JP2002323592A

JP2002323592A - キャスク貯蔵建屋とその搬送設備

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Publication number: JP2002323592A
Application number: JP2001127262A
Authority: JP
Inventors: Toru Maruyama; 亨丸山; Akio Asano; 明朗浅野; Tomonori Ogiyama; 知則荻山; Toshio Hashiba; 敏雄橋場; Yuichi Yamamoto; 雄一山本; Tomiichi Abe; 富一阿部
Original assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp; Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp; Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2002-11-08
Anticipated expiration: 2021-04-25
Also published as: JP4987196B2

Abstract

(57)【要約】【課題】キャスク受け入れ等共用部分を別建屋とするこ
とで、キャスク貯蔵部分のみ自由に増設可能としたキャ
スク貯蔵建屋とその搬送設備を提供する。【解決手段】キャスクの搬送設備は、キャスク貯蔵階の
床面上を建屋間に跨がって走行するキャスク搬送設備
と、その走行方向及び範囲を制御する制御装置とを備え
ているので、衝突安全性を向上させることをできる。ま
た、受け入れエリアと貯蔵エリアが分離することができ
るので、貯蔵規模の大きな施設を建設する場合には、１
棟の受入れ共用建屋と複数の貯蔵建屋を建設することに
より、受入れ設備の複数化防止と受入れ工程に応じて貯
蔵建屋の建設ができ、受入れ設備建設コストの削減や初
期投資の低減が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電におけ
る使用済燃料をキャスクに詰め、再処理するまで中間的
に貯蔵する使用済燃料貯蔵施設、特にキャスク貯蔵建屋
とその搬送設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電における使用済燃料を再処理
するまで中間的に貯蔵する使用済燃料貯蔵施設が建設さ
れている。この施設内に乾式キャスクによる使用済燃料
を貯蔵する場合、キャスク横置き方式とキャスク竪置き
方式がある。

【０００３】前者のキャスク横置き方式は、例えば特開
昭６２−２０６４９５号公報に開示されているように、
保管設備のキャスク受入部にキャスクを載置したトレー
ラが到着すると、門形クレーンにてトレーラに載置した
キャスクを吊り上げ、台車上に移動し、この台車はキャ
スク貯蔵位置まで移動してキャスクを保管するように行
われているが、キャスク竪置き方式に比較して必要平面
積が多くなるため建屋物量が多くなる。

【０００４】後者のキャスク竪置き方式は、例えば特開
２０００−１９３７８６号公報に開示されているよう
に、使用済燃料貯蔵建屋中心側上部に排気塔を立設し、
建屋内部のうちキャニスタ貯蔵エリアを仕切壁を介して
複数の略箱形の貯蔵セルに仕切っている。仕切壁は排気
塔外壁よりも建屋中心側に位置し、その仕切壁の上部に
連続して排気塔内部上部に延びる遮蔽用構造物を設けて
いるので、耐震上強度に影響を与えることなく十分な放
射線遮蔽能力を得ることができる。貯蔵セルの建屋外周
側壁面に外気取入口を設け、各貯蔵セルの建屋中心側領
域から排気塔へと連通する排気通路を設け、各貯蔵セル
内に使用済燃料入りキャニスタを貯蔵しており、また、
左右に分かれたキャスクピットの間にトレーラを進入さ
せ、かつクレーンがレール上を自走することで左右方向
に移動自在に構成されているので、１つの天井クレーン
のみで両側のキャスクピット階上フロアをカバーするこ
とができる構造としている。

【０００５】キャスク竪置き方式は上記したような構成
であるので、キャスク横置き方式に比べて貯蔵密度の効
率化が図れるが、ハンドリング装置として貯蔵エリアを
跨ぐスパンを有する天井クレーンまたはガントリークレ
ーンの使用が前提となっており、雨水浸入排除、遮蔽機
能及び自然換気等が要求される建屋及び排気風路はこれ
を覆う形で設置されている。このため天井クレーンを使
用する場合には、天井クレーン走行エリアとキャスク貯
蔵エリアが一つの空間でこれを建屋全体で覆うような設
計がなされている。このため、キャスクのハンドリング
は容易であるが、建屋全体が遮蔽を要求される上に重心
が高いため耐震的に不利であり、物量も多くなる。

