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論文

Support for the development of remote sensing robotic system using a water tank installed in the Naraha Remote Technology Development Center

西村 昭彦; 吉田 稔*; 山田 知典; 荒川 了紀

Proceedings of International Topical Workshop on Fukushima Decommissioning Research (FDR 2019) (Internet), 3 Pages, 2019/05

原子力機構は楢葉遠隔技術研究開発センターにおいて、遠隔センシングロボット技術の開発を支援している。センターに設置されている水槽を模擬的な原子炉格納容器に見立てた。光ファイバ干渉方式の小型の地震振動計が使用された。特別設計されたロボットシステムが地震計ユニットの設置のために試験された。本試験では地面の振動を利用して、水槽の振動応答関数を明らかにする準備を行った。

報告書

原子力施設の免震構造に関する研究(核燃料施設)

瓜生 満; 篠原 孝治; 山崎 敏彦; 見掛 信一郎; 中山 一彦; 近藤 俊成*; 橋村 宏彦*

JNC-TN8400 2001-030, 99 Pages, 2002/01

JNC-TN8400-2001-030.pdf:13.24MB

一般免震建物では第四紀層地盤立地例が非常に多く、原子力施設においても立地拡大の観点からその研究要請が強い。免震構造物を第四紀層地盤に立地する場合、上下方向地震動が岩盤上と比べて増幅しやすいため、その評価は重要な課題であり、特に、原子力施設では一般施設に比べて地震荷重が大きいことから、地盤における上下地震動の増幅の影響等、その立地適合性の検討を行う必要がある。よって、本研究では、免震構造の適用について、第三紀層における検討に基づき、地質年代として比較的新しい第四紀層地盤における立地適合性を検討し、その安全評価手法について報告を行う。更に、免震建物の動特性を基に、核燃料施設特有の機器・配管類に対するやや長周期床応答における挙動の評価を行ったので、ここに報告する。

報告書

ボールベアリング・空気ばねタイプ3次元機器免震試験システムの動的特性および地震応答性状

堤 英明*; 山田 博幸; 森 和成*; 蛯沢 勝三; 柴田 勝之

JAERI-Tech 2000-086, 93 Pages, 2001/02

JAERI-Tech-2000-086.pdf:6.56MB

日本原子力研究所では、1991年より原子力機器の免震技術を導入した場合の有効性評価に関する研究に着手し、機器免震の有効性評価手法及び評価コード(EBISA: Equipment Base Isolation System Analysis)を開発した。さらに、上記評価コードを高度化するために、1996年より機器免震試験システムの動的挙動を把握するとともに、有効性を検証するための確証試験を実施している。有効性確証試験では、特性の異なる2種類の3次元機器免震試験システムを製作し、特性試験によりそれぞれの動的特性と免震効果を検証している。上記試験システムの1台は、免震装置としてボールベアリングと空気ばねを用いたもので、現在大洗研究所敷地内のテストベッドに設置し、自然地震動下で応答を観測しており、これまでに、いくつかの地震動により顕著な免震効果を確認した。また、ほかの1つは、免震装置として多段積層ゴムとコイルばねを用いたもので、振動台試験により種々の大規模地震動に対する3次元的連成挙動と免震効果の検証を実施している。本報告書は、ボールベアリング・空気ばねタイプの3次元機器免震試験システムの設計仕様,特性試験及び自然地震動による応答観測から得られた動的特性、それらに基づいて作成した振動モデル及び免震要素の特性のばらつきを考慮した地震解析結果についてまとめたものである。

