JP2009133639A - 放射線遮蔽壁の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線源を収納した放射線施設の放射線遮蔽壁に予め設けた開口の開閉頻度が極めて低い場合に、可動式の遮蔽体で開口を密閉して放射線ストリーミングを防止し、機器交換等の必要が生じた場合には、遮蔽体を移動させる方法で開口を容易、確実に再現できる放射線遮蔽壁の構築方法を提供する。
【解決手段】放射線遮蔽壁１に設けられた開口２の床面１０ａから放射線源を納めた室より外側の床面１０ｂ上に、前記開口２へ至るレール金物７ａ、７ｂを直交方向に敷設し、前記レール金物７ｂの上で滑り部材４を底部とした遮蔽体用型枠を組み立て、前記型枠内へコンクリートを打設し、前記コンクリートが強度を発現した後に底部４を残して型枠を解体し、製作した遮蔽体３を前記レール金物７上を移動させて前記開口２へ嵌め込み、遮蔽体３と開口２の隙間を埋めて放射線ストリーミングを防止する。
【選択図】図５

Description

この発明は、放射線源を収納した放射線施設の放射線遮蔽壁に予め設けた開口の開閉頻度が極めて低い場合に、可動式の遮蔽体で開口を密閉して放射線ストリーミングを防止し、機器交換等の必要が生じた場合には、遮蔽体を移動させる方法で開口を容易、確実に再現できる放射線遮蔽壁の構築方法の技術分野に属する。

一般に、原子力発電所や使用済燃料再処理施設等の放射線施設の高放射線領域には、放射線ストリーミングを防止するため、鉄筋コンクリート製の厚い放射線遮蔽壁が設けられている。この放射線遮蔽壁の一部には、機器交換等の必要性を考慮して予め開口が設けられている。従来、前記開口を遮蔽、密閉して放射線ストリーミングを防止する手段として、開口の開閉頻度が高い場合は遮蔽扉を設置し、逆に開口の開閉頻度が極めて低い場合には遮蔽ブロックで密閉して放射線ストリーミングを防止している。

前記開口の開閉頻度が高い場合の遮蔽扉による放射線遮蔽壁の構築方法として、例えば下記特許文献１には、車輪を取付けた遮蔽扉を床上を移動させて、放射線遮蔽壁の開口へ嵌め込むことにより放射線ストリーミングを防止し、機器交換等の必要が生じた場合には前記遮蔽扉を移動させて同開口を再現する、所謂ステップバック式の遮蔽扉を採用した放射線遮蔽壁の構築方法が開示されている。しかし、特許文献１には、遮蔽扉の製作方法について何ら詳細な説明はない。既往の実施例としては、予め工場で製作した遮蔽扉の鋼製函体を放射線施設内へ搬送した後に、同鋼製函体内へコンクリートを打設して遮蔽扉を製作することが一般的に行われている。

下記特許文献２にもステップバック式の遮蔽扉を採用した放射線遮蔽壁の構築方法が開示されている。特許文献２に記載された遮蔽扉も、予め工場で製作した遮蔽扉の鋼製函体を放射線施設内へ搬送した後に、同鋼製函体内へコンクリートを打設して製作する。また、開口に至る床面に浅いピットを形成し、同ピット内に高荷重レール金物を敷設すると共に遮蔽体を移動させる走行駆動系を設置し、前記遮蔽扉をレール金物上を移動させて開口へ嵌め込むことにより放射線ストリーミングを防止する。

