２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Ｅ３は、コンベヤベルトＥ２を貯蔵しテールピース台車Ｔが延伸するとコンベヤベルトＥ２にテンション（張力）を付与した状態でコンベヤベルトＥ２を繰り出す。

0027

延伸ベルトコンベヤＥが備える各装置（テールピース台車Ｔ、ヘッドプーリ装置Ｅ１、ベルトストレージＥ３、ベルト駆動装置Ｅ４、コンベヤベルトＥ２）の間において、固定コンベヤフレームＥ５は、コンベヤローラＥ５１を介してコンベヤベルトＥ２を支持している。コンベヤローラＥ５１は、キャリアローラとリターンローラとを備えている。

0028

図２に示すように、固定コンベヤフレームＥ５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Ｅ５２から構成されている。固定コンベヤフレームＥ５は、一対の梁部材Ｅ５２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。固定コンベヤフレームＥ５は、切羽近傍を除くトンネル内の略全域に設けられている。一対の梁部材Ｅ５２上には、キャリアローラおよびリターンローラを有するコンベヤローラＥ５１が設置されている。キャリアローラおよびリターンローラは、コンベヤベルトＥ２の２枚のベルト部分を支持している。

0029

なお、ここでのコンベヤベルトＥ２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Ｔ２１からヘッドプーリ装置Ｅ１へ向かうキャリア部分Ｅ２ａと、ヘッドプーリ装置Ｅ１からテールピースＴ２１へ戻るリターン部分Ｅ２ｂとを意味する。キャリア部分Ｅ２ａ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。また、キャリア部分Ｅ２ａは、リターン部分Ｅ２ｂに重なるように、リターン部分Ｅ２ｂの直上に配置されている。コンベヤベルトＥ２のうちリターン部分Ｅ２ｂは、水平方向（Ｙ方向）に延びる１つのリターンローラによって支持される。

0030

図１に示したテールピース台車Ｔやヘッドプーリ装置Ｅ１等の各装置の間の区間には、固定コンベヤフレームＥ５および伸縮コンベヤフレーム１が設けられてコンベヤベルトＥ２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固定コンベヤフレームＥ５は、所定長さに形成され、Ｘ方向の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Ｔが前進すると、コンベヤテール部Ｔ２が既設の固定コンベヤフレームＥ５に対して前進して、コンベヤテール部Ｔ２の後端部（Ｘ２方向端部）と固定コンベヤフレームＥ５との間に隙間（空隙）ができる。テールピース台車Ｔでは、掘進に伴い前進する度に、この隙間に延伸用（追加）の固定コンベヤフレームＥ５が、テールピース台車Ｔの中間フレーム設置架台Ｔ３上で組み立てられて、既設の固定コンベヤフレームＥ５を切羽側（Ｘ１方向側）に延長するように連結される。

0031

図１に示すように、発生した掘削ズリＥＭは、ホイールローダ等の運搬車両Ｈによってかき集められて、自走式のクラッシャーＣ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Ｔに積み込まれる。

0032

テールピース台車ＴのコンベヤベルトＥ２上に積み込まれた掘削ズリＥＭは、ベルト駆動装置Ｅ４がコンベヤベルトＥ２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Ｅ１までコンベヤベルトＥ２の移動に伴って連続的に搬送される。

0033

（テールピース台車の構成）
図４に示すテールピース台車Ｔは、発破掘削により施工されるトンネルに使用される掘削ズリを搬送するための装置である。テールピース台車Ｔは、発破掘削（トンネルの延伸）に伴って、運搬車両ＨおよびクラッシャーＣとともに、原則、切羽側（Ｘ１方向側）に前進していく。

0034

テールピース台車Ｔは、単一の移動台車部Ｔ１と、コンベヤテール部Ｔ２と、中間フレーム設置架台Ｔ３とを備えている。

0035

ここで、移動台車部Ｔ１には、伸縮コンベヤフレーム機構１００が搭載されている。伸縮コンベヤフレーム機構１００は、坑壁に固定された固定コンベヤフレームＥ５（複数の固定コンベヤフレームＥ５のうち最も切羽側に位置する固定コンベヤフレームＥ５）の切羽側の端部Ｅ５ａ（図２参照）（Ｘ１方向端部）に接続可能に構成されている。すなわち、伸縮コンベヤフレーム機構１００は、コンベヤテール部Ｔ２と固定コンベヤフレームＥ５との間に配置されている。伸縮コンベヤフレーム機構１００は、テールピース台車Ｔと固定コンベヤフレームＥ５との間において、テールピース台車Ｔ（移動台車部Ｔ１）の前進および後退に伴って前後方向（Ｘ方向）に伸縮（延長および短縮）するように構成されている。

