地震観測井って？

　Ｈ７年１月の阪神淡路大震災以後、全国で地震観測施設の整備が進められています。ドリコは、Ｈ５年１０月に「防災科研横浜地震観測井削井工事」で深度2000mの観測井を設置し関係者の方々から高い評価を頂きました。その後、各研究機関の「地震観測井」を施工してきました。(表１)

白子地殻活動観測井	掛川地殻変動観測井　深層ボーリング

　日本はユーラシアプレートの東端に位置し、太平洋プレートやフィリピン海プレートが沈み込んでいる場所です。このため地震が多く、世界中で地震研究に最も適した場所と言われています。日本の地震観測網の精度と密度は、世界のトップレベルです。このような地震研究にもドリコの掘削技術が役立っています。
　「地震観測井」とは、「地震計センサー」を設置する井戸のことです。「地震計センサー」は、傾斜計、方位計、加速度計(ＸＹＺ)、歪計(ひずみけい)、温度計、送信装置、などを組み合わせたもので、直径約10cm〜15cm､長さ２〜11m程度。調査観測の目的に応じて調整されます。

高感度地震観測施設の概要 （科学技術庁防災科学研究所HPより）

３成分歪計挿入	観測小屋

地震観測井の役割

　まず「地震」を、"割り箸が折れる現象"に例えてみます。割り箸が折れるときは、折れる前に"ミシミシ"と音がして"パキン"と折れます。この折れる前の"ミシミシという音"を聞くことができれば地震を事前に予測することが出きます。この"ミシミシという音"を聞くには、地下深部に高感度の地震計や歪計を設置し、精度の高い観測をする必要があります。深ければ深いほど"震源"に近く、より高い精度で常時微動や岩盤の歪を観測することができます。地表付近の地震計は、鉄道、自動車、工事現場、生活騒音などの振動がノイズとなって精度の高い観測が出来ません。大きな災害が予想される都市部では、特にノイズが大きく、精度の高い観測が困難です。そこで、地下深部に感度の地震計を設置する計画が進められているのです。

観測井掘削技術

(1)掘削傾斜角度３度以内
　地震観測井の掘削工事で最も難しい点は、掘削孔の傾斜角度を垂直から３度以内に掘削することです。３度以上の傾斜角度があるとセンサーが正常に作動しなくなるためです。
　"傾斜角度３度"がどの程度か？を想像してみます。これは、1.5mの高さから、地上の直径φ15.7cmの的に当てるようなものです。実際には、岩盤の亀裂や、破砕帯、礫岩のために、垂直に掘削しても、徐々に傾斜が発生することもあり、掘削作業には、極めて高い技術が必要となります。
　
(2)地球の揺れ(地震)を観測する為のフルホールセメンチング
　地震観測井では、完成度の高いフルホールセメンチング技術が必要です。観測井のケーシングパイプ(孔内仕上げ管)と岩盤がしっかりと固定されていない場合はケーシングパイプが孔内で揺れてしまいます。これでは、"地球の揺れ(地震)"を計っているのか"ケーシングパイプの揺れ"を計っているのか分かりません。岩盤とケーシングパイプを、しっかりと密着させるためには豊富な経験と高度な技術を必要とします。

地震観測井構造の種類

(1) 歪計設置型：孔底部を、裸孔仕上げにして、セメントで歪計センサーを埋め固め岩盤の歪を測定します。
(2) ケーシング内台座設置型：非磁性ケーシングパイプ内の台座にセンサーを設置します。

今後の地震観測井計画

　九州地方、北陸地方、東北地方北海道地方で観測井整備が進められています。また、将来的には深度3000m級の観測井も提案されています。今後もドリコの豊富な経験と技術を生かし"質の高い掘削技術"で社会に貢献します。

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