2016 Fiscal Year Research-status Report
海底鉱物資源の採鉱用の履帯式重機のトラフィカビリティ評価システムの開発
| Project/Area Number |
16K14302
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
谷 和夫 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50313466)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 洋輔 東亜建設工業株式会社技術研究開発センター, 地盤・防災技術グループ, 研究員(移行) (30311666)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 地盤工学 / 建設機械 / 海洋工学 / 海洋資源 / 海鷹探査 / トラフィカビリティ / 油圧ショベル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
履帯式重機のトラフィカビリティ評価システムとしてサウンディングに用いるプローブの種類，形状と寸法，載荷方法，計測の項目と方法，計測結果の評価方法の各事項について概略のスペックを決定することを目標として以下の３項目を検討した。
（1）サウンディング方法の検討： トラフィカビリティ評価システムの概念について発明「トラフィカビリティの評価方法およびシステム（特願2016-096910）」を特許出願した。さらに文献調査，重機の小型模型を用いたシミュレーションなど机上検討に基づいてプローブの種類として油圧ショベルのバケットが好適であると結論した。
（2）模型バケットを用いた支持力実験による調査性能の検討： 小型のバケットをプローブ（幅100mm）として内径280mmの円筒土槽内で鉛直に貫入し，貫入量と貫入抵抗の関係を調べた。降伏支持力と模型地盤のせん断強さが線形の関係があることを確認し，バケットの貫入抵抗がトラフィカビリティの評価指標に利用可能なことを確認した。
（3）油圧ショベルを用いた模擬実験による計測方法の検討： コンクリート床上に油圧ショベル（3t未満）を設置して鋼製の模擬弾性地盤を0.1m3級のバケットで載荷し，荷重（バケットの押し込み力）と重機の運動（ブームやアームなどの角度，各支点の変位等）と制御（各部の油圧ジャッキの油圧）の関係を調べた。基本の制御方法については，ブームの油圧と傾斜が載荷重と押し込み量にほぼ対応していることを確認した。
上記の(1)と(2)については，第52回地盤工学研究発表会に2編を投稿した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
サウンディングに用いるプローブに係る概略のスペックを決定するという平成28年度の目標を達成したので，順調に進展したと判断した。プローブの種類，形状と寸法については油圧ショベルのバケットを，載荷方法については地面下向きにバケット背面を押し付ける方法を選択した。また，計測の項目と方法については制御の油圧と重機のブームの動きを圧力計と回転角計で測定し，計測結果の評価方法については降伏支持力などからトラフィカビリティを推測する方針とした。
成果の公表は，特許出願1件と国内研究集会での論文発表2件である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度に実施した油圧ショベルを用いた模擬実験では，鋼製の模擬弾性地盤に作用するバケットの荷重を連続的には計測できなかった。また，コンクリートの水平な床の上で実施したので，履帯下の地盤の傾斜・不陸や変形を考慮していなかった。そこで，模擬実験の計測を高度化すると共に，履帯下の地盤の傾斜・不陸や変形が大きい場所でデータを得て，提案する手法の適用性を明らかにする。
油圧ショベルのバケットを利用したサウンディングは重機前方の1地点のトラフィカビリティを評価するには好適であるが，平面的に不均質な地盤においては多地点でバケットを押し込む必要があり，効率が悪い。そこで，重機の前方において表層地盤のトラフィカビリティの不均質性を簡便・迅速に把握する仕組みとの組み合わせを検討する。
|
