岩盤力学基礎

[1519] Study on mechanism of pin tip wear on CERCHAR abrasivity test

^〇坂上元樹¹, 福井勝則¹, 羽柴公博¹ (1.東京大学)

司会: 福田 大祐 (北大)

Keywords:掘削機械, ビット, CERCHAR試験, 摩耗能, 一軸圧縮強度

掘削機械を用いた際のビット摩耗量を把握することは経済性や機械の選定のため重要である．摩耗能（岩石がビットを摩耗させる能力）の計測には様々な摩耗試験が提案されている．CERCHAR試験はスタイラスと呼ばれる鋼製の針で岩石表面を削り，スタイラスの摩耗量で摩耗能を評価する試験である．摩耗試験の中でも単純かつ簡易に実施できるため，世界中で広く利用されるが，その単純さゆえに結果のばらつきなどの問題も指摘されている．CERCHAR試験については多くの研究例があるものの，試験中でのスタイラスの摩耗が進む機構について十分に検討した例はない．しかし，CERCHAR試験の問題を克服し，さらに実用性を向上していくためには摩耗の機構を十分明らかにすることが不可欠である．そこで，本研究ではこれまで研究例のない岩石表面の切削痕に注目することで摩耗の機構を検討した．具体的には19岩種を対象に切削痕の観察を行い，スタイラスの摩耗と切削痕の形状を関連付けながら試験の機構を考察した．また，切削痕の観察を通じて，CERCHAR試験によって一軸圧縮強度を推定できる可能性を示した．