原子炉格納容器の壁体構造および原子炉格納容器の壁体建造方法
【課題】所定の強度を確保しつつ、気密性を確保すると共に、簡易な構成とすることができる原子炉格納容器の壁体構造等を提供する。
【解決手段】内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器１の壁体構造において、内壁側に配設されたライナプレート２５と、ライナプレート２５の外壁側に配設され、内壁側に付設された船殻構造部２７を有する外壁鋼板２６と、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に充填されたコンクリート部と、を備え、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とは非連結状態となっている。
【解決手段】内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器１の壁体構造において、内壁側に配設されたライナプレート２５と、ライナプレート２５の外壁側に配設され、内壁側に付設された船殻構造部２７を有する外壁鋼板２６と、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に充填されたコンクリート部と、を備え、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とは非連結状態となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器の壁体構造および原子炉格納容器の壁体建造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子炉格納容器の壁体ではないが、原子力施設の建屋の壁体として、船殻構造の鋼板を二重鋼板とし、その二重鋼板の内部にコンクリートを充填したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この二重の船殻構造の鋼板は、所定の強度を保持すべく、対向する一対の主要鋼板（鋼板主体）の対向面側が連結棒または鋼板（連結梁）で接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４１６６１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、原子炉格納容器の壁体は、異常時に上昇する容器内部の圧力に耐え得るように所定の強度に構成する必要があり、また、原子炉格納容器の内部の雰囲気が容器外に漏えいしないように気密に構成する必要がある。ここで、従来のような壁体を原子炉格納容器に適用する場合、一対の主要鋼板は連結棒または鋼板によって連結されているため、例えば、容器内部の圧力により壁体に応力が加わり、一方の主要鋼板に応力が加わると、連結棒または鋼板を介して他方の主要鋼板に応力が伝わる。このとき、伝達された応力によってコンクリートにひび割れが生じ、他方の主要鋼板が塑性化し損傷する恐れがあるため、他方の主要鋼板で原子炉格納容器の気密性を確保することは困難である。これにより、従来のような壁体を原子炉格納容器に適用するためには、原子炉格納容器の気密性を確保すべく、別途、壁体の内側にライナを設ける必要がある。
【０００５】
しかしながら、二重の船殻構造の鋼板で構成された壁体とライナとを別途それぞれ設けてしまうと、原子炉格納容器の壁体の構造が複雑となると共に、部品点数の増加を招くため、製造コストが増大してしまう問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、所定の強度を確保しつつ、気密性を確保すると共に、簡易な構成とすることができる原子炉格納容器の壁体構造および原子炉格納容器の壁体建造方法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】
【０００７】
本発明の原子炉格納容器の壁体構造は、内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器の壁体構造において、内壁側に配設されたライナプレートと、ライナプレートの外壁側に配設され、内壁側に付設された船殻構造部を有する外壁鋼板と、ライナプレートと外壁鋼板との間に充填されたコンクリート部と、を備え、ライナプレートと外壁鋼板とは非連結状態となっていることを特徴とする。
【０００８】
この場合、船殻構造部は、鉛直方向に延在するように外壁鋼板の内側に付設された鉛直補強リブ、および水平方向に延在するように外壁鋼板の内側に付設された水平補強リブのうち、少なくともいずれか一方を有していることが、好ましい。
【０００９】
この場合、水平補強リブまたは鉛直補強リブには、コンクリートを流通させる打設孔が形成されると共に、コンクリート充填時に内包される空気を除去するための空気抜き穴が形成されることが、好ましい。
【００１０】
この場合、ライナプレートの外壁側には、ライナプレートをコンクリート部へ固定するライナ用アンカーが付設されていることが、好ましい。
【００１１】
この場合、ライナプレートと外壁鋼板との間へのコンクリート充填時において、ライナプレートと外壁鋼板とを連結する連結部材を、さらに備え、連結部材は、コンクリートの硬化後、ライナプレートと外壁鋼板とを非連結とした状態で、コンクリート部に埋設されていることが、好ましい。
【００１２】
この場合、連結部材は、その一方の端部をライナプレートに接続すると共に、その他方の端部を外壁鋼板から突出させて外壁鋼板に接続することで、ライナプレートと外壁鋼板と連結しており、連結部材の突出部を切断して連結部材と外壁鋼板とを非連結状態とすることにより、ライナプレートと外壁鋼板とを非連結状態とすることが、好ましい。
【００１３】
この場合、原子炉格納容器は基礎版上に配設されており、基礎版に設けられ、ライナプレートを定着するライナプレート定着部と、基礎版に設けられ、外壁鋼板を定着する外壁鋼板定着部と、をさらに備え、ライナプレート定着部には、ライナプレートの基端部が接続され、外壁鋼板定着部には、外壁鋼板の基端部が接続され、ライナプレート定着部と、外壁鋼板定着部とは非連結状態となっていることが、好ましい。
【００１４】
この場合、原子炉格納容器の外部と内部とを連通すると共に、船殻構造部に干渉しないようにコンクリート部に設けられたスリーブを、さらに備えたことが、好ましい。
【００１５】
本発明の原子炉格納容器の壁体建造方法は、内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器の壁体を建造する原子炉格納容器の壁体建造方法において、原子炉格納容器の内壁面となるライナプレートを配設するライナプレート配設工程と、ライナプレートに対し、内壁側に付設された船殻構造部を有する外壁鋼板を、外壁側に配設する外壁鋼板配設工程と、ライナプレートと外壁鋼板とを連結部材により連結する連結工程と、連結部材により連結されたライナプレートと外壁鋼板との間にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、コンクリートの硬化後に、連結部材による連結を解除して、ライナプレートと外壁鋼板とを非連結状態とする連結解除工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、ライナプレートと、船殻構造部を有する外壁鋼板とを非連結状態とすることができるため、外壁鋼板に応力が加わっても、ライナプレートに応力が伝わることがない。このため、ライナプレートは、原子炉格納容器を気密に保持することができる。また、壁体とライナプレートとを建造時に別体とすることなく、一体に構成することができるため、原子炉格納容器の壁体構造を簡易なものとすることができる。
【００１７】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、船殻構造部を鉛直補強リブおよび水平補強リブの少なくともいずれか一方で構成することができるため、壁体の強度を異常時に上昇する容器内部の圧力に耐え得る強度とすることができる。
【００１８】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、コンクリートの打設時において、空気が内包しないように、コンクリートを好適に充填することができる。
【００１９】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、ライナプレートをコンクリート部へ好適に固定することができるため、ライナプレートの剥離を生じさせることがない。
