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JP-2026076526-A - 原子炉建屋の構築方法および底部構造体

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Abstract

【課題】 施工時間を短縮できる原子炉建屋の構築方法を提供する。 【解決手段】 原子炉の格納容器２を収容する外側の躯体３を備えた原子炉建屋１の構築方法であって、格納容器２の底部である容器マット部１１と、格納容器２の容器壁部１２ａと、外側の躯体３の底部である躯体マット部３１と、躯体３の躯体壁部３２ａとを、組立エリアで一体化する組立工程と、組立エリアで一体化した底部構造体７を、構築位置に搬送して据え付ける設置工程とを備えることを特徴とする。格納容器２および躯体３は、鋼板コンクリート構造にて構築されており、設置工程では、コンクリート打設前の底部構造体７を搬送して据え付けた後に、コンクリート打設を行う。 【選択図】図１Ａ

Inventors

  • 佐茂 隆洋

Assignees

  • 日立ＧＥベルノバニュークリアエナジー株式会社

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20241024

Claims (6)

  1. 原子炉の格納容器を収容する外側の躯体を備えた原子炉建屋の構築方法であって、 前記格納容器の底部である容器マット部と、前記格納容器の容器壁部と、外側の前記躯体の底部である躯体マット部と、前記躯体の躯体壁部とを、組立エリアで一体化する組立工程と、 前記組立エリアで一体化した底部構造体を、構築位置に搬送して据え付ける設置工程とを備える ことを特徴とする原子炉建屋の構築方法。
  2. 前記格納容器および前記躯体は、鋼板コンクリート構造にて構築されており、 前記設置工程では、コンクリート打設前の前記底部構造体を搬送して据え付けた後に、コンクリート打設を行う ことを特徴とする請求項１に記載の原子炉建屋の構築方法。
  3. 前記構築位置への搬送は、楊重機器を用いて前記底部構造体を吊り上げて行う ことを特徴とする請求項１に記載の原子炉建屋の構築方法。
  4. 前記原子炉が軽水炉である ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の原子炉建屋の構築方法。
  5. 原子炉の格納容器を収容する外側の躯体を備えた原子炉建屋の底部を構成する底部構造体であって、 前記格納容器の底部である容器マット部と、前記格納容器の容器壁部と、外側の前記躯体の底部である躯体マット部と、前記躯体の躯体壁部とが、一体形成された ことを特徴とする底部構造体。
  6. 前記容器壁部は、前記格納容器の壁部のうち、前記容器マット部から立ち上がる下端部である ことを特徴とする請求項５に記載の底部構造体。