報告書

北海道北部地域における地震予測とりまとめ

not registered

JNC-TJ1400 99-029, 69 Pages, 1999/03

JNC-TJ1400-99-029.pdf:2.19MB

北海道北部の地震活動の詳細を明らかにするために、幌延町開進地区で1986年12月4日から1998年3月31日まで136か月間、微小地震を対象として、高感度地震観測を行なった。幌延における11年間余の観測と解析の結果、以下のことが明らかになった。・S-P時間5秒(幌延からの震源距離約40km)以下の地震が多数発生している。・S-P時間1.1秒以下の地震は観測されていない。即ち、幌延から震源距離約8km以内、従って、幌延の真下では深さ約8kmより浅い地震は発生していない。・幌延の周辺では、継続時間が極めて短く(数時間$$sim$$数十時間)、震源域も極めて小さい(差渡し数km程度)群発地震活動がしばしば発生している。・幌延1点の観測では信頼できる震源を求めることが出来ないので、周辺の気象庁観測点のデータと併合処理を行なった。S-P時間20秒以内の地震の約5%について震源が求められた。得られた震源分布を見ると、日本海岸に沿って幅約40$$sim$$50kmで南北に延びる地震活動が活発なところが見られる。オホーツク海沿岸部は地震活動が著しく低い。活断層など、地質構造・地体構造と顕著な関連は認められない。

報告書

地震に関する調査研究(XIV)(総合報告書)

山内 睦文*

PNC-TJ1552 98-002, 773 Pages, 1998/03

PNC-TJ1552-98-002.pdf:28.07MB

昭和59年(1984年)から発足した「地震に関する調査研究委員会」の研究活動は、本年第14年目をもって大方終了した。当初の4年間は宮城県細倉鉱山で地震観測を実施したが、同鉱山の閉山により岩手県釜石鉱山へ観測システムを移設した。それから既に10年を経過したが、この間地震計を逐次増設しながら、観測の重点を地震観測から次第に、地震発生時における地下水理現象の変化を把握することへと移行し、それに必要な水圧、水量、水質等の地下水理観測機器等の増設を行った。特に平成8年度には、水圧変化と地震動の関係を解析するための岩盤歪みを測定する歪計を、安定した高性能が実証されている石英管型に改良するなど、観測データの充実に努力して来た。観測データの解析には主に電力中央研究所が当って来たが、委員会の中に地下水理解析および地震動と地下室間の安定性を解析する2つの専門的ワーキンググループを編成し、夫々の解析結果について検討を重ね、本委員会に計ると云う形で調査研究を進めて来た。93%程度の高い湿度と鉱山特有の粉塵の多い坑内環境で、多種多様な精密観測機器の点検保守には多大の努力が必要であったが、現場観測業務は平成10年3月末で終了することになった。本報告書は、主として釜石鉱山における10年間の調査研究業務を総合報告書として取り纏めたもので、その内容は14年間に亘る本委員会の調査研究活動を概括的に述べた第1章を始めとし、観測現場となった釜石鉱山の地形・地質から観測装置の諸元、観測結果および解析考察結果について出来るだけ詳細に記述したものである。また、この間に発生した東北地方の大型地震を始めとする貴重な観測データが蓄積されているので、それ等の諸データを、地震と地下水理に分けたデーター集としてCD-ROMに収録したものを付録として添付した。これらのデータは今後の地層科学研究に有用な資料となることが期待される。

報告書

地震に関する調査研究(XIII)報告書

原田 謙三*

PNC-TJ1552 97-002, 218 Pages, 1997/03

PNC-TJ1552-97-002.pdf:6.34MB

平成8年度に本委員会が実施した研究業務は、岩手県釜石鉱山大峯地区の坑内外7地点に設置した地震計による地震観測および、坑内L550に設置された水圧、水量、水質観測用の各計測器と、平成6年度に設置されたレーザー干渉式岩盤歪計とを用いた地下水理計測であった。また得られた観測データについて各種解析を実施した。本年も多くの工事が行われたが何れも機器の不具合な部分の修正や、故障発生時の修理等であった。主なものは、地震計K-4(L550NE抗)の信号線で発生したノイズ除去の為の信号線張替工事と、レーザー岩盤歪計の根本的な改良工事である。報告書の第1章では13年目に入った本委員会の研究方針と研究活動の概要が記述されている。第2章では、地震計のノイズ除去工事、PH計と電気伝導度計や自動採水器の点検修理工事および、レーザー干渉型岩盤歪計の改良、移設工事に関する事項等が時系列的に記述されている。第3章では、平成8年度に釜石鉱山で観測された58個の地震について、夫々の観測データおよび解析結果が記述されている。特に本年度は、地下での加速度の減衰の状態が多少異常な10個の地震について種々の解析が試みられ、それらの地震の特徴を明らかにした。またこの章では、地形が地震動に及ぼす影響について3次元的な解析を行った結果についても記述されている。第4章には、地下水理関係の観測データから得られた、地震と地下水の関係について種々検討した結果が記述されている。第5章ではあとがきで、今年度に得られた研究成果のとりまとめが述べられると共に、残された課題について述べられている。

