JP2629970B2 - 断裂形成スケールモデルの製造方法 - Google Patents
断裂形成スケールモデルの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、構造運動により地層に形成されている断層
の推定等に用いる断裂形成スケールモデルを製造する方
法に関する。
の推定等に用いる断裂形成スケールモデルを製造する方
法に関する。
「従来の技術」 断裂形成スケールモデルは、鉱山地域などに存在する
断層を推定するのに役立つ。この断裂形成スケールモデ
ルの製造方法としては、従来次のような方法があった。
断層を推定するのに役立つ。この断裂形成スケールモデ
ルの製造方法としては、従来次のような方法があった。
底部に昇降基板が配置された箱内に、豊浦標準砂
（0.15〜0.3mmの粒度のものが90％以上の粒が良く揃っ
た珪砂）とベントナイトの粉体との粉体混合物を堆積さ
せ、ついで昇降基板を上昇、下降させることにより堆積
させた粉体混合物の層に断裂（亀裂）を形成する。
（0.15〜0.3mmの粒度のものが90％以上の粒が良く揃っ
た珪砂）とベントナイトの粉体との粉体混合物を堆積さ
せ、ついで昇降基板を上昇、下降させることにより堆積
させた粉体混合物の層に断裂（亀裂）を形成する。
底部に昇降基板が配置された箱内に標準砂とセメン
トと水との混合物を堆積させた後、昇降基盤を動かして
混合物の層に断裂を形成する。
トと水との混合物を堆積させた後、昇降基盤を動かして
混合物の層に断裂を形成する。
「発明が解決しようとする課題」 前記の製造方法では作成されたスケールモデルの断
面を観察しようとすると、粉体混合物が崩れて、形成さ
れた断裂部分が閉塞したり乱れるので、形成された断裂
の状態を三次元的に観察できない問題があった。
面を観察しようとすると、粉体混合物が崩れて、形成さ
れた断裂部分が閉塞したり乱れるので、形成された断裂
の状態を三次元的に観察できない問題があった。
また前記の製造方法では、昇降基板を動かしている
間に混合物の固化が進行するので、時間が制限されて対
象地域の構造運動を十分にシュミレーションできない問
題があった。
間に混合物の固化が進行するので、時間が制限されて対
象地域の構造運動を十分にシュミレーションできない問
題があった。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、シュミレ
ーションの時間が制限されず、しかも三次元的な観察も
行うことができる断裂形成スケールモデルの製造方法を
提供することを目的とする。
ーションの時間が制限されず、しかも三次元的な観察も
行うことができる断裂形成スケールモデルの製造方法を
提供することを目的とする。
「課題を解決するための手段」 本発明の断裂形成スケールモデルの製造方法では、運
動盤が配置された箱内にセメントが混合された乾燥粉体
混合物を堆積させ、ついで運動盤を動作させることによ
り堆積させた乾燥粉体混合物の層に断裂を形成し、この
後毛管現象により箱内に水を供給して粉体混合物の層を
固化させることを課題解決の手段とした。
動盤が配置された箱内にセメントが混合された乾燥粉体
混合物を堆積させ、ついで運動盤を動作させることによ
り堆積させた乾燥粉体混合物の層に断裂を形成し、この
後毛管現象により箱内に水を供給して粉体混合物の層を
固化させることを課題解決の手段とした。
このように製造された粉体混合物の固体体は、切断し
て断面を観察することができる。
て断面を観察することができる。
前記乾燥粉体混合物には、砂とセメントを用いること
が望ましい。砂には、粒度の揃っている豊浦標準砂を用
いることが望ましい。またセメントには、ポルトランド
セメントなど各種のものを利用できる。対象地域の地質
を粉体混合物に反映させるためには、砂とセメントの配
合比、砂の粒度を適宜調整する。
が望ましい。砂には、粒度の揃っている豊浦標準砂を用
いることが望ましい。またセメントには、ポルトランド
セメントなど各種のものを利用できる。対象地域の地質
を粉体混合物に反映させるためには、砂とセメントの配
合比、砂の粒度を適宜調整する。
セメントの配合量を増したり、砂の粒度を細かくする
と、強度の強い古い地質モデルを形成するのに適したち
密な粉体混合物を得ることができる。
と、強度の強い古い地質モデルを形成するのに適したち
密な粉体混合物を得ることができる。
