JP2015099098A - 遮蔽構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の板状遮蔽材を隙間なく設置可能な遮蔽構造体を提供する。
【解決手段】骨組フレーム体と、骨組フレーム体に取り付けられる複数の板状遮蔽材３０，３０・・とを備える遮蔽構造体であって、骨組フレーム体は、複数の支柱部材と、隣り合う支柱部材間に架け渡された水平部材とを備えており、板状遮蔽材３０は、横方向にずらされた状態で重ね合わされた２枚の遮蔽板３１，３１と、水平部材に係止されるフック３５とを備え、横方向に隣り合う板状遮蔽材３０，３０のうち、一方の板状遮蔽材３０の表面側の遮蔽板３１と、他方の板状遮蔽材３０の裏面側の遮蔽板３１とが重なり合って、隣り合う板状遮蔽材３０，３０の表面同士が面一になっていることを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、放射線を遮蔽するための遮蔽構造体に関する。

従来、放射線を遮蔽するための遮蔽構造体は、下記のように様々な検討がなされてきた（特許文献１，２参照）。

特許文献１に記載された遮蔽構造体は、遮蔽マットなどの遮蔽体を、フックを介して走行台車に取り付けた発明であり、遮蔽体の容易な移動を可能としている。

特許文献２に記載された遮蔽構造体は、支柱部材と横部材からなる仮設フレームにおいて、横部材の支持位置をずらして遮蔽体を設置するものである。この板状遮蔽材では、遮蔽体の側端部を重ね合わせて配置するとともに、上下に位置する横部材を遮蔽体の厚さ方向にオフセットさせ、上に位置する遮蔽体の下端部を、下に位置する遮蔽体の上端部に重ねることで、隙間を無くしている。

登録実用新案第３００６０９８号公報 特開２００２−２５７９８３号公報

特許文献１の遮蔽構造体では、遮蔽体ごとに枠体および走行手段を必要とするため遮蔽体以外の構造体が複雑な形状になっていた。また、遮蔽体は上下方向と左右方向の両方向において端部同士を重合させているので、部分的に４枚重なる部分が発生し表面の凹凸が大きくなる。そのため、遮蔽体を支持するフレームと遮蔽体との間に隙間が発生する問題があった。

特許文献２の遮蔽構造体では、上下の横部材の支持位置を遮蔽体の厚さ方向にずらす構造とするため、仮設フレームが複雑な形状になっていた。また、遮蔽体は上下方向と左右方向の両方向において端部同士を重合させているので、遮蔽体が部分的に４枚重なる部分が発生し表面の凹凸が大きくなる。そのため、遮蔽体を支持するフレームと遮蔽体との間に隙間が発生する問題があった。

このような観点から本発明は、複数の板状遮蔽材を隙間なく設置可能な遮蔽構造体を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、骨組フレーム体と、前記骨組フレーム体に取り付けられる複数の板状遮蔽材とを備える遮蔽構造体であって、前記骨組フレーム体は、複数の支柱部材と、隣り合う前記支柱部材間に架け渡された水平部材とを備えており、前記板状遮蔽材は、横方向にずらされた状態で重ね合わされた２枚の遮蔽板と、前記水平部材に係止されるフックとを備え、横方向に隣り合う前記板状遮蔽材のうち、一方の前記板状遮蔽材の表面側の前記遮蔽板と、他方の前記板状遮蔽材の裏面側の前記遮蔽板とが重なり合って、隣り合う前記板状遮蔽材の表面同士が面一になっていることを特徴とする遮蔽構造体である。

このような構成によれば、一方の板状遮蔽材の表面側の遮蔽板と、他方の板状遮蔽材の裏面側の遮蔽板とが重なり合うことで、隣り合う板状遮蔽材同士が面一になるので、隙間なく板状遮蔽材を設置することができる。また、遮蔽板同士が重なり合うことで板状遮蔽材間の隙間を無くすことができるので、放射線を遮蔽することができる。さらに、２枚の遮蔽板をずらして固定するだけで、容易に板状遮蔽材の端部を段状に形成することができる。

請求項２に係る発明は、前記フックが、前記板状遮蔽材の裏面に沿う垂直板部と、前記垂直板部の上端から水平に張り出す水平板部とを備えており、前記フックと２枚の前記遮蔽板は、ボルトおよびナットにて一体化されていることを特徴とする。このような構成によれば、複数の部材からなる板状遮蔽材を容易に形成することができる。