報告書

人工バリアの地震応答解析モデル/コ-ドの開発(V)

森 康二*; 根山 敦史*; 田中 由美子*; 西村 和哉*

PNC-TJ1458 97-003, 179 Pages, 1997/02

PNC-TJ1458-97-003.pdf:5.75MB

本研究は、高レベル放射性廃棄物の地層処分システムに於ける人工バリアの耐震安定性の評価を目的として、以下の研究を実施したものである。(1)実処分場を想定したニアフィールドの耐震安定性評価を念頭に、地下深部に於ける地震観測事例を調査した。(2)前年度に引き続き、3次元地震応答解析コードの機能追加を行った。本年度は実処分環境に於ける周辺岩盤のモデル化に伴い、地盤の半無限性を考慮する粘性境界要素の追加を行った。(3)改良コードの妥当性を確認するため、簡易モデルによる定性的な検証解析、ならびに動燃事業団殿所有の総合地盤解析システムSIGNASによるベンチマーク解析を行った。(4)防災科学研究所で実施された1/5スケール人工バリアの振動実験への情報提供(固有値、緩衝材の乾燥密度の影響など)を目的として、予備解析を行った。(5)実処分場を想定したニアフィールドのパラメータ解析を行い、耐震安定性の評価検討を行った。

報告書

活断層に関する調査研究-微小地震観測(2)-

安藤 雅孝*; 伊藤 潔*

PNC-TJ1673 95-001, 50 Pages, 1995/03

PNC-TJ1673-95-001.pdf:1.33MB

本調査研究は、跡津川断層系特に茂住祐延断層周辺に発生している微小地震の震源決定を精度良く行い、本地域における地震活動と断層活動を正確に把握することにより、活断層の発生メカニズムに関する知見を得ることを目的にしている。本年度の調査項目以下の通りである。(1)微小地震の観測(2)地震解析(3)報告書の作成・昨年度は、微小地震の深さ方向の精度を良くするため、茂住鉱山長棟坑道内に地震計を設置し、活断層沿いの微小地震分布とその特性を把握することに重点を置いた。観測点の位置は神岡鉱山茂住坑内の坑口より約1.15km入った場所で、正確な位置は以下のとおりである。北緯・36度26分05秒東経・137度17分35秒高さ・363m(S.L.)本年は引続き茂住観測点のデータを用いて震源決定精度の向上に努めた。地震の震源を精度良く決定するには、観測点が適正に配置される必要がある。今回の研究対象地域である跡津川断層付近の微小地震の観測網の観測点は約25-30km間隔で設置されている。これらの観測点による震源決定は、断層付近の詳細な調査には不十分である。特に地震の深さを含めて精度の高い震源を得るには、震源に近いところに観測点が存在し、震源を取り囲みかつある程度遠方まで観測点が必要である。観測装置は地震計および送受量装置、記録装置からなり、センサーとしては短周期(固有周期1秒)3成分の地震計が設置された。現在までのところ十分なデータが得られていないので、解析は緒についたばかりである。上宝の従来の観測網での震源と茂住を加えた場合の震源の違いを比較すると、断層近くの地震の震源が震央と深さ方向で数km動いていることが分かる。このように観測点を追加することによって、震源の精度が著しく向上し、今後断層の構造の理解が進むものと考えられる。