セメントの配合量を減らしたり、砂の粒度を粗くする
と、脆い若い地質モデルを形成するのに適した粉体混合
物を得ることができる。
と、脆い若い地質モデルを形成するのに適した粉体混合
物を得ることができる。
また地層を、花こう岩、礫石などからなる粗粒の地層
と、砂岩、安山岩などからなる中粒の地層と、頁岩、珪
岩などからなる細粒の地層に分類した場合、粗粒の地層
のモデルにはセメントの混合比の少ない乾燥粉体混合物
を用いると良い。また、細粒の地層のモデルにはセメン
トを多く混合した乾燥粉体混合物を用いると良い。
と、砂岩、安山岩などからなる中粒の地層と、頁岩、珪
岩などからなる細粒の地層に分類した場合、粗粒の地層
のモデルにはセメントの混合比の少ない乾燥粉体混合物
を用いると良い。また、細粒の地層のモデルにはセメン
トを多く混合した乾燥粉体混合物を用いると良い。
所望の粒度の砂は、標準砂をクラッシャー等で粉砕す
ることによって製造できる。また砂とセメントの混合
は、ミキサーなどを用いて行なうと良い。
ることによって製造できる。また砂とセメントの混合
は、ミキサーなどを用いて行なうと良い。
「作用」 上記の製造方法によれば、運動盤を動作させると乾燥
粉体混合物が動いて断層が形成される。この運動盤の動
作は、十分に時間をかけて行うことができる。
粉体混合物が動いて断層が形成される。この運動盤の動
作は、十分に時間をかけて行うことができる。
乾燥粉体混合物はそのままの状態では固化することが
なく、前述のようにして断裂を形成した後、箱内に水を
供給するとセメントが配合されている粉体混合物を固化
させることができる。この時本発明の製造方法では毛管
現象を利用して箱内に水を供給するので、粉体混合物に
静かに水を浸透させることができ、形成された断裂の乱
れを防止できる。
なく、前述のようにして断裂を形成した後、箱内に水を
供給するとセメントが配合されている粉体混合物を固化
させることができる。この時本発明の製造方法では毛管
現象を利用して箱内に水を供給するので、粉体混合物に
静かに水を浸透させることができ、形成された断裂の乱
れを防止できる。
「実施例」 以下、図面を参照して本発明の断裂形成スケールモデ
ルの製造方法の一実施例を詳しく説明する。
ルの製造方法の一実施例を詳しく説明する。
この製造方法では、まず現地調査地域の縮尺に合わせ
て、第１図に示す木箱１を作成した。ついでこの木箱１
を昇降装置３…が設けられた実験装置本体４に取り付け
た。この実験装置本体４の昇降装置３…は、油圧ピスト
ン５…と変位計６…と石膏ブロック７…とからなるもの
である。この昇降装置３…は、第２図に示すように、木
箱１の中央部分に配置された。
て、第１図に示す木箱１を作成した。ついでこの木箱１
を昇降装置３…が設けられた実験装置本体４に取り付け
た。この実験装置本体４の昇降装置３…は、油圧ピスト
ン５…と変位計６…と石膏ブロック７…とからなるもの
である。この昇降装置３…は、第２図に示すように、木
箱１の中央部分に配置された。
このように装置を組み立てたあと、木箱１に乾燥粉体
混合物を堆積させた。実験対象地域の地質の強度を反映
させるために、乾燥混合物には、平均粒径約0.180mmの
珪砂と普通ポルトランドセメントとを87:13の容積比で
混合したものを用いた。乾燥混合物を堆積させる厚さ
は、現地の地層の厚さを所定の率で縮尺した値に設定さ
れた。
混合物を堆積させた。実験対象地域の地質の強度を反映
させるために、乾燥混合物には、平均粒径約0.180mmの
珪砂と普通ポルトランドセメントとを87:13の容積比で
混合したものを用いた。乾燥混合物を堆積させる厚さ
は、現地の地層の厚さを所定の率で縮尺した値に設定さ
れた。
このように乾燥粉体混合物８を堆積させたあと、昇降
装置３…の石膏ブロック７…を、対象地域の構造運動の
推測パターンに合わせて上昇、停止、降下させた。この
昇降装置３…の動作は、変位計６…によって記録され
た。
装置３…の石膏ブロック７…を、対象地域の構造運動の
推測パターンに合わせて上昇、停止、降下させた。この
昇降装置３…の動作は、変位計６…によって記録され
た。
このように昇降装置３…を動作させたところ、堆積さ
れた乾燥粉体混合物８は隆起、静止、陥没を繰り返し
た。そして、最終的に第３図に示すような断裂９…が形
成された。このように断裂９…を形成したあと、木箱１
