発破損傷圏評価装置の開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08555260
• Research Institution: HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 金子 勝比古 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20128268)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲葉 力 西松建設(株), 技術研究所, 課長 ; 平田 篤夫 熊本工業大学, 助教授 (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 祐三 熊本大学, 工学部, 教授 (50135315)
• Keywords: 岩石発破 / 発破損傷 / VSPプローブ / スムースブラスティング / 超弾性合金 / TiNi合金 / 破壊力学 / 動的破砕

Research Abstract

本研究では,岩盤を痛めない"高品質"な発破施工管理を目的として,発破損傷圏評価装置の試作・実用化に関する研究とともに発破損傷圏の抑制法に関する研究、発破損傷圏評価に基づいた空洞管理に関する研究を実施した。
(1)発破損傷圏評価装置として、簡便で低コストな弾性波検層システムを試作した。すなわち,通常,空洞開削ではロックボルトが打設されることに着目し,このボルト打設孔を計測孔として利用する検層装置である。本検層装置の特長は超弾性合金を用いたフレキシブルプローブにある。そこで、TiNi超弾性合金板バネの寸法・形状と超弾性特性および変形挙動を実験的に解明し、プローブ部材としての最適条件を明らかにした。これら基礎研究の結果,簡便で,迅速・低コストな発破損傷圏評価が可能となった。
(2)亀裂の発生・伸長と強度不均一性を考慮した動的破壊力学解析法を開発し、スムースブラスティングにおける損傷圏の生成と抑制のメカニズムを解明した。とくに、起爆秒時精度の向上に伴って、損傷圏寸法が減少することを明らかにした。さらに、損傷圏抑制のためのスムースブラスティングの設計支援ツールを開発した。
(3)発破掘削された岩盤坑道において損傷圏評価と応力測定を実施し、発破損傷圏が空洞周囲応力場に与える影響を明らかにした。

Research Products

• [Publications] 金子勝比古: "スムースブラスティングにおける起爆秒時精度の影響" 火薬学会誌. 58・3. 91-99 (1997)
• [Publications] 山本雅昭: "地山損傷を考慮したスムースブラスティングの設計支援ツール" 火薬学会誌. 58・3. 100-109 (1997)
• [Publications] 平田篤夫: "トンネル掘進発破によって励起される振動の振動レベル予測法" 火薬学会誌. 58・4. 176-183 (1997)