原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設
【課題】免震性能を確保しつつ、上面に配設される原子力施設の建屋を小型化することができる原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設を提供する。
【解決手段】地盤７上に設けられた下部基礎版３０と、免震装置３２を介して下部基礎版３０の上方に設けられた上部基礎版３１と、を備え、上部基礎版３１の内部には、機器Ｋを配設可能な機器室Ｓが設けられている。また、上部基礎版３１の内部には、一方向に延設された横断補強リブと、横断補強リブに交差して延設された縦断補強リブとで格子状に構成された基礎側船殻構造部が設けられ、機器室Ｓは、横断補強リブと縦断補強リブとで区画された基礎版内空間に設けられている。
【解決手段】地盤７上に設けられた下部基礎版３０と、免震装置３２を介して下部基礎版３０の上方に設けられた上部基礎版３１と、を備え、上部基礎版３１の内部には、機器Ｋを配設可能な機器室Ｓが設けられている。また、上部基礎版３１の内部には、一方向に延設された横断補強リブと、横断補強リブに交差して延設された縦断補強リブとで格子状に構成された基礎側船殻構造部が設けられ、機器室Ｓは、横断補強リブと縦断補強リブとで区画された基礎版内空間に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力施設の建屋の土台となる原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力施設の建屋として、原子炉格納容器があり、原子炉格納容器は、基礎版上に設けられている。ここで、特許文献１には、原子炉格納容器を有する原子力施設が記載されている。この原子力施設は、原子炉格納容器と、原子炉格納容器の下方に設けられた機器室とを有している。このとき、原子炉格納容器の内部には、サプレッションプールが設けられており、サプレッションプールは、機器室の上方に位置して設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２８２２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の原子力施設は、基礎版上に、機器室および原子炉格納容器が設けられている。具体的に、機器室は、基礎版の上方に設けられ、原子炉格納容器の下方に設けられていることから、機器室は、基礎版と原子炉格納容器との間に設けられている。このため、従来の原子力施設は、機器室が基礎版の上方にある分、原子炉格納容器の高さが高くなり、耐震性が低減する。ここで、原子力施設の耐震（免震）設計は、十分な剛性を有する基礎版の表面（上面）を基準としており、基礎版に対し、原子力施設の重心位置が高くなればなるほど、耐震（免震）性が低減する。このため、従来の原子力施設は、原子炉格納容器の高さが高くなる分、重心位置が高くなるため、地震等の振動に対して、弱い構造となる。
【０００５】
そこで、本発明は、免震性能を確保しつつ、上面に配設される原子力施設の建屋を小型化することができる原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の原子力施設の建屋の基礎版は、地盤上に設けられた下部基礎版と、免震装置を介して下部基礎版の上方に設けられた上部基礎版と、を備え、上部基礎版の内部には、機器を配設可能な機器室が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、上部基礎版の内部に機器室を設けることができる。このため、基礎版上に設けられる原子力施設の建屋に形成される複数の機器室のうち、その一部を、上部基礎版内に設けられる機器室に移設することができる。このため、機器室を移設した分、原子力施設の建屋を小型化することが可能となる。また、機器室を上部基礎版の内部に設けたことにより、従来のように機器室を設けた分、建屋の高さを高くする必要がない。このため、上部基礎版上に設けられる建屋は、免震性能を容易に確保することが可能となる。
【０００８】
この場合、上部基礎版の内部には、一方向に延設された第１補強リブと、第１補強リブに交差して延設された第２補強リブとで格子状に構成された船殻構造部が設けられ、機器室は、第１補強リブと第２補強リブとで区画された基礎版内空間に設けられていることが、好ましい。
【０００９】
この構成によれば、第１補強リブと第２補強リブとで区画された基礎版内空間に機器室を設けることができる。このため、船殻構造部によって得られる上部基礎版の構造強度を損なうことなく、機器室を設けることができる。
【００１０】
この場合、上部基礎版の下部側の面は、全面に亘って平坦となっていることが、好ましい。
【００１１】
この構成によれば、上部基礎版の下部側の面を平坦にすることで、上部基礎版上に設けられた建屋の移設を容易に行うことが可能となる。
【００１２】
本発明の原子力施設は、上記の原子力施設の建屋の基礎版と、上部基礎版上に設けられた建屋としての原子炉格納容器と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、上部基礎版の内部に機器室を設けることができるため、上部基礎版上に設けられる建屋を小型化することができると共に、建屋の免震性能を容易に確保することができる。
【００１４】
この場合、原子炉格納容器の内部には、冷却水を貯留可能な貯水ピットが設けられ、貯水ピットの下方に位置する機器室には、機器として、貯水ピットから流出した冷却水を汲み上げ可能な揚水ポンプが設けられ、貯水ピットと揚水ポンプとを接続する第１接続配管をさらに備えたことが、好ましい。
【００１５】
この構成によれば、貯水ピットの下方の機器室に揚水ポンプを配設することができるため、貯水ピットに貯留した冷却水を、揚水ポンプへ向けて好適に流出させることができる。また、貯水ピットと揚水ポンプとを接続する第１接続配管を短くすることができるため、配管の引き廻しの構成を簡易なものとすることができる。