の側部に配置された水槽10,10と木箱１との間にガーゼ1
1,11掛け渡した。そして毛管現象を利用して水槽10の水
を木箱１内に供給した。水には、急結剤が添加されたも
の（水：急結剤＝99.7:0.3）を用いた。急結剤には、マ
ノール（商品名；株式会社マノール製）を用いた。マノ
ールは、主成分としての珪酸ソーダ（Na2SiO3）に炭酸
ソーダ、（NaCO3）、アルミン酸ソーダ（NaAlO2），塩
化第２鉄（FeCl3）、塩化アルミニウム（AlCl3）が配合
されたものである。以上のように毛管現象で水を供給し
つつ72時間強放置したところ、断裂９…が崩壊したり閉
塞することのない仮固化状態のスケールモデル12を得る
ことができた。
れた乾燥粉体混合物８は隆起、静止、陥没を繰り返し
た。そして、最終的に第３図に示すような断裂９…が形
成された。このように断裂９…を形成したあと、木箱１
の側部に配置された水槽10,10と木箱１との間にガーゼ1
1,11掛け渡した。そして毛管現象を利用して水槽10の水
を木箱１内に供給した。水には、急結剤が添加されたも
の（水：急結剤＝99.7:0.3）を用いた。急結剤には、マ
ノール（商品名；株式会社マノール製）を用いた。マノ
ールは、主成分としての珪酸ソーダ（Na2SiO3）に炭酸
ソーダ、（NaCO3）、アルミン酸ソーダ（NaAlO2），塩
化第２鉄（FeCl3）、塩化アルミニウム（AlCl3）が配合
されたものである。以上のように毛管現象で水を供給し
つつ72時間強放置したところ、断裂９…が崩壊したり閉
塞することのない仮固化状態のスケールモデル12を得る
ことができた。
次にこの仮固化した状態のスケールモデル12を木箱１
ごと水槽に入れて約14日間養生し、スケールモデル12を
強力に固化させた。
ごと水槽に入れて約14日間養生し、スケールモデル12を
強力に固化させた。
このように強力に固化されたスケールモデル12をダイ
ヤモンドブレードを用いて10〜20mm幅でスライス状に切
断してサンプルを作成した。これらサンプルを軟Ｘ線で
フィルム撮影したところ、第４図および第５図に示すよ
うに、断裂９…を鮮明に観察することができた。そして
各フィルムを比較することによって、断裂９…の形状を
三次元的に把握できた。
ヤモンドブレードを用いて10〜20mm幅でスライス状に切
断してサンプルを作成した。これらサンプルを軟Ｘ線で
フィルム撮影したところ、第４図および第５図に示すよ
うに、断裂９…を鮮明に観察することができた。そして
各フィルムを比較することによって、断裂９…の形状を
三次元的に把握できた。
この断裂形成スケールモデルの製造方法では、乾燥粉
体混合物８を木箱１に収容した状態で昇降装置３…を動
作させるので、昇降装置３…の動作を十分に時間をかけ
て行うことができる。従ってこの製造方法によれば、対
象地域の構造運動を十分反映したシミュレーションを行
うことができる。
体混合物８を木箱１に収容した状態で昇降装置３…を動
作させるので、昇降装置３…の動作を十分に時間をかけ
て行うことができる。従ってこの製造方法によれば、対
象地域の構造運動を十分反映したシミュレーションを行
うことができる。
またこの断裂形成スケールモデルの製造方法では、乾
燥粉体混合物８中に断裂９…を形成した後、ガーゼ11を
用いて毛管現象で木箱１内に水を供給するので、形成さ
れた断裂の状態を乱すことなく粉体混合物８に静かに水
を浸透させることができる。この粉体混合物８にはセメ
ントが混合されているので、浸透した水によって粉体混
合物８は固化して、形成された断裂９…は乱れない状態
となる。従って本発明の製造方法によれば、固化したス
ケールモデル12を用いて形成された断裂９…を三次元的
に観察できる。
燥粉体混合物８中に断裂９…を形成した後、ガーゼ11を
用いて毛管現象で木箱１内に水を供給するので、形成さ
れた断裂の状態を乱すことなく粉体混合物８に静かに水
を浸透させることができる。この粉体混合物８にはセメ
ントが混合されているので、浸透した水によって粉体混
合物８は固化して、形成された断裂９…は乱れない状態
となる。従って本発明の製造方法によれば、固化したス
ケールモデル12を用いて形成された断裂９…を三次元的
に観察できる。
またこの製造方法ではスケールモデル12を切断して観
察したので、形成された断裂９…を詳細に観察できた。
察したので、形成された断裂９…を詳細に観察できた。
