| 研究概要 |
本年度は,深部地圧計測が可能な新しい下向き円錐孔底ひずみ法の開発を目的とし,ボールング径76mm,深度500mのボーリングを想定していいかの研究目標に従い研究を行った。
1)水中でも貼付可能な接着剤の選定する。2)新しい貼付装置を開発する。3)水中貼付用の新しいストレインセル開発する。4)開発した貼付装置およびストレインセルを用いて貼付実験を行い,ひずみ測定感度試験を行う。
1. 水中張付用接着剤の選定
ストレインセルの構成材料であるエポキシ樹脂と岩石との泥水中での貼付実験から,コニシ株式会社製のエポキシ樹脂系接着剤クイックメンダーを水中貼付用接着剤として採択した。
2. ストレインセル貼付装置の開発
以下の機構を具備するストレインセルの貼付装置を開発した。
(1)ダイビングベル機構,(2)繰り粉吹き上げ機構,(3)孔底への押し付け制御機構,(4)接着の確認機構。貼付装置は2重構造で内管は外管の内壁に,沿って移動可能であり,ストレインセルとボンベホルダを孔底に置いてくることができる。寸法は全長が内管を収納した場合に780mm,内管を全て出した場合に1100mm,外径は74mm,総重量は14.5kgである。
3. 16素子ストレインセルの開発
空気室の空気を漏らさないためのOリングをはめ込むための外枠,孔底の繰り粉を吹き上げるために窒素ガスを噴き出すためのチューブ,ボンベスイッチを押し棒,圧縮コイルバネBを入れる中筒を内蔵した16素子ストレインセルを開発した。
4. 模擬ボアホールによる貼付検証実験および岩石供試体による感度較正試験
開発したストレインセル貼付装置の機構を確認するため,アクリルパイプおよび円錐孔底を有するアクリル製供試体から成る模擬ボアホールを製作し,清水および泥水について検証実験を行った。清水中での検証実験から,設計した通りにストレインセル貼付装置が動くことが確認された。また,泥水中における検証実験によっても概ね良好な結果が得られた。
開発したストレインセルの貼付装置を用い,模擬ボアホールにおいて,寸法300mm×300mm×300mmの岩石供試体(稲田花崗岩)へのストレインセル貼付実験を行い,供試体に一軸圧縮を行った結果,工学的に十分な精度でひずみ測定が可能であることを確認した。
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