【００１６】
この場合、原子炉格納容器の内部には、原子炉が設けられ、原子炉の下方に位置する機器室には、機器として、原子炉に冷却水を供給可能な給水ポンプが設けられ、原子炉と給水ポンプとを接続する第２接続配管をさらに備えたことが、好ましい。
【００１７】
この構成によれば、原子炉の下方の機器室に給水ポンプを配設することができるため、原子炉と給水ポンプとを接続する第２接続配管を短くすることができ、これにより、配管の引き廻しの構成を簡易なものとすることができる。
【００１８】
この場合、原子炉格納容器には、上部基礎版と原子炉格納容器とで区画された内部空間の内面を被覆するライナプレートが設けられ、機器室は、ライナプレートの外側にあることが、好ましい。
【００１９】
この構成によれば、原子炉格納容器の内部と機器室とを、ライナプレートによって区画することができる。このため、原子炉格納容器の内部の圧力が上昇した場合、原子炉格納容器の内部の雰囲気が、機器室に流入する虞を低減することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設によれば、上部基礎版の内部に機器室を設けたことにより、上部基礎版上に設けられる建屋を小型化することができると共に、免震性能を容易に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施例に係る基礎版を適用した原子力施設を側面から見たときの断面図である。
【図２】図２は、図１の基礎版をＡ−Ａ’線で切断したときの断面図である。
【図３】図３は、図１の点線Ｂで囲んだ原子炉格納容器の基礎版側周りの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００２３】
本実施例に係る基礎版は、原子力施設の建屋の土台となるものであり、免震装置を備えた構成となっている。ここで、原子力施設の建屋としては、例えば、原子炉格納容器や、核燃料の再処理施設等があるが、以下では、原子力施設の建屋として原子炉格納容器および補助建屋を適用した場合について説明する。
【００２４】
図１は、本実施例に係る基礎版を適用した原子力施設を側面から見たときの断面図であり、図２は、図１の基礎版をＡ−Ａ’線で切断したときの断面図である。図１に示すように、原子力施設１は、地盤７上に設けられた基礎版５と、基礎版５上に設けられた原子炉格納容器６と、原子炉格納容器６を挟むように設けられた２つの補助建屋８と、を備えている。図２に示すように、基礎版５は、平面視方形状に形成されており、原子炉格納容器６は、基礎版５の中央に配設されている。２つの補助建屋８は、原子炉格納容器６を挟んで、基礎版５の両端部（図示左右端部）に配設されている。
【００２５】
原子炉格納容器６は、基礎版５上に設置された円筒部１５と、円筒部１５上に配設されたドーム部１６とで一体に構成されている。円筒部１５は、円筒形状に形成されており、基礎版５側からドーム部１６側へ向かってストレートに形成され、ドーム部１６は、半球状に形成されている。
【００２６】
図３は、図１の点線Ｂで囲んだ原子炉格納容器の基礎版側周りの部分断面図である。図３に示すように、原子炉格納容器６の壁体１０、すなわち、円筒部１５およびドーム部１６の壁体１０は、内壁面となるライナプレート２０と、外壁面となる外壁鋼板２１と、外壁鋼板２１の内壁側に付設された容器側船殻構造部２２と、を有しており、ライナプレート２０と外壁鋼板２１との間には、コンクリート２３が打設されている。
【００２７】
ライナプレート２０は、鋼板で構成されており、原子炉格納容器６の内部を気密に保持可能なように、原子炉格納容器６の全ての内面に設けられている。ライナプレート２０の外壁側には、マトリクス状に配置された複数のライナ用アンカー２５が付設されている。これにより、複数のライナ用アンカー２５は、コンクリート２３に対しライナプレート２０を剥離させることなく、ライナプレート２０をコンクリート２３へ好適に固定することができる。
【００２８】
外壁鋼板２１は、ライナプレート２０と同様に、鋼板で構成されており、外壁鋼板２１の内壁側には、容器側船殻構造部２２が溶接により付設されている。容器側船殻構造部２２は、水平方向に延在するように配設された複数の水平補強リブ２６と、鉛直方向に延在するように配設された複数の鉛直補強リブ（図示省略）とによって、格子状に形成されている。各水平補強リブ２６および各鉛直補強リブは、断面Ｔ字状に形成された鋼板を用いて構成されている。
【００２９】
上記のように形成された原子炉格納容器６には、図１に示すように、原子炉２８を含む一次冷却系統が収容されている。原子炉２８は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）である。また、原子炉格納容器６には、核燃料を取り替える際に使用される冷却水を貯留可能な貯水ピット２９が設けられている。図２に示すように、原子炉２８は、原子炉格納容器６の中心に設けられ、また、貯水ピット２９は、原子炉２８の周囲を取り囲むように設けられている。
【００３０】
次に、図１および２を参照して、補助建屋８について説明する。各補助建屋８は、原子炉格納容器６に隣接して、基礎版５上に設置されている。各補助建屋８は、その内部に、原子力施設１をコントロールするための制御室や、原子炉２８内の核燃料を交換するための燃料取扱室等が設けられている。
【００３１】
続いて、地盤７上に配設された基礎版５について説明する。基礎版５は、例えば、水平面内における横方向の長さおよび縦方向の長さが８０ｍ〜１２０ｍとなる大きなものであり、上記した原子炉格納容器６を設置可能に構成されている。基礎版５は、地盤７上に配設された下部基礎版３０と、下部基礎版３０の鉛直方向の上方側に間を空けて配設された上部基礎版３１と、下部基礎版３０と上部基礎版３１との間に介設された複数の免震装置３２と、で構成されている。
【００３２】