【００２０】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、コンクリートの充填時において、ライナプレートと外壁鋼板とを連結することにより、ライナプレートと外壁鋼板との間の距離を一定の距離に維持することができる。これにより、ライナプレートと外壁鋼板との間の距離が、コンクリートの充填により広がることがなく、好適に壁体を構成することができる。一方、コンクリート硬化後に、ライナプレートと外壁鋼板とを非連結状態とすることができるため、外壁鋼板が塑性変形しても、ライナプレートに応力が加わることがなく、ライナプレートは、原子炉格納容器を気密に保持することができる。
【００２１】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、連結部材の突出部を切断することで、ライナプレートと外壁鋼板とを非連結状態とすることができる。
【００２２】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、ライナプレート定着部と外壁鋼板定着部とを非連結状態とすることができるため、外壁鋼板定着部に応力が加わっても、ライナプレート定着部に応力が伝わることがない。
【００２３】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、スリーブを船殻構造部に干渉しないように壁体に配設することができるため、壁体の強度を維持させることができる。
【００２４】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、建造後の原子炉格納容器の壁体は、ライナプレートと、船殻構造部を有する外壁鋼板とが非連結状態となる。これにより、外壁鋼板が塑性変形しても、ライナプレートに応力が加わることがないため、ライナプレートは、原子炉格納容器を気密に保持することができる。また、壁体とライナプレートとを建造時に別体とすることなく、一体に構成することができるため、原子炉格納容器の壁体を簡易な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本実施例に係る原子炉格納容器を鉛直方向に切った断面図である。
【図２】図２は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を分解して表した斜視図である。
【図３】図３は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を水平方向に切った断面図である。
【図４】図４は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を鉛直方向に切った断面図である。
【図５】図５は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体の基礎側を水平方向に切った断面図である。
【図６】図６は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体の基礎側を鉛直方向に切った断面図である。
【図７】図７は、本実施例に係る原子炉格納容器の配管貫通部周りの壁体を水平方向に切った断面図である。
【図８】図８は、本実施例に係る原子炉格納容器の配管貫通部周りの壁体を周方向に切った断面図である。
【図９】図９は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体建造方法に関する一連のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る原子炉格納容器の壁体構造および原子炉格納容器の壁体建造方法について説明する。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】
【００２７】
本実施例に係る原子炉格納容器は、その内部に原子炉を格納可能に構成されており、原子炉としては、例えば、加圧水型原子炉が用いられている。
【００２８】
ここで、図１は、本実施例に係る原子炉格納容器を鉛直方向に切った断面図であり、図２は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を分解して表した斜視図である。また、図３は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を水平方向に切った断面図であり、図４は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を鉛直方向に切った断面図である。さらに、図５は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体の基礎側を水平方向に切った断面図であり、図６は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体の基礎側を鉛直方向に切った断面図である。また、図７は、本実施例に係る原子炉格納容器の配管貫通部周りの壁体を水平方向に切った断面図であり、図８は、本実施例に係る原子炉格納容器の配管貫通部周りの壁体を周方向に切った断面図である。さらに、図９は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体建造方法に関する一連のフローチャートである。以下、図１を参照して、原子炉格納容器１の構成について説明する。
【００２９】
本実施例の原子炉格納容器１は、船殻構造部２７を有する壁体５で構成されており、コンクリート製の基礎版１０に設置されている。そして、原子炉格納容器１は、基礎版１０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。
【００３０】
円筒部１５は、円筒形状に形成されており、基礎版１０側からドーム部１６側へ向かってストレートに形成される。円筒部１５は、その上方の内壁側に、クレーンを支持するクレーン固定部２０が配設されており、また、その下方に、配管を挿通する配管貫通部２１が設けられている（詳細は後述）。ドーム部１６は、中空半球状に形成されており、円筒部１５の上方に配設されている。
【００３１】
そして、上記のように構成された原子炉格納容器１は、その壁体５が船殻構造部２７を有する構成となっている。以下、図２ないし図４を参照して、原子炉格納容器１の壁体５の構造について、具体的に説明する。原子炉格納容器１の壁体５、すなわち、円筒部１５およびドーム部１６の壁体５は、内壁面となるライナプレート２５と、外壁面となる外壁鋼板２６と、外壁鋼板２６の内壁側に付設された船殻構造部２７と、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に打設されたコンクリート部２８と、を有している。
【００３２】
ライナプレート２５は、鋼板で構成されており、ライナプレート２５の外壁側には、ライナプレート２５をコンクリート部２８に固定するためのライナ用アンカー３０が溶接により複数付設されている。そして、複数のライナ用アンカー３０は、マトリクス状に配設され、各ライナ用アンカー３０は、断面Ｔ字状に構成されると共に、鉛直方向に延在するように配設されている。これにより、複数のライナ用アンカー３０を設けることで、ライナプレート２５をコンクリート部２８へ好適に固定することができるため、ライナプレート２５の剥離を生じさせることがない。
【００３３】
外壁鋼板２６は、ライナプレート２５と同様に、鋼板で構成されており、外壁鋼板２６の内壁側には、船殻構造部２７が溶接により付設されると共に、複数の鉛直補助リブ３１が溶接により付設されている。複数の鉛直補助リブ３１は、後述する船殻構造部２７の充填空間部３７に位置するように水平方向に並べて配設されており、各鉛直補助リブ３１は、断面Ｌ字状に構成されると共に、鉛直方向に延在するように配設されている。
【００３４】
船殻構造部２７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３５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３６とで、格子状に構成されている。このため、船殻構造部２７には、複数の水平補強リブ３５と複数の鉛直補強リブ３６とにより画成された充填空間部３７が複数形成されている。なお、本実施例では、水平補強リブ３５および鉛直補強リブ３６を適用したが、原子炉格納容器１の強度を確保可能であれば、いずれか一方の補強リブ３５，３６を適用すれば良い。
【００３５】
