最近の岩盤工学および鉱山開発に関するトピック

[A7-15] 打撃さく孔における貫入抵抗曲線の計算方法の検討

^○梁英宗¹, 羽柴公博¹, 福井勝則¹, 小泉匡弘², 松田年雄² (1.東京大学, 2.古河ロックドリル株式会社)

司会:笹岡孝司(九州大学)

キーワード：打撃さく孔, 貫入抵抗曲線, 応力波伝播, 衝撃貫入試験, 波動方程式

さく岩機による打撃さく孔において，荷重と貫入量の関係を表す貫入抵抗曲線を把握することは，さく岩機から岩盤へのエネルギー伝達やビットと岩盤の相互作用の解明において重要である．これまでに，ロッドに貼り付けた歪ゲージで測定された応力波から，一次元波動理論を用いて貫入抵抗曲線が求められてきた．この方法では，ロッドとビットを一次元の要素でモデル化し，ビットへ向かう入射波とビットからの反射波の差を利用して，離散化された波動方程式を用いて貫入抵抗曲線を求める．しかしながら，ビットの複雑な形状や，ビットとロッドの接合部のモデル化が困難であり，貫入抵抗曲線を正確に求めることが難しかった．そこで本研究では，貫入抵抗曲線をより正確に求めるための計算方法について検討した．まず，衝撃貫入試験において岩石ブロックにさく孔したときと，岩石ブロックを用いずに打撃（空打ち）を行ったときのビット先端の荷重を比較した．その結果をもとに，両者の差を利用して貫入抵抗曲線を描くことで，モデル化における誤差の影響を除けることを示した．