|
1.ディスクカッタ性能試験装置の製作
TBM用ディスクカッタはカッタヘッド上の位置によりフェイス・カッタとゲージ・カッタに分けられる。本研究で製作した試験装置はフェイス・カッタのみならずゲージ・カッタの切削性能についても試験できる特徴をもち、しかも直線軌道のほかに円周軌道による切削が可能である。これにより実際のTBMや立坑掘進機の稼働時に近い条件で切削性能を試験することができる。またこの装置のために製作した工具動力計は、切削抵抗の力の3直交成分のほかに推力軸まわりのモーメント成分をも検出することができる。これはディスクカッタの性能評価に有力な計測手段をあたえるものである。
2.TBMゲージカッタの性能試験
岩石掘削面に対して傾斜角をもって圧入するゲージ・カッタについて系統的な切削実験を行い、本試験法の適用性について検証した。得られた結果は満足すべきもので、本試験法によりこれまで公表されたデータがほとんど見当らないTBMゲージカッタの切削性能に関するデータを系統的に得ることができた。その結果はゲージ・カッタがフェイス・カッタに比べて苛酷な切削抵抗を受けること、またその増加はゲージ・カッタの傾斜角と同じだけディスク刃先半角が増加することによって生じる切削抵抗の増分に等しいことを明らかにした。これはゲージ・カッタの寿命がフェイス・カッタに比べて短い原因についての一つの合理的説明を与える。本研究ではこの結果を受けてさらにゲージ・カッタの切削抵抗を抑制する切削条件についての追加実験を行った。その結果、ディスク傾斜角に見合った傾斜角を岩石掘削面にあたえることにより、ゲージ・カッタの切削抵抗をフェイス・カッタの水準にまで抑制し得ることが明らかになった。
|