各水平補強リブ３５は、断面Ｔ字状に構成されており、この水平補強リブ３５には、コンクリートを鉛直方向に流通させる複数の打設孔４０が貫通形成されると共に、充填時にコンクリートに内包される空気を除去するための複数の空気抜き穴４１が貫通形成されている。各打設孔４０は、円形開口に形成され、鉛直補強リブ３６間の水平補強リブ３５に、複数形成されている。各空気抜き穴４１は、打設孔４０に比して小径となる円形開口に形成され、外壁鋼板２６と鉛直補強リブ３６との接続部分周りおよび外壁鋼板２６と鉛直補助リブ３１との接続部分周りに複数形成される。これにより、コンクリートの打設時において、空気が内包されないように、コンクリートを好適に充填することができる。なお、打設孔４０および空気抜き穴４１は、建造する原子炉格納容器１に応じて、その径や個数等を適宜変更しても良い。
【００３６】
各鉛直補強リブ３６は、水平補強リブ３５と同様に、断面Ｔ字状に構成されている。本実施例では、各鉛直補強リブ３６には、打設孔４０および空気抜き穴４１が形成されていないが、建造する原子炉格納容器１に応じて、適宜形成しても良い。
【００３７】
また、図４に示すように、原子炉格納容器１の壁体５には、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを連結する複数のタイバー４３（連結部材）が設けられている。各タイバー４３は、棒状に形成されており、その一方の端部（基端部）がライナプレート２５に付設されたライナ用アンカー３０に連結され、その他方の端部（頭部）が外壁鋼板２６に連結されている。このとき、各タイバー４３の頭部４３ａ（突出部）は、外壁鋼板２６から突出しており、突出したタイバー４３の頭部４３ａを締結具４４により連結することで、タイバー４３と外壁鋼板２６とを連結している。
【００３８】
ここで、タイバー４３は、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間にコンクリートを充填するときには、連結状態となっているが、コンクリート硬化後には、非連結状態となっている。つまり、コンクリートの硬化後、締結具４４を取り外し、タイバー４３の頭部４３ａを切断することにより、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とが非連結状態となる。このため、建造後の原子炉格納容器１の壁体の内部には、頭部４３ａが切断されたタイバー４３が埋設された状態となる。
【００３９】
次に、図５および図６を参照して、原子炉格納容器１の基礎版１０周りにおける壁体５の構成について説明する。上記したように、基礎版１０は、コンクリートを打設して構成されており、基礎版１０には、外壁鋼板２６を基礎版１０上に定着するための外壁鋼板定着部５１が設けられると共に、ライナプレート２５を基礎版１０上に定着するためのライナプレート定着部５０が設けられている。そして、ライナプレート定着部５０と、外壁鋼板定着部５１とは非連結状態となっている。
【００４０】
外壁鋼板定着部５１は、外壁鋼板２６の基端部が接続される定着プレート５５と、定着プレート５５を固定する複数の定着用アンカー５６とで構成されている。定着プレート５５は、外壁鋼板２６が接続されるリング状に形成された円形プレート部５５ａと、各鉛直補強リブ３６が接続される複数の突出プレート部５５ｂとで構成され、円形プレート部５５ａの内側に各突出プレート部５５ｂが突出するように一体に形成されている。そして、定着プレート５５の円形プレート部５５ａには、外壁鋼板２６の基端部が溶接により接続され、定着プレート５５の各突出プレート部５５ｂには、各鉛直補強リブ３６が溶接により接続される。そして、定着用アンカー５６により定着プレート５５を基礎版１０上に固定することで、外壁鋼板２６を基礎版１０上に定着させる。
【００４１】
ライナプレート定着部５０は、鋼材５８であり、上記した定着プレート５５の円形プレート部５５ａよりも小径となるリング状に配設されている。そして、リング状に配設された鋼材５８には、ライナプレート２５の基端部が溶接により接続され、この状態で、鋼材５８は基礎版１０の内部に埋設される。
【００４２】
次に、図７および図８を参照して、原子炉格納容器１の配管貫通部２１周りにおける壁体５の構成について説明する。上記したように、原子炉格納容器１の円筒部１５の下部には、配管貫通部２１が設けられており、配管貫通部２１は、容器外部と容器内部とを連通する複数のスリーブ７０と、各スリーブ７０を補強する複数のスリーブ補強リブ７２および複数のスリーブ補強プレート７３と、各スリーブ７０周りの壁体５を補強する複数の補強鋼板７１とで、構成されている。
【００４３】
スリーブ７０は、円筒形状に形成されており、船殻構造部２７の充填空間部３７を通過するように原子炉格納容器１の壁体５の厚さ方向に亘って配設されている。これにより、スリーブ７０は、船殻構造部２７に干渉しないように配設されるため、原子炉格納容器１の壁体５の強度に影響を与えることがない。また、スリーブ７０は、その一方の端部の外周が溶接によりライナプレート２５に接続される一方、その他方の端部の外周が外壁鋼板２６に対し非接続状態で配設される。これにより、スリーブ７０は、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを非連結状態とすることができる。
【００４４】
各補強鋼板７１は、プレート状に形成され、各スリーブ７０間に配設されると共に、外壁鋼板２６とライナプレート２５との間に平行に配設されている。具体的に、各補強鋼板７１は、各スリーブ７０間に形成される充填空間部３７を画成する水平補強リブ３５および鉛直補強リブ３６に溶接により接続される。換言すれば、各補強鋼板７１は、水平補強リブ３５および鉛直補強リブ３６により格子状に画成された充填空間部３７の開口部を塞ぐように配設される。このため、複数の補強鋼板７１は、配管貫通部２１周りの船殻構造部２７を補強することができ、船殻構造部２７の強度を確保することができる。
【００４５】
スリーブ補助プレート７３は、各スリーブ７０の軸方向に複数設けられており、例えば、ライナプレート２５周りに１つ、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に１つ設けられている。各スリーブ補助プレート７３は、方形状に形成されると共に、その中心にスリーブ７０を挿通する円形開口のスリーブ挿通孔が形成されている。そして、スリーブ７０は、ライナプレート２５周りに配設されたスリーブ補助プレート７３のスリーブ挿通孔に挿通されると共に、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に配設されたスリーブ補助プレート７３のスリーブ挿通孔に挿通され、この状態において、スリーブ補助プレート７３はスリーブ７０の外周に溶接される。このとき、ライナプレート２５周りに配設されたスリーブ補助プレート７３は、ライナプレート２５に溶接される。
【００４６】
スリーブ補助リブ７２は、スリーブ７０の外周に沿って溶接により複数付設され、スリーブ７０の外周に付設された複数のスリーブ補助リブ７２は、スリーブ７０の中心から放射状に配設されている。また、複数のスリーブ補助リブ７２は、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に設けられると共に、スリーブ補助プレート７３周りに配設されている。具体的に、複数のスリーブ補助リブ７２のうち、その一部は、ライナプレート２５周りに配設されたスリーブ補助プレート７３の外壁鋼板２６側に設けられ、スリーブ補助プレート７３とスリーブ７０とに溶接により接続されている。また、複数のスリーブ補助リブ７２のうち、その一部は、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に配設されたスリーブ補助プレート７３のライナプレート２５側および外壁鋼板２６側にそれぞれ設けられ、スリーブ補助プレート７３とスリーブ７０とに溶接により接続されている。このため、スリーブ７０は、スリーブ補助リブ７２およびスリーブ補助プレート７３により位置規制されるため、周方向への回転並びに軸方向、水平方向および鉛直方向への移動を防止することができる。
【００４７】