下部基礎版３０は、内部に鉄筋を組み込んだ鉄筋コンクリート構造（ＲＣ構造）となっている。下部基礎版３０は、平坦に造成した地盤７上に、その表面（上面）が平坦となるように、正方体状または長方体状に建造される。
【００３３】
免震装置３２は、周知の構成であり、下部基礎版３０の上面と上部基礎版３１の下面との間に設けられている。免震装置３２は、円盤状のゴム材と円盤状の鋼板とを交互に積層した多層免震構造を有しており、その下側を下部基礎版３０の上面に固定し、その上側を上部基礎版３１の下面に固定して配設されている。
【００３４】
上部基礎版３１は、内部に基礎側船殻構造部４１を組み込んだ鋼板コンクリート構造（ＳＣ構造）となっている。上部基礎版３１は、複数の免震装置３２を介して下部基礎版３０と対向する下側版部３１ｂと、下側版部３１ｂの上方に設けられた上側版部３１ａとで、一体に形成されている。下側版部３１ｂは、その裏面（下面）が平坦となるように、長方体形状に形成されている。上側版部３１ａは、長方体形状に形成され、下側版部３１ｂの上面から上方へ向けて突出するように下側版部３１ｂの中央に設けられている。つまり、上部基礎版３１は、その中央が高く、その両端部が低い、段付きの基礎版となっている。
【００３５】
また、上部基礎版３１の内部、すなわち上側版部３１ａの内部には、上記した基礎側船殻構造部４１と、原子炉格納容器６の基礎となる容器基礎部３９と、原子力施設１で使用される機器Ｋを収容可能な複数の機器室Ｓと、が設けられている。
【００３６】
容器基礎部３９は、上方に配設される原子炉格納容器６に沿って円環状に設けられている（図２参照）。容器基礎部３９の径方向における厚みは、原子炉格納容器６の壁体１０の厚みよりも、厚く形成されている。ここで、図３に示すように、原子炉格納容器６の基端部は、容器基礎部３９の内部に嵌め込んで設けられている。
【００３７】
また、原子炉格納容器６の内部における底面、すなわち原子炉格納容器６で囲われた上部基礎版３１（上側版部３１ａ）の上面には、底部ライナプレート５０が配設されている。底部ライナプレート５０は、原子炉格納容器６の底面の全域に設けられ、原子炉格納容器６の内壁に設けられたライナプレート２０に、溶接によって気密に接合される。これにより、原子炉格納容器６の内側は、ライナプレート２０と底部ライナプレート５０とにより覆われるため、原子炉格納容器６の内部は気密に保持される。また、底部ライナプレート５０の上方には、原子炉格納容器６内のフロア面となるグラウト５１がコンクリートを打設することによって構成されている。
【００３８】
図２に示すように、上部基礎版３１に組み込まれた基礎側船殻構造部４１は、水平面内において横方向（図示左右方向）に延設された複数の横断補強リブ４２（第１補強リブ）と、各横断補強リブ４２に直交するように縦方向（図示上下方向）に延設された複数の縦断補強リブ４３（第２補強リブ）とで格子状に構成されている。各横断補強リブ４２および各縦断補強リブ４３は、断面Ｔ字状に形成された鋼板を用いて構成されている。このとき、上側版部３１ａの内部には、各横断補強リブ４２および縦断補強リブ４３によって区画された基礎版内空間が複数設けられている。そして、区画された複数の基礎版内空間内に、上記の複数の機器室Ｓが形成されている。このため、横断補強リブ４２および縦断補強リブ４３の一部は、機器室Ｓを区画する壁体として用いられている。このとき、複数の機器室Ｓは、原子炉格納容器６の内部を気密に覆うライナプレート２０および底部ライナプレート５０の外側に設けられている。
【００３９】
上記のように構成された各機器室Ｓは、その内部に各種機器Ｋを収容可能に構成されている。このとき、各機器室Ｓの内部に配設される機器Ｋは、原子炉格納容器６の内部に配設される原子炉２８や貯水ピット２９の位置に応じて、適切なものが配置される。具体的には、図２に示すように、容器基礎部３９内において、横方向の一方側（図示左側）に配設された上下２つの機器室Ｓ１の内部と、横方向の他方側（図示右側）に配設された上下２つの機器室Ｓ１の内部とには、機器Ｋ１として揚水ポンプが設けられている。揚水ポンプＫ１は、原子炉格納容器６の上方内部に設けられた図示しない設備に冷却水を供給するものである。このため、上記した計４つの機器室Ｓ１は、ポンプ室Ｓ１としてそれぞれ用いられている。
【００４０】
各ポンプ室Ｓ１は、上記した貯水ピット２９の直下に位置している。そして、ポンプ室Ｓ１に配置された揚水ポンプＫ１の流入口側には、流入側接続配管（第１接続配管）６０を介して貯水ピット２９が接続されている。以上から、貯水ピット２９の直下に位置する機器室Ｓ１に、揚水ポンプＫ１を配置したため、流入側接続配管６０を短くすることができ、配管の引き廻しを簡易な構成とすることができる。なお、揚水ポンプＫ１の流出口側には、流出側接続配管（図示省略）を介して、上記した設備が接続されている。
【００４１】
従って、貯水ピット２９から流出した冷却水が、流入側接続配管６０を介して揚水ポンプＫ１に送り込まれると、揚水ポンプＫ１は、送り込まれた冷却水を、流出側接続配管を介して原子炉格納容器６内の上方にある設備へ供給する。
【００４２】
また、図２に示すように、容器基礎部３９内における他の機器室Ｓについても、上記と同様に、原子炉格納容器６の内部に配設される設備の位置に応じて、適切な機器Ｋが配置される。以下、簡単に説明するに、中央の２つの機器室Ｓ２の内部には、機器Ｋとして給水ポンプＫ２が設けられている。給水ポンプＫ２は、原子炉２８へ向けて冷却水を供給するものである。このため、２つの機器室Ｓ２は、ポンプ室Ｓ２としてそれぞれ用いられている。そして、このポンプＫ２の流出口側には、流出側接続配管（第２接続配管）６２を介して原子炉２８が接続されている。以上から、原子炉２８の下方に位置する機器室Ｓ２に、給水ポンプＫ２を配置したため、流出側接続配管６２を短くすることができ、配管の引き廻しを簡易な構成とすることができる。
【００４３】
さらに、図２に示すように、中央の２つの機器室Ｓ３の内部には、機器Ｋとして冷却器Ｋ３が設けられている。このため、２つの機器室Ｓ３は、冷却室Ｓ３としてそれぞれ用いられている。