請求項３に係る発明は、上下方向に隣接する前記板状遮蔽材のうち、上側に位置する前記板状遮蔽材の下端部は、下側に位置する前記板状遮蔽材の上端部に重ねられていることを特徴とする。ここで左右に隣接する板状遮蔽材同士は面一であるので、前記のような構成によれば、上下に隣接する板状遮蔽材間の隙間を塞ぐことができる。

請求項４に係る発明は、前記遮蔽板が、２枚のスキン材にコア材を挟み込んだ両面クラッド構造の金属複合材からなり、前記スキン材は、アルミニウム合金製板材からなるとともに、前記コア材は、アルミニウム粉末と、タングステン粉末またはホウ素粉末の少なくとも一方とを混合させてなり、前記遮蔽板は、前記スキン材と前記コア材とを一体に熱間圧延してなることを特徴とする。このような構成によれば、加工性および耐食性に優れた遮蔽板を容易に形成することができる。また、コア材の粉末材料をホウ素（Ｂ４Ｃ）粉末変更することで、中性子線の遮蔽性能を確保できる。なお、タングステン粉末とホウ素（Ｂ４Ｃ）粉末を同時にアルミニウム粉末に混合させてもよい。

請求項５に係る発明は、前記支柱部材および前記水平部材が、アルミニウム合金製の押出形材もしくは鋼材からなることを特徴とする。支柱部材および水平部材をアルミニウム合金製の押出形材から構成すれば、強度や耐食性に優れた骨組フレーム体とすることができるほか、アルミニウムの軽量性を生かした組み立て作業の容易化や、リサイクル性に優れた骨組フレーム体を提供することができる。支柱部材および水平部材を鋼材から構成すれば、剛性の高い骨組フレーム体とすることができるとともに、骨組フレーム体の製造コストを低減できる。

本発明によれば、複数の板状遮蔽材を隙間なく設置することができるので、遮蔽性能の高い遮蔽構造体を提供することができる。

本発明の実施形態に係る遮蔽構造体を表面側から示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る遮蔽構造体を裏面側から示した斜視図である。 骨組フレーム体を表面側から示した斜視図である。 板状遮蔽材を表面側から示した斜視図である。 板状遮蔽材を裏面側から示した斜視図である。 板状遮蔽材を示した三面図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 遮蔽板の構造を示した概略構成図である。 横方向に隣接する板状遮蔽材の連設状態を示した平面図である。 本発明の実施形態に係る遮蔽構造体を示した断面図と、上下方向に隣接する板状遮蔽材の連設状態を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る遮蔽構造体を用いて構築した遮蔽壁を示した斜視図である。

以下に本発明の実施形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。遮蔽構造体は、仮設の遮蔽壁として利用される。図１および図２に示すように、遮蔽構造体１は、骨組フレーム体１０と、この骨組フレーム体１０に取り付けられる複数の板状遮蔽材３０とを備えている。

骨組フレーム体１０は、複数の支柱部材１１と、隣り合う支柱部材１１，１１間に架け渡された水平部材１２とを備えている。支柱部材１１および水平部材１２は、ともにアルミニウム合金製の押出形材からなる。

図２および図３に示すように、支柱部材１１は、断面Ｌ字を呈するアングル材１３にて構成されている。アングル材１３のＬ字の一方の板片１３ａは板状遮蔽材３０の裏面に沿って配置され、他方の板片１３ｂは遮蔽板３１の裏面に対して直交して背面側に突出している。支柱部材１１は、所定間隔を隔てて、複数本配置されている。支柱部材１１，１１間の間隔は、板状遮蔽材３０の幅さ寸法および設置枚数に応じて設定される。

支柱部材１１は、二つのアングル材１３，１３を断面Ｔ字状に組み合わせてなる。支柱部材１１は、二つのアングル材の他方の板片１３ｂ，１３ｂ同士が当接されており、一方の板片１３ａが同一平面状に配置されている。支柱部材１１においては、一方の板片１３ａ，１３ａに沿って、板状遮蔽材３０，３０が面一の状態で配置される。

骨組フレーム体１０の端部に位置する支柱部材１１（以下、他の支柱部材１１と区別する場合は「端部支柱部材１１ａ」という）は、一つのアングル材１３からなり、一方の板片１３ａが隣り合う支柱部材１１に向かって延出している。端部支柱部材１１ａにおいては、一方の板片１３ａに沿って板状遮蔽材３０が配置される。

