JP2018204287A - 基礎部材及び耐震補強方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既設の設備の耐震性能を向上させる基礎部材を提供する。
【解決手段】基礎部材１０は、アンカボルト２０によりコンクリート５２と固定される第１部分１１と、第１部分１１よりも上方に配置され、基礎ボルト３０により既設の設備１００Ａと固定される第２部分１２と、第１部分１１と第２部分１２とを接続する第３部分１３と、を備える。基礎部材１０が設けられることにより、コンクリート５２を基準としてアンカボルト２０の位置を決定することができ、設備１００Ａを基準として基礎ボルト３０の位置を決定することができる。アンカボルト２０が埋設物５４を避けてコンクリート５２と固定され、基礎ボルト３０が規定位置に追設できるため、設備１００Ａの耐震性能は向上する。
【選択図】図２

Description

本発明は、基礎部材及び耐震補強方法に関する。

近年、原子力発電プラントに要求される耐震性能は益々高くなっている。原子力発電プラントには、原子炉のみならずタンク又は熱交換器のような様々な補機類が設けられる。これら既設の設備について耐震性を確保する必要がある。

特開２０１５−１８３４３６号公報

耐震性を確保する方策の一つとして、コンクリートの床に設置されている既設の設備に基礎ボルトを追設してコンクリートと基礎ボルトとを固定する方策が挙げられる。鉄筋及び管の少なくとも一方を含む埋設物がコンクリートに埋設されている場合、埋設物を避けてコンクリートと基礎ボルトとを固定する必要がある。しかし、コンクリートに埋設されている埋設物を避けて基礎ボルトを追設する場合、基礎ボルトを予め決められた設備の規定位置に設けることができない可能性がある。また、コンクリートに埋設されている埋設物を避けて基礎ボルトを追設する場合、設備にリブのような構造物が存在すると、基礎ボルトと構造物との干渉により基礎ボルトを設備に設けることが困難となったり、基礎ボルトを設ける位置が制限されたりする可能性がある。

このように、床を基準として基礎ボルトの位置を決定する場合、基礎ボルトを設備の規定位置に設けることが困難となる可能性がある。一方、設備を基準として基礎ボルトの位置を決定する場合、基礎ボルトとコンクリートの埋設物とが干渉してしまう可能性がある。その結果、既設の設備の耐震性能を十分に確保することが困難となる。

本発明は、既設の設備の耐震性能を向上することを目的とする。

本発明は、アンカボルトによりコンクリートと固定される第１部分と、前記第１部分よりも上方に配置され、基礎ボルトにより既設の設備と固定される第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とを接続する第３部分と、を備える基礎部材を提供する。

本発明によれば、基礎部材が設けられることにより、コンクリートを基準としてアンカボルトの位置を決定することができ、設備を基準として基礎ボルトの位置を決定することができる。すなわち、基礎部材の第１部分においては、アンカボルトは、コンクリートの任意の位置に固定することができる。そのため、コンクリートの埋設物を避けてアンカボルトとコンクリートとを固定することができる。また、基礎部材の第２部分においては、基礎ボルトは、設備の規定位置に固定することができる。そのため、予め決められた設備の規定位置に基礎ボルトを固定することができる。アンカボルトが埋設物を避けてコンクリートと固定され、基礎ボルトが規定位置に追設できるため、設備の耐震性能は向上する。

また、本発明によれば、基礎部材が設けられることにより、設備の改造又は埋設物の撤去作業を実施することなく、コンクリートを基準としてアンカボルトの位置を決定することができ、設備を基準として基礎ボルトの位置を決定することができる。そのため、低費用且つ短工期で設備の耐震性能を向上することができる。

また、本発明によれば、コンクリートの埋設物に影響されることなく、基礎ボルトを設備の規定位置に設けることができるため、耐震補強のために追設される基礎ボルトの配置の自由度を増すことができる。

本発明において、前記第１部分は、前記アンカボルトが配置される第１孔を有し、前記第２部分は、前記基礎ボルトが配置される第２孔を有し、前記第１孔及び前記第２孔は、前記設備の中心に対して前記第３部分よりも外側に設けられてもよい。

これにより、作業者は、設備の外側から第１孔及び第２孔に接近することができる。そのため、作業者は、アンカボルトを第１孔に配置してコンクリートと固定する作業及び基礎ボルトを第２孔に配置して設備と固定する作業を円滑に実施することができる。