【０００６】ガントリークレーンを使用する場合には、
キャスク上部の遮蔽は、キャスクのすぐ上に鉄筋コンク
リート等の床あるいは蓋を設けることにより、遮蔽の範
囲を低減できるが、ガントリークレーンを屋内化するた
めに、ガントリークレーンの稼働範囲全体を覆う上屋を
設ける必要がある。この場合には、建屋としては低重心
化、物量低減が図れるが、キャスクの搬入にあたって
は、遮蔽蓋の取外しが必要となり、ハンドリング性が劣
る。また、上屋の規模も大きいものとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明（請求項１乃至
請求項９対応）は、上記状況に対処するためになされた
もので、その課題は、キャスク貯蔵階を走行するキャス
クの搬送設備及びキャスク貯蔵建屋の合理化を図ると共
に、受け入れ等共用部分を別建屋とすることで、キャス
ク貯蔵部分のみ自由に増設可能としたキャスク貯蔵建屋
とその搬送設備を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項１のキャスク搬送設備の発明は、キャスク貯
蔵階の床面上を建屋間に跨がって走行する竪積みキャス
クの搬送設備と、その走行方向及び範囲を制御する制御
装置とを備え、衝突安全性を向上させたことを特徴とす
る。

【０００９】請求項２のキャスク搬送設備の発明は、通
路を挟んだ２棟の貯蔵エリア内の横方向に移動する１台
の共用横方向移動台車と、全貯蔵エリア内の縦方向と受
入エリアから各貯蔵エリアへ移動する１台の共用縦方向
移動台車と、前記貯蔵エリア内で前記縦方向移動台車
は、前記横方向移動台車に乗って横方向に移動可能とし
たことを特徴とする。

【００１０】請求項１及び請求項２によると、キャスク
の搬送設備は、建屋間を跨がって走行できるようになる
ため、受け入れエリアと貯蔵エリアが分離することがで
き、これにより貯蔵規模の大きな施設を建設する場合に
は、１棟の受入れ共用建屋と複数の貯蔵建屋を建設する
ことにより、受入れ設備の複数化防止と受入れ工程に応
じて貯蔵建屋の建設ができ、受入れ設備建設コストの削
減や初期投資の低減が可能となる。また、これらの搬送
設備、建屋配置、貯蔵建屋構造等の採用により、キャス
クの落下防止、放射線管理エリアの削減、貯蔵設備増設
の向上なども図れる。

【００１１】請求項３のキャスク貯蔵建屋の発明は、貯
蔵キャスクからの放射線を遮蔽する壁、床などの部材に
囲まれたキャスク貯蔵エリアと、このキャスク貯蔵エリ
ア上階に設置される排気用風路エリア間の取合いに、遮
蔽用の迷路状風路を備えたことを特徴とする。

【００１２】請求項４のキャスク貯蔵建屋の発明は、貯
蔵キャスクからの放射線を遮蔽する壁、床などの部材に
囲まれたキャスク貯蔵エリアと、このキャスク貯蔵エリ
ア上階に設置される排気用風路エリア間の取合いに、貯
蔵エリアと一体となった遮蔽用の迷路状風路を備えたこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項５のキャスク貯蔵建屋の発明は、貯
蔵キャスクからの放射線遮蔽をキャスク貯蔵エリア及び
迷路状風路で完結させることにより、当該排気用風路エ
リアを鉄骨造などの軽量化構造とすることで、貯蔵建屋
の低重心化、耐震性向上を図った構成としたことを特徴
とする。

【００１４】請求項６のキャスク貯蔵建屋の発明は、１
棟のキャスク受入れ施設をキャスク貯蔵エリアと別建屋
として共用化し、前記キャスク受入れ施設と前記キャス
ク貯蔵エリア間に跨がって走行する竪積みキャスクの搬
送設備を設けることで、管理エリアを最小化したことを
特徴とする。

【００１５】請求項７のキャスク貯蔵建屋の発明は、貯
蔵キャスクからの放射線遮蔽をキャスク貯蔵エリア及び
迷路状風路で完結させることで、キャスク受入れエリア
とから分離することにより、放射線管理エリアを最小化
したことを特徴とする。

【００１６】請求項８のキャスク貯蔵建屋の発明は、キ
ャスク受入れ施設を貯蔵エリアと別建屋とし、貯蔵エリ
アのみの増設でキャスク貯蔵容量の増設を可能としたこ
とを特徴とする。

【００１７】請求項９のキャスク貯蔵建屋の発明は、キ
ャスク貯蔵階の床面上を建屋間に跨がって走行する竪積
みキャスクの搬送設備と、その走行方向及び範囲を制御
する制御装置とを備え、キャスク貯蔵エリアの増設時に
は、走行用軌道の敷設のみで搬送設備が追加不要とした
ことを特徴とする。