骨組フレーム体１０のコーナー部に位置する支柱部材１１（以下、他の支柱部材１１と区別する場合は「角部支柱部材１１ｂ」という）は、二つのアングル材１３，１３と一つの裏当材１４を断面Ｘ字状に組み合わせてなる。裏当材１４は、断面Ｌ字を呈するアルミニウム合金製の押出形材からなる。裏当材１４の二つの板片の外側面には、二つのアングル材１３，１３の他方の板片１３ｂ，１３ｂがそれぞれ当接されており、一方の板片１３ａ，１３ａ同士は互いに直交している。角部支柱部材１１ｃにおいては、一方の板片１３ａ，１３ａに沿って板状遮蔽材３０，３０が互いに直交して配置される。

隣り合う支柱部材１１，１１の下端部には、アングル材からなる連結部材１５が水平に架け渡されており、支柱部材１１の脚部同士を連結している。連結部材１５でもＬ字の一方の板片１３ａは遮蔽板３１の裏面に沿って配置され、他方の板片１３ｂは遮蔽板３１の裏面に対して直交して背面側に突出している。

水平部材１２は、断面矩形を呈する角パイプにて構成されている。水平部材１２は、上下方向に所定間隔を隔てて、複数本（本実施形態では３本）配置されている。水平部材１２，１２間の間隔は、板状遮蔽材３０の高さ寸法に応じて設定される。

水平部材１２の四つの側面のうち、板状遮蔽材３０に対向する側面は、支柱部材１１の一方の板片１３ａの内側面に当接するように配置されている。水平部材１２の両端は、隣り合う支柱部材１１，１１の他方の板片１３ｂ，１３ａの互いに対向する内側面に接続されている。

板状遮蔽材３０は、放射線の遮蔽性能を備えた板材であって、２枚の遮蔽板３１，３１と、水平部材１２に係止されるフック３５とを備えている。２枚の遮蔽板３１，３１は、ともに同一形状且つ同一厚さであって縦長矩形形状を呈している。一方の遮蔽板３１は、他方の遮蔽板３１に対して、遮蔽板３１の幅方向（横方向）にオフセットしている。これによって、板状遮蔽材３０の幅方向両端部には、段差部３２がそれぞれ形成されている。段差部３２のオフセット距離は、たとえば１０ｍｍ程度である。

横方向に隣り合う板状遮蔽材３０，３０のうち、一方の板状遮蔽材３０の段差部３２と、他方の板状遮蔽材３０の段差部３２とが組み合わさることで、一方の板状遮蔽材３０の表面側の遮蔽板３１と、他方の板状遮蔽材３０の裏面側の遮蔽板３１とが重なり合う。そして、隣り合う板状遮蔽材３０，３０の表面同士が面一になっている。

遮蔽板３１は、２枚のスキン材３３，３３にコア材３４を挟み込んだ両面クラッド構造の金属複合材からなる。スキン材３３はアルミニウムとマグネシウムを備えたアルミニウム合金製板材からなり、コア材３４はアルミニウム粉末とタングステン粉末とを混合させてなる。遮蔽板３１は、板状遮蔽材３０として組み付けたときに作業員が人力で運搬可能な重量となる大きさになっている。具体的には、遮蔽板３１は、幅２８０ｍｍ、高さ６７０ｍｍ程度に形成されており、厚さ５ｍｍの場合に、１枚の重量が略８．３ｋｇとなる。このような遮蔽板３１の重量であれば、２枚の遮蔽板３１，３１とフック３５を合わせて、板状遮蔽材３０の総重量が略１７．２ｋｇとなるので、人力で運搬可能である。なお、板状遮蔽材３０の形状や重量は一例であって、適宜変更可能である。

このような構成の遮蔽板３１を形成するに際しては、まず、アルミニウム合金を圧延してケース状に形成されたスキン材３３内に、アルミニウム粉末とタングステン粉末とを混合させたコア材３４を充填する。このとき、タッピングを行いながら、コア材３４の空隙率を減少させる。その後、他方のスキン材３３で粉末を覆い、枠材で四周を囲む。その後、予熱、圧延、平坦化の手順で一体に熱間圧延する。最後に枠材を切断して、放射線の遮蔽性能を有する遮蔽板３１が形成される。このような遮蔽板３１では、コア材３４におけるタングステン粉末の混合量を増加すると、放射線の遮蔽性能が高くなる。遮蔽板３１は、２枚合わせて必要な放射線遮蔽性能を得られる厚さに形成されている。なお、コア材３４に、ホウ素（Ｂ４Ｃ）粉末を追加すれば、さらに中性子線の遮蔽性能を付与することができる。

フック３５は、板状遮蔽材３０の裏面に沿う垂直板部３６と、垂直板部３６の上端から後方に向かって水平に張り出す水平板部３７と、水平板部３７の先端から垂下する垂下板部３８とを備えており、断面コ字状を呈している。フック３５は、板状遮蔽材３０の幅方向中心位置に固定されている。フック３５の上端は、遮蔽板３１の上端と同じ高さに配置されている。