【００４４】
このように形成された機器室Ｓには、機器室出入口６５を介して、基礎版５の外部と往来するための機器室側通路６７が、上部基礎版３１の上側版部３１ａに連通して設けられている。また、下側版部３１ｂ上に設けられた補助建屋８の最下にある機器室には、補助建屋出入口６６を介して、補助建屋８の外部と往来するための補助建屋側通路６８が、補助建屋８に連通して設けられている。そして、この機器室側通路６７と補助建屋側通路６８とは、連なって設けられており、これにより、上部基礎版３１の内部に設けられた機器室Ｓと、補助建屋８に設けられた機器室との往来を可能にしている。
【００４５】
ここで、上記のように構成された基礎版５の上方に、原子炉格納容器６や補助建屋８等の建屋を建造する際の免震設計について説明する。免震設計を行う場合、建屋は、基礎版５の上面から大きな振動が発生するため、基礎版５の上方に設けられる建屋の重心がどのくらいの高さにあるか、建屋の重心における質量がどのくらいであるか等を考慮して設計される。この場合、機器室Ｓは、基礎版５の内部に設けられているため、大きな振動を考慮する必要はない。
【００４６】
以上の構成によれば、原子力施設１は、上部基礎版３１の内部に機器室Ｓを設けた分、補助建屋８の大きさを小さくすることができる。また、従来のように原子炉格納容器６の内部に機器室Ｓを設ける必要がないため、機器室Ｓを設けた分、原子炉格納容器６の高さを高くする必要もない。これにより、原子炉格納容器６の高さを変える必要がないため、より高い免震性能を確保することができる。以上から、原子力施設１は、免震性能を確保しつつ、補助建屋８の大きさを小さくすることができる。
【００４７】
また、上部基礎版３１において、横断補強リブ４２と縦断補強リブ４３とで区画された空間に機器室Ｓを設けることができる。このため、基礎側船殻構造部４１によって得られる上部基礎版３１の構造強度を損なうことなく、機器室Ｓを設けることができる。
【００４８】
また、上部基礎版３１の下面を平坦にすることで、免震装置３２の取替えを容易に行うことが可能となり、また、プラント（原子力施設）のリプレースの際の作業の負担を軽減することができる。
【００４９】
また、貯水ピット２９の直下の機器室Ｓ１に揚水ポンプＫ１を配設することができるため、貯水ピット２９に貯留した冷却水を、揚水ポンプＫ１へ向けて好適に流出させることができる。また、貯水ピット２９と揚水ポンプＫ１とを接続する流入側接続配管６０を短くすることができるため、配管の引き廻しの構成を簡易なものとすることができる。
【００５０】
また、機器室Ｓは、ライナプレート２０および底部ライナプレート５０によって覆われた原子炉格納容器６の外側に形成することができる。このため、原子炉格納容器６の内部の圧力が上昇した場合、原子炉格納容器６の内部の雰囲気が、機器室Ｓに流入する虞を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明に係る原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設は、原子炉格納容器の土台となる基礎版に用いることが有用であり、特に、内部に船殻構造部が組み込まれた上部基礎版に適用する場合に適している。
【符号の説明】
【００５２】
１ 原子力施設
５ 基礎版
６ 原子炉格納容器
７ 地盤
８ 補助建屋
２０ ライナプレート
２２ 容器側船殻構造部
２８ 原子炉
２９ 貯水ピット
３０ 下部基礎版
３１ 上部基礎版
３２ 免震装置
３９ 容器基礎部
４１ 基礎側船殻構造部
４２ 横断補強リブ
４３ 縦断補強リブ
５０ 底部ライナプレート
５１ グラウト
６０ 流入側接続配管
６２ 流出側接続配管
Ｓ 機器室
Ｓ１ ポンプ室
Ｓ２ ポンプ室
Ｓ３ 冷却室
Ｋ 機器
Ｋ１ 揚水ポンプ
Ｋ２ 給水ポンプ
Ｋ３ 冷却器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力施設の建屋の土台となる原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力施設の建屋として、原子炉格納容器があり、原子炉格納容器は、基礎版上に設けられている。ここで、特許文献１には、原子炉格納容器を有する原子力施設が記載されている。この原子力施設は、原子炉格納容器と、原子炉格納容器の下方に設けられた機器室とを有している。このとき、原子炉格納容器の内部には、サプレッションプールが設けられており、サプレッションプールは、機器室の上方に位置して設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２８２２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の原子力施設は、基礎版上に、機器室および原子炉格納容器が設けられている。具体的に、機器室は、基礎版の上方に設けられ、原子炉格納容器の下方に設けられていることから、機器室は、基礎版と原子炉格納容器との間に設けられている。このため、従来の原子力施設は、機器室が基礎版の上方にある分、原子炉格納容器の高さが高くなり、耐震性が低減する。ここで、原子力施設の耐震（免震）設計は、十分な剛性を有する基礎版の表面（上面）を基準としており、基礎版に対し、原子力施設の重心位置が高くなればなるほど、耐震（免震）性が低減する。このため、従来の原子力施設は、原子炉格納容器の高さが高くなる分、重心位置が高くなるため、地震等の振動に対して、弱い構造となる。
【０００５】