0036

要するに、伸縮コンベヤフレーム機構１００は、テールピース台車Ｔが前進および後退したとしても、前後方向に伸縮（延長および短縮）することにより、テールピース台車Ｔと固定コンベヤフレームＥ５との間において、コンベヤベルトＥ２を支持し続けることが可能に構成されている。伸縮コンベヤフレーム機構１００の詳細については後述する。

0037

なお、テールピース台車Ｔは、発破掘削時において、伸縮コンベヤフレーム機構１００を短縮させて坑口側に退避することによって、切羽との間に発破の影響が及ばない程度の距離を確保することが可能である。したがって、発破掘削時において、テールピース台車Ｔと切羽との間には、発破の影響を抑えるために一般的に使用されるバルーンなどの防護壁が設置されることはない。すなわち、発破掘削時において、テールピース台車Ｔと切羽とは、トンネル内で空間的に連通した状態で保持される。

0038

〈移動台車部の構成〉
図４に示すように、移動台車部Ｔ１は、テールピース台車Ｔを構成する各種の構成が組み付けられた単一の（１つの）構成である。すなわち、移動台車部Ｔ１は、テールピース台車Ｔの全体を移動可能に支持している。移動台車部Ｔ１には、コンベヤテール部Ｔ２と、中間フレーム設置架台Ｔ３と、伸縮コンベヤフレーム機構１００とが搭載されている。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。

0039

移動台車部Ｔ１は、台車フレームＴ１１と、移動機構Ｔ１２と、テールピース台車Ｔを所定の位置において固定するアウトリガーＴ１３とを含んでいる。

0040

台車フレームＴ１１は、テールピース台車Ｔの骨格部分であり、各種構成が組み付けられている。台車フレームＴ１１は、移動機構Ｔ１２により移動可能に支持されている。

0041

台車フレームＴ１１は、前方側（Ｘ１方向側）でコンベヤテール部Ｔ２を支持するとともに、後方側（Ｘ２方向側）で中間フレーム設置架台Ｔ３を支持している。また、台車フレームＴ１１は、前後方向におけるコンベヤテール部Ｔ２と中間フレーム設置架台Ｔ３との間で、伸縮コンベヤフレーム機構１００（後述するコンベヤローラスタンド７および巻取繰出装置４）を支持している。なお、巻取繰出装置４は、特許請求の範囲の「収納繰出装置」の一例である。

0042

移動機構Ｔ１２は、台車フレームＴ１１の下部に設けられ、台車フレームＴ１１を支持している。移動機構Ｔ１２は、クローラ方式（無限軌道方式）の移動機構であり、幅方向（Ｙ方向）に一対設けられるクローラと、クローラを駆動する油圧モータなどを含んで構成されている。テールピース台車Ｔは、移動機構Ｔ１２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。

0043

なお、移動機構Ｔ１２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Ｔ１２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Ｔ１２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。

0044

〈コンベヤテール部の構成〉
図４に示すように、コンベヤテール部Ｔ２は、テールピースＴ２１と、ホッパＴ２２と、ローラＴ２３（キャリアローラ、リターンローラ、インパクトローラ）と、角度調整機構Ｔ２４とを備えている。

0045

角度調整機構Ｔ２４は、コンベヤテール部Ｔ２全体を傾斜可能に支持している。これにより、角度調整機構Ｔ２４は、テールピースＴ２１の高さ位置を維持しながら、坑口側のコンベヤベルトＥ２のベルトレベル（高さ位置）を調整可能なように構成されている。

0046

〈中間フレーム設置架台の構成〉
中間フレーム設置架台Ｔ３は、固定コンベヤフレームＥ５を延伸する際に、未だニーブレイスＫ（図２参照）により坑壁に固定されていない新たな固定コンベヤフレームＥ５を一時的に支持するように構成されている。中間フレーム設置架台Ｔ３は、たとえば、固定コンベヤフレームＥ５を支持する高さ位置を調整可能なように、上下方向に伸縮可能な複数の油圧シリンダにより構成される。なお、中間フレーム設置架台Ｔ３に新たな固定コンベヤフレームＥ５を設置する際には、伸縮コンベヤフレーム機構１００と既設の固定コンベヤフレームＥ５との接続が一時的に解除される。詳細については後述する。