【００１８】請求項３乃至請求項９によると、キャスク
貯蔵階の床面上を建屋間にまたがって走行し、走行用軌
道等、物理的に走行方向・範囲を制御でき、衝突安全性
を向上させた竪積みキャスクの搬送設備を採用すること
により、キャスク貯蔵エリアの階高を小さくすると共
に、上部の排気用風路部分に流れる冷却用空気の流路形
状を迷路状とすることにより、キャスク貯蔵エリアと迷
路状の冷却用空気用流路で遮蔽を完結させる。これによ
り、キャスク貯蔵エリア上部にクレーンを配置し、かつ
このクレーンの稼働エリア全体を覆う上屋を設ける必要
がなくなり、自然換気に必要な風路を確保すれば良い。
さらに、この風路部分は遮蔽の必要がないため、鉄骨構
造等の軽量が可能となり、風路部分の規模削減と併せ、
建屋の低重心化、耐震性の向上にもつながる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の一実施形態（請求項
１至請求項９対応）に係るキャスク貯蔵建屋を４棟建設
した段階の平面図であり、図２は図１のＸ−Ｘ方向のキ
ャスク貯蔵建屋の断面図である。

【００２０】図において、１はキャスク受入れ共用エリ
アを有するキャスク受入れ共用建屋、２はサービスエリ
アを有するサービス建屋、３はキャスク搬送設備が移動
する通路、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄはキャスク貯蔵エリ
アを有するキャスク貯蔵建屋、５はキャスク搬送設備で
親台車（横方向移動台車）５Ａ及び子台車（縦方向移動
台車）５Ｂとから構成されている。６は使用済燃料が封
入されたキャスク、７は基礎盤（床）、８は基礎盤７の
中心部に形成した凹部、９は第１の天井盤、１０は第２
の天井盤、１１は上屋の壁、１２は構造用架構、１３は
上屋の屋根、１４はフードである。また、７ａは基礎盤
７と一体構造の外壁で、第１の天井盤９との間に大気取
入用隙間ｓ１を形成しており、９ａは第１の天井盤９と
一体構造の内壁で、基礎盤７のとの間に大気取入用隙間
ｓ２を形成し、迷路状風路を形成している。また第１の
天井盤９の中央部には大気排出用間隙ｓ３を設けてお
り、この第１の天井盤９の内側に適当な間隙をもって配
置された第２の天井盤１０と第１の天井盤９との間には
大気排出用間隙ｓ４を形成し、迷路状風路を形成してい
る。

【００２１】また、キャスク搬送設備は、通路３を挟ん
だ例えば２棟のキャスク貯蔵建屋４Ａ，４Ｂ内の横方向
の移動を１台の共用する横方向移動台車５Ａと、全貯蔵
エリア内の縦方向と受入エリア１から各キャスク貯蔵建
屋４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの貯蔵エリアへの移動を１台
で共用する縦方向移動台車５Ｂからなり、キャスク貯蔵
建屋４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ内で縦方向移動台車５Ｂ
は、横方向移動台車５Ａに乗って横方向に移動可能であ
る。なお、縦・横方向は本図上のものであり、台車機能
を限定するものではない。

【００２２】また、キャスク貯蔵建屋４Ａ，４Ｂ，４
Ｃ，４Ｄを図１のＸ−Ｘ方向に垂直な方向に延長して
も、図２に示すキャスク貯蔵建屋の断面は変らないの
で、上屋１３の耐震性は変化しない。しかしながら、大
量のキャスク６を貯蔵するには、著しくキャスク貯蔵建
屋を長くする必要があり、敷地の有効利用や管理上から
現実的でない。

【００２３】一方、Ｘ−Ｘ方向にキャスク貯蔵建屋を広
くした場合には、上屋１３をキャスク６の除熱に見合う
ように高くする必要がある。すると、上屋１３が高くな
った分、上屋１３の物量が増加するとともに、耐震性が
低下する恐れがある。

【００２４】しかしながら、本発明によれば、キャスク
貯蔵建屋４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄのように複数のキャス
ク貯蔵建屋に貯蔵することができるので、大量のキャス
ク６を貯蔵する場合にも、図２に示すキャスク貯蔵建屋
の断面の形状を維持することができ、上屋１３の物量を
削減し、上屋１３の軽量化による耐震性の向上が図れ
る。

【００２５】次にまず、本実施形態に係る使用済燃料貯
蔵施設の建設手順を説明する。図に示すように、最初
に、キャスク受入れ共用建屋１とサービス建屋２及びキ
ャスク貯蔵エリアを有するキャスク貯蔵建屋４Ａを建設
し、キャスクの受入れを開始する。キャスク貯蔵建屋４
Ａの１棟当たりの貯蔵容量は、年間の受入れ量を勘案し
て適切に設定すれば良い。２棟目以降のキャスク貯蔵建
屋の建設は、当該キャスク貯蔵建屋の建設工期とキャス
ク受入れ共用建屋１のキャスク受入れ状況を勘案して決
定する。