垂直板部３６は、板状遮蔽材３０の裏面に接する部分であって、ボルトＢおよびナットＮを介して遮蔽板３１に固定されている。ボルトＢは、２枚の遮蔽板３１，３１と垂直板部３６を貫通しており、三部材を一体固定している。ボルトＢおよびナットＮは、横方向に二つ設けられている。

水平板部３７は、骨組フレーム体１０の水平部材１２上に載置される部分である。板状遮蔽材３０を傾斜した状態で水平部材１２に係止できるように、水平板部３７の長さは、水平部材１２の奥行き寸法よりも若干大きくなっている。

垂下板部３８は、板状遮蔽材３０が水平部材１２から落下しないように、水平部材１２の側面に引っ掛かる部分である。垂下板部３８は、垂直板部３６と平行になっている。垂下板部３８の高さ寸法は、垂直板部３６の高さ寸法の略半分である。

横方向に隣接する板状遮蔽材３０，３０の連設部分は図８に示すような状態になる。図８に示すように、横方向に隣り合う板状遮蔽材３０，３０のうち、一方の板状遮蔽材３０の段差部３２と、他方の板状遮蔽材３０の段差部３２とが組み合わさっている。具体的には、一方の板状遮蔽材３０の表面側の遮蔽板３１の端部が、他方の板状遮蔽材３０の裏面側の遮蔽板３１の端部と重なり合う。これによって、隣り合う板状遮蔽材３０，３０間に隙間が生じないようになる。さらに、隣り合う板状遮蔽材３０，３０の表面側の遮蔽板３１同士と、裏面側の遮蔽板３１の同士は同一面上に配置されることになるので、隣り合う板状遮蔽材３０，３０の表面同士は、面一な状態となる。

上下方向に隣接する板状遮蔽材３０，３０の連設部分は図９に示すような状態になる。図９に示すように、上下に隣接する板状遮蔽材３０，３０のうち、上側に位置する板状遮蔽材３０の下端部は、下側に位置する板状遮蔽材３０の上端部において重なる。具体的には、上側の板状遮蔽材３０が傾斜しており、その下端部は、下側に位置する板状遮蔽材３０の上端部よりも表面側（骨組フレーム体１０から離れた側）に位置している。傾斜して設けられた板状遮蔽材３０は、図９の拡大図に示すように、フック３５の表面側が水平部材１２の上面から若干浮いた状態で形成されている。これによって、傾斜した遮蔽板３１は、その自重によって垂直な状態に戻ろうとするので、その下端部が下側に位置する板状遮蔽材３０の上端部に押し付けられる。これによって、上下方向に隣接する板状遮蔽材３０，３０の連設部分の遮蔽性能が高められている。

以上説明したように、本実施形態に係る遮蔽構造体１によれば、横方向に隣り合う板状遮蔽材３０，３０の段差部３２，３２同士が組み合わさることで、隣り合う板状遮蔽材同士が面一になる。これによって、骨組フレーム体１０の水平部材１２に係止した状態で、板状遮蔽材３０，３０は面一な状態を確保できる。したがって、隙間なく複数の板状遮蔽材３０，３０を骨組フレーム体１０に設置することができる。

また、段差部３２における遮蔽板３１の端部同士が厚さ方向に重なり合うことで、板状遮蔽材３０，３０間に隙間が生じるのを防止できるので、放射線を遮蔽することができる。

さらに、横方向に隣り合う板状遮蔽材３０，３０の表面同士が面一な状態であるので、前記したように上下方向に隣り合う板状遮蔽材３０，３０同士で段差が形成されるように重合させたとしても、上側に位置する板状遮蔽材３０の下端部と、下側に位置する板状遮蔽材３０の上端部とは直線状に接することになる。したがって、上下方向に隣り合う板状遮蔽材３０，３０間に隙間が発生するのを防ぐことができる

以上のような構成の遮蔽構造体１によれば、横方向に隣接する板状遮蔽材３０，３０の連設部分と、上下方向に隣接する板状遮蔽材３０，３０の連設部分のいずれにおいても、直線的に進行する放射線を確実に遮蔽することができる。したがって、図１０に示すように、たとえば除染作業者の簡易休憩所２を囲む遮蔽壁３を形成することができる。遮蔽壁３は、クランク状に形成された出入り口４を備えているので、遮蔽壁３の高さ寸法内においては、簡易休憩所２に放射線が到達するのを防止することができる。