そこで、本発明は、免震性能を確保しつつ、上面に配設される原子力施設の建屋を小型化することができる原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の原子力施設の建屋の基礎版は、地盤上に設けられた下部基礎版と、免震装置を介して下部基礎版の上方に設けられた上部基礎版と、を備え、上部基礎版の内部には、機器を配設可能な機器室が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、上部基礎版の内部に機器室を設けることができる。このため、基礎版上に設けられる原子力施設の建屋に形成される複数の機器室のうち、その一部を、上部基礎版内に設けられる機器室に移設することができる。このため、機器室を移設した分、原子力施設の建屋を小型化することが可能となる。また、機器室を上部基礎版の内部に設けたことにより、従来のように機器室を設けた分、建屋の高さを高くする必要がない。このため、上部基礎版上に設けられる建屋は、免震性能を容易に確保することが可能となる。
【０００８】
この場合、上部基礎版の内部には、一方向に延設された第１補強リブと、第１補強リブに交差して延設された第２補強リブとで格子状に構成された船殻構造部が設けられ、機器室は、第１補強リブと第２補強リブとで区画された基礎版内空間に設けられていることが、好ましい。
【０００９】
この構成によれば、第１補強リブと第２補強リブとで区画された基礎版内空間に機器室を設けることができる。このため、船殻構造部によって得られる上部基礎版の構造強度を損なうことなく、機器室を設けることができる。
【００１０】
この場合、上部基礎版の下部側の面は、全面に亘って平坦となっていることが、好ましい。
【００１１】
この構成によれば、上部基礎版の下部側の面を平坦にすることで、上部基礎版上に設けられた建屋の移設を容易に行うことが可能となる。
【００１２】
本発明の原子力施設は、上記の原子力施設の建屋の基礎版と、上部基礎版上に設けられた建屋としての原子炉格納容器と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、上部基礎版の内部に機器室を設けることができるため、上部基礎版上に設けられる建屋を小型化することができると共に、建屋の免震性能を容易に確保することができる。
【００１４】
この場合、原子炉格納容器の内部には、冷却水を貯留可能な貯水ピットが設けられ、貯水ピットの下方に位置する機器室には、機器として、貯水ピットから流出した冷却水を汲み上げ可能な揚水ポンプが設けられ、貯水ピットと揚水ポンプとを接続する第１接続配管をさらに備えたことが、好ましい。
【００１５】
この構成によれば、貯水ピットの下方の機器室に揚水ポンプを配設することができるため、貯水ピットに貯留した冷却水を、揚水ポンプへ向けて好適に流出させることができる。また、貯水ピットと揚水ポンプとを接続する第１接続配管を短くすることができるため、配管の引き廻しの構成を簡易なものとすることができる。
【００１６】
この場合、原子炉格納容器の内部には、原子炉が設けられ、原子炉の下方に位置する機器室には、機器として、原子炉に冷却水を供給可能な給水ポンプが設けられ、原子炉と給水ポンプとを接続する第２接続配管をさらに備えたことが、好ましい。
【００１７】
この構成によれば、原子炉の下方の機器室に給水ポンプを配設することができるため、原子炉と給水ポンプとを接続する第２接続配管を短くすることができ、これにより、配管の引き廻しの構成を簡易なものとすることができる。
【００１８】
この場合、原子炉格納容器には、上部基礎版と原子炉格納容器とで区画された内部空間の内面を被覆するライナプレートが設けられ、機器室は、ライナプレートの外側にあることが、好ましい。
【００１９】
この構成によれば、原子炉格納容器の内部と機器室とを、ライナプレートによって区画することができる。このため、原子炉格納容器の内部の圧力が上昇した場合、原子炉格納容器の内部の雰囲気が、機器室に流入する虞を低減することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設によれば、上部基礎版の内部に機器室を設けたことにより、上部基礎版上に設けられる建屋を小型化することができると共に、免震性能を容易に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施例に係る基礎版を適用した原子力施設を側面から見たときの断面図である。
【図２】図２は、図１の基礎版をＡ−Ａ’線で切断したときの断面図である。
【図３】図３は、図１の点線Ｂで囲んだ原子炉格納容器の基礎版側周りの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００２３】
本実施例に係る基礎版は、原子力施設の建屋の土台となるものであり、免震装置を備えた構成となっている。ここで、原子力施設の建屋としては、例えば、原子炉格納容器や、核燃料の再処理施設等があるが、以下では、原子力施設の建屋として原子炉格納容器および補助建屋を適用した場合について説明する。
【００２４】
図１は、本実施例に係る基礎版を適用した原子力施設を側面から見たときの断面図であり、図２は、図１の基礎版をＡ−Ａ’線で切断したときの断面図である。図１に示すように、原子力施設１は、地盤７上に設けられた基礎版５と、基礎版５上に設けられた原子炉格納容器６と、原子炉格納容器６を挟むように設けられた２つの補助建屋８と、を備えている。図２に示すように、基礎版５は、平面視方形状に形成されており、原子炉格納容器６は、基礎版５の中央に配設されている。２つの補助建屋８は、原子炉格納容器６を挟んで、基礎版５の両端部（図示左右端部）に配設されている。
【００２５】
原子炉格納容器６は、基礎版５上に設置された円筒部１５と、円筒部１５上に配設されたドーム部１６とで一体に構成されている。円筒部１５は、円筒形状に形成されており、基礎版５側からドーム部１６側へ向かってストレートに形成され、ドーム部１６は、半球状に形成されている。
【００２６】
図３は、図１の点線Ｂで囲んだ原子炉格納容器の基礎版側周りの部分断面図である。図３に示すように、原子炉格納容器６の壁体１０、すなわち、円筒部１５およびドーム部１６の壁体１０は、内壁面となるライナプレート２０と、外壁面となる外壁鋼板２１と、外壁鋼板２１の内壁側に付設された容器側船殻構造部２２と、を有しており、ライナプレート２０と外壁鋼板２１との間には、コンクリート２３が打設されている。