特開２００２−２１４３８７号公報 特開２００６−３８５６３号公報

上記特許文献１及び２に開示された放射線遮蔽壁の構築方法は、放射線遮蔽壁の開口を遮蔽扉で完全に遮蔽、密閉して放射線ストリーミングを防止する必要のため、同遮蔽扉の精度管理を厳しくする必要がある。更に、遮蔽扉の全体を覆う構成の鋼製函体は、コンクリートの打設圧に耐えて変形しないように強度及び剛性の高い鋼材を大量に使用して製作するので、大型・大重量品となる。そして、工場で高精度に製作した鋼製函体を現場に搬入し、現地でコンクリートを打設する手順を余儀なくされるので、遮蔽扉の製作に多大な手間と高額なコストが掛かる問題がある。
また、特許文献２に開示された構築方法のように、遮蔽扉を移動させるレール金物等を常設しておく場合には、その維持管理に手間とコストが掛かる。そのため、機器交換等の必要が少なく開口の開閉頻度が極めて低い放射線遮蔽壁を構築する場合には、コストメリットがほとんどなく採用されるに至ってない。

一方、開口の開閉頻度が極めて低い場合の遮蔽ブロックによる放射線遮蔽壁の構築方法は、開口に複数の遮蔽ブロックを積み重ねて同開口を完全に遮蔽、密閉する構成である。しかし、通例の遮蔽壁ブロックは１個あたりの重量が標準タイプで約３０ｋｇにもなり、この遮蔽壁ブロックを人手で積み重ねるとなると、非常に施工性が悪くなり、構築するために長い作業期間を要する問題がある。また、機器交換等の必要の際には、前記のように積み重ねた遮蔽壁ブロックを解体するので、多大な手間がかかる上に、大量のコンクリート解体ガラが発生し、放射線管理区域内で発生した廃棄物の処分に多額の費用が必要となる。更に、機器交換後に遮蔽ブロックを積み重ねて再度開口を遮蔽、密閉する復旧工事は、放射線管理区域内の作業となるため、作業期間が長い遮蔽壁ブロック工事では労力と工数が膨大となり、工事費も高額となる。

本発明の目的は、開口の開閉頻度が極めて低い場合の放射線遮蔽壁の構築方法であって、遮蔽体の製作に必要な鋼材を大幅に削減でき、開口へ嵌め込んだ遮蔽体と同開口との隙間を埋めて完全に遮蔽、密閉することにより、遮蔽体の精度を低く設定しても放射線ストリーミングを確実に防止でき、機器交換等の必要が生じた場合には遮蔽体を移動させて開口を容易、確実に再現できる放射線遮蔽壁の構築方法を提供することである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る放射線遮蔽壁の構築方法は、
放射線源を収納した放射線施設の放射線遮蔽壁１の一部に開口２を設け、該開口２を可動式の遮蔽体３で密閉し、機器交換等の必要が生じた場合に前記遮蔽体３を移動させて開口２を再現できる放射線遮蔽壁１の構築方法であって、
前記放射線遮蔽壁１に設けられた開口２の床面１０ａから放射線源を納めた室より外側の床面１０ｂ上に、前記開口２へ至るレール金物７ａ、７ｂを直交方向に敷設し、前記レール金物７ｂの上で滑り部材４を底部とした遮蔽体用型枠を組み立て、前記型枠内へコンクリートを打設し、前記コンクリートが強度を発現した後に底部４を残して型枠を解体し、製作した遮蔽体３を前記レール金物７上を移動させて前記開口２へ嵌め込み、遮蔽体３と開口２の隙間を埋めて放射線ストリーミングを防止することを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した放射線遮蔽壁の構築方法において、
遮蔽体用型枠の各辺の角部に欠け防止用の補強鋼材６を仮止めしておいて、同型枠内へコンクリートを打設することにより遮蔽体３の各辺の角部に補強鋼材６を打ち込んだ遮蔽体３を製作することを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した放射線遮蔽壁の構築方法において、
放射線遮蔽壁１の開口２に嵌め込んだ遮蔽体３と前記開口２との隙間は、モルタルを充填し、又は鉛毛を詰め込んで埋めることにより放射線ストリーミングを防止することを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項１に記載した放射線遮蔽壁の構築方法において、
放射線遮蔽壁１における開口２の上辺部近傍に遮蔽体３の倒れ防止用ガイド１１を設置し、床面１０ｂ上に固定した反力台１２の前部にジャッキ１３を設置し、同ジャッキ１３と前記遮蔽体３との間に軸力材１４を介在させて前記ジャッキ１３によりレール金物７上の遮蔽体３を移動させて前記開口２へ嵌め込むことを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項１又は４に記載した放射線遮蔽壁の構築方法において、
床面１０ｂ上に設置したレール金物７のうち、放射線源を納めた室より外側の用済みとなった部分７ｂは、遮蔽体３を放射線遮蔽壁１の開口２へ嵌め込んだ後には一旦撤去することを特徴とする。