さらにこの製造方法では、乾燥粉体混合物８に砂とセ
メントとの配合比、砂の粒度を調整したものを用いたも
ので、対象地域の地質を十分に反映したシミュレーショ
ンを行うことができた。
メントとの配合比、砂の粒度を調整したものを用いたも
ので、対象地域の地質を十分に反映したシミュレーショ
ンを行うことができた。
なお前記実施例では、スケールモデル12を約14日間水
中養生した後、必要に応じてその表面を接着剤等固定し
た。接着剤で表面を固定するには、まずスケールモデル
12を風乾したあと、粘性の低い接着剤を塗布してスケー
ルモデル12内に浸透させ断裂９が変化しないように固定
し、その後粘性の高い接着剤を断裂９内に充填し、さら
に表面をコーティングすると良い。接着剤には、エポキ
シ系のものやアラルダイト系のものを用いた。このよう
な製造方法によって形成された断裂形成スケールモデル
12を切断し、３次元的に観察，した。
中養生した後、必要に応じてその表面を接着剤等固定し
た。接着剤で表面を固定するには、まずスケールモデル
12を風乾したあと、粘性の低い接着剤を塗布してスケー
ルモデル12内に浸透させ断裂９が変化しないように固定
し、その後粘性の高い接着剤を断裂９内に充填し、さら
に表面をコーティングすると良い。接着剤には、エポキ
シ系のものやアラルダイト系のものを用いた。このよう
な製造方法によって形成された断裂形成スケールモデル
12を切断し、３次元的に観察，した。
また前記実施例には、運動盤としてのブロック７…木
箱１の底部に配置された装置を例示したが、本発明の製
造方法では運動盤を箱の側壁に配置しても良いことは勿
論である。
箱１の底部に配置された装置を例示したが、本発明の製
造方法では運動盤を箱の側壁に配置しても良いことは勿
論である。
「発明の効果」 以上説明したように本発明の断裂形成スケールモデル
の製造方法では、乾燥粉体混合物を箱に収容した状態で
運動盤を動作させるので、運動盤の動作を十分に時間を
かけて行うことができる。従って本発明の製造方法によ
れば、対象地域の構造運動を十分シミュレーションでき
る。
の製造方法では、乾燥粉体混合物を箱に収容した状態で
運動盤を動作させるので、運動盤の動作を十分に時間を
かけて行うことができる。従って本発明の製造方法によ
れば、対象地域の構造運動を十分シミュレーションでき
る。
また本発明の断裂形成スケールモデルの製造方法で
は、堆積させた乾燥粉体混合物中に断裂を形成した後、
毛管現象で箱内に水を供給するので、形成された断裂の
状態を乱すことなく粉体混合物に静かに水を浸透させる
ことができる。そしてセメントの配合された粉体混合物
は、供給された水によって固化し、形成された断裂は固
定される。従って本発明の製造方法によれば、断裂を三
次元的に観察できるスケールモデルを製造できる。
は、堆積させた乾燥粉体混合物中に断裂を形成した後、
毛管現象で箱内に水を供給するので、形成された断裂の
状態を乱すことなく粉体混合物に静かに水を浸透させる
ことができる。そしてセメントの配合された粉体混合物
は、供給された水によって固化し、形成された断裂は固
定される。従って本発明の製造方法によれば、断裂を三
次元的に観察できるスケールモデルを製造できる。
また請求項２の製造方法ではスケールモデル固化体を
切断して断面を取るので、形成された断裂を詳細に観察
できる。
切断して断面を取るので、形成された断裂を詳細に観察
できる。
さらに請求項３の製造方法では、乾燥粉体混合物の砂
とセメントとの配合比または砂の粒度を地質に応じて調
整するので、対象地域の地質を忠実に反映したシミュレ
ーションを行うことができる。
とセメントとの配合比または砂の粒度を地質に応じて調
整するので、対象地域の地質を忠実に反映したシミュレ
ーションを行うことができる。
第１図は本発明の断裂形成スケールモデルの製造方法の
一実施例の１工程を示す断面図、第２図は同実施例の運
動盤の配置を示す上面図、第３図は同実施例の１工程を
示す断面図、第４図および第５図は同実施例によって得
られたスケールモデルを断面を軟Ｘ線で写真撮影した結
果を示す図である。 １……木箱、３……昇降装置、７……石膏ブロック、８
……乾燥粉体混合物、９……断裂、10……水槽、11……
ガーゼ
一実施例の１工程を示す断面図、第２図は同実施例の運
動盤の配置を示す上面図、第３図は同実施例の１工程を
示す断面図、第４図および第５図は同実施例によって得
