| 研究課題/領域番号 |
17K06525
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| 研究機関 | 呉工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
重松 尚久 呉工業高等専門学校, 環境都市工学分野, 教授 (10321481)
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| 研究分担者 |
大西 義浩 愛媛大学, 教育学部, 准教授 (00321480)
河村 進一 呉工業高等専門学校, 環境都市工学分野, 教授 (70315224)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 剥離掘削 / 端面掘削方式 / センターカッタービット |
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| 研究実績の概要 |
研究の目的は、端面掘削方式による掘削効率を飛躍的に向上できる低騒音・低振動の新しい剥離掘削技術を開発することである。端面掘削方式は、エネルギー効率が良好なため、従来の機械掘削工法に勝る新しい掘削工法となる可能性が高く、本技術を利用してバックホウなどのアタッチメントを製作することにより、今後増加すると予想される原子力発電所の解体などの無人化施工への適応が期待できる。
これまでに、実機を想定したモデル実験により、端面掘削方式による剥離破砕技術の力学的なメカニズムを明らかにし、剥離掘削機を設計・開発するための課題を摘出し、通常のモルタルや軟岩における本工法の有効性を確認できた。昨年度は、高強度モルタル供試体や花崗岩供試体においてセンターカッタビットの最適化の検討を行った。実験により、中心からのディスクまでの距離やディスクカッタビット間の距離を変化させることにより、芯残り（削りのこり）といわれる現象がない最適なディスクカッタビットの配置を決定した。また、ソケットにひずみゲージを貼り、適切なキャリブレーションを行うことにより、掘削刃の作用する力を測定することができた。その結果、花崗岩供試体および高強度コンクリート供試体において、掘削速度は最小半径の増加に伴い減少していくことがわかった。また、効率よく芯とれが発生する掘削効率の良い最大半径は55~65mmであることが分かった。
今年度は、これまでの結果をもとにモデル掘削機を製作し、高強度モルタル供試体や花崗岩供試体において変位制御による掘削実験を行い、各設定速度に対する垂直力(反力)の測定を行った。その結果、すべての設定速度についてグラフの形状は同じ傾向がみられ、それぞれの速度に対する反力を予測することができた。この結果をもとに、荷重制御実験を行い更なる検討を行っていく予定である。
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