請求項６に記載した発明は、請求項５に記載した放射線遮蔽壁の構築方法において、
放射線遮蔽壁１の開口２を再現するには、放射線源を納めた室より外側の床面１０ｂ上に遮蔽体３に至るレール金物７ｂ、７ｃを直交方向に敷設し、前記放射線遮蔽壁１の開口２の上辺部近傍に遮蔽体３の倒れ防止用ガイド１１を設置し、前記遮蔽体３に倒れ防止用のアウトリガー１６を設置し、床面１０ｂ上に反力台１８を固定し、該反力台１８に反力をとったウインチ１７のワイヤー１９を遮蔽体３と連結し、充填物を解体した後に同ウインチ１７を駆動して遮蔽体３をレール金物７上を移動させて開口２から引き出して放射線遮蔽壁１の開口２を再現することを特徴とする。

本発明に係る放射線遮蔽壁の構築方法は、開口２に近いレール金物７ｂ上で遮蔽体用型枠を組み立て、遮蔽体用型枠の各辺の角部に欠け防止用の補強鋼材６を仮止めしておいて、同型枠内へコンクリートを打設し、コンクリートが強度を発現した後に型枠を解体して遮蔽体３を製作するので、遮蔽体３を構成する鋼材は欠け防止用の補強鋼材６だけであり、遮蔽体３の製作に必要な鋼材を大幅に削減することができる。更に、放射線遮蔽壁１の開口２と同開口２に嵌め込んだ遮蔽体３との隙間にはモルタル又は鉛毛等の充填物で埋めて開口２を完全に遮蔽、密閉するので、遮蔽体３の精度を低く設定しても、放射線ストリーミングを確実に防止することができ、遮蔽体３の製作に要する手間とコストを削減できる。
床面１０ｂ上に設置したレール金物７のうち放射線源を納めた室より外側の用済みとなった部分７ｂは、遮蔽体３を放射線遮蔽壁１の開口２へ嵌め込んだ後には一旦撤去し、開口２を再現するときに再び設置するので、レール金物７を常設しておく必要がなく、維持管理の手間が省け、コストを削減できる。
放射線遮蔽壁１の開口２を再現する必要が生じた場合には、放射線源を納めた室より外側の床面１０ｂ上に遮蔽体３に至るレール金物７ｂ、７ｃを直交方向に敷設し、床面１０ｂ上に固定した反力台１８に反力をとったウインチ１７を設置し、充填物を解体した後に同ウインチ１７を駆動して遮蔽体３をレール金物７上を移動させて開口２から引き出すので、放射線遮蔽壁１の開口２を容易、確実に再現することができる。勿論、用済み後には再度、遮蔽体３をそのまま開口２へ嵌め込めて塞ぐことができ、至便である。

放射線遮蔽壁１に設けられた開口２の床面１０ａから放射線源を納めた室より外側の床面１０ｂ上に、前記開口２へ至るレール金物７ａ、７ｂを直交方向に敷設し、前記レール金物７ｂの上で滑り部材４を底部とした遮蔽体用型枠を組み立て、前記型枠内へコンクリートを打設し、前記コンクリートが強度を発現した後に底部４を残して型枠を解体し、製作した遮蔽体３を前記レール金物７上を移動させて前記開口２へ嵌め込み、遮蔽体３と開口２の隙間を埋めて放射線ストリーミングを防止する。

