国内初の3Dプリント地震観測井戸が建設された

出典: 合肥オンライン

3Dプリントといえば、多くの人が知っています。この技術は航空宇宙、医療業界などの分野で広く使用されており、建設分野での応用も比較的最先端です。最近、記者は合肥市地震局から、地震監視に「科学技術スタイル」が加わったことを知った。合肥市は市地震監視センターに国内初となる3Dプリント地震観測井戸小屋を建設し、地震監視設備に「保護シェル」を提供している。

報道によると、合肥市の地震監視・早期警報能力をさらに高め、地震監視施設と観測環境の保護を強化するため、2021年に合肥市地震局は「合肥市第14次地震防災減災五カ年計画」を打ち出し、実施した。最初の重点プロジェクトである「地震監視ネットワーク最適化」プロジェクトには、環境に優しく、グリーンで省エネの3Dプリント設計の利点を生かし、地震科学の普及をテーマにした観測井戸小屋を建設することが含まれており、革新的な方法を採用して地震監視施設と観測環境を保護すると同時に、地震防災減災科学の普及と展示の効果も高めます。

合肥地震監視センター地震チームリーダーの恒暁氏は、地震観測井は長期地震監視業務において最も核心的な保護場所であると述べた。観測井が乱れたり破損したりすると、観測井内の監視設備に甚大な影響を与えるため、観測井の「保護シェル」を構築することが特に重要である。

「従来の地震観測井戸小屋はセメントで建てられるものがほとんどで、時間がかかり、コストもかかります。3Dプリント技術を使った建物は環境に優しく、時間を節約でき、作り方が簡単で、異質な構造を実現できます。」ヘン・シャオ氏は、今回合肥市が3Dプリント技術を使って建てた地震観測井戸小屋は、非常に細かく設計された形状をしていると語った。「セメントで造る場合は、後で磨いたり彫刻したりする必要があるが、3Dプリント技術を使えば、約1か月で造って使用できる」と恒暁氏は記者団に語った。2つの観測井戸小屋はテクノロジー企業によって印刷され、その後監視センターに直接運ばれた。簡単な継ぎ合わせの後、使用できる。

現在、国内初となる3Dプリント地震観測井戸が試運転段階にある。

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地震観測井戸小屋はどんな感じでしょうか？

3D プリントされた地震観測井戸ハウスはどのようなものでしょうか? 9月24日午前、記者は合肥地震監視センターを訪ねて調査した。

「アースハット」を脱いで「ダイヤモンドカバー」をかぶる

安心感を与える観察井戸室

もともと「露出」していて、一見すると井戸のように見えた2つの地震観測井戸は姿を消し、その代わりに、後峰地震計の形と崩壊した遺跡の形をした、異なる形の2つの建物が建てられている。

記者が近づいて観察したところ、後峰地震計のような形をした地震観測井戸小屋は青銅色で、「錬金術炉」のような形をしていた。壁に埋め込まれた8つの龍の頭と8つのヒキガエルの彫刻は互いに響き合い、生きているように見えます。井戸小屋の外壁の縞模様も、3Dプリント技術を使用して層ごとに印刷した痕跡を示しています。美しい外観を背景に、観察井戸室の内部ははるかに単調に見えます。鉄管が地面に突き刺さっていて、地面の穴につながっており、「錬金術炉」に隠された「銀の針」のように見えます。

内部のレイアウトは「シンプル」だが、鉄管でつながれた地下の設備は、合肥市とその周辺地域の地震監視の任務を担っている。

恒暁氏は、鉄管の内側にはケーブルが巻かれており、そのケーブルは地下150メートルの地震観測井につながっていると紹介した。ケーブルのもう一方の端には、南北、東西、垂直の 3 方向の地震波形を記録できる巨大な針状の坑内地震計があります。 3Dプリント技術で建設された観測井戸小屋は、地下の地震計を保護するために使用されます。

「もともと、私たちの観測井戸は普通の井戸のように地面に露出していました。唯一の保護手段は井戸頭を大理石の板で覆うことで、雨などによって地下の地震計が侵食されるのを防ぐために観測井戸に帽子をかぶせるようなものでした。」恒暁氏は、観測井戸の上に井戸小屋を建てることは、観測井戸が乱されたり損傷したりするのを防ぐために、観測井戸に包括的な「保護シェル」を追加するようなものだと語った。

倒壊したもう一つの地震観測井戸棟も同様の機能を有し、深さ350メートルの観測井戸と機器を保護している。「しかし、この井戸小屋は地震前兆観測に使う機器を保護するためのもので、地震監視の補助装置です。地震が起きそうなときに、地下の流体の水位や水温が急激に変化するなどの異常な前兆を観測し、地震監視や予測の基礎データを提供するのに使われます。」

地震監視機器の役割が変化

観測井戸小屋が「番人」に

「地震観測井戸舎の更新の鍵は、更新・アップグレード中の地震観測設備を保護することだ」と報道されている。市地震観測センターで稼働中の地下地震観測設備は、すでに10年以上使用されている。地震観測をより正確かつ効率的にするため、「合肥市地震予防・減災第14次5カ年計画」で定められた開発課題には、市地震観測センターの地震測定システムと地質観測システムの交換・アップグレードが含まれており、合肥市および周辺地域の継続的かつ安定した観測のニーズに応えられるよう努めている。

恒暁氏は記者団に対し、深さ150メートルの地震観測井が広帯域地下地震計に交換・アップグレードされたと語った。旧設備に比べ、新型設備は感度が高く、遠地地震や超遠地地震の地震波をより完全かつ鮮明に記録でき、監視能力と観測品質が大幅に向上した。

前駆井は深さ350メートルで、古い設備は老朽化が著しく、データの互換性に欠けている。アップグレードされた新しい設備の観測データは、安徽省地震局の前駆データベースに接続され、省の前駆ネットワークに組み込まれる。また、中層と深層の2つの新しい観測方法が水温測定項目に追加されました。2つのプローブのデータを比較することで、地下流体の水温の異常な変化をより科学的、現実的、総合的に把握できます。

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