報告書

活断層に関する調査研究-微小地震観測-

安藤 雅孝*; 伊藤 潔*

PNC-TJ1604 94-003, 210 Pages, 1994/03

PNC-TJ1604-94-003.pdf:7.24MB

本調査研究は、跡津川断層系特に茂住祐延断層周辺に発生している微小地震の震源決定を精度良く行い、本地域における地震活動と断層活動を正確に把握することにより、活断層の発生メカニズムに関する知見を得ることを目的にしている。本年度の調査項目以下の通りである。(1)地震計の設置(2)微小地震の観測(3)地震解析(4)報告書の作成本年度は特に、微小地震の深さ方向の精度を良くするため、茂住鉱山長棟坑道内に地震計を設置し、活断層沿いの微小地震分布とその特性を把握することに重点を置いた。地震の震源を精度良く決定するには、観測点が適正に配置される必要がある。今回の研究対象地域である跡津川断層付近の微小地震の観測網の観測点は約25-30km間隔で設置されている。これらの観測点による震源決定は、断層付近の詳細な調査には不十分である。特に地震の深さを含めて精度の高い震源を得るには、震源に近いところに観測点が存在し、震源を取り囲みかつある程度遠方まで観測点が必要である。以上のような点を考慮し、以下の神岡鉱山の坑内に、地震観測点を設置した。坑内においても、岩盤のしっかりした場所を選定し、破砕帯などは避け、また、水滴の落下によるノイズなどは極力避けて適切な場所を選定した。観測点の位置は神岡鉱山茂住坑内の坑口より約1.15km入った場所で、正確な位置は以下のとおりである。北緯 36度26分05秒東経 137度17分35秒高さ 363m(S.L.)観測装置は地震計および送受量装置、記録装置からなり、センサーとしては短周期(固有周期1秒)3成分の地震計が設置された。現在までのところ十分なデータが得られていないので、解析は緒についたばかりである。上宝の従来の観測網での震源と茂住を加えた場合の震源の違いを比較すると、断層近くの地震の震源が震央で7km、深さで6km程度動いていることが分かる。このように観測点を追加することによって、震源の精度が著しく向上し、今後断層の構造の理解が進むものと考えられる。

報告書

地震に関する調査研究(X)

not registered

PNC-TJ1552 94-001, 173 Pages, 1994/03

PNC-TJ1552-94-001.pdf:5.01MB

平成5年度の委員会業務としては、岩手県釜石鉱山大峯地区の坑内外に設置した6ヵ所の地震計による地震観測および、坑内L550に設置された水圧、水量、水質観測用の各計器により、地震発生時の地下水理の変化について観測し、得られた諸データについて解析を行った。工事としては、地形が地震動に与える影響を調査するため、地表(L725坑口)に記録装置付の強震計1台を増設した。研究活動としては、地下水理・機器ワーキンググループと数値解析ワーキンググループを編成し、前者は地表に増設する地震計の、設置点の現地調査その他を、後者は観測地震のデータ解析結果や耐震設計手法の評価に関する研究成果の検討などを担当し、本委員会に諮り更に検討を加えた。報告書の第1章では、10年目に入った本委員会の研究方針と研究活動の概要について記述した。第2章では、地表へ新たに増設した地震計に関して、設置する目的、設置点の選定および、設置工事について記述した。第3章には、平成5年度に釜石鉱山で観測された46個の地震について、夫々の観測データおよび解析結果について記述し、第4章では、同じく地下水理関係の観測で得られた諸データと、その解析・検討結果について記述した。第5章では、深部地下構造物の耐震性を評価する研究対象として、昨年度に引続き坑内水平坑道をとり上げ、各種要因の安定性に及ぼす感度解析とその成果について記述した。即ち、水平坑道の耐震安定性に影響を与える要因である、坑道の設置深度、側圧係数、地震力および岩盤のせん断力の中では、岩盤のせん断力が最も大きなものであることを示した。第6章では、あとがきとして、今年度に得られた研究成果をとりまとめて述べると共に、今後の課題を提言し示してある。