次に、図９を参照して、上記した原子炉格納容器１の壁体５を建造する壁体建造方法について説明する。原子炉格納容器１の壁体５を建造する際、先ず、内壁面となるライナプレート２５を配設する（Ｓ１：ライナプレート配設工程）と共に、内壁側に船殻構造部２７が付設された外壁鋼板２６を配設する（Ｓ２：外壁鋼板配設工程）。このとき、船殻構造部２７がライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に位置するように、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを平行に対向して配置する。この後、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とをタイバー４３により連結する（Ｓ３：タイバー連結工程）。そして、タイバー４３により連結されたライナプレート２５と外壁鋼板２６とを、原子炉格納容器１の壁体５となる位置まで移動させて設置し（Ｓ４：設置工程）、設置後、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間にコンクリートを充填する（Ｓ５：コンクリート打設工程）。なお、充填するコンクリートは、流動性の高いものが使用されるため、コンクリートを好適に充填することができる。充填されたコンクリートの硬化後、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを連結しているタイバー４３の頭部４３ａに締結された締結具４４を取り外し、外壁鋼板２６から突出したタイバー４３の頭部４３ａを切断する（Ｓ６：タイバー連結解除工程）。これにより、タイバー４３と外壁鋼板２６との連結を解除し、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを非連結状態とする。そして、再度Ｓ１に戻り、これらの工程を繰り返すことにより、原子炉格納容器１の壁体５を建造する。
【００４８】
以上の原子炉格納容器１の壁体構造および原子炉格納容器１の壁体建造方法によれば、建造後の原子炉格納容器１の壁体５において、ライナプレート２５および外壁鋼板２６と、ライナプレート２５および船殻構造部２７とを非連結状態とすることができる。これにより、外壁鋼板２６または船殻構造部２７に応力が加わっても、ライナプレート２５に応力が伝わることがないため、ライナプレート２５に加わる応力を考慮する必要なく、ライナプレート２５を構成することができる。言い換えれば、ライナプレート２５を原子炉格納容器１の構造体の一部として取り扱う必要がないため、ライナプレート２５による気密性の確保のみを考慮すればよい。以上から、原子炉格納容器１の壁体５とライナプレート２５とを別々に構成せずとも、原子炉格納容器１の壁体５の強度および気密性を確保しつつ、原子炉格納容器１の壁体構造を簡易な構成とすることが可能となる。
【００４９】
また、コンクリートの充填時に、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とをタイバー４３により連結することにより、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間の距離を一定の距離に維持することができるため、コンクリートの充填により、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間の距離が広がることがなく、好適に壁体５を建造することができる。一方、コンクリートの硬化後に、タイバー４３の頭部４３ａを切断してライナプレート２５と外壁鋼板２６とを非連結状態とすることにより、船殻構造部２７を有する外壁鋼板２６に応力が加わっても、ライナプレート２５に応力が伝わることがないため、ライナプレート２５に加わる応力を考慮する必要なく、ライナプレート２５を構成することができる。
【００５０】
さらに、ライナプレート定着部５０と外壁鋼板定着部５１とを非連結状態とすることができるため、外壁鋼板定着部５１に応力が加わっても、ライナプレート定着部５０に応力が伝わることがない。
【００５１】
同様に、原子炉格納容器１の配管貫通部２１周りにおける壁体５において、スリーブ７の一方の端部がライナプレート２５に接続される一方、他方の端部が外壁鋼板２６に非接続されるため、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを非連結状態とすることができ、船殻構造部２７を有する外壁鋼板２６に応力が加わっても、ライナプレート２５に応力が伝わることがない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明に係る原子炉格納容器の壁体構造および原子炉格納容器の壁体建造方法は、船殻構造を有する原子炉格納容器の壁体として有用であり、特に、原子炉格納容器の壁体を簡易な構成とする場合に適している。
【符号の説明】
【００５３】
１ 原子炉格納容器
５ 壁体
１０ 基礎版
１５ 円筒部
１６ ドーム部
２０ クレーン固定部
２１ 配管貫通部
２５ ライナプレート
２６ 外壁鋼板
２７ 船殻構造部
２８ コンクリート部
３０ ライナ用アンカー
３１ 鉛直補助リブ
３５ 水平補強リブ
３６ 鉛直補強リブ
３７ 充填空間部
４０ 打設孔
４１ 空気抜き穴
４３ タイバー
４３ａ タイバーの頭部
４４ 締結具
５０ ライナプレート定着部
５１ 外壁鋼板定着部
５５ 定着プレート
５６ 定着用アンカー
５８ 鋼材
７０ スリーブ
７１ 補強鋼板
７２ スリーブ補強リブ
７３ スリーブ補強プレート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器の壁体構造および原子炉格納容器の壁体建造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子炉格納容器の壁体ではないが、原子力施設の建屋の壁体として、船殻構造の鋼板を二重鋼板とし、その二重鋼板の内部にコンクリートを充填したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この二重の船殻構造の鋼板は、所定の強度を保持すべく、対向する一対の主要鋼板（鋼板主体）の対向面側が連結棒または鋼板（連結梁）で接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４１６６１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、原子炉格納容器の壁体は、異常時に上昇する容器内部の圧力に耐え得るように所定の強度に構成する必要があり、また、原子炉格納容器の内部の雰囲気が容器外に漏えいしないように気密に構成する必要がある。ここで、従来のような壁体を原子炉格納容器に適用する場合、一対の主要鋼板は連結棒または鋼板によって連結されているため、例えば、容器内部の圧力により壁体に応力が加わり、一方の主要鋼板に応力が加わると、連結棒または鋼板を介して他方の主要鋼板に応力が伝わる。このとき、伝達された応力によってコンクリートにひび割れが生じ、他方の主要鋼板が塑性化し損傷する恐れがあるため、他方の主要鋼板で原子炉格納容器の気密性を確保することは困難である。これにより、従来のような壁体を原子炉格納容器に適用するためには、原子炉格納容器の気密性を確保すべく、別途、壁体の内側にライナを設ける必要がある。
【０００５】
しかしながら、二重の船殻構造の鋼板で構成された壁体とライナとを別途それぞれ設けてしまうと、原子炉格納容器の壁体の構造が複雑となると共に、部品点数の増加を招くため、製造コストが増大してしまう問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、所定の強度を確保しつつ、気密性を確保すると共に、簡易な構成とすることができる原子炉格納容器の壁体構造および原子炉格納容器の壁体建造方法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】
【０００７】
本発明の原子炉格納容器の壁体構造は、内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器の壁体構造において、内壁側に配設されたライナプレートと、ライナプレートの外壁側に配設され、内壁側に付設された船殻構造部を有する外壁鋼板と、ライナプレートと外壁鋼板との間に充填されたコンクリート部と、を備え、ライナプレートと外壁鋼板とは非連結状態となっていることを特徴とする。
【０００８】
この場合、船殻構造部は、鉛直方向に延在するように外壁鋼板の内側に付設された鉛直補強リブ、および水平方向に延在するように外壁鋼板の内側に付設された水平補強リブのうち、少なくともいずれか一方を有していることが、好ましい。
【０００９】
この場合、水平補強リブまたは鉛直補強リブには、コンクリートを流通させる打設孔が形成されると共に、コンクリート充填時に内包される空気を除去するための空気抜き穴が形成されることが、好ましい。
【００１０】
この場合、ライナプレートの外壁側には、ライナプレートをコンクリート部へ固定するライナ用アンカーが付設されていることが、好ましい。
【００１１】
この場合、ライナプレートと外壁鋼板との間へのコンクリート充填時において、ライナプレートと外壁鋼板とを連結する連結部材を、さらに備え、連結部材は、コンクリートの硬化後、ライナプレートと外壁鋼板とを非連結とした状態で、コンクリート部に埋設されていることが、好ましい。