0047

（伸縮コンベヤフレーム機構の構成）
図２に示すように、伸縮コンベヤフレーム機構１００は、巻取繰出部材により構成された伸縮コンベヤフレーム１と、複数（８つ）のコンベヤローラ２と、コンベヤローラ連結材３と、巻取繰出装置４（ウインチ）と、前側固定部材５および後側固定部材（端部接続部６）と、コンベヤローラスタンド７（収納架台）とを備えている。なお、巻取繰出装置４およびコンベヤローラスタンド７は、テールピース台車Ｔ（図４参照）に対して直接固定されている。

0048

〈伸縮コンベヤフレームの構成〉
図２に示すように、伸縮コンベヤフレーム１（巻取繰出部材）は、巻き取りおよび繰り出されることが可能なワイヤーロープにより形成されている。伸縮コンベヤフレーム１は、Ｘ方向を長手方向とする細長形状を有している。

0049

伸縮コンベヤフレーム１には、複数のコンベヤローラ２が設置されている。複数のコンベヤローラ２は、伸縮コンベヤフレーム１の長手方向（Ｘ方向）に移動可能に構成されている。なお、伸縮コンベヤフレーム１、コンベヤローラ連結材３、巻取繰出装置４、後側固定部材（端部接続部６）、および、前側固定部材５は、それぞれ、Ｙ方向において、コンベヤローラ２の両端部付近に設けられる一対の構成である。

0050

伸縮コンベヤフレーム１の坑口側の後端部（Ｘ２方向端部）には、端部接続部６が設けられている。端部接続部６は、固定コンベヤフレームＥ５の切羽側の端部Ｅ５ａに設けられた係合部Ｅ５ｂに係合する（挟持する）ことにより、固定コンベヤフレームＥ５に接続する（固定される）ように構成されている。

0051

伸縮コンベヤフレーム１の切羽側の前端部（Ｘ１方向端部）は、巻取繰出装置４に接続されている。伸縮コンベヤフレーム１の切羽側の前端部を含む前方側部分は、巻取繰出装置４に巻き取られている（収納されている）。伸縮コンベヤフレーム１は、巻取繰出装置４に巻き取られている部分を除いて、略同じ高さ位置でＸ方向に延びている。詳細には、伸縮コンベヤフレーム１は、巻取繰出装置４に巻き取られている部分を除いて、固定コンベヤフレームＥ５と略同じ高さ位置に配置されている。

0052

伸縮コンベヤフレーム１は、切羽側の前端部側から巻取繰出装置４に巻き取られる（収納される）ことに伴いＸ方向に短縮されるとともに、巻取繰出装置４から繰り出されることに伴いＸ方向に延長されるように構成されている。

0053

なお、伸縮コンベヤフレーム１は、坑口側の後端部が端部接続部６により固定コンベヤフレームＥ５に接続されていることから、巻取繰出装置４に巻き取られる（収納される）ことに伴いＸ方向に短縮された場合、切羽側の前端部が固定コンベヤフレームＥ５（坑口側の後端部）により近づくことになる。反対に、伸縮コンベヤフレーム１は、巻取繰出装置４から繰り出されることに伴いＸ方向に延長された場合、切羽側の前端部が固定コンベヤフレームＥ５（坑口側の後端部）からより離間することになる。

0054

〈コンベヤローラの構成〉
図２に示すように、複数（８つ）のコンベヤローラ２は、複数（４つ）の第１コンベヤローラ２１と、複数（４つ）の第２コンベヤローラ２２とを含んでいる。第１コンベヤローラ２１と、第２コンベヤローラ２２とは、Ｘ方向に１つずつ交互に配置されている。

0055

複数（８つ）のコンベヤローラ２は、伸縮コンベヤフレーム１を巻取繰出装置４により繰り出す際には、互いに略等間隔で離間して配置され、伸縮コンベヤフレーム１を巻取繰出装置４により収納する際には、互いに近接して配置される。詳細については後述する。

0056

〈第１コンベヤローラの構成〉
第１コンベヤローラ２１は、キャリアローラ２３ａと、リターンローラ２３ｂと、キャリアローラ２３ａおよびリターンローラ２３ｂを回転可能に支持する支持フレーム２３ｃとを備えている。これらの構成は、固定コンベヤフレームＥ５上に設置されたコンベヤローラＥ５１と同様の構成である。