【００２６】たとえば、キャスク貯蔵建屋４Ｂを建設す
る場合には、キャスク貯蔵建屋４Ｂへの走行用軌道であ
る通路はキャスク貯蔵建屋４Ａと共用することができる
ので、キャスク貯蔵建屋４Ｂのみを建設し、キャスク貯
蔵建屋４Ｃを建設する場合には、キャスク貯蔵建屋４Ｃ
の建設とキャスク貯蔵建屋４Ｃへの走行用軌道である通
路を敷設する。

【００２７】次に、本実施形態に係る使用済燃料貯蔵施
設の運用について説明する。キャスク受入れ共用建屋１
に搬入されたキャスクは、天井クレーンで遅滞なく受入
れ、キャスク受入れ共用建屋１の仮置きスペースに仮置
きされ、外観検査等の検査を受けた後、キャスク搬送設
備５によりキャスク貯蔵建屋４Ａの所定のエリアまで搬
入される。このとき、キャスク搬送設備５は基礎盤７の
中心部に形成した凹部８に設置された走行用軌道上を走
行しているが、走行方向・範囲は図示しない制御装置で
制御されてキャスク貯蔵建屋４Ａの所定のエリアまで安
全に走行するようにしている。

【００２８】したがって、竪積みキャスクの搬送設備
は、走行用軌道等、物理的に走行方向・範囲を制御で
き、衝突安全性を向上させると共に落下防止の検討が不
要となり、また、竪積みキャスクの搬送設備は、建屋間
を跨がってキャスクの搬送ができるため、受入れ共用建
屋の集中配置が可能となり、受入れ共用建屋の複数化排
除と、貯蔵建屋の柔軟な増設が可能で初期投資が最小化
と、放射線管理エリアの削減等が図れる。

【００２９】キャスク受入れ共用建屋からキャスク貯蔵
建屋４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄへのキャスク６の移動は、
縦方向移動台車５Ｂにより行うことができる。このた
め、キャスク貯蔵建屋４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄへのキャ
スク６の移動のために、天井盤９および天井盤１０に開
口を設ける必要がない。また、キャスク貯蔵建屋の入口
は、キャスク６と縦方向移動台車５Ｂが通過できるだけ
の小さいものとすることができ、このため、天井盤９お
よび天井盤１０の高さが低くても、キャスク貯蔵建屋４
Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄへのキャスク６の移動することが
できる。

【００３０】また、キャスク貯蔵建屋４Ａ，４Ｂ，４
Ｃ，４Ｄ内のキャスク６の移動は、縦方向移動台車５Ｂ
および横方向移動台車５Ａによって行われるため、キャ
スク６のキャスク貯蔵建屋４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ内の
移動のための天井クレーンなどを設置する必要がない。
このため、天井クレーンの設置に必要であった高さに対
して、天井盤９および天井盤１０を低く設定することが
できる。

【００３１】一方、キャスク貯蔵建屋４Ａは、貯蔵キャ
スクからの直接放射線を安全に遮蔽できるように第１の
天井盤９と第２の天井盤１０、内壁９ａと外壁７ａ、基
礎盤７で囲まれており、またキャスクの除熱に供する入
気及び排気用風路は、中性子線のストリーミングを削減
するために大気取入用隙間ｓ１とｓ２及び大気排出用間
隙ｓ３とｓ４により迷路状構造としており、しかも貯蔵
エリア上部の風路部分の遮蔽は必要としない構造となっ
ている。したがって、大気取入用隙間ｓ１，ｓ２から入
気する大気は矢印のような経路、すなわち、キャスク６
を除熱して暖められた大気は大気排出用間隙ｓ３，ｓ４
を経てキャスク貯蔵エリア上階に設置される排気用風路
エリアを通って屋根１３下に設けた図示しない排出用間
隙から外部に排出される。

【００３２】さらに、貯蔵エリア上部の風路部分は、貯
蔵エリア上部にクレーン等搬送設備がないため、これに
関するスペース確保要求がなくなる。それによりキャス
クハンドリング用の開口を設置する必要が無くなるばか
りではなく、上屋設置範囲の削減（物量削減）や採用構
造の軽量化が図れる。

【００３３】上述したように本発明によれば、キャスク
貯蔵エリアにおいて、キャスク６上部に遮蔽蓋を設ける
ことなく、天井盤９および天井盤１０を低くすることが
できるとともに、キャスク６のキャスク貯蔵エリアへの
搬入時に遮蔽蓋の開閉が不要となり、キャスク６の搬入
に要する時間を削減できる。また、遮蔽バウンダリの縮
小による上部風路部分の軽量化ができる。

