ABSTRACT:

The authors have developed a testing machine (Borehole Hammer) which can easily evaluate the strength and deformation characteristics of in-situ rock mass. The outstanding feature of this Borehole Hammer can simultaneously measure the collision behavior of the hammer, lying in that the hammer incorporates a velocity sensor and the propagation velocity of elastic waves along the hole wall. In this study, in order to express the collision behavior of the hammer, theoretical and practical examinations have been made and defined a new index called the "Strike Response Value". In the loboratory and in-situ, it has been investigated that the newly developed equipment has excellent operability and simplicity in use and permits evaluation and estimation of uniaxial strength and Young"s modulus of rocks at a comparatively higher accuracy. From the above, it is considered that the practicability of the Borehole Hammer has been proven.

RÉSUMÉ:

Les auteurs one developpe unt machine d"essais (marteau de forage de trou) qui peut facilement evaluer les caracteristiques de force et de deformation concernant les materiaxu de roche sur le terrain. La caracteristique remarquable de ce marteau de forage de trou est de pourvoir mesurer simulatanement le comportement de collision/choc du marteau, grace au detecteur de vitesse incorpore que marteau, et la vitesse de transmission des ondes elastiques le long des parois du trou. Dans oette etude, des examens et etudes pratiques et theoriques afin d"exprimer le comportement de collision du marteau, et un nouvel index appele "Strike Responce Value". Au laboratoire ainsi que lor. des essais sur le terrain, on a constate que le nouvel equipement venant d"être mis au point possede une excellente capacite de fonctionnement et simplicite d"emploi. En outre, il permit d"evaluer et d"estimer la force uniaxe et le module de Young des roches avec une exactitude relativement plus grande. D"après ce qui a ete observe plus haut, on considère que la practicabilite du marteau de forage de trou a ete prouvee.

ZUSAMMENFASSUNG:

Die Autoren entwickelten ein neues Testgerat (Bohrlochhammer), mit dem die Festigkeit und Deformationscharakteristik von Gestein in der urspruenglichen Lage einfach bewertet werden kann. Herausragnde Eigenschaft dieses Bohrlochhammers ist die Fahigkeit, das Aufprallverhalten des Hammers mit einem integrierten Geschwindigkeitssensors und gleichzeitig die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elasischen Wellen entlang der Bohrlochwand messen zu können. In dieser Studie wird daß Aufprallverhalten des Hammers theoretisch und praktisch untersucht und ein neuer Index, der "Strike Response Value", definiert. Bei Laborversuchen und bei Versuhen an Ort und Stelle konnte festge.tellt werden, daß das neue Gerat ueber ausgezeichnete Eisetzbarkeit und Einfachheit in der Bedienung verfuegt und die Bewertung und Einschatzung von einachsiger Festigkeit und von Elastizitatsmodulen aus Gestein mit einer relativ hohen Genauigkei ermögricht. Aus obigen Sachverhalten wird geschlossen, daß die Einsetzbarkeit des Bohrlochhammers bewiesen ist.

1. INTRODUCTION

The authors have been carrying out research concerning the development of a testing machine aiming at grasping economically and three-dimensionally the strength and the deformation characteristics of in-situ rock mass and the evaluation method of such a testing machine.

As a result, it has become possible to develop a borehole hammer which strikes the borehole walls, and can estimate the physical properties of the rock mass from the rebound characteristics of rock mass.

This testing machine strikes the borehole wall by a hammer accommodated inside the sonde, thereby permitting the measurement of the collision behavior of the hammer and propagation velocity of the elastic wave (S-wave velocity) along the borehole wall, which has been generated at the time of the striking by the hammer.

Further, in order to express quantitatively the collision behavior of the hammer, theoretical examination and a basic test have been carried out, and defined a new index called the "Striking Response Value".

In addition,-as a result of examination of the applicability of the newly developed Borehole Hammer by laboratory tests and tests on in-situ rock mass.

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