0057

さらに、第１コンベヤローラ２１は、支持フレーム２３ｃの下端に設けられた筒状部２３ｄを備えている。筒状部２３ｄは、Ｘ方向に延びる貫通穴を有している。筒状部２３ｄは、第１コンベヤローラ２１のＹ方向の両端部付近に一対設けられている。筒状部２３ｄには、伸縮コンベヤフレーム１（ワイヤーロープ）が挿通されている。第１コンベヤローラ２１は、筒状部２３ｄに挿通された伸縮コンベヤフレーム１に支持されることにより、Ｘ方向への移動がガイドされる。

0058

さらに、第１コンベヤローラ２１は、支持フレーム２３ｃのＹ方向外側に突出するように設けられたコンベヤローラ連結材取付部２３ｅを備えている。コンベヤローラ連結材取付部２３ｅには、コンベヤローラ連結材３が取り付けられている。

0059

〈第２コンベヤローラの構成〉
第２コンベヤローラ２２は、第１コンベヤローラ２１と同様に、キャリアローラ２３ａと、リターンローラ２３ｂと、キャリアローラ２３ａおよびリターンローラ２３ｂを回転可能に支持する支持フレーム２３ｃと、筒状部２３ｄと、コンベヤローラ連結材取付部２３ｅとを備えている。

0060

さらに、図２および図３に示すように、第２コンベヤローラ２２は、キャリアローラ２３ａ上のコンベヤベルトＥ２（Ｅ２ａ）（図３参照）を挟み込むように、コンベヤベルトＥ２の短手方向（Ｙ方向）の両端に設けられた一対の蛇行修正用ローラ２４ａを備えている。蛇行修正用ローラ２４ａは、コンベヤベルトＥ２が蛇行した際に、コンベヤベルトＥ２（Ｅ２ａ）に当接することにより、コンベヤベルトＥ２の蛇行を修正する機能を有している。

0061

さらに、第２コンベヤローラ２２は、リターンローラ２３ｂ上のコンベヤベルトＥ２（Ｅ２ｂ）を挟み込むように、コンベヤベルトＥ２の短手方向（Ｙ方向）の両端に設けられた一対の蛇行修正用ローラ２４ｂ（図３参照）を備えている。蛇行修正用ローラ２４ｂは、コンベヤベルトＥ２（Ｅ２ｂ）の短手方向（Ｙ方向）の端部に当接することにより、コンベヤベルトＥ２の蛇行を修正する機能を有している。

0062

〈コンベヤローラ連結材の構成〉
図２に示すように、コンベヤローラ連結材３は、複数設けられている。コンベヤローラ連結材３は、ワイヤーロープにより形成されている。複数のコンベヤローラ連結材３の長さは、互いに等しい。コンベヤローラ連結材３は、上記の通り、コンベヤローラ２のコンベヤローラ連結材取付部２３ｅに取り付けられている。コンベヤローラ連結材３は、Ｘ方向に隣り合うコンベヤローラ２同士（第１コンベヤローラ２１と第２コンベヤローラ２２と）を連結している。

0063

コンベヤローラ連結材３は、互いに隣接するコンベヤローラ２の各々を連結することにより、伸縮コンベヤフレーム１を巻取繰出装置４から繰り出して複数のコンベヤローラ２を互いに離間させる際に、複数のコンベヤローラ２を略等間隔で離間させて配置する機能を有している。すなわち、隣接するコンベヤローラ２は、コンベヤローラ連結材３の長さ以上に離間することはない。要するに、コンベヤローラ連結材３は、隣接するコンベヤローラ２の最大離間距離を定める機能を有している。

0064

〈前側固定部材および後側固定部材の構成〉
図２に示す前側固定部材５は、複数のコンベヤローラ２のうち、切羽側の先頭（Ｘ１方向側の端部）に位置するコンベヤローラ２のテールピース台車Ｔ（図６参照）に対するＸ方向の位置を固定するように構成されている。一例として、前側固定部材５は、先頭のコンベヤローラ２と、テールピース台車Ｔとを接続するワイヤーロープにより形成されている。

0065

後側固定部材は、複数のコンベヤローラ２のうち、坑口側の最後尾（Ｘ２方向側の端部）に位置するコンベヤローラ２の固定コンベヤフレームＥ５に対するＸ方向の位置を固定するように構成されている。具体的には、後側固定部材は、端部接続部６により構成されている。すなわち、最後尾のコンベヤローラ２は、端部接続部６に直接固定（接続）可能なように構成されている。