Description

本発明は、原子炉建屋の構築方法および底部構造体に関する。 原子炉格納容器を収容する原子炉建屋としては、鋼板コンクリート構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる原子炉建屋を構築する際には、まず、図４に示すように、格納容器の底部（格納容器マット）１０１を原子炉建屋の構築位置に敷設し（図４Ａ参照）、格納容器マット１０１の上に、格納容器の壁１０２を設置する（図４Ｂ参照）。その後、格納容器マット１０１の外周部に建屋の底部（躯体マット）１０３を敷設し（図４Ｃ参照）、躯体マット１０３の上に、建屋の壁（躯体壁）１０４を設置する（図４Ｄ参照）。各部材の接合は、外殻となる鋼板同士を溶接して行う。鋼板接合後に、内部にコンクリートを打設する。 特開２０１０－２２３９７０号公報 本発明の実施形態に係る原子炉建屋の構築方法にて構築された底部構造体を示した模式断面図である。本発明の実施形態に係る原子炉建屋の構築方法の設置工程を示した模式断面図である。コンクリート打設後の底部構造体を示した模式断面図である。本発明の実施形態に係る原子炉建屋の構築方法にて構築された原子炉建屋を示した模式断面図である。本発明の原子炉建屋の構築方法にて構築された底部構造体を示した模式斜視図である。従来の原子炉建屋の構築方法の格納容器の底部を敷設する工程を示した模式断面図である。従来の原子炉建屋の構築方法の格納容器の壁を設置する工程を示した模式断面図である。従来の原子炉建屋の構築方法の建屋の底部を敷設する工程を示した模式断面図である。従来の原子炉建屋の構築方法の建屋の壁を設置する工程を示した模式断面図である。 以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照して詳細に説明する。図１Ａは、原子炉建屋の構築方法にて構築された底部構造体を示した模式断面、図１Ｂは、原子炉建屋の構築方法の設置工程を示した模式断面図、図１Ｃは、コンクリート打設後の底部構造体を示した模式断面図、図２は、原子炉建屋を示した模式断面図、図３は、底部構造体を示した模式斜視図である。 まず、原子炉建屋１の構成を説明する。図２に示すように、本実施形態の原子炉建屋１は、軽水炉型の原子力設備であり、原子炉格納容器２が中央部に配置され、原子炉格納容器２の外側には、躯体３が形成されている。原子炉格納容器２と躯体３は、鋼板コンクリート構造にて構築されており、外殻となる鋼板の内側にコンクリートを打設して形成されている。コンクリートは高流動コンクリートを用いる。鋼板の内側にはコンクリートを定着させるためのスタッドが取り付けられている。 原子炉格納容器２は、原子炉圧力容器４を格納する容器である。原子炉格納容器２は、原子炉圧力容器４の他に、図示しない主蒸気系配管、再循環系及び関連設備等を格納している。原子炉格納容器２の内部には、原子炉圧力容器４の周囲にドライウェル５が形成されている。原子炉格納容器２は、原子炉圧力容器、原子炉冷却材喪失事故等に起因して原子炉内の燃料破損による放射性物質の放出が生じた場合、環境に対する放射性物質の放散に対する防壁の役目（閉じ込め機能）を果たして、発電所周辺の一般公衆及び発電所従業員の安全を確保するものであり、高い密閉性を備えている。 原子炉格納容器２は、底部１１と、壁部１２と、天井部１３とを備えている。底部１１は、図１および図３に示すように、平面視円形のマット状に形成されており、「容器マット部」に対応する。底部１１は、上下の鋼板１４，１４と、周縁部を覆う側鋼板１５とで区画され、内部にコンクリート１６が打設されている。容器マット部である底部１１の外周縁部のうち、壁部１２の下方には、補強鋼板１７が、上下の鋼板１４，１４間に掛け渡されて設置されている。 壁部１２は、円筒形状を呈しており、底部１１の外周縁から立ち上がっている。壁部１２は、外周側の鋼板１８と、内周側の鋼板１９とで区画され、内部にコンクリート１６が打設されている。壁部１２のうち、底部１１（容器マット部）から立ち上がる下端部を「容器壁部１２ａ」という。容器壁部１２ａの立上り高さは、６００ｍｍ程度あればよい。容器壁部１２ａの上端部には、外周側の鋼板１８と内周側の鋼板１９とを繋ぐブラケット２０が鋼板１８，１９間に掛け渡されて設置されている。天井部１３は、壁部１２の上端部を密閉状態で塞ぐものであり、本実施形態では、中央部が高くなった段差形状を呈している（図２参照）。 躯体３は、原子炉格納容器２を収容する外側の建屋を構成する構造物であって、躯体底部３１と、躯体外壁部３２と、躯体屋根部３３とを備えている。躯体底部３１は、建屋の最下層の床部となる部分であり、底部１１と同一平面上に形成されている。躯体底部３１は、底部１１の外周部に形成され、円環形状を呈しており、「躯体マット部」に対応する。躯体底部３１は、上下の鋼板３４，３４と、周縁部を覆う側鋼板３５と、底部１１の側鋼板１５で区画され、内部にコンクリート３６が打設されている。躯体マット部である躯体底部３１の外周縁部のうち、躯体壁部３２の下方には、補強鋼板３７が、上下の鋼板３４，３４間に掛け渡されて設置されている。なお、躯体底部３１の外周形状は円形に限定されるものではなく、原子炉建屋１の形状に応じて、例えば矩形であってもよい。 躯体外壁部３２は、円筒形状を呈しており、躯体底部３１の外周縁から立ち上がっている。躯体外壁部３２は、外周側の鋼板３８と、内周側の鋼板３９とで区画され、内部にコンクリート３６が打設されている。躯体外壁部３２のうち、躯体底部３１（躯体マット部）から立ち上がる下端部を「躯体壁部３２ａ」という。躯体壁部３２ａの上端部には、外周側の鋼板３８と内周側の鋼板３９とを繋ぐブラケット４０が鋼板３８，３９間に掛け渡されて設置されている。なお、躯体外壁部３２の形状は円筒形状に限定されるものではなく、原子炉建屋１の形状に応じて、例えば矩形筒状であってもよい。