【００２７】
ライナプレート２０は、鋼板で構成されており、原子炉格納容器６の内部を気密に保持可能なように、原子炉格納容器６の全ての内面に設けられている。ライナプレート２０の外壁側には、マトリクス状に配置された複数のライナ用アンカー２５が付設されている。これにより、複数のライナ用アンカー２５は、コンクリート２３に対しライナプレート２０を剥離させることなく、ライナプレート２０をコンクリート２３へ好適に固定することができる。
【００２８】
外壁鋼板２１は、ライナプレート２０と同様に、鋼板で構成されており、外壁鋼板２１の内壁側には、容器側船殻構造部２２が溶接により付設されている。容器側船殻構造部２２は、水平方向に延在するように配設された複数の水平補強リブ２６と、鉛直方向に延在するように配設された複数の鉛直補強リブ（図示省略）とによって、格子状に形成されている。各水平補強リブ２６および各鉛直補強リブは、断面Ｔ字状に形成された鋼板を用いて構成されている。
【００２９】
上記のように形成された原子炉格納容器６には、図１に示すように、原子炉２８を含む一次冷却系統が収容されている。原子炉２８は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）である。また、原子炉格納容器６には、核燃料を取り替える際に使用される冷却水を貯留可能な貯水ピット２９が設けられている。図２に示すように、原子炉２８は、原子炉格納容器６の中心に設けられ、また、貯水ピット２９は、原子炉２８の周囲を取り囲むように設けられている。
【００３０】
次に、図１および２を参照して、補助建屋８について説明する。各補助建屋８は、原子炉格納容器６に隣接して、基礎版５上に設置されている。各補助建屋８は、その内部に、原子力施設１をコントロールするための制御室や、原子炉２８内の核燃料を交換するための燃料取扱室等が設けられている。
【００３１】
続いて、地盤７上に配設された基礎版５について説明する。基礎版５は、例えば、水平面内における横方向の長さおよび縦方向の長さが８０ｍ〜１２０ｍとなる大きなものであり、上記した原子炉格納容器６を設置可能に構成されている。基礎版５は、地盤７上に配設された下部基礎版３０と、下部基礎版３０の鉛直方向の上方側に間を空けて配設された上部基礎版３１と、下部基礎版３０と上部基礎版３１との間に介設された複数の免震装置３２と、で構成されている。
【００３２】
下部基礎版３０は、内部に鉄筋を組み込んだ鉄筋コンクリート構造（ＲＣ構造）となっている。下部基礎版３０は、平坦に造成した地盤７上に、その表面（上面）が平坦となるように、正方体状または長方体状に建造される。
【００３３】
免震装置３２は、周知の構成であり、下部基礎版３０の上面と上部基礎版３１の下面との間に設けられている。免震装置３２は、円盤状のゴム材と円盤状の鋼板とを交互に積層した多層免震構造を有しており、その下側を下部基礎版３０の上面に固定し、その上側を上部基礎版３１の下面に固定して配設されている。
【００３４】
上部基礎版３１は、内部に基礎側船殻構造部４１を組み込んだ鋼板コンクリート構造（ＳＣ構造）となっている。上部基礎版３１は、複数の免震装置３２を介して下部基礎版３０と対向する下側版部３１ｂと、下側版部３１ｂの上方に設けられた上側版部３１ａとで、一体に形成されている。下側版部３１ｂは、その裏面（下面）が平坦となるように、長方体形状に形成されている。上側版部３１ａは、長方体形状に形成され、下側版部３１ｂの上面から上方へ向けて突出するように下側版部３１ｂの中央に設けられている。つまり、上部基礎版３１は、その中央が高く、その両端部が低い、段付きの基礎版となっている。
【００３５】
また、上部基礎版３１の内部、すなわち上側版部３１ａの内部には、上記した基礎側船殻構造部４１と、原子炉格納容器６の基礎となる容器基礎部３９と、原子力施設１で使用される機器Ｋを収容可能な複数の機器室Ｓと、が設けられている。
【００３６】
容器基礎部３９は、上方に配設される原子炉格納容器６に沿って円環状に設けられている（図２参照）。容器基礎部３９の径方向における厚みは、原子炉格納容器６の壁体１０の厚みよりも、厚く形成されている。ここで、図３に示すように、原子炉格納容器６の基端部は、容器基礎部３９の内部に嵌め込んで設けられている。
【００３７】
また、原子炉格納容器６の内部における底面、すなわち原子炉格納容器６で囲われた上部基礎版３１（上側版部３１ａ）の上面には、底部ライナプレート５０が配設されている。底部ライナプレート５０は、原子炉格納容器６の底面の全域に設けられ、原子炉格納容器６の内壁に設けられたライナプレート２０に、溶接によって気密に接合される。これにより、原子炉格納容器６の内側は、ライナプレート２０と底部ライナプレート５０とにより覆われるため、原子炉格納容器６の内部は気密に保持される。また、底部ライナプレート５０の上方には、原子炉格納容器６内のフロア面となるグラウト５１がコンクリートを打設することによって構成されている。
【００３８】
図２に示すように、上部基礎版３１に組み込まれた基礎側船殻構造部４１は、水平面内において横方向（図示左右方向）に延設された複数の横断補強リブ４２（第１補強リブ）と、各横断補強リブ４２に直交するように縦方向（図示上下方向）に延設された複数の縦断補強リブ４３（第２補強リブ）とで格子状に構成されている。各横断補強リブ４２および各縦断補強リブ４３は、断面Ｔ字状に形成された鋼板を用いて構成されている。このとき、上側版部３１ａの内部には、各横断補強リブ４２および縦断補強リブ４３によって区画された基礎版内空間が複数設けられている。そして、区画された複数の基礎版内空間内に、上記の複数の機器室Ｓが形成されている。このため、横断補強リブ４２および縦断補強リブ４３の一部は、機器室Ｓを区画する壁体として用いられている。このとき、複数の機器室Ｓは、原子炉格納容器６の内部を気密に覆うライナプレート２０および底部ライナプレート５０の外側に設けられている。
【００３９】