0066

〈巻取繰出装置の構成〉
図４に示すように、巻取繰出装置４は、テールピース台車Ｔの中間フレーム設置架台Ｔ３よりも切羽側（Ｘ１方向側）に配置されている。巻取繰出装置４は、ウインチと同様の構造を有している。

0067

巻取繰出装置４は、電動機を含む駆動装置４１と、駆動装置４１により回転されて伸縮コンベヤフレーム１（ワイヤーロープ）が巻き付けられる巻取繰出装置本体部４２とを備えている。なお、巻取繰出装置本体部４２の高さ位置は、調整可能なように構成されていてもよい。

0068

駆動装置４１は、伸縮コンベヤフレーム１が伸縮（延長および短縮）する際に、伸縮コンベヤフレーム１が下方にたるむことがないように、伸縮コンベヤフレーム１を予め設定された張力により牽引するように構成されている。なお、設定された張力とは、必ずしも一定である必要はなく、伸縮コンベヤフレーム１がより長くなる程、張力がより大きくなるように変動するものであってもよい。

0069

ここで、本実施形態では、コンベヤローラ連結材３により隣接するコンベヤローラ同士が連結されるとともに、前側固定部材５および後側固定部材（端部接続部６）によりそれぞれ先頭および最後尾のコンベヤローラ２が固定された状態（伸縮コンベヤフレーム１を伸縮させることが可能となる状態、（以下、伸縮可能状態と記す））で、伸縮コンベヤフレーム１は、巻取繰出装置４により繰り出される際に、複数のコンベヤローラ２を互いに略等間隔で離間させて展開するとともに、巻取繰出装置４により収納される際に、複数のコンベヤローラ２を互いに近接させて配置するように構成されている。

0070

詳細には、伸縮可能状態で、伸縮コンベヤフレーム機構１００は、テールピース台車Ｔの切羽側への前進に伴い、巻取繰出装置４により伸縮コンベヤフレーム１（ワイヤーロープ）を繰り出すことによって、コンベヤローラ連結材３により互いに連結された複数のコンベヤローラ２を、後方のコンベヤローラ２から順に自動的に略等間隔で離間させて展開するように構成されている。

0071

また、伸縮可能状態で、伸縮コンベヤフレーム機構１００は、テールピース台車Ｔの坑口側への後退に伴い、巻取繰出装置４により伸縮コンベヤフレーム１（ワイヤーロープ）を巻き取る（収納する）ことによって、コンベヤローラ連結材３により互いに連結された複数のコンベヤローラ２を、前方のコンベヤローラ２から順に自動的に近接（当接を含む）させて配置するように構成されている。

0072

なお、伸縮コンベヤフレーム機構１００は、上記のように、複数のコンベヤローラ２を近接させて配置（収納）することが可能であり、簡易な構成であるため、トンネルの掘削作業が完了した場合には、比較的小さな収納スペースにて保存することができる。

0073

〈コンベヤローラスタンドの構成〉
図２に示すように、コンベヤローラスタンド７は、Ｘ方向に並ぶ複数のローラにより構成されている。コンベヤローラスタンド７は、コンベヤローラ２をＸ方向に滑らかに移動させることが可能なように、テールピース台車Ｔ（図４参照）上でコンベヤローラ２の筒状部２３ｄを下方から支持している。コンベヤローラスタンド７は、巻取繰出装置４により伸縮コンベヤフレーム１（ワイヤーロープ）が巻き取られて、複数のコンベヤローラ２が互いに近接して配置される際に、テールピース台車Ｔ上でのコンベヤローラ２のＸ方向への移動をガイドする機能も有している。なお、図４〜図７では、コンベヤローラスタンド７を模式的に図示している。

0074

（伸縮コンベヤフレーム機構の動作）
図４〜図７を参照して、伸縮コンベヤフレーム機構１００の動作について説明する。説明は第１〜第７施工手順に沿って順に行う。

0075

〈第１施工手順〉
まず、図４に示す第１施工手順では、伸縮コンベヤフレーム機構１００が搭載されたテールピース台車Ｔが固定コンベヤフレームＥ５（複数の固定コンベヤフレームＥ５のうち最も切羽側に位置する固定コンベヤフレームＥ５）の切羽側の端部Ｅ５ａ（Ｘ１方向端部）の近傍位置（対向する位置）に配置される。

