(57)【要約】【課題】野原に同じような構造物が複数棟連なってある場合、大地震後には破損状況が違っている。震央に近い側の構造物ほど被害が大きい。S波と分離しにくい表面波も考慮する意味で基準地震動による耐震設計に十分大きい安全係数をとった構造設計をするため建造コストが高くなる。【解決手段】構造物（４）群の外側周囲に表層地盤（３）の上表面近くから基礎版（５）下端までの深さに反射板（１３）を打ち込み、反射板（１３）の上にテトラポッドのようなコンクリートブロック製の消波ブロック（１２）を積み重ねて地震表面波防波堤とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物（４）の外側周囲の表層地盤（３）表面に消波ブロック（１２）を埋設し、消波ブロック（１２）の下から当該構造物の基礎版（５）下端までの深さに反射板（１３）を打ち込み、地震の表面波分による破壊力加算を抑制することを特徴とする地震表面波防波堤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
原子力発電所等の重要建物に対する大地震への備え。
【背景技術】
【０００２】
地震により発生する振動波である地震波は、岩盤中を伝わるP波及びS波からなる実体波と、実体波とその反射波（地表または地中の界面で反射）が干渉した合成波が地表を伝わる表面波に分類される。表面波は、表面からの深さとともに振幅が急速に減衰するため表面近傍のみを伝わるように見える。一般的に地震計で計測されるのは実体波である。この計測値を元に計算で震度やマグニチュードや震源位置の推定をする。
なお、振動波を振動として捉えた場合を地震動と呼ぶ。
地表では、P波による揺れが始まってからS波が到達するまでは初期微動と呼ばれる比較的小さい揺れに見舞われる。その後、S波が到達した後は主要動と呼ばれる比較的大きい揺れとなる。大きな被害を引き起こす揺れの大半がS波である。
当該構造物（４）の耐震設計計算に想定する地震である基準地震動は、当該構造物（４）周辺の断層を考慮して策定され、解放基盤表面（１）での地震動を想定する。当該解放基盤表面（１）での実体波による最大地震動をもって、基準地震動とする。
図１は、解放基盤表面（１）と構造物（４）の位置関係を示した概観図である。構造物（４）は、表層地盤（３）を削りとって現れた岩盤（２）面にコンクリートの様な人工的な基礎版（５）により接着される。
地表から十分深い地下の岩盤（２）の深さの上に表層地盤（３）や岩盤（２）が無い水平面を仮想的に解放基盤表面（１）として設定する。
構造物（４）の耐震設計は、岩盤（２）中を伝わるP波及びS波からなる実体波を対象にして設計するのが一般である。
震源が浅い地震では、S波を凌ぐ強い揺れの表面波が発生する傾向があるし、S波と分離しにくい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
構造物（４）の耐震設計は地下の震源から直接伝わってくる実体波を対象としてなされるから、構造が同じならばどの構造物（４）も地震によってほぼ同程度の破損をするはずである。
しかし、野原に同じような構造物（４）が複数棟連なってある場合、大地震後には破損状況が違っている。震央に近い側の構造物（４）ほど被害が大きい。表面波が原因であると考えられる。
大地震後の道路や地面が大きく波打っているのが多々見受けられるが地震の表面波によるものといわれている。
S波と分離しにくい表面波も考慮する意味で基準地震動による耐震設計に十分大きい安全係数をとった構造設計をすることが多い。支持柱を太くしたりするため建造コストが高くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
何らかの手段で表面波の影響が緩和されるなら、基準地震動による耐震設計にとっていた十分大きい安全係数を小さくできるから、支持柱を細くしたりして建造コストを安くすることができる。
表面波の影響を緩和する手段として、海岸のテトラポッドや防波堤のようなものが考えられる。
表層地盤（３）を深く削り取り嵩張るテトラポッドを深く埋め込むのはコストが嵩む。そこで、表層地盤（３）の上表面には消波ブロック(12)を浅く埋め込み、消波ブロック(12)の下には反射板（１３）を基礎版（５）下端の深さまで挿し込む。複数棟連なった構造物（４）群の外側周囲を反射板（１３）と消波ブロック（１２）からなる地震表面波防波堤で囲む。
実体波による主たる地震の破壊力に加えて地震の表面波分による破壊力加算を抑制するために、構造物（４）の外側周囲を地震表面波防波堤で囲み構造物（４）を地震から守る。
原子力発電所を始め核燃料再処理施設や廃棄物貯蔵施設といった核燃料を内蔵する構造物である原子力構造物を野原に構築する場合でも、原子力構造物の外側周囲を地震表面波防波堤で囲めば原子力構造物に適切な安全係数に基づいた耐震設計が望めるためコストを下げることができる。
【発明の効果】
【０００５】
表層地盤（３）を深く削りとるのはコストが高い。反射板（１３）を表層地盤（３）に挿し込むのは、反射板（１３）を打ち込みさえすればよいし、或いは、振動を加えながら鉄板を打ち込めばよいから、建設コストが安い。表層地盤（３）の表面に波消しのための消波ブロック(12)を浅く敷設しその上に残土を被せるのもコストが安い。
エネルギーの高い表面近くでは表面波は反射板（１３）を透過してしまう恐れがあるから消波ブロック(12)で表面波を散乱させる。エネルギーの低い深い所では表面波は反射板（１３）で反射させることができる。
複数棟連なった構造物（４）群の例えば右側で地震が発生し表面波が右側からきても、地震表面波防波堤が表面波を反射したり散乱したりするため、複数棟連なった構造物（４）群の右端にある構造物（４）のみが異常に破壊されることがない。どの構造物（４）も実体波によりほぼ同等の被害で治まる。右端にある構造物（４）のみが異常に大きく破壊されると、いらぬ詮索（手抜き工事・材料、間違い工事・材料、周辺断層の見過ごし）をうける。なぜ右端にある構造物（４）のみが異常に大きく破壊されたかの原因調査に掛かる費用と時間の損失を防ぐことができる。