上記のように構成された各機器室Ｓは、その内部に各種機器Ｋを収容可能に構成されている。このとき、各機器室Ｓの内部に配設される機器Ｋは、原子炉格納容器６の内部に配設される原子炉２８や貯水ピット２９の位置に応じて、適切なものが配置される。具体的には、図２に示すように、容器基礎部３９内において、横方向の一方側（図示左側）に配設された上下２つの機器室Ｓ１の内部と、横方向の他方側（図示右側）に配設された上下２つの機器室Ｓ１の内部とには、機器Ｋ１として揚水ポンプが設けられている。揚水ポンプＫ１は、原子炉格納容器６の上方内部に設けられた図示しない設備に冷却水を供給するものである。このため、上記した計４つの機器室Ｓ１は、ポンプ室Ｓ１としてそれぞれ用いられている。
【００４０】
各ポンプ室Ｓ１は、上記した貯水ピット２９の直下に位置している。そして、ポンプ室Ｓ１に配置された揚水ポンプＫ１の流入口側には、流入側接続配管（第１接続配管）６０を介して貯水ピット２９が接続されている。以上から、貯水ピット２９の直下に位置する機器室Ｓ１に、揚水ポンプＫ１を配置したため、流入側接続配管６０を短くすることができ、配管の引き廻しを簡易な構成とすることができる。なお、揚水ポンプＫ１の流出口側には、流出側接続配管（図示省略）を介して、上記した設備が接続されている。
【００４１】
従って、貯水ピット２９から流出した冷却水が、流入側接続配管６０を介して揚水ポンプＫ１に送り込まれると、揚水ポンプＫ１は、送り込まれた冷却水を、流出側接続配管を介して原子炉格納容器６内の上方にある設備へ供給する。
【００４２】
また、図２に示すように、容器基礎部３９内における他の機器室Ｓについても、上記と同様に、原子炉格納容器６の内部に配設される設備の位置に応じて、適切な機器Ｋが配置される。以下、簡単に説明するに、中央の２つの機器室Ｓ２の内部には、機器Ｋとして給水ポンプＫ２が設けられている。給水ポンプＫ２は、原子炉２８へ向けて冷却水を供給するものである。このため、２つの機器室Ｓ２は、ポンプ室Ｓ２としてそれぞれ用いられている。そして、このポンプＫ２の流出口側には、流出側接続配管（第２接続配管）６２を介して原子炉２８が接続されている。以上から、原子炉２８の下方に位置する機器室Ｓ２に、給水ポンプＫ２を配置したため、流出側接続配管６２を短くすることができ、配管の引き廻しを簡易な構成とすることができる。
【００４３】
さらに、図２に示すように、中央の２つの機器室Ｓ３の内部には、機器Ｋとして冷却器Ｋ３が設けられている。このため、２つの機器室Ｓ３は、冷却室Ｓ３としてそれぞれ用いられている。
【００４４】
このように形成された機器室Ｓには、機器室出入口６５を介して、基礎版５の外部と往来するための機器室側通路６７が、上部基礎版３１の上側版部３１ａに連通して設けられている。また、下側版部３１ｂ上に設けられた補助建屋８の最下にある機器室には、補助建屋出入口６６を介して、補助建屋８の外部と往来するための補助建屋側通路６８が、補助建屋８に連通して設けられている。そして、この機器室側通路６７と補助建屋側通路６８とは、連なって設けられており、これにより、上部基礎版３１の内部に設けられた機器室Ｓと、補助建屋８に設けられた機器室との往来を可能にしている。
【００４５】
ここで、上記のように構成された基礎版５の上方に、原子炉格納容器６や補助建屋８等の建屋を建造する際の免震設計について説明する。免震設計を行う場合、建屋は、基礎版５の上面から大きな振動が発生するため、基礎版５の上方に設けられる建屋の重心がどのくらいの高さにあるか、建屋の重心における質量がどのくらいであるか等を考慮して設計される。この場合、機器室Ｓは、基礎版５の内部に設けられているため、大きな振動を考慮する必要はない。
【００４６】
以上の構成によれば、原子力施設１は、上部基礎版３１の内部に機器室Ｓを設けた分、補助建屋８の大きさを小さくすることができる。また、従来のように原子炉格納容器６の内部に機器室Ｓを設ける必要がないため、機器室Ｓを設けた分、原子炉格納容器６の高さを高くする必要もない。これにより、原子炉格納容器６の高さを変える必要がないため、より高い免震性能を確保することができる。以上から、原子力施設１は、免震性能を確保しつつ、補助建屋８の大きさを小さくすることができる。
【００４７】
また、上部基礎版３１において、横断補強リブ４２と縦断補強リブ４３とで区画された空間に機器室Ｓを設けることができる。このため、基礎側船殻構造部４１によって得られる上部基礎版３１の構造強度を損なうことなく、機器室Ｓを設けることができる。
【００４８】
また、上部基礎版３１の下面を平坦にすることで、免震装置３２の取替えを容易に行うことが可能となり、また、プラント（原子力施設）のリプレースの際の作業の負担を軽減することができる。
【００４９】
また、貯水ピット２９の直下の機器室Ｓ１に揚水ポンプＫ１を配設することができるため、貯水ピット２９に貯留した冷却水を、揚水ポンプＫ１へ向けて好適に流出させることができる。また、貯水ピット２９と揚水ポンプＫ１とを接続する流入側接続配管６０を短くすることができるため、配管の引き廻しの構成を簡易なものとすることができる。
【００５０】
また、機器室Ｓは、ライナプレート２０および底部ライナプレート５０によって覆われた原子炉格納容器６の外側に形成することができる。このため、原子炉格納容器６の内部の圧力が上昇した場合、原子炉格納容器６の内部の雰囲気が、機器室Ｓに流入する虞を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明に係る原子力施設の建屋の基礎版および原子力施設は、原子炉格納容器の土台となる基礎版に用いることが有用であり、特に、内部に船殻構造部が組み込まれた上部基礎版に適用する場合に適している。
【符号の説明】
【００５２】
１ 原子力施設
５ 基礎版
６ 原子炉格納容器
７ 地盤
８ 補助建屋
２０ ライナプレート
２２ 容器側船殻構造部
２８ 原子炉
２９ 貯水ピット
３０ 下部基礎版
３１ 上部基礎版
３２ 免震装置