0076

この状態では、伸縮コンベヤフレーム機構１００は、固定コンベヤフレームＥ５に接続（固定）されておらず、すべてのコンベヤローラ２は、コンベヤローラスタンド７上で互いに近接（当接を含む）して配置されている。

0077

〈第２施工手順〉
次に、図５に示す第２施工手順では、巻取繰出装置４（ウインチ）から伸縮コンベヤフレーム１（ワイヤーロープ）を繰り出すとともに、端部接続部６が固定コンベヤフレームＥ５に接続されることにより、伸縮コンベヤフレーム１がＸ方向に延長される。

0078

この状態では、第１施工手順と同様に、未だ、すべてのコンベヤローラ２は、コンベヤローラスタンド７上で互いに近接（当接を含む）して配置されている。

0079

〈第３施工手順〉
次に、図６に示す第３施工手順では、最後尾（Ｘ２方向端部）のコンベヤローラ２がＸ２方向に移動されて、端部接続部６（後側固定部材）に固定される。これにより、最後尾のコンベヤローラ２のＸ方向の位置が略固定される。この際、最後尾のコンベヤローラ２にコンベヤローラ連結材３を介して接続されたＸ１方向側に隣接するコンベヤローラ２、および、さらにそのコンベヤローラ２にコンベヤローラ連結材３を介して接続されたＸ１方向側に隣接するコンベヤローラ２などの一部のコンベヤローラ２が、Ｘ方向に互いに略等間隔で離間して配置される。

0080

なお、先頭（Ｘ１方向端部）のコンベヤローラ２は、前側固定部材５（たとえば、ワイヤーロープ）を介してテールピース台車Ｔに常に固定されている。このため、先頭のコンベヤローラ２のテールピース台車Ｔに対するＸ方向の相対位置は、略変わらない。第３施工手順が完了することで、伸縮コンベヤフレーム機構１００は、上記説明した伸縮可能状態になる。

0081

なお、この状態におけるテールピース台車Ｔと固定コンベヤフレームＥ５との間のＸ方向の距離をＤ１とし、伸縮コンベヤフレーム機構１００のＸ方向の大きさｄ１とする。

0082

〈第４施工手順〉
次に、図７に示す第４施工手順では、テールピース台車Ｔが切羽側（Ｘ１方向側）に移動（前進）されるとともに、巻取繰出装置４により伸縮コンベヤフレーム１が繰り出される。この際、テールピース台車Ｔとともに、運搬車両Ｈ（図１参照）およびクラッシャーＣ（図１参照）も切羽側（Ｘ１方向側）に移動される。

0083

なお、この状態におけるテールピース台車Ｔと固定コンベヤフレームＥ５との間のＸ方向の距離はＤ１よりも大きいＤ２となり（Ｄ２＞Ｄ１）、伸縮コンベヤフレーム機構１００のＸ方向の大きさはｄ１よりも大きいｄ２となる（ｄ２＞ｄ１）。ここで、コンベヤローラ２の数をｎ（８つ）とし、隣接するコンベヤローラ２間の最大ピッチ（≒コンベヤローラ連結材３を略直線状に配置した際の長さ）をＬとした場合、ｄ２は、（ｎ−１）×Ｌよりも少なくとも大きくなる。

0084

〈第５施工手順〉
次に、図６に示す第５施工手順では、テールピース台車Ｔが坑口側（Ｘ２方向側）に移動（退避）されるとともに、巻取繰出装置４により伸縮コンベヤフレーム１が巻き取られる（収納される）。この際、テールピース台車Ｔとともに、運搬車両ＨおよびクラッシャーＣも坑口側（Ｘ１方向側）に移動される。すなわち、切羽からテールピース台車Ｔが離れるように移動される。この退避状態で、切羽とテールピース台車Ｔとの間にバルーンなどの防護壁を設けることなく発破掘削が行われる。

0085

〈第６施工手順〉
次に、図５に示す第６施工手順では、最後尾（Ｘ２方向端部）のコンベヤローラ２の端部接続部６（後側固定部材）に対する接続（固定）が解除される。そして、すべてのコンベヤローラ２は、再びコンベヤローラスタンド７上に配置される。これにより、中間フレーム設置架台Ｔ３上にスペースが確保される。すなわち、Ｘ方向において、中間フレーム設置架台Ｔ３と、伸縮コンベヤフレーム機構１００とが互いにオーバーラップする状態が解消する。その結果、新たな固定コンベヤフレームＥ５を中間フレーム設置架台Ｔ３に設置するためのスペースが確保される。

