第3章 研究の流れ及び研究上の留意事項
3.1. 研究のポイント
本研究の目的は、荷役現場で用いることのできるニッケル鉱の荷崩れ危険性評価試験法及びそのクライテリアを開発することである。荷役現場で用いることのできる試験法としては、円錐貫入試験が適当である。円錐貫入試験の結果は円錐貫入力で表される。よって、試験結果の解析方法を別にすれば、荷崩れ危険性の観点から円錐貫入力のクライテリアを決定するのが研究のポイントである。
3.2. 各種試験の位置付け
3.2.1.実験項目と最大粒径
研究において実施した試験及びその際の最大粒径は以下の通りである。
(1)一面剪断試験：最大粒径6.7mm
(2)実験室円錐貫入試験：最大粒径19mm
(3)現場円錐貫入試験：粒径は調製しない。
現場円錐貫入試験においては粒径調製は行わないが、試験の都合上、水分値計測に用いる試料の最大粒径は100mmとする。最大粒径を100mmとして水分値を計測することは、荷役現場においても可能と考えられる。
一面剪断試験は、荷崩れの評価に必要な試料の剪断強度を計測するものであり、現場円錐貫入試験は、本研究で最終的に開発すべき試験法の基礎となるものである。現場円錐貫入試験では、試料が大きな塊を含むため、試験により得られる円錐貫入力は大きくばらつく。一方、試料の水分値と円錐貫入力(剪断強度)の関係を検討するには、よりばらつきの少ないデータを得ることが望ましいため、本研究においては、実験室円錐貫入試験も実施した。
各試験の位置づけを荷崩れ危険性評価との関係において以下に述べる。
3.2.2.荷崩れの危険性と一面剪断試験
円錐貫入力のクライテリアは荷崩れの危険性に基づいて決定されなければならず、荷崩れの危険性は、相似則の関係で模型実験が困難であることから、現時点では数値解析で評価せざるを得ない。荷崩れの数値解析は二次元計算であり、入力項目は以下の通りである。
(A)貨物パイルの形状(A-1)斜面の幅
(A-2)斜面の高さ
(A-3)頂部の平坦部の幅
(B)船体傾斜角度(想定される最大横傾斜)
(C)貨物の物性値 (C-1)見かけ密度
(C-2)内部摩擦係数(剪断抵抗係数)