放射線遮蔽壁１の開口２を再現するには、放射線源を納めた室より外側の床面１０ｂ上に遮蔽体３に至るレール金物７ｂ、７ｃを直交方向に敷設し、前記放射線遮蔽壁１の開口２の上辺部近傍に遮蔽体３の倒れ防止用ガイド１１を設置し、前記遮蔽体３に倒れ防止用のアウトリガー１６を設置し、床面１０ｂ上に反力台１８を固定し、該反力台１８に反力をとったウインチ１７のワイヤー１９を遮蔽体３と連結し、充填物を解体した後に同ウインチ１７を駆動して遮蔽体３をレール金物７上を移動させて開口２から引き出して放射線遮蔽壁１の開口２を再現する。

以下に、本発明に係る放射線遮蔽壁の構築方法の実施例を、図１〜図９に基づいて説明する。
図１及び図２は、放射線源を収納した放射線施設の放射線遮蔽壁１の開口近傍位置で現場製作した遮蔽体３を、開口２へ嵌め込む直前の作業段階を示している。
本発明の構築方法としては、先ず、放射線遮蔽壁１に予め設けられた開口２の床面１０ａから放射線源を納めた室より外側の床面１０ｂ上に、前記開口２へ至るレール金物７ａと７ｂを図示例の場合は２列、開口面と直交方向に敷設することから始める。前記レール金物７ａと７ｂは、図３に構造詳細を示すように、床面１０ａ、１０ｂに予めアンカー８ａを埋め込んで固定した取付けプレート８を図１のような配列で複数用意しておき、その上にレール金物７ａ、７ｂを敷いて点付け溶接で固定する。

次に、前記レール金物７ｂの上に型枠の底面を形成する滑り部材４を設置して、その上に遮蔽体用型枠を組み立てる。遮蔽体用型枠は、当然のことながら、放射線遮蔽壁１の開口２（一例として横幅が約４．４ｍ、高さが約５．５ｍ）と同形・同大に構成される。この遮蔽体用型枠を組み立てる位置は、開口２に近い程好ましいが、作業スペースを確保するため、開口２から約６０ｃｍ程度離れた位置とする。前記滑り部材４は、図３に示すように、レール金物７ｂにおいて軌道を形成する凸部７０の両側を挟むように設置した２枚の鋼板４ｂ、４ｂと、前記レール金物７の凸部７０の上を跨いで前記両側の鋼板４ｂ、４ｂ上に架け渡し繋いだ鋼板４ａとで構成する。この遮蔽体用型枠を組み立てる際には、図４に示すように、遮蔽体３の各辺の角部の位置にコンクリートの欠け防止用の補強鋼材としてアングル材６をアンカー６ａと共に仮止めしておく。なお、前記滑り部材４の上面には、コンクリートの一体化を図る補強鋼材としてアングル材５を設置することが好適である。

上記のように組み立てた遮蔽体用型枠は、図２に示すように、必要箇所をサポート材９ａ、９ｂでしっかりと支持させておいて、同型枠内へコンクリートを打設する。前記コンクリートが強度を発現した後に、底面の滑り部材４を残して他の型枠を解体することで、遮蔽体３の各辺の角部にアングル材６を打ち込んだ遮蔽体３を完成する。
なお、上記開口２の上辺及び左右の両辺には予め段差部２ａを形成しておいて、同開口２へ嵌め込む遮蔽体３は、前記の段差部２ａと合致させることで嵌め込み位置を確定し、且つ密閉度が高まる構成とする。遮蔽体３の開口２への嵌め込み作業の確実性と放射線ストリーミングの高度な防止を高めるための構成である。