【００１２】
この場合、連結部材は、その一方の端部をライナプレートに接続すると共に、その他方の端部を外壁鋼板から突出させて外壁鋼板に接続することで、ライナプレートと外壁鋼板と連結しており、連結部材の突出部を切断して連結部材と外壁鋼板とを非連結状態とすることにより、ライナプレートと外壁鋼板とを非連結状態とすることが、好ましい。
【００１３】
この場合、原子炉格納容器は基礎版上に配設されており、基礎版に設けられ、ライナプレートを定着するライナプレート定着部と、基礎版に設けられ、外壁鋼板を定着する外壁鋼板定着部と、をさらに備え、ライナプレート定着部には、ライナプレートの基端部が接続され、外壁鋼板定着部には、外壁鋼板の基端部が接続され、ライナプレート定着部と、外壁鋼板定着部とは非連結状態となっていることが、好ましい。
【００１４】
この場合、原子炉格納容器の外部と内部とを連通すると共に、船殻構造部に干渉しないようにコンクリート部に設けられたスリーブを、さらに備えたことが、好ましい。
【００１５】
本発明の原子炉格納容器の壁体建造方法は、内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器の壁体を建造する原子炉格納容器の壁体建造方法において、原子炉格納容器の内壁面となるライナプレートを配設するライナプレート配設工程と、ライナプレートに対し、内壁側に付設された船殻構造部を有する外壁鋼板を、外壁側に配設する外壁鋼板配設工程と、ライナプレートと外壁鋼板とを連結部材により連結する連結工程と、連結部材により連結されたライナプレートと外壁鋼板との間にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、コンクリートの硬化後に、連結部材による連結を解除して、ライナプレートと外壁鋼板とを非連結状態とする連結解除工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、ライナプレートと、船殻構造部を有する外壁鋼板とを非連結状態とすることができるため、外壁鋼板に応力が加わっても、ライナプレートに応力が伝わることがない。このため、ライナプレートは、原子炉格納容器を気密に保持することができる。また、壁体とライナプレートとを建造時に別体とすることなく、一体に構成することができるため、原子炉格納容器の壁体構造を簡易なものとすることができる。
【００１７】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、船殻構造部を鉛直補強リブおよび水平補強リブの少なくともいずれか一方で構成することができるため、壁体の強度を異常時に上昇する容器内部の圧力に耐え得る強度とすることができる。
【００１８】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、コンクリートの打設時において、空気が内包しないように、コンクリートを好適に充填することができる。
【００１９】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、ライナプレートをコンクリート部へ好適に固定することができるため、ライナプレートの剥離を生じさせることがない。
【００２０】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、コンクリートの充填時において、ライナプレートと外壁鋼板とを連結することにより、ライナプレートと外壁鋼板との間の距離を一定の距離に維持することができる。これにより、ライナプレートと外壁鋼板との間の距離が、コンクリートの充填により広がることがなく、好適に壁体を構成することができる。一方、コンクリート硬化後に、ライナプレートと外壁鋼板とを非連結状態とすることができるため、外壁鋼板が塑性変形しても、ライナプレートに応力が加わることがなく、ライナプレートは、原子炉格納容器を気密に保持することができる。
【００２１】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、連結部材の突出部を切断することで、ライナプレートと外壁鋼板とを非連結状態とすることができる。
【００２２】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、ライナプレート定着部と外壁鋼板定着部とを非連結状態とすることができるため、外壁鋼板定着部に応力が加わっても、ライナプレート定着部に応力が伝わることがない。
【００２３】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、スリーブを船殻構造部に干渉しないように壁体に配設することができるため、壁体の強度を維持させることができる。
【００２４】
また、本発明にかかる原子炉格納容器の壁体構造によれば、建造後の原子炉格納容器の壁体は、ライナプレートと、船殻構造部を有する外壁鋼板とが非連結状態となる。これにより、外壁鋼板が塑性変形しても、ライナプレートに応力が加わることがないため、ライナプレートは、原子炉格納容器を気密に保持することができる。また、壁体とライナプレートとを建造時に別体とすることなく、一体に構成することができるため、原子炉格納容器の壁体を簡易な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本実施例に係る原子炉格納容器を鉛直方向に切った断面図である。
【図２】図２は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を分解して表した斜視図である。
【図３】図３は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を水平方向に切った断面図である。
【図４】図４は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を鉛直方向に切った断面図である。
【図５】図５は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体の基礎側を水平方向に切った断面図である。
【図６】図６は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体の基礎側を鉛直方向に切った断面図である。
【図７】図７は、本実施例に係る原子炉格納容器の配管貫通部周りの壁体を水平方向に切った断面図である。
【図８】図８は、本実施例に係る原子炉格納容器の配管貫通部周りの壁体を周方向に切った断面図である。
【図９】図９は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体建造方法に関する一連のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る原子炉格納容器の壁体構造および原子炉格納容器の壁体建造方法について説明する。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】
【００２７】
本実施例に係る原子炉格納容器は、その内部に原子炉を格納可能に構成されており、原子炉としては、例えば、加圧水型原子炉が用いられている。
【００２８】
ここで、図１は、本実施例に係る原子炉格納容器を鉛直方向に切った断面図であり、図２は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を分解して表した斜視図である。また、図３は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を水平方向に切った断面図であり、図４は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体を鉛直方向に切った断面図である。さらに、図５は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体の基礎側を水平方向に切った断面図であり、図６は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体の基礎側を鉛直方向に切った断面図である。また、図７は、本実施例に係る原子炉格納容器の配管貫通部周りの壁体を水平方向に切った断面図であり、図８は、本実施例に係る原子炉格納容器の配管貫通部周りの壁体を周方向に切った断面図である。さらに、図９は、本実施例に係る原子炉格納容器の壁体建造方法に関する一連のフローチャートである。以下、図１を参照して、原子炉格納容器１の構成について説明する。
【００２９】