躯体屋根部３３は、躯体外壁部３２の上端部を塞ぐものであり、本実施形態では、ドーム形状を呈している（図２参照）。 本実施形態に係る原子炉建屋１は、原子炉格納容器２の底部１１（容器マット部）と、容器壁部１２ａ（壁部１２の下端部）と、躯体３の躯体底部３１（躯体マット部）と、躯体壁部３２ａ（躯体外壁部３２の下端部）とが一体化されて、底部構造体７が形成されている。底部構造体７は、原子炉建屋１の構築位置とは別の組立エリアで予め組み立てられる。底部構造体７は、先に鋼板からなる外殻を先に組み立て、構築位置に設置した後に外殻の内部にコンクリート１６が打設されている。 次に、本実施形態に係る原子炉建屋１の構築方法を説明する。原子炉建屋１の構築方法は、底部構造体７を組み立てる組立工程と、底部構造体７を設置する設置工程と、原子炉格納容器２の構築工程と、躯体３の構築工程とを備えている。 組立工程は、図１Ａに示すように、原子炉格納容器２の底部１１および容器壁部１２ａと、躯体３の躯体底部３１および躯体壁部３２ａ（躯体外壁部３２の下端部）とを組み立てて一体化する工程である。底部構造体７を組み立てるに際しては、まず、底部１１の上下の鋼板１４，１４と側鋼板１５と補強鋼板１７とを溶接にて組み付け、底部１１の外殻を形成する。そして、底部１１の上部に、容器壁部１２ａの外周側の鋼板１８と内周側の鋼板１９とブラケット２０とを溶接にて組み付け、容器壁部１２ａの外殻を形成する。その後、底部１１の外周部に、躯体底部３１の上下の鋼板３４，３４と側鋼板３５と補強鋼板３７とを溶接にて組み付け、躯体底部３１の外殻を形成する。そして最後に、躯体底部３１の上部に、躯体壁部３２ａの外周側の鋼板３８と内周側の鋼板３９とブラケット４０とを溶接にて組み付け、躯体壁部３２ａの外殻を形成する。組立工程で、各部の溶接検査を行う。組立工程では、組み立て作業および検査作業の時間を逆算し、底部構造体７の搬送のタイミングよりも前に、底部構造体７が完成するように工程を組む。つまり、原子炉建屋１の基礎８の構築等と並行して、底部構造体７の組立てを行う。なお、組立工程では、コンクリート１６の打設は行わない。 設置工程は、図１Ｂに示すように、底部構造体７を構築位置に搬送して据え付ける工程である。設置工程では、コンクリート１６の打設前の底部構造体７を搬送し、据え付けた後にコンクリート１６の打設を行う（図１Ｃ参照）。底部構造体７の搬送は、クレーン等の揚重機器を用いて吊り上げて、構築位置（構築された基礎８の上）に載置する。なお、図１Ｂの符号「５０」は、図示しないクレーンのワイヤである。底部構造体７の設置後に、底部構造体７の鋼板内にコンクリート１６を打設して充填する。 原子炉格納容器２の構築工程と、躯体３の構築工程は、底部構造体７の施工後に、適宜並行しながら行われる。 本実施形態に係る原子炉建屋１の構築方法によれば、原子炉建屋１の基礎８の構築等と、底部構造体７の組立てを並行して行うことができるので、基礎の構築後に底部１１、容器壁部１２ａ、躯体底部３１および躯体壁部３２ａを組み立てていた従来と比較して大幅に現場施工の手間を軽減して施工時間を短縮できる。特に、多くの時間を要する溶接検査を予め行うことで、施工時間が大幅に短縮できる。また、原子炉格納容器２の底部と、躯体３の底部を一体化しているので、原子炉格納容器２の底部を一括に設置することができる。したがって、施工時間の短縮効果は大きい。さらに、底部１１と容器壁部１２ａ、躯体底部３１と躯体壁部３２ａとを予め一体化することで、接合作業に要する時間が多くなる角部の溶接を、作業が行い易い組立エリアで行うことができるので、作業効率が良好になる。 底部構造体７は、コンクリート１６の打設前の状態で搬送して、構築位置に据え付けた後にコンクリート１６を打設しているので、搬送重量を小さくできる。これによって、揚重機器の積載荷重を小さくできるので、揚重機器にかかるコストを抑制できるとともに搬送も容易になる。 また、底部構造体７の構築位置への搬送は、楊重機器を用いて底部構造体７を吊り上げて行っているので、搬送を効率的に行うことができる。さらに、原子炉が軽水炉であるので、軽水炉の原子炉建屋１の構築の施工時間を短縮できる。 また、容器壁部１２ａは、原子炉格納容器２の壁部１２のうち、底部１１（容器マット部）から立ち上がる下端部であるので、容器壁部１２ａが大きくなり過ぎず、適度な大きさになるので、底部構造体７の軽量化を図ることができる。 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限られず、各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。例えば、前記実施形態では、底部構造体７の組み立て手順は、容器マット部である底部１１、容器壁部１２ａ、躯体マット部である躯体底部３１および躯体壁部３２ａの順であるが、これに限定されるものではない。底部構造体は、容器マット部、躯体マット部、容器壁部および躯体壁部の順に組み立ててもよい。 また、前記実施形態では、コンクリート１６の打設前の底部構造体７を搬送して設置した後に、コンクリート１６を打設しているが、これに限定されるものではない。底部構造体７が比較的小型であって、コンクリートを打設した状態で搬送が可能であれば、組立工程にて予めコンクリートを打設してもよい。 さらに、前記実施形態では、原子炉格納容器２および躯体３は、鋼板コンクリート構造であるが、これに限定されるものではなく、コンクリートの片側のみに鋼板が設けられたハーフ鋼板コンクリート構造やその他のコンクリート構造であってもよい。また、原子炉建屋の構築方法による原子炉格納容器２（その底部構造体）は、沸騰水型の原子炉圧力容器を格納する用途にも、加圧水型の原子炉圧力容器を格納する用途（即ち軽水炉用の用途）にも、その他の形式の原子炉圧力容器を格納する用途にも適用することができる。また、小型から大型