資源・素材学会 年次大会

打撃式油圧さく岩機はトンネル建設現場や鉱山などで発破孔を掘削する機械である。これらの発破工法において発破孔の掘削はサイクルタイムの25%ほどを占めており、さく岩機の穿孔速度の向上は工期の短縮、穿孔効率の改善は経費の削減につながる。さく岩機を用いたこれまでの研究では、一打撃による貫入試験や連続打撃による穿孔試験において、弾性波の伝播特性やビットの貫入特性が主に検討されてきたが、さく岩機の挙動に関する検討は少なかった。本研究では、実際のさく岩機を用いた装置で複数の条件で岩石の穿孔試験を行い、さく岩機内部で往復運動を行うピストンと、ピストンから打撃を受け弾性波を岩石に伝えるシャンクロッドの変位を分析した。前後に振動しながら岩石の掘削に伴い少しずつ前進していくピストンとシャンクロッドの変位から、１打撃中で最も前進した点と後退した点を抽出することで１打撃ごとの周期や貫入量などを求め、穿孔条件の影響を調べた。結果として、破砕片を排出するフラッシングの流量を過剰にしても影響はないことが示された。また、推力の影響が見られたが小さかったため、有意差検定により試験結果の有意差を見出すための打撃数を推定した。