板状遮蔽材３０の段差部３２は、２枚の遮蔽板３１，３１をずらして、フック３５とともにボルトＢおよびナットＮで一体に固定するだけで、容易に形成することができる。さらに、遮蔽板３１は、表面のスキン材３３がアルミニウム合金にて形成されているので、耐食性、耐候性が良好である。さらに、板状遮蔽材３０は、加工性に優れており、組立・解体も容易である。特に、現場にて骨組フレーム体１０を組みたててしまえば、板状遮蔽材３０の総重量が人力で運搬可能な重量であるので、骨組フレーム体１０への組み付け作業を作業員が手作業で行うことが可能となる。なお、板状遮蔽材３０の設置作業は、最下段から最上段に向かって、順次行う。また、遮蔽構造体１の解体する際にも、作業員が手作業で板状遮蔽材３０を骨組フレーム体１０から取り外すことができるので、作業が容易になる。

さらに、骨組フレーム体１０の支柱部材１１および水平部材１２は、アルミニウム合金製の押出形材からなるので、強度や耐食性に優れた骨組フレーム体１０とすることができる。また、アルミニウムの軽量性を生かした組み立て作業の容易化や、リサイクル性に優れた骨組フレーム体を提供することができる上に、設計の自由度が高く、あらゆるレイアウトに柔軟に対応することができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、骨組フレーム体１０の支柱部材１１をアルミニウム合金製の押出形材からなるアングル材１３で構成し、水平部材１２をアルミニウム合金製の押出形材からなる角パイプで構成しているが、各部を構成する材料および形状は前記のものに限定されるものではない。骨組フレーム体１０を、押出形材以外のものを用いて構築してもよいし、他の形（押出形材も含む）状のものを用いて構築してもよい。また、骨組フレーム体１０は鋼材にて構成してもよい。鋼材を用いれば、剛性の高い骨組フレーム体１０とすることができるとともに、汎用品を利用することで骨組フレーム体の製造コストを低減できる。

また、前記実施形態では、遮蔽構造体１を除染作業者の簡易休憩所２を囲む遮蔽壁３として利用した場合を例示したが、他のものにも利用可能である。たとえば、放射性物質の仮保管するスペースを囲む遮蔽壁など、内部から外部に放射線が出るのを防止する壁にも利用可能である。また、遮蔽構造体１をトラックの壁に取り付ければ、放射性物質を運搬手段としても利用できる。

１ 遮蔽構造体
１０ 骨組フレーム体
１１ 支柱部材
１２ 水平部材
３０ 板状遮蔽材
３１ 遮蔽板
３２ 段差部
３３ スキン材
３４ コア材
３５ フック
Ｂ ボルト
Ｎ ナット

Claims (5)

1. 骨組フレーム体と、前記骨組フレーム体に取り付けられる複数の板状遮蔽材とを備える遮蔽構造体であって、
   前記骨組フレーム体は、複数の支柱部材と、隣り合う前記支柱部材間に架け渡された水平部材とを備えており、
   前記板状遮蔽材は、横方向にずらされた状態で重ね合わされた２枚の遮蔽板と、前記水平部材に係止されるフックとを備え、
   横方向に隣り合う前記板状遮蔽材のうち、一方の前記板状遮蔽材の表面側の前記遮蔽板と、他方の前記板状遮蔽材の裏面側の前記遮蔽板とが重なり合って、隣り合う前記板状遮蔽材の表面同士が面一になっている
   ことを特徴とする遮蔽構造体。
2. 前記フックは、前記板状遮蔽材の裏面に沿う垂直板部と、前記垂直板部の上端から水平に張り出す水平板部とを備えており、
   前記フックと２枚の前記遮蔽板は、ボルトおよびナットにて一体化されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の遮蔽構造体。
3. 上下方向に隣接する前記板状遮蔽材のうち、上側に位置する前記板状遮蔽材の下端部は、下側に位置する前記板状遮蔽材の上端部に重ねられている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遮蔽構造体。
4. 前記遮蔽板は、２枚のスキン材にコア材を挟み込んだ両面クラッド構造の金属複合材からなり、
   前記スキン材は、アルミニウム合金製板材からなるとともに、
   前記コア材は、アルミニウム粉末と、タングステン粉末またはホウ素粉末の少なくとも一方とを混合させてなり、
   前記遮蔽板は、前記スキン材と前記コア材とを一体に熱間圧延してなる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の遮蔽構造体。
5. 前記支柱部材および前記水平部材は、アルミニウム合金製の押出形材もしくは鋼材からなる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の遮蔽構造体。

Images