資源・素材学会 年次大会

さく岩機は発破工法において爆薬を装填する孔を岩盤に穿つための装置であり、トンネル掘削や鉱山開発などで利用されている。さく岩機による穿孔では、ピストンがロッドを打撃することにより応力波が発生し、それがロッド中を伝播していきビットに到達し岩盤を破砕する。そのうち、ビットの岩盤への貫入特性に関する研究は、さく岩機の挙動を検討する際に必要な基礎データを得るために重要である。過去の研究では、ボタンチップの貫入特性を調べるため、できるだけ簡便で再現性の良い衝撃貫入試験方法を開発したが、手持ち式ハンマでロッドを打撃していたため、打撃エネルギーが小さかった。本研究では、油圧式の単発打撃装置を製作し、これまでの手持ち式ハンマでの打撃試験を大きく超える打撃エネルギーでの、より再現性の高い衝撃貫入試験を行った。試験では打撃エネルギー、チップ径、岩石の種類を変え、各試験での応力波の挙動や貫入量の比較検討を行った。その結果、より実際の穿孔条件に近い状態でのボタンチップの貫入挙動を把握することが可能となり、さく岩機の性能向上に向けた有益な知見が得られた。