複数棟連なった全ての構造物（４）に大きな安全係数を施した耐震設計はコスト増になる。本発明の採用により、複数棟連なった全ての構造物（４）に適切な安全係数に基づいた耐震設計が望めるためコストを下げることができる。地震後の後始末にも余計な費用と時間を掛けずに済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
過度に大きな安全係数を施すことなく廉価で安全性の高い構造物（４）の設計を可能とするように、構造物（４）への表面波からの影響を抑制する地震表面波防波堤を提供することができた。  
【実施例１】
【０００７】
図２は、本発明の地震表面波防波堤の概観図である。野原に複数棟連なった構造物（４）群の外側周囲に表層地盤（３）の上表面近くから基礎版（５）下端までの深さにステンレス被覆鉄板製の反射板（１３）を打ち込み、反射板（１３）の上にコンクリートブロック製のテトラポッドのような消波ブロック（１２）を積み重ねて地震表面波防波堤とする。反射板（１３）は水分を含む土中に長期間存在するため、材料の腐食に十分配慮する必要がある。消波ブロック（１２）の上を土とかコンクリートで覆い平らにすれば、当該構造物（４）群への接近が容易になる。万一、大地震で消波ブロック（１２）が浮き上がった場合には、鉄板やベニヤ板を敷けば当該構造物（４）群への接近は可能である。
構造物（４）群の内、震央に最も近い構造物（４）及びその基礎版（５）に入射するはずの表面波は反射板（１３）によって反射される。表層地盤（３）の表面と空気との境界に伝わる表面波は消波ブロック（１２）によって波形が乱される。したがって、表面波による影響は小さくなるから震央に最も近い当該構造物（４）の揺れは他の構造物（４）群と同程度になる。
表面波のエネルギーは表面から深くなるほど小さくなるから、深い所は工事費用の嵩む消波ブロック（１２）である必要がない。深い所は反射板（１３）で表面波を反射すればよい。反射板（１３）は打ち込みさえすればよいので費用が安い。深い所ほど表面波のエネルギーは小さいから、打ち込む深さも基礎版（５）下端まででよい。
表面波は地震表面波防波堤によって抑制されるから、当該構造物（４）群の揺れは実体波によるものが大半になるから全ての構造物（４）は同程度の揺れになる。
安全係数を過度に大きくとることのない耐震設計ができる。
【実施例２】
【０００８】
日本のように国土が狭く、原子力アレルギーの強い国では、原子力発電所を立地できる箇所は限られている。一箇所に複数基の原子炉を集中建設せざるを得ない。
複数基の原子炉を設置している原子力発電所近辺で大地震が発生すると、原子炉を内蔵しているそれぞれの構造物（４）は実体波によりほぼ同等の大きな揺れに見舞わられるが、原子炉は基準震動に対して十分な強度をもって設計されているので問題ない筈である。
しかし、大地震の震源が浅ければ実体波に加えて表面波による揺れが加算される。震央に近い側の原子炉を内蔵している構造物（４）ほど表面波による大きな揺れに見舞わられる。その結果、震央に近い側の原子炉を内蔵している構造物（４）は、震央から遠い側の原子炉を内蔵している構造物（４）に比べて異常に大きな揺れをする。構造物（４）の中の原子炉も大きな揺れを受ける。時には、基準震動に対して十分余裕があると思っていたのに意外と余裕がないように見えてしまうことがある。場合によっては、耐震強度を高めるために補強工事が必要になる。そうなると、かなりの補強工事費用の負担と原子炉を長期間停止することによる収入減となる。
そこで、複数基の原子炉を設置している当該原子力発電所の周囲に本発明の地震表面波防波堤を築いておけば表面波の影響が小さいから、当該原子力発電所内の構造物は基準震動のみを考慮した耐震設計でよいから費用が少ない。
地震表面波防波堤を敷設していない原子力発電所が、万一、大地震に見舞わられたら、後日、地震表面波防波堤を敷設すればよく構造物（４）の補強工事は必要ない。
原子力発電所を始め核燃料再処理施設や廃棄物貯蔵施設といった核燃料を内蔵する構造物である原子力構造物を野原に構築する場合でも、原子力構造物の外側周囲を地震表面波防波堤で囲めば原子力構造物に適切な安全係数に基づいた耐震設計が望めるためコストを下げることができる。
核燃料再処理施設や廃棄物貯蔵施設は、今まで大きな地震の経験がない。万一、地震に見舞わられて或る１方向のみ被害が大きかった場合には、規定以上の放射線が漏れなくても大騒ぎするだろうから、そんな場合には本発明の地震表面波防波堤を築けばよい。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
周辺に多数の構造物があれば表面波は途中の周辺構造物で反射・吸収されてしまうから、表面波の影響は小さい。
表面波の影響を受け易い工業団地や野原に建てた大型工場を安上がりに守るには、本発明の地震表面波防波堤が有効である。  
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】解放基盤表面（１）と構造物（４）の位置関係を示した概観図。
【図２】本発明の地震表面波防波堤の概観図。
【符号の説明】
【００１１】
１は解放基盤表面。
２は岩盤。
３は表層地盤。
４は構造物。
５は基礎版。
１２は消波ブロック。
１３は反射板。
【図１】
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【図２】
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