資源開発技術・岩盤工学

[3201-10-01] 礫含有率および礫の特性がシールドマシンカッタービットの摩耗特性に及ぼす影響に関する研究

○浦田 築¹、笹岡 孝司¹、島田 英樹¹、濵中 晃弘¹、星野 智紀²、一ノ瀬 政友³ (1. 九州大学、2. 大林組㈱、3. 都市基盤・環境・資源センター)

司会：加藤 昌治（北海道大学）

キーワード：シールドマシンカッタービット

都市部の地下におけるインフラ施工では、一般に非開削工法が適用されており、その中の一つにシールド工法が挙げられる。シールド工法とは、シールドマシンを地中に押し込み、カッターヘッドを回転させて地山を掘削し、トンネルを構築する工法である。近年では、ライフラインの敷設の需要が増大しており、砂礫地盤での施工例も増大しているが、そのような地盤条件下におけるビットの摩耗予測に関する知見は不十分である。そこで、本研究では、砂礫地盤におけるビットの摩耗量を定量的に予測するために、セメントおよび礫を混合して作製した供試体を用いて一軸圧縮試験、Cercher摩耗試験、旋盤試験を実施することで、礫含有率および礫の特性がビットの摩耗に及ぼす影響について種々検討した。その結果、礫含有率が増加するにつれてビットの摩耗量は大きくなり、石英含有率が大きい礫を含むほど、ビットの摩耗量は大きくなることが分かった。また、硬度が大きい礫に対してはビットの衝撃欠損が発生することが分かった。以上より、砂礫地盤では礫含有率の影響を考慮し、石英含有率と衝撃欠損の両観点からビット摩耗状況を検討する必要があることが明らかとなった。