【００３４】さらに、竪積みキャスクの搬送設備による
上部床レベル位置の低減と、上部風路部分の軽量化によ
る耐震性の向上、物量の低減が図れる。また、貯蔵エリ
ア上屋の範囲を削減でき、物量削減になると共に、周囲
に対する景観上の圧迫感を和らげる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
竪積みキャスクの搬送設備による上部床レベル位置の低
減と、上部風路部分の軽量化による耐震性の向上、物量
の低減が図れる、という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の平面図。

【図２】図１のＸ−Ｘ方向からみた断面図。

【符号の説明】

１…キャスク受入れ共用建屋、２…サービス建屋、３…
通路、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ…キャスク貯蔵建屋、５
…キャスク搬送設備、５Ａ…親台車、５Ｂ…子台車、６
…キャスク、７…基礎盤、７ａ…外壁、８…凹部、９…
第１の天井盤、９ａ…内壁、１０…第２の天井盤、１１
…上屋の壁、１２…構造用架構、１３…上屋の屋根、１
４…フード、ｓ１，ｓ２…大気取入用隙間、、ｓ３，ｓ
４…大気排出用間隙。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山亨神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者浅野明朗神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者荻山知則神奈川県川崎市幸区堀川町66番２東芝エンジニアリング株式会社内 (72)発明者橋場敏雄東京都中央区銀座八丁目21番１号株式会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者山本雄一東京都中央区銀座八丁目21番１号株式会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者阿部富一東京都中央区銀座八丁目21番１号株式会社竹中工務店東京本店内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャスク貯蔵階の床面上を建屋間に跨が
って走行する竪積みキャスクの搬送設備と、その走行方
向及び範囲を制御する制御装置とを備え、衝突安全性を
向上させたことを特徴とするキャスク搬送設備。
【請求項２】通路を挟んだ２棟の貯蔵エリア内の横方
向に移動する１台の共用横方向移動台車と、全貯蔵エリ
ア内の縦方向と受入エリアから各貯蔵エリアへ移動する
１台の共用縦方向移動台車と、前記貯蔵エリア内で前記
縦方向移動台車は、前記横方向移動台車に乗って横方向
に移動可能としたことを特徴とするキャスク搬送設備。
【請求項３】貯蔵キャスクからの放射線を遮蔽する
壁、床などの部材に囲まれたキャスク貯蔵エリアと、こ
のキャスク貯蔵エリア上階に設置される排気用風路エリ
ア間の取合いに、遮蔽用の迷路状風路を備えたことを特
徴とするキャスク貯蔵建屋。
【請求項４】貯蔵キャスクからの放射線を遮蔽する
壁、床などの部材に囲まれたキャスク貯蔵エリアと、こ
のキャスク貯蔵エリア上階に設置される排気用風路エリ
ア間の取合いに、貯蔵エリアと一体となった遮蔽用の迷
路状風路を備えたことを特徴とするキャスク貯蔵建屋。
【請求項５】貯蔵キャスクからの放射線遮蔽をキャス
ク貯蔵エリア及び迷路状風路で完結させることにより、
当該排気用風路エリアを鉄骨造などの軽量化構造とする
ことで、貯蔵建屋の低重心化、耐震性向上を図った構成
としたことを特徴とするキャスク貯蔵建屋。
【請求項６】１棟のキャスク受入れ施設をキャスク貯
蔵エリアと別建屋として共用化し、前記キャスク受入れ
施設と前記キャスク貯蔵エリア間に跨がって走行する竪
積みキャスクの搬送設備を設けることで、管理エリアを
最小化したことを特徴とするキャスク貯蔵建屋。
【請求項７】貯蔵キャスクからの放射線遮蔽をキャス
ク貯蔵エリア及び迷路状風路で完結させることで、キャ
スク受入れエリアから分離することにより放射線管理エ
リアを最小化したことを特徴とするキャスク貯蔵建屋。
【請求項８】キャスク受入れ施設を貯蔵エリアと別建
屋とし、貯蔵エリアのみの増設でキャスク貯蔵容量の増
設を可能としたことを特徴とするキャスク貯蔵建屋。
【請求項９】キャスク貯蔵階の床面上を建屋間に跨が
って走行する竪積みキャスクの搬送設備と、その走行方
向及び範囲を制御する制御装置とを備え、キャスク貯蔵
エリア増設時には、走行用軌道の敷設のみで搬送設備を
追加不要としたことを特徴とするキャスク貯蔵建屋。