３９ 容器基礎部
４１ 基礎側船殻構造部
４２ 横断補強リブ
４３ 縦断補強リブ
５０ 底部ライナプレート
５１ グラウト
６０ 流入側接続配管
６２ 流出側接続配管
Ｓ 機器室
Ｓ１ ポンプ室
Ｓ２ ポンプ室
Ｓ３ 冷却室
Ｋ 機器
Ｋ１ 揚水ポンプ
Ｋ２ 給水ポンプ
Ｋ３ 冷却器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤上に設けられた下部基礎版と、
免震装置を介して前記下部基礎版の上方に設けられた上部基礎版と、を備え、
前記上部基礎版の内部には、機器を配設可能な機器室が設けられていることを特徴とする原子力施設の建屋の基礎版。
【請求項２】
前記上部基礎版の内部には、
一方向に延設された第１補強リブと、前記第１補強リブに交差して延設された第２補強リブとで格子状に構成された船殻構造部が設けられ、
前記機器室は、前記第１補強リブと前記第２補強リブとで区画された基礎版内空間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の原子力施設の建屋の基礎版。
【請求項３】
前記上部基礎版の下部側の面は、全面に亘って平坦となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の原子力施設の建屋の基礎版。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の原子力施設の建屋の基礎版と、
前記上部基礎版上に設けられた建屋としての原子炉格納容器と、を備えたことを特徴とする原子力施設。
【請求項５】
前記原子炉格納容器の内部には、冷却水を貯留可能な貯水ピットが設けられ、
前記貯水ピットの下方に位置する前記機器室には、前記機器として、前記貯水ピットから流出した前記冷却水を汲み上げ可能な揚水ポンプが設けられ、
前記貯水ピットと前記揚水ポンプとを接続する第１接続配管をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の原子力施設。
【請求項６】
前記原子炉格納容器の内部には、原子炉が設けられ、
前記原子炉の下方に位置する前記機器室には、前記機器として、前記原子炉に冷却水を供給可能な給水ポンプが設けられ、
前記原子炉と前記給水ポンプとを接続する第２接続配管をさらに備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の原子力施設。
【請求項７】
前記原子炉格納容器には、前記上部基礎版と前記原子炉格納容器とで区画された内部空間の内面を被覆するライナプレートが設けられ、
前記機器室は、前記ライナプレートの外側にあることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の原子力施設。
【請求項１】
地盤上に設けられた下部基礎版と、
免震装置を介して前記下部基礎版の上方に設けられた上部基礎版と、を備え、
前記上部基礎版の内部には、機器を配設可能な機器室が設けられていることを特徴とする原子力施設の建屋の基礎版。
【請求項２】
前記上部基礎版の内部には、
一方向に延設された第１補強リブと、前記第１補強リブに交差して延設された第２補強リブとで格子状に構成された船殻構造部が設けられ、
前記機器室は、前記第１補強リブと前記第２補強リブとで区画された基礎版内空間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の原子力施設の建屋の基礎版。
【請求項３】
前記上部基礎版の下部側の面は、全面に亘って平坦となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の原子力施設の建屋の基礎版。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の原子力施設の建屋の基礎版と、
前記上部基礎版上に設けられた建屋としての原子炉格納容器と、を備えたことを特徴とする原子力施設。
【請求項５】
前記原子炉格納容器の内部には、冷却水を貯留可能な貯水ピットが設けられ、
前記貯水ピットの下方に位置する前記機器室には、前記機器として、前記貯水ピットから流出した前記冷却水を汲み上げ可能な揚水ポンプが設けられ、
前記貯水ピットと前記揚水ポンプとを接続する第１接続配管をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の原子力施設。
【請求項６】
前記原子炉格納容器の内部には、原子炉が設けられ、
前記原子炉の下方に位置する前記機器室には、前記機器として、前記原子炉に冷却水を供給可能な給水ポンプが設けられ、
前記原子炉と前記給水ポンプとを接続する第２接続配管をさらに備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の原子力施設。
【請求項７】
前記原子炉格納容器には、前記上部基礎版と前記原子炉格納容器とで区画された内部空間の内面を被覆するライナプレートが設けられ、
前記機器室は、前記ライナプレートの外側にあることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の原子力施設。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１６３９２７（Ｐ２０１１−１６３９２７Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６８８１（Ｐ２０１０−２６８８１）
【出願日】平成２２年２月９日（２０１０．２．９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月９日（２０１０．２．９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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