掘削体積比エネルギーを用いた岩石強度の寸法効果の推定
1.はじめに

対象とする試験片の寸法により,材料物性が変化することは良く知られている.ことに,寸法により強度が変化することは,構造物の設計において重要であり,古くから多くの研究がなされてきた.岩石を対象とした研究は,1950年代から1970年代にかけて多く行われた1) - 6).その結果,αを定数として,強度の寸法効果は次式で近似できることがわかった.

 強度 ∝ (試験片代表寸法)−α =(試験片体積)−α/3         (1)

αは岩種により異なるが1),0.17 〜 0.32であるものが多い7).  

強度の寸法効果は,試験片の寸法を変えた実験室実験2) - 5),あるいは原位置試験6)によって検討されてきたが,多くの時間と費用を要することが知られている.そこで,本研究では,大きさの異なる掘削機械の掘削体積比エネルギーからこの寸法効果を見積もる手法を提案する.この方法によれば,計測とデータ整理以外に余分な手間と費用は発生しないし,さらに掘削中に連続的に大量のデータが得られる.