られたスケールモデルを断面を軟Ｘ線で写真撮影した結
果を示す図である。 １……木箱、３……昇降装置、７……石膏ブロック、８
……乾燥粉体混合物、９……断裂、10……水槽、11……
ガーゼ
Claims (3)
- 【請求項１】運動盤が配置された箱内にセメントが混合
された乾燥粉体混合物を堆積させ、ついで運動盤を動作
させることにより堆積させた乾燥粉体混合物の層に断裂
を形成し、この後毛管現象により箱内に水を供給して粉
体混合物の層を固化させることをを特徴とする断裂形成
スケールモデルの製造方法。 - 【請求項２】前記粉体混合物が固化したものを切断し
て、形成された断裂を観察することを特徴とする請求項
１記載の断裂形成スケールモデルの製造方法。 - 【請求項３】前記乾燥粉体混合物が砂とセメントとから
なるものあって、かつこれら砂とセメントの配合比また
は砂の粒度を対象地域の地質に応じて調整することを特
徴とする請求項１記載の断裂形成スケールモデルの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20263689A JP2629970B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 断裂形成スケールモデルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20263689A JP2629970B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 断裂形成スケールモデルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0365302A JPH0365302A (ja) | 1991-03-20 |
| JP2629970B2 true JP2629970B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=16460620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20263689A Expired - Lifetime JP2629970B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 断裂形成スケールモデルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2629970B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104575223A (zh) * | 2015-02-03 | 2015-04-29 | 芦慧 | 一种用于地震勘探的多角度转动式砂箱物理模拟装置 |
| CN106370819A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-02-01 | 华侨大学 | 一种斜向滑动断层模拟装置及模拟方法 |
-
1989
- 1989-08-04 JP JP20263689A patent/JP2629970B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104575223A (zh) * | 2015-02-03 | 2015-04-29 | 芦慧 | 一种用于地震勘探的多角度转动式砂箱物理模拟装置 |
| CN105023495A (zh) * | 2015-02-03 | 2015-11-04 | 芦慧 | 一种用于地震勘探的多角度转动式砂箱物理模拟装置 |
| CN105023495B (zh) * | 2015-02-03 | 2018-02-02 | 长江大学 | 一种用于地震勘探的多角度转动式砂箱物理模拟装置 |
| CN106370819A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-02-01 | 华侨大学 | 一种斜向滑动断层模拟装置及模拟方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0365302A (ja) | 1991-03-20 |
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