報告書

免震構法研究開発共同研究(その1)最終報告書

瓜生 満; 塩谷 功; 寺田 修司; 河村 壮一*; 久野 雅祥*; 高木 正美*; 日比野 浩*; 清水 督之*; 小林 裕*

PNC-TJ1205 93-003, 257 Pages, 1992/04

PNC-TJ1205-93-003.pdf:10.18MB

民間建設会社が開発した免震構法は、平成4年現在、国内で60棟あまりの建物に適用されており、地震観測等により上部構造物への地震入力低減効果が確認されている。民間技術の有効性と限界を把握し、非常に厳しいクライテリアを要求される核燃料施設にこの免震構法を適用するための研究開発を、昭和63年度から平成3年度にかけて動燃事業団と大成建設(株)が共同で実施した。この研究では主に、すべりを利用した免震構法に着目し、地震観測に適切な免震構造縮小モデル(2t用免震装置4台使用)を設計・製作した。これを用いて基本的な動的特性及び地震時の特性を、振動台試験と地震観測等によって把握し、巨大地震時にも有効な免震構法を開発した。即ち、設計上考慮すべき限界地震に対しては、高減衰積層ゴムによって対処し、万一それを上回る地震があった場合は、すべらせることにより、上部構造物への地震入力を頭打ちにする方法である。また、東海事業所における地震観測と過去の被害地震,東海サイトの地盤特性等に基づき、免震構造用の限界地震動を策定した。これを、エルセントロ等の記録波とともに、大型核燃料施設の免震構造試設計で適用した結果、技術的に十分有効で成立性があるとの見通しを得た。

報告書

免震構法研究開発共同研究(その3)最終報告書

瓜生 満; 塩谷 功; 寺田 修司; 小畑 益彦*; 古村 利幸*; 新田 康男*; 太田 和也*

PNC-TJ1060 93-001, 260 Pages, 1992/04

PNC-TJ1060-93-001.pdf:9.22MB

民間建設会社が開発した地震構法は、平成4年現在、国内で60棟あまりの建物に適用されており、地震観測等により上部構造物への地震入力低減効果が確認されている。民間技術の有効性と限界を把握し、非常に厳しいクライテリアを要求される核燃料施設にこの免震構法を適用するための研究開発を、昭和63年度から平成3年度にかけて動燃事業団と清水建設(株)が共同で実施した。この研究では主に、高減衰積層ゴムと多重防護装置としての過大変形を抑制するためのハードニングストッパーを開発し、まず適切な免震構造縮小モデル(2t用免震装置4台使用)を設計・製作した。これを用いて基本的な動的特性及び地震時の特性を、振動台試験と地震観測等によって把握した。ハードニングストッパーは積層ゴムが許容変形限界を超える以前に作動しはじめ、変形が進むに従って剛性を増し、積層ゴムの破断や座屈を防止するものである。次に、相似則に基づき、20t用装置を500t用装置とみなした動的変形試験を実施し、その実用性に関する基礎的資料を得た。さらに、東海事業所おける地震観測と過去の被害地震、東海サイトの地盤特性等に基づき、免震構造用の限界地震動を策定した。これを、エルセントロ等の記録波とともに、大型核燃料施設の免震構造試設計で想定した建物に適用した結果、技術的に十分有効で成立性があるとの見通しを得た。

口頭

側面回転地盤ばねに着目した原子力関連施設のシミュレーション解析,1; 埋込みSRモデルによる検討

岸本 美季*; 熊谷 和人*; 羽場崎 淳*; 藪下 直人*

no journal, , 

原子力関連施設の耐震検討では、しばしば建物周辺の地盤の埋込み効果を考慮したSRモデルを用いて地震応答解析を実施している。この場合、地下外壁と地盤間に滑りが生じる可能性があることや、地下外壁の防水仕様によっては地盤への応力伝達を期待できないことから、側面回転ばねは無視した埋込みSRモデルを採用することが多い。ここでは2011年の東北地方太平洋沖地震において複数の原子力関連施設で観測された地震記録をもとに、埋込みSRモデルを用いたシミュレーション解析を行い、側面回転ばねの有無が地震応答に与える影響を把握したうえで、側面回転ばねの妥当性を検討した。

口頭

側面回転地盤ばねに着目した原子力関連施設のシミュレーション解析,2; 疑似3次元FEMモデルによる検討

熊谷 和人*; 岸本 美季*; 羽場崎 淳*; 藪下 直人*

no journal, , 

(その1)では観測記録をもとに埋込みSRモデルを用いたシミュレーション解析を行い、建物の側面回転ばねを考慮した方が精度よく建物応答を再現できることを確認した。ただし埋込みSRモデルの側面ばねは、隣り合う側面のばねと連成していないスライスした地盤を評価しているため、実際の相互作用力とは異なることや、側面回転ばねを介して入力される地盤の回転挙動が未考慮であるため、完全なシミュレーション解析モデルとは言い難い。そこで(その2)では、地盤を現実に近い疑似3次元FEMモデルでモデル化して側面回転ばねの効果に着目したシミュレーション解析を行い、適切に埋込効果を考慮できる地震応答解析モデルについて考察した。

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