0086

〈第７施工手順〉
次に、図４に示す第７施工手順では、中間フレーム設置架台Ｔ３上に新たな固定コンベヤフレームＥ５が設置される。すなわち、固定コンベヤフレームＥ５が延伸される。

0087

なお、上記各施工手順では、伸縮コンベヤフレーム機構１００を最大限伸ばして施工を行う例を示したが、このような例に限られることはない。たとえば、伸縮コンベヤフレーム機構１００を繰り返し進退移動させる中で、伸縮コンベヤフレーム機構１００の伸張長さを徐々に大きくしていくなど、種々の施工手順が考えられる。

0088

（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

0089

本実施形態では、上記のように、巻取繰出装置４を利用して、単一の巻取繰出部材により構成された伸縮コンベヤフレーム１（コンベヤベルトＥ２）を延長および短縮することによって、掘削ズリＥＭの積み込み位置を変更することができる。したがって、互いに独立した２つの搬送機構を備える従来構成と比較して、単一の巻取繰出部材を延長および短縮する単一の搬送機構により、掘削ズリＥＭの積み込み位置を変更することができるので、掘削ズリＥＭの積み込み位置の変更を簡易な構成により行うことができる。また、従来のように互いに独立した２つの搬送機構を備える場合、掘削ズリＥＭの積み込み位置を変更する際に、２つの搬送機構の位置合わせが必要となる。一方、本発明では、上記のように単一の搬送機構を備えることにより、従来のような位置合わせが不要となるので、掘削ズリＥＭの積み込み位置を容易に変更することができる。

0090

本実施形態では、上記のように、巻取繰出部材により巻取繰出部材の巻き取りおよび繰り出しを行う。これにより、巻取繰出装置４を利用して、巻取繰出部材を巻き取ることによって収納して短縮することができるので、巻取繰出部材を容易に短縮することができる。

0091

本実施形態では、上記のように、複数のコンベヤローラ２は、キャリアローラ２３ａ、および、リターンローラ２３ｂを有する第１コンベヤローラ２１と、キャリアローラ２３ａ、リターンローラ２３ｂ、および、コンベヤベルトＥ２の短手方向の端部に当接することにより、コンベヤベルトＥ２の蛇行を修正する蛇行修正用ローラ２４ａ、２４ｂとを有する第２コンベヤローラ２２との両方を含む。これにより、伸縮コンベヤフレーム１の延長および短縮を行う際にコンベヤベルトＥ２が蛇行したとしても、蛇行修正用ローラ２４ａ、２４ｂにより確実に蛇行を修正することができる。

0092

本実施形態では、上記のように、伸縮コンベヤフレーム１は、巻取繰出装置４により繰り出される際に、複数のコンベヤローラ２を互いに離間させて展開するとともに、巻取繰出装置４により収納される際に、複数のコンベヤローラ２を互いに近接させて配置するように構成されている。これにより、伸縮コンベヤフレーム１を繰り出すだけで、自動で複数のコンベヤローラ２を展開することができるとともに、伸縮コンベヤフレーム１を収納するだけで、自動で複数のコンベヤローラ２を近接して配置することができる。すなわち、複数のコンベヤローラ２を、容易に、展開および近接配置することができる。

0093

本実施形態では、上記のように、互いに隣接するコンベヤローラ２の各々を連結することにより、複数のコンベヤローラ２が互いに離間した際に、複数のコンベヤローラ２を略等間隔で離間させて配置するコンベヤローラ連結材３をさらに備える。これにより、コンベヤローラ２の各々を連結するだけの簡易な構成により、複数のコンベヤローラ２が互いに離間した際に、複数のコンベヤローラ２を略等間隔で離間させて配置することができる。

