発破損傷圏評価装置の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08555260
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Section: 試験
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 金子 勝比古 熊本大学, 工学部, 教授 (20128268)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲葉 力 西松建設(株), 技術研究所, 主任研究員 ; 平田 篤夫 熊本工業大学, 工学部, 講師 (20279376) ; 小池 克明 熊本大学, 工学部, 助教授 (80205294) ; 西田 稔 熊本大学, 工学部, 助教授 (90183540) ; 尾原 裕三 熊本大学, 工学部, 助教授 (50135315)
• Keywords: 検層 / ボアホール / 発破 / スムースブラスティング / 損傷 / P波速度

Research Abstract

本年度は、検層装置の試作・校正と実用化のための基礎実験を主として実施してきた。各項目ごとに得られた成果をまとめると以下のようである。
(1)フレキシブルプローブの設計・試作
本プロープの仕様に適した超弾性板ばねを製作するために、受振子セル模型を作り、これにTiNi超弾性合金をセットしてその力学特性を実験的に検討した。とくに、ボアホールへの挿入および回収を容易に行うためには、板ばね構造が重要であることがわかった。これらの結果から、受振子セルを設計し、現在フレキシブルプローブの試作を行っている。さらに、試作されたフレキシブルプローブの動作特性を校正するために、ボアホールを模した校正試験装置を設計試作した。本校正試験装置は現場実用性から45mmφのボアホールとしている。
(2)解析・表示ソフトウェアの開発:受振子出力をA/Dコンバータを介してノートパソコンに取り込み、このデータからP波初動を検出して検層処理を行い、結果をグラフィック表示するソフトウェアを開発した。
(3)発破損傷領域の評価:岩盤坑道において弾性波探査を実施し、発破損傷領域を定量化した。そして、スムースブラスティングにおける起爆秒時精度により、損傷領域が大きく異なることを明らかにした。また、破壊力学に基づく有限要素解析により、起爆秒時精度と損傷領域との関係とそのメカニズムを明らかにした。さらに、発破損傷領域予測に基づくスムースブラスティングの設計支援ツールの開発を併せて実施し、現在、本ツールにより現場実績の評価を行っている。

Research Products

• [Publications] 平田篤夫,金子勝比古: "スムースブラスティングにおける岩石の破砕プロセス" 資源・素材学会春季大会講演要旨集. 1巻(印刷中). (1997)
• [Publications] 平田篤夫,稲葉力,金子勝比古: "X線CTスキャナーによる亀裂進展計測" 資源・素材学会春季大会講演要旨集. 1巻(印刷中). (1997)