本実施例の原子炉格納容器１は、船殻構造部２７を有する壁体５で構成されており、コンクリート製の基礎版１０に設置されている。そして、原子炉格納容器１は、基礎版１０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。
【００３０】
円筒部１５は、円筒形状に形成されており、基礎版１０側からドーム部１６側へ向かってストレートに形成される。円筒部１５は、その上方の内壁側に、クレーンを支持するクレーン固定部２０が配設されており、また、その下方に、配管を挿通する配管貫通部２１が設けられている（詳細は後述）。ドーム部１６は、中空半球状に形成されており、円筒部１５の上方に配設されている。
【００３１】
そして、上記のように構成された原子炉格納容器１は、その壁体５が船殻構造部２７を有する構成となっている。以下、図２ないし図４を参照して、原子炉格納容器１の壁体５の構造について、具体的に説明する。原子炉格納容器１の壁体５、すなわち、円筒部１５およびドーム部１６の壁体５は、内壁面となるライナプレート２５と、外壁面となる外壁鋼板２６と、外壁鋼板２６の内壁側に付設された船殻構造部２７と、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に打設されたコンクリート部２８と、を有している。
【００３２】
ライナプレート２５は、鋼板で構成されており、ライナプレート２５の外壁側には、ライナプレート２５をコンクリート部２８に固定するためのライナ用アンカー３０が溶接により複数付設されている。そして、複数のライナ用アンカー３０は、マトリクス状に配設され、各ライナ用アンカー３０は、断面Ｔ字状に構成されると共に、鉛直方向に延在するように配設されている。これにより、複数のライナ用アンカー３０を設けることで、ライナプレート２５をコンクリート部２８へ好適に固定することができるため、ライナプレート２５の剥離を生じさせることがない。
【００３３】
外壁鋼板２６は、ライナプレート２５と同様に、鋼板で構成されており、外壁鋼板２６の内壁側には、船殻構造部２７が溶接により付設されると共に、複数の鉛直補助リブ３１が溶接により付設されている。複数の鉛直補助リブ３１は、後述する船殻構造部２７の充填空間部３７に位置するように水平方向に並べて配設されており、各鉛直補助リブ３１は、断面Ｌ字状に構成されると共に、鉛直方向に延在するように配設されている。
【００３４】
船殻構造部２７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３５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３６とで、格子状に構成されている。このため、船殻構造部２７には、複数の水平補強リブ３５と複数の鉛直補強リブ３６とにより画成された充填空間部３７が複数形成されている。なお、本実施例では、水平補強リブ３５および鉛直補強リブ３６を適用したが、原子炉格納容器１の強度を確保可能であれば、いずれか一方の補強リブ３５，３６を適用すれば良い。
【００３５】
各水平補強リブ３５は、断面Ｔ字状に構成されており、この水平補強リブ３５には、コンクリートを鉛直方向に流通させる複数の打設孔４０が貫通形成されると共に、充填時にコンクリートに内包される空気を除去するための複数の空気抜き穴４１が貫通形成されている。各打設孔４０は、円形開口に形成され、鉛直補強リブ３６間の水平補強リブ３５に、複数形成されている。各空気抜き穴４１は、打設孔４０に比して小径となる円形開口に形成され、外壁鋼板２６と鉛直補強リブ３６との接続部分周りおよび外壁鋼板２６と鉛直補助リブ３１との接続部分周りに複数形成される。これにより、コンクリートの打設時において、空気が内包されないように、コンクリートを好適に充填することができる。なお、打設孔４０および空気抜き穴４１は、建造する原子炉格納容器１に応じて、その径や個数等を適宜変更しても良い。
【００３６】
各鉛直補強リブ３６は、水平補強リブ３５と同様に、断面Ｔ字状に構成されている。本実施例では、各鉛直補強リブ３６には、打設孔４０および空気抜き穴４１が形成されていないが、建造する原子炉格納容器１に応じて、適宜形成しても良い。
【００３７】
また、図４に示すように、原子炉格納容器１の壁体５には、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを連結する複数のタイバー４３（連結部材）が設けられている。各タイバー４３は、棒状に形成されており、その一方の端部（基端部）がライナプレート２５に付設されたライナ用アンカー３０に連結され、その他方の端部（頭部）が外壁鋼板２６に連結されている。このとき、各タイバー４３の頭部４３ａ（突出部）は、外壁鋼板２６から突出しており、突出したタイバー４３の頭部４３ａを締結具４４により連結することで、タイバー４３と外壁鋼板２６とを連結している。
【００３８】
ここで、タイバー４３は、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間にコンクリートを充填するときには、連結状態となっているが、コンクリート硬化後には、非連結状態となっている。つまり、コンクリートの硬化後、締結具４４を取り外し、タイバー４３の頭部４３ａを切断することにより、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とが非連結状態となる。このため、建造後の原子炉格納容器１の壁体の内部には、頭部４３ａが切断されたタイバー４３が埋設された状態となる。
【００３９】
次に、図５および図６を参照して、原子炉格納容器１の基礎版１０周りにおける壁体５の構成について説明する。上記したように、基礎版１０は、コンクリートを打設して構成されており、基礎版１０には、外壁鋼板２６を基礎版１０上に定着するための外壁鋼板定着部５１が設けられると共に、ライナプレート２５を基礎版１０上に定着するためのライナプレート定着部５０が設けられている。そして、ライナプレート定着部５０と、外壁鋼板定着部５１とは非連結状態となっている。
【００４０】
外壁鋼板定着部５１は、外壁鋼板２６の基端部が接続される定着プレート５５と、定着プレート５５を固定する複数の定着用アンカー５６とで構成されている。定着プレート５５は、外壁鋼板２６が接続されるリング状に形成された円形プレート部５５ａと、各鉛直補強リブ３６が接続される複数の突出プレート部５５ｂとで構成され、円形プレート部５５ａの内側に各突出プレート部５５ｂが突出するように一体に形成されている。そして、定着プレート５５の円形プレート部５５ａには、外壁鋼板２６の基端部が溶接により接続され、定着プレート５５の各突出プレート部５５ｂには、各鉛直補強リブ３６が溶接により接続される。そして、定着用アンカー５６により定着プレート５５を基礎版１０上に固定することで、外壁鋼板２６を基礎版１０上に定着させる。
【００４１】
ライナプレート定着部５０は、鋼材５８であり、上記した定着プレート５５の円形プレート部５５ａよりも小径となるリング状に配設されている。そして、リング状に配設された鋼材５８には、ライナプレート２５の基端部が溶接により接続され、この状態で、鋼材５８は基礎版１０の内部に埋設される。
【００４２】
次に、図７および図８を参照して、原子炉格納容器１の配管貫通部２１周りにおける壁体５の構成について説明する。上記したように、原子炉格納容器１の円筒部１５の下部には、配管貫通部２１が設けられており、配管貫通部２１は、容器外部と容器内部とを連通する複数のスリーブ７０と、各スリーブ７０を補強する複数のスリーブ補強リブ７２および複数のスリーブ補強プレート７３と、各スリーブ７０周りの壁体５を補強する複数の補強鋼板７１とで、構成されている。
【００４３】
スリーブ７０は、円筒形状に形成されており、船殻構造部２７の充填空間部３７を通過するように原子炉格納容器１の壁体５の厚さ方向に亘って配設されている。これにより、スリーブ７０は、船殻構造部２７に干渉しないように配設されるため、原子炉格納容器１の壁体５の強度に影響を与えることがない。また、スリーブ７０は、その一方の端部の外周が溶接によりライナプレート２５に接続される一方、その他方の端部の外周が外壁鋼板２６に対し非接続状態で配設される。これにより、スリーブ７０は、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを非連結状態とすることができる。
【００４４】