0094

本実施形態では、上記のように、伸縮コンベヤフレーム１は、掘削ズリＥＭの積み込み搬送時に、移動台車部Ｔ１の切羽側への前進に伴い切羽側に延長されるとともに、発破掘削時に、移動台車部Ｔ１の坑口側への後退に伴い坑口側に短縮されるように構成されている。これにより、掘削ズリＥＭの積み込み搬送時に掘削ズリＥＭを容易に積み込み可能な切羽に比較的近い位置にテールピース台車Ｔを配置することができるとともに、発破掘削時に発破の影響が及ばない位置にテールピース台車Ｔを退避させることができる。なお、上記の従来のスライド式テールピース台車では、発破掘削時にはテールピース台車Ｔと切羽との間に、バルーンなどの防護壁が設置される。これに対して本発明では、テールピース台車Ｔを退避させることができる（切羽とテールピース台車Ｔとの間に安全な距離を確保することができる）ので、このような防護壁を設置することが不要となる。また、一般的には、破砕機およびテールピース台車は、常時、切羽の約６０ｍ後方（切羽から比較的遠い位置）に配置されているため、ショベルローダ（運搬車両）の走行時間が長くなるが、本発明では、上記の通り、切羽に比較的近い位置にテールピース台車Ｔを配置することができるので、ショベルローダ（運搬車両Ｈ）の走行時間を短縮することができる。

0095

［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。

0096

たとえば、上記実施形態では、本発明の収納繰出装置を巻取繰出装置（ウインチ）により構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、図８に示す変形例の伸縮コンベヤフレーム機構２００のように構成してもよい。具体的には、伸縮コンベヤフレーム機構２００は、伸縮コンベヤフレーム１を、たすき掛けにより、蛇行形状に配置して収納する収納繰出装置２０４を備えている。収納繰出装置２０４は、上記説明したベルトストレージＥ３（図１参照）と同様の構成を備えているため、説明を省略する。

0097

また、上記実施形態では、伸縮コンベヤフレーム機構を、発破掘削により施工されるトンネルで掘削ズリを搬送するために使用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、伸縮コンベヤフレーム機構を、坑外で、土砂や岩石などを搬送するために使用してもよい。すなわち、伸縮コンベヤフレーム機構を、テールピース台車に搭載して使用しなくてもよい。

0098

また、上記実施形態では、伸縮コンベヤフレームを、ワイヤーロープにより構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、伸縮コンベヤフレームを、ベルト、リンク機構、チェーンなどのワイヤーロープ以外の構成としてもよい。

0099

また、上記実施形態では、伸縮コンベヤフレームが８つのコンベヤフレームを備える例を示したが、伸縮コンベヤフレームの数はこれに限られず、９つ以上でも７つ以下であってもよい。

0100

また、上記実施形態では、伸縮コンベヤフレーム機構が、第１コンベヤローラおよび第２コンベヤローラの両方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、伸縮コンベヤフレーム機構が、第１コンベヤローラおよび第２コンベヤローラの一方のみを備えていてもよい。

0101

また、上記実施形態では、第１コンベヤローラおよび第２コンベヤローラを、１つずつ交互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、第１コンベヤローラおよび第２コンベヤローラを、２つずつ交互に配置するなど、いかなる順番で配置してもよい。

0102

また、上記実施形態では、第２コンベヤローラに、キャリアローラ上のコンベヤベルトの蛇行を修正する蛇行修正用ローラと、リターンローラ上のコンベヤベルトの蛇行を修正する蛇行修正用ローラとの両方を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２コンベヤローラに、キャリアローラ上のコンベヤベルトの蛇行を修正する蛇行修正用ローラと、リターンローラ上のコンベヤベルトの蛇行を修正する蛇行修正用ローラとの一方のみを設けてもよい。

0103

また、上記実施形態では、伸縮コンベヤフレームが繰り出されることに伴い、コンベヤローラを自動的に展開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、伸縮コンベヤフレームが繰り出された状態で、コンベヤローラを手動により展開させてもよい。この場合、収納時も手動でコンベヤローラを移動させる。

0104

また、上記実施形態では、伸縮コンベヤフレーム機構がコンベヤローラスタンド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、伸縮コンベヤフレーム機構がコンベヤローラスタンドを備えていなくてもよい。

0105

１伸縮コンベヤフレーム
２コンベヤローラ
３ コンベヤローラ連結材
４巻取繰出装置（収納繰出装置）
２１ 第１コンベヤローラ
２２ 第２コンベヤローラ
２３ａキャリアローラ
２３ｂリターンローラ
２４ａ、２４ｂ蛇行修正用ローラ
１００、２００ 伸縮コンベヤフレーム機構
２０４ 収納繰出装置
Ｅ延伸ベルトコンベヤ
Ｅ１ヘッドプーリ装置
ＥＭ掘削ズリ（搬送対象物）
Ｓテールピース台車システム
Ｔ テールピース台車
Ｔ１移動台車部
Ｔ１２ 移動機構