Kayaç Kazılabilirliğinin Tayini İçin Taşınabilir Kayaç Kesme Deney Aletinin Geliştirilmesi

Abstract

Bu çalısmada, tasınabilir, kolay kullanılabilir ve pahalı olmayan ve sonuçları güvenilir olan küçük boyutlu bir kazı seti gelistirilmistir. Hareketli sehpaya bir mekanizma ile tutturulan 20x20x10 cm boyutlarındaki kayaç numunesi 13 cm çapında ve 70 derece uç açılı bir mini disk ile kesilmekte ve keskiye gelen kuvvetler ve birim kayacı kesmek için gerekli enerji ölçülmektedir. TÜBĐTAK Proje &o: MĐSAG-274 kapsamında birim deformasyon ölçer’lerle donatılmıs bir dinamometre gelistirilmis ve saniyede 1000 veri alabilecek bir veri iletisim sistemi seçilmistir. Dinamometre’nin güvenirliliğini denemek için 9o’lik açılı ve düsey yüklemelerle kalibrasyon yapılmıstır, sonuçların güvenilir olduğu ve okumaların tekrar edilebilir olduğu kanısına varılmıstır. 8 farklı kaya numunesi üzerinde tam boyutlu kazı setinde mini disk ve sabit alanlı tam boyutlu disk ile deneyler yapılmıs sonuçlar gelistirilen kazı seti sonuçları ile karsılastırılmıs ve daha önce konik keskilerle aynı kayaçlar üzerinde yapılan deney sonuçları da veri tabanına eklenince yeni gelistirilen küçük boyutlu ve tasınabilir kazı setinin mekanize kazı performans tahmininde belirli bir istatistiksel doğrulukla kullanılabileceği anlasılmıstır.

A portable, easy to use, reliable, costs less than 10000 $, small scale rock cutting rig is developed in the scope of this research. The table of the rig is moved by a hydraulic cylinder powered by a hydraulic accumulator. Rock samples in 20x20x10 cm of size attached to the moving table with a special mechanism are cut with a mini-disc, diameter of 13 cm and tip angle of 70°, and the forces acting on the mini-disc and specific energy to cut a unit volume of rock is measured. A force dynamometer equipped with strain gauges are developed in the scope of Tübitak Project !o: MĐSAG-274, to measure the forces and a data acquisition system that can collect 1000 data in a second is chosen. Many calibration runs are performed to test the reliability of the data acquisition system, and it is proved that the results of the small-scale cutting rig are reliable and repeatable. Eight different rock samples are performed in full-scale cutting rig using mini-disc and constant cross-section disc cutter in addition to previously performed experiments with conical cutters. The results are compared to the results of small-scale cutting rig. The studies indicate that the new developed small-scale and portable cutting rig can be used with a statistical reliability for prediction of tunnelling machines performance.