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拡幅型T.B.M.のデイスクカッタの掘削機構を力学的に解明するため、試作した回転掘削装置を使用し、デイスクカッタビットによるモルタル端面の定常掘削特性に関する定常掘削特性について実験的考察を行った。本研究の目的は、2自由面を持つ7日養生後の一軸圧縮強度200kgf/cm^2の厚さ15cm、直径32cmのモルタル供試体の端面を直径15cm、厚さ1.5cm、刃物角π/6、π/4、π/3rad、材質S45Cで製作したカッタビットを使用して、掘削深さ2〜10mm、切り込み深さ5〜50mmの各組み合わせにおいて定常掘削する場合の最適な切り込み深さを求めることである。これらの種々の切り込み幅、切削深さにおいて3種類の刃先角度を有するカッタービットに作用する接線方向力、向心方向力および垂直方向力を計測するとともに掘削土量から比エネルギーを算定した。その結果、単位掘削土量当たりのデイスクカッタの回転仕事量で表現される比エネルギーは、切削深さの増加とともに増加するが刃先角度π/4radにおいて最小値を示し、切り込み幅の増加とともに減少することが判明した。さらに、一例として、切削深さ0.4mmに対するデイスクカッタの軌道間隔を2.0cmとして実験を行った場合の平面掘削時の比エネルギーと同じ切削深さにおいて種々の切り込み幅で実施した端面掘削時のそれとを比較した結果、端面掘削方式が平面掘削方式と比較して7〜26倍と格段の掘削効率を達成することが可能となった。
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