Settlement of materials and life science experimental facility at J-PARC

J-PARC物質・生命科学実験施設における沈下

原田 正英   ; 明午 伸一郎   ; 伊藤 学; 壇辻 永治; 高際 勝徳; 高田 弘   ; 前川 藤夫  ; 二川 正敏  ; 中村 充孝   ; 三宅 康博*; 池田 裕二郎

Harada, Masahide; Meigo, Shinichiro; Ito, Manabu; Dantsuji, Eiji; Takagiwa, Katsunori; Takada, Hiroshi; Maekawa, Fujio; Futakawa, Masatoshi; Nakamura, Mitsutaka; Miyake, Yasuhiro*; Ikeda, Yujiro

J-PARCのMLFでは、建屋(13万トン)や遮蔽体(8万トン)が非常に重いため、MLF建屋が大きく沈下することが予測される。長さ300mある3GeVシンクロトロンから中性子源までの陽子ビームライン(3NBT)でも、同様に沈下することが予測される。MLFの中に建設中の中性子ビームラインや3NBTでは、精度1mm以下の精密アライメントが要求される。そこで、建設中でも中性子ビームラインで高精度アライメントできるように、また、陽子ビームラインでのビーム損失を小さくするために、MLF建屋と3NBTの沈下を定期的に測量することを計画した。そこで、水準マーカーを多数設置し、2004年6月から沈下測量を始めた。MLF建屋が完成した2005年12月には、沈下量は、40mmであった。これまでの沈下量と荷重との関係から、将来設置される全中性子ビームライン遮蔽体の重量が加わった場合、MLFの沈下は、68mmになると予測した。また、MLF建屋の沈下が生じてもミュオンターゲットと中性子ターゲットが同じ高さになるように、ミュオンターゲットを5mm高く設置した。2007年末では、この実測値は、この予測値に近づいている。

In MLF of J-PARC, since weights of a building and shields are considerably heavy as 130,000 tons and 80,000 tons, respectively, large settlement of the MLF building is expected. The 3NBT line with 300 m in length is similar. To achieve a precise alignment under the large settlement, we conducted periodical survey measurements at the MLF building and 3NBT. At the completion of construction of the MLF building in December 2005, the settlement was about 40 mm. By extrapolating this result with weights to be added in the future for neutron beam line shields, we predicted that the MLF building settled in about 68mm at the completion of all neutron instrument construction. We decided that the muon target should be installed 5 mm higher than the neutron target with expecting future uneven settlement of the MLF building. The validation in the end of 2007 indicated that the measured level difference came up to the expected value.