図５は、遮蔽体３を放射線遮蔽壁１の開口２へ嵌め込む作業段階を示している。
放射線遮蔽壁１における開口２の上辺部近傍に、図５中の右方向へは進むが、左方向へは移動できない一方向ラチェット機構１１ａを備えた遮蔽体３の倒れ防止用ガイド１１を設置する。床面１０ｂ上には、例えば上記した取付けプレート８と同様なアンカー台２１を用意して、その上に反力台１２を固定し、該反力台１２の前部にジャッキ１３を設置し、同ジャッキ１３と前記遮蔽体３との間に軸力材１４を一直線状に繋いで介在させる。そして、遮蔽体３の上部を前記ラチェット機構１１ａで支持させつつ、前記ジャッキ１３で遮蔽体３を図５の右方向へ押し動かす。同遮蔽体３は底面の滑り部材４がレール金物７上を比較的小さい摩擦力で動く。こうして、同遮蔽体３の下部が開口２の段部２ｂに突き当たるまで移動させてそのまま前記開口２へ嵌め込む。前記遮蔽体３と開口２との隙間は、モルタルを充填し、又は鉛毛を詰め込んで埋めることにより放射線ストリーミングを防止する。
なお、レール金物７の表面に、滑り性の良いテフロン（登録商標）シートを貼り付け、又はテフロン（登録商標）スプレーをかけて或いはグリース等の油滑材を塗布して摩擦係数が小さくなるように処理すると、同遮蔽体３の開口２への嵌め込み作業を容易に且つ迅速に行え、作業性を高めることができる。

上記のように放射線遮蔽壁１の開口２へ嵌め込んだ遮蔽体３は、図６及び図７に示すように、放射線遮蔽壁１と遮蔽体３との共通位置に予め埋め込んでおいた取付部材１５ａを利用して、止め金具１５を、図示例では遮蔽体３の縦辺に沿って４箇所取り付けて、前記放射線遮蔽壁１に強固に固定する。
上記のようにして遮蔽体３の嵌め込み作業が終了した後に、床面１０ｂ上のレール金物７のうち放射線源を納めた室より外側の用済みとなった部分７ｂ、及び倒れ防止ガイド１１、反力台１２、ジャッキ１３、軸力材１４は、一旦は撤去して片付ける。その後、機器交換等の必要が生じて開口２を再現した後、遮蔽体３を開口２へ嵌め込むときに再び設置する。

次に、図８及び図９は、機器交換等の必要のため前記放射線遮蔽壁１の開口２を再現する作業段階をそれぞれ示している。
放射線遮蔽壁１の開口２を再現するには、その準備として、先ず、放射線源を納めた室より外側の床面１０ｂ上に遮蔽体３に至るレール金物７ｂと７ｃを開口面と直交方向に再び敷設する（例えば図１を参照）。前記放射線遮蔽壁１の開口２の上辺部近傍には、図８中の左方向へは進むが、右方向へは移動できない一方向ラチェット機構１１ａを備えた遮蔽体３の倒れ防止用ガイド１１を設置する。遮蔽体３の室外側の壁面には、同遮蔽体３を製作する際に埋め込んだアウトリガー取付け金具１６ａ（図６を参照）に倒れ防止用のアウトリガー１６を取り付ける。床面１０ｂ上のアンカー台２１の上に反力台１８を固定し、該反力台１８に反力をとったウインチ１７のワイヤー１９を、遮蔽体３のアイボルト２０と連結する。このアイボルト２０は、遮蔽体３を製作する際に同遮蔽体３の下部に予め埋め込んでおくのが好ましい。そして、遮蔽体３の止め金具１５を取り外し、隙間に埋めたモルタル又は鉛毛を解体した後に、図９に示すように前記ウインチ１７を駆動させて遮蔽体３を開口２から引っ張り出す。遮蔽体３は、上部をラチェット機構１１ａで支持されつつ、レール金物７上をゆっくり移動させて開口２から引き出され、その跡に放射線遮蔽壁１の開口２が再現される。前記開口２から引き出した遮蔽体３は、機器交換等の作業が邪魔にならない位置まで引き出し、室内側の壁面にも遮蔽体３の転倒防止用のアウトリガー２２を設置する。
機器交換等が終了した後は、図５に基づいて説明した手順に従い、再び遮蔽体３をそのまま開口２へ嵌め込めて塞ぎ放射線ストリーミングを防止する。

以上に本発明を図示した実施例に基づいて説明したが、もとより、本発明は、上記実施例の構成に限定されるものではない。発明の目的と要旨を逸脱しない範囲で、いわゆる当業者が必要に応じて行う設計変更や変形、応用の類として、更に多様な実施例を展開できることを念のため申し添える。