各補強鋼板７１は、プレート状に形成され、各スリーブ７０間に配設されると共に、外壁鋼板２６とライナプレート２５との間に平行に配設されている。具体的に、各補強鋼板７１は、各スリーブ７０間に形成される充填空間部３７を画成する水平補強リブ３５および鉛直補強リブ３６に溶接により接続される。換言すれば、各補強鋼板７１は、水平補強リブ３５および鉛直補強リブ３６により格子状に画成された充填空間部３７の開口部を塞ぐように配設される。このため、複数の補強鋼板７１は、配管貫通部２１周りの船殻構造部２７を補強することができ、船殻構造部２７の強度を確保することができる。
【００４５】
スリーブ補助プレート７３は、各スリーブ７０の軸方向に複数設けられており、例えば、ライナプレート２５周りに１つ、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に１つ設けられている。各スリーブ補助プレート７３は、方形状に形成されると共に、その中心にスリーブ７０を挿通する円形開口のスリーブ挿通孔が形成されている。そして、スリーブ７０は、ライナプレート２５周りに配設されたスリーブ補助プレート７３のスリーブ挿通孔に挿通されると共に、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に配設されたスリーブ補助プレート７３のスリーブ挿通孔に挿通され、この状態において、スリーブ補助プレート７３はスリーブ７０の外周に溶接される。このとき、ライナプレート２５周りに配設されたスリーブ補助プレート７３は、ライナプレート２５に溶接される。
【００４６】
スリーブ補助リブ７２は、スリーブ７０の外周に沿って溶接により複数付設され、スリーブ７０の外周に付設された複数のスリーブ補助リブ７２は、スリーブ７０の中心から放射状に配設されている。また、複数のスリーブ補助リブ７２は、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に設けられると共に、スリーブ補助プレート７３周りに配設されている。具体的に、複数のスリーブ補助リブ７２のうち、その一部は、ライナプレート２５周りに配設されたスリーブ補助プレート７３の外壁鋼板２６側に設けられ、スリーブ補助プレート７３とスリーブ７０とに溶接により接続されている。また、複数のスリーブ補助リブ７２のうち、その一部は、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に配設されたスリーブ補助プレート７３のライナプレート２５側および外壁鋼板２６側にそれぞれ設けられ、スリーブ補助プレート７３とスリーブ７０とに溶接により接続されている。このため、スリーブ７０は、スリーブ補助リブ７２およびスリーブ補助プレート７３により位置規制されるため、周方向への回転並びに軸方向、水平方向および鉛直方向への移動を防止することができる。
【００４７】
次に、図９を参照して、上記した原子炉格納容器１の壁体５を建造する壁体建造方法について説明する。原子炉格納容器１の壁体５を建造する際、先ず、内壁面となるライナプレート２５を配設する（Ｓ１：ライナプレート配設工程）と共に、内壁側に船殻構造部２７が付設された外壁鋼板２６を配設する（Ｓ２：外壁鋼板配設工程）。このとき、船殻構造部２７がライナプレート２５と外壁鋼板２６との間に位置するように、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを平行に対向して配置する。この後、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とをタイバー４３により連結する（Ｓ３：タイバー連結工程）。そして、タイバー４３により連結されたライナプレート２５と外壁鋼板２６とを、原子炉格納容器１の壁体５となる位置まで移動させて設置し（Ｓ４：設置工程）、設置後、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間にコンクリートを充填する（Ｓ５：コンクリート打設工程）。なお、充填するコンクリートは、流動性の高いものが使用されるため、コンクリートを好適に充填することができる。充填されたコンクリートの硬化後、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを連結しているタイバー４３の頭部４３ａに締結された締結具４４を取り外し、外壁鋼板２６から突出したタイバー４３の頭部４３ａを切断する（Ｓ６：タイバー連結解除工程）。これにより、タイバー４３と外壁鋼板２６との連結を解除し、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを非連結状態とする。そして、再度Ｓ１に戻り、これらの工程を繰り返すことにより、原子炉格納容器１の壁体５を建造する。
【００４８】
以上の原子炉格納容器１の壁体構造および原子炉格納容器１の壁体建造方法によれば、建造後の原子炉格納容器１の壁体５において、ライナプレート２５および外壁鋼板２６と、ライナプレート２５および船殻構造部２７とを非連結状態とすることができる。これにより、外壁鋼板２６または船殻構造部２７に応力が加わっても、ライナプレート２５に応力が伝わることがないため、ライナプレート２５に加わる応力を考慮する必要なく、ライナプレート２５を構成することができる。言い換えれば、ライナプレート２５を原子炉格納容器１の構造体の一部として取り扱う必要がないため、ライナプレート２５による気密性の確保のみを考慮すればよい。以上から、原子炉格納容器１の壁体５とライナプレート２５とを別々に構成せずとも、原子炉格納容器１の壁体５の強度および気密性を確保しつつ、原子炉格納容器１の壁体構造を簡易な構成とすることが可能となる。
【００４９】
また、コンクリートの充填時に、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とをタイバー４３により連結することにより、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間の距離を一定の距離に維持することができるため、コンクリートの充填により、ライナプレート２５と外壁鋼板２６との間の距離が広がることがなく、好適に壁体５を建造することができる。一方、コンクリートの硬化後に、タイバー４３の頭部４３ａを切断してライナプレート２５と外壁鋼板２６とを非連結状態とすることにより、船殻構造部２７を有する外壁鋼板２６に応力が加わっても、ライナプレート２５に応力が伝わることがないため、ライナプレート２５に加わる応力を考慮する必要なく、ライナプレート２５を構成することができる。
【００５０】
さらに、ライナプレート定着部５０と外壁鋼板定着部５１とを非連結状態とすることができるため、外壁鋼板定着部５１に応力が加わっても、ライナプレート定着部５０に応力が伝わることがない。
【００５１】
同様に、原子炉格納容器１の配管貫通部２１周りにおける壁体５において、スリーブ７の一方の端部がライナプレート２５に接続される一方、他方の端部が外壁鋼板２６に非接続されるため、ライナプレート２５と外壁鋼板２６とを非連結状態とすることができ、船殻構造部２７を有する外壁鋼板２６に応力が加わっても、ライナプレート２５に応力が伝わることがない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明に係る原子炉格納容器の壁体構造および原子炉格納容器の壁体建造方法は、船殻構造を有する原子炉格納容器の壁体として有用であり、特に、原子炉格納容器の壁体を簡易な構成とする場合に適している。
【符号の説明】
【００５３】
１ 原子炉格納容器
５ 壁体
１０ 基礎版
１５ 円筒部
１６ ドーム部
２０ クレーン固定部
２１ 配管貫通部
２５ ライナプレート
２６ 外壁鋼板
２７ 船殻構造部
２８ コンクリート部
３０ ライナ用アンカー
３１ 鉛直補助リブ
３５ 水平補強リブ
３６ 鉛直補強リブ
３７ 充填空間部
４０ 打設孔
４１ 空気抜き穴
４３ タイバー
４３ａ タイバーの頭部
４４ 締結具
５０ ライナプレート定着部
５１ 外壁鋼板定着部
５５ 定着プレート
５６ 定着用アンカー
５８ 鋼材
７０ スリーブ
７１ 補強鋼板
７２ スリーブ補強リブ
７３ スリーブ補強プレート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器の壁体構造において、
内壁側に配設されたライナプレートと、
前記ライナプレートの外壁側に配設され、内壁側に付設された船殻構造部を有する外壁鋼板と、
前記ライナプレートと前記外壁鋼板との間に充填されたコンクリート部と、を備え、
前記ライナプレートと前記外壁鋼板とは非連結状態となっていることを特徴とする原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項２】