現場製作した遮蔽体を開口へ嵌め込む直前の作業段階を示す平面図である。 図１の側面図である。 図２のＡ部分を正面方向から見た拡大図である。 図１のＢ部分を示す拡大断面図である。 遮蔽体を開口へ嵌め込む作業段階を示す側面図である。 遮蔽体を開口へ嵌め込んだ状態を示す正面図である。 図６の平面図である。 遮蔽体を引き出して開口を再現する作業段階を示す側面図である。 遮蔽体を引き出して開口を再現する作業段階を示す側面図である。

符号の説明

１ 放射線遮蔽壁
２ 開口
３ 遮蔽体
４ 滑り部材
６ アングル材（補強鋼材）
７ レール金物
１０ａ 床面
１０ｂ 床面
１１ 倒れ防止用ガイド
１２、１８ 反力台
１３ ジャッキ
１４ 軸力材
１６、２２ アウトリガー
１７ ウインチ
１９ ワイヤー

Claims (6)

1. 放射線源を収納した放射線施設の放射線遮蔽壁の一部に開口を設け、該開口を可動式の遮蔽体で密閉し、機器交換等の必要が生じた場合に前記遮蔽体を移動させて開口を再現できる放射線遮蔽壁の構築方法であって、
   前記放射線遮蔽壁に設けられた開口の床面から放射線源を納めた室より外側の床面上に、前記開口へ至るレール金物を直交方向に敷設し、前記レール金物の上で滑り部材を底部とした遮蔽体用型枠を組み立て、前記型枠内へコンクリートを打設し、前記コンクリートが強度を発現した後に底部を残して型枠を解体し、製作した遮蔽体を前記レール金物上を移動させて前記開口へ嵌め込み、遮蔽体と開口の隙間を埋めて放射線ストリーミングを防止することを特徴とする、放射線遮蔽壁の構築方法。
2. 遮蔽体用型枠の各辺の角部に欠け防止用の補強鋼材を仮止めしておいて、同型枠内へコンクリートを打設することにより遮蔽体の各辺の角部に補強鋼材を打ち込んだ遮蔽体を製作することを特徴とする、請求項１に記載した放射線遮蔽壁の構築方法。
3. 放射線遮蔽壁の開口に嵌め込んだ遮蔽体と前記開口との隙間は、モルタルを充填し、又は鉛毛を詰め込んで埋めることにより放射線ストリーミングを防止することを特徴とする、請求項１に記載した放射線遮蔽壁の構築方法。
4. 放射線遮蔽壁における開口の上辺部近傍に遮蔽体の倒れ防止用ガイドを設置し、床面上に固定した反力台の前部にジャッキを設置し、同ジャッキと前記遮蔽体との間に軸力材を介在させて前記ジャッキによりレール金物上の遮蔽体を移動させて前記開口へ嵌め込むことを特徴とする、請求項１に記載した放射線遮蔽壁の構築方法。
5. 床面上に設置したレール金物のうち、放射線源を納めた室より外側の用済みとなった部分は、遮蔽体を放射線遮蔽壁の開口へ嵌め込んだ後には一旦撤去することを特徴とする、請求項１又は４に記載した放射線遮蔽壁の構築方法。
6. 放射線遮蔽壁の開口を再現するには、放射線源を納めた室より外側の床面上に遮蔽体に至るレール金物を直交方向に敷設し、前記放射線遮蔽壁の開口の上辺部近傍に遮蔽体の倒れ防止用ガイドを設置し、前記遮蔽体に倒れ防止用のアウトリガーを設置し、床面上に反力台を固定し、該反力台に反力をとったウインチのワイヤーを遮蔽体と連結し、充填物を解体した後に同ウインチを駆動して遮蔽体をレール金物上を移動させて開口から引き出して放射線遮蔽壁の開口を再現することを特徴とする、請求項５に記載した放射線遮蔽壁の構築方法。
   

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