前記船殻構造部は、鉛直方向に延在するように前記外壁鋼板の内側に付設された鉛直補強リブ、および水平方向に延在するように前記外壁鋼板の内側に付設された水平補強リブのうち、少なくともいずれか一方を有していることを特徴とする請求項１に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項３】
前記水平補強リブまたは前記鉛直補強リブには、コンクリートを流通させる打設孔が形成されると共に、コンクリート充填時に内包される空気を除去するための空気抜き穴が形成されることを特徴とする請求項２に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項４】
前記ライナプレートの外壁側には、前記ライナプレートを前記コンクリート部へ固定するライナ用アンカーが付設されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項５】
前記ライナプレートと前記外壁鋼板との間へのコンクリート充填時において、前記ライナプレートと前記外壁鋼板とを連結する連結部材を、さらに備え、
前記連結部材は、コンクリートの硬化後、前記ライナプレートと前記外壁鋼板とを非連結とした状態で、前記コンクリート部に埋設されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項６】
前記連結部材は、その一方の端部を前記ライナプレートに接続すると共に、その他方の端部を前記外壁鋼板から突出させて前記外壁鋼板に接続することで、前記ライナプレートと前記外壁鋼板と連結しており、前記連結部材の突出部を切断して前記連結部材と前記外壁鋼板とを非接続状態とすることにより、前記ライナプレートと前記外壁鋼板とを非連結状態とすることを特徴とする請求項５に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項７】
前記原子炉格納容器は基礎版上に配設されており、
前記基礎版に設けられ、前記ライナプレートを定着するライナプレート定着部と、
前記基礎版に設けられ、前記外壁鋼板を定着する外壁鋼板定着部と、をさらに備え、
前記ライナプレート定着部には、前記ライナプレートの基端部が接続され、
前記外壁鋼板定着部には、前記外壁鋼板の基端部が接続され、
前記ライナプレート定着部と、前記外壁鋼板定着部とは非連結状態となっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項８】
前記原子炉格納容器の外部と内部とを連通すると共に、前記船殻構造部に干渉しないように前記コンクリート部に設けられたスリーブを、さらに備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項９】
内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器の壁体を建造する原子炉格納容器の壁体建造方法において、
原子炉格納容器の内壁面となるライナプレートを配設するライナプレート配設工程と、
前記ライナプレートに対し、内壁側に付設された船殻構造部を有する外壁鋼板を、外壁側に配設する外壁鋼板配設工程と、
前記ライナプレートと前記外壁鋼板とを連結部材により連結する連結工程と、
前記連結部材により連結された前記ライナプレートと前記外壁鋼板との間にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、
前記コンクリートの硬化後に、前記連結部材による連結を解除して、前記ライナプレートと前記外壁鋼板とを非連結状態とする連結解除工程と、を備えたことを特徴とする原子炉格納容器の壁体建造方法。
【請求項１】
内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器の壁体構造において、
内壁側に配設されたライナプレートと、
前記ライナプレートの外壁側に配設され、内壁側に付設された船殻構造部を有する外壁鋼板と、
前記ライナプレートと前記外壁鋼板との間に充填されたコンクリート部と、を備え、
前記ライナプレートと前記外壁鋼板とは非連結状態となっていることを特徴とする原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項２】
前記船殻構造部は、鉛直方向に延在するように前記外壁鋼板の内側に付設された鉛直補強リブ、および水平方向に延在するように前記外壁鋼板の内側に付設された水平補強リブのうち、少なくともいずれか一方を有していることを特徴とする請求項１に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項３】
前記水平補強リブまたは前記鉛直補強リブには、コンクリートを流通させる打設孔が形成されると共に、コンクリート充填時に内包される空気を除去するための空気抜き穴が形成されることを特徴とする請求項２に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項４】
前記ライナプレートの外壁側には、前記ライナプレートを前記コンクリート部へ固定するライナ用アンカーが付設されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項５】
前記ライナプレートと前記外壁鋼板との間へのコンクリート充填時において、前記ライナプレートと前記外壁鋼板とを連結する連結部材を、さらに備え、
前記連結部材は、コンクリートの硬化後、前記ライナプレートと前記外壁鋼板とを非連結とした状態で、前記コンクリート部に埋設されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項６】
前記連結部材は、その一方の端部を前記ライナプレートに接続すると共に、その他方の端部を前記外壁鋼板から突出させて前記外壁鋼板に接続することで、前記ライナプレートと前記外壁鋼板と連結しており、前記連結部材の突出部を切断して前記連結部材と前記外壁鋼板とを非接続状態とすることにより、前記ライナプレートと前記外壁鋼板とを非連結状態とすることを特徴とする請求項５に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項７】
前記原子炉格納容器は基礎版上に配設されており、
前記基礎版に設けられ、前記ライナプレートを定着するライナプレート定着部と、
前記基礎版に設けられ、前記外壁鋼板を定着する外壁鋼板定着部と、をさらに備え、
前記ライナプレート定着部には、前記ライナプレートの基端部が接続され、
前記外壁鋼板定着部には、前記外壁鋼板の基端部が接続され、
前記ライナプレート定着部と、前記外壁鋼板定着部とは非連結状態となっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項８】
前記原子炉格納容器の外部と内部とを連通すると共に、前記船殻構造部に干渉しないように前記コンクリート部に設けられたスリーブを、さらに備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の原子炉格納容器の壁体構造。
【請求項９】
内部に原子炉を格納可能な原子炉格納容器の壁体を建造する原子炉格納容器の壁体建造方法において、
原子炉格納容器の内壁面となるライナプレートを配設するライナプレート配設工程と、
前記ライナプレートに対し、内壁側に付設された船殻構造部を有する外壁鋼板を、外壁側に配設する外壁鋼板配設工程と、
前記ライナプレートと前記外壁鋼板とを連結部材により連結する連結工程と、
前記連結部材により連結された前記ライナプレートと前記外壁鋼板との間にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、
前記コンクリートの硬化後に、前記連結部材による連結を解除して、前記ライナプレートと前記外壁鋼板とを非連結状態とする連結解除工程と、を備えたことを特徴とする原子炉格納容器の壁体建造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１８１２２７（Ｐ２０１０−１８１２２７Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３８１７（Ｐ２００９−２３８１７）
【出願日】平成２１年２月４日（２００９．２．４）
【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２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月４日（２００９．２．４）
【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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