本発明において、前記設備は支持脚を有し、前記支持脚の底面と前記第２部分の上面とが対向してもよい。

これにより、支持脚の底面と基礎部材の第２部分の上面とが対向した状態で、支持脚と基礎部材とは、基礎ボルトにより強固に固定される。

本発明において、鉄筋及び管の少なくとも一方を含む埋設物が前記コンクリートに埋設され、前記アンカボルトの先端部は、前記埋設物と接触しないように前記コンクリートの内部に設けられてもよい。

これにより、アンカボルトはコンクリートの埋設物を避けてコンクリートと強固に固定される。

本発明は、基礎部材の第１部分と鉄筋及び管の少なくとも一方を含む埋設物が埋設されているコンクリートとをアンカボルトにより固定する第１工程と、前記第１部分よりも上方に配置される前記基礎部材の第２部分と既設の設備とを基礎ボルトにより固定する第２工程と、を含み、前記第１工程において、前記アンカボルトの先端部は、前記埋設物と接触しないように前記コンクリートの内部に設けられ、前記第２工程において、前記基礎ボルトは、予め決められた規定位置に設けられる、耐震補強方法を提供する。

本発明によれば、基礎部材の第１部分においては、コンクリートの埋設物を避けてアンカボルトがコンクリートと固定される。また、基礎部材の第２部分においては、基礎ボルトが予め決められた設備の規定位置に固定される。アンカボルトが埋設物を避けてコンクリートと固定され、基礎ボルトが規定位置において設備と固定されるため、設備の耐震性能は向上する。

また、本発明によれば、基礎部材が設けられることにより、設備の改造又は埋設物の撤去作業を実施することなく、コンクリートを基準としてアンカボルトの位置を決定することができ、設備を基準として基礎ボルトの位置を決定することができる。そのため、低費用且つ短工期で設備の耐震性能を向上することができる。

また、本発明によれば、コンクリートの埋設物に影響されることなく、基礎ボルトを設備の規定位置に設けることができるため、耐震補強のために追設される基礎ボルトの配置の自由度を増すことができる。

本発明において、前記基礎部材を追加コンクリートで覆う第３工程を含んでもよい。

これにより、基礎部材は追加コンクリートで支持されるため、設備の耐震性能はより向上する。

本発明によれば、既設の設備の耐震性能を向上することができる。

図１は、第１実施形態に係る原子力発電プラントの一例を模式的に示す図である。 図２は、第１実施形態に係る設備の一例を示す側断面図である。 図３は、第１実施形態に係る設備の一例を示す断面図である。 図４は、第１実施形態に係る基礎部材の一例を示す断面図である。 図５は、第１実施形態に係る耐震補強方法の一例を説明するための図である。 図６は、第１実施形態に係る耐震補強方法の一例を説明するための図である。 図７は、第１実施形態に係る耐震補強方法の一例を説明するための図である。 図８は、第２実施形態に係る設備の一例を示す側面図である。 図９は、第２実施形態に係る設備の一例を示す正面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る原子力発電プラント１の一例を模式的に示す図である。図１に示すように、原子力発電プラント１は、原子炉建屋２と、原子炉建屋２に格納される原子炉格納容器３と、原子炉格納容器３に格納される原子炉５を含む一次冷却系４Ａと、一次冷却系４Ａと熱交換する二次冷却系４Ｂとを備える。

一次冷却系４Ａは、原子炉５と、冷却水配管を介して原子炉５と接続される蒸気発生器６Ａ及び加圧器６Ｂとを有する。二次冷却系４Ｂは、蒸気発生器６Ａと接続されたタービン７と、タービン７と接続された復水器８とを有する。タービン７に発電機７Ｇが接続される。また、二次冷却系４Ｂに空気冷却器９が接続される。

また、図１には示されていないが、原子力発電プラント１には、種々のタンク、熱交換器、冷却器、及び使用済燃料ピット脱塩塔のような様々な補機類が設けられる。これら補機類は、容器及び容器を支持する支持脚を有する。以下の説明においては、容器及び容器を支持する支持脚を有する補機を適宜、設備１００Ａ、と称する。

図２は、本実施形態に係る設備１００Ａの一例を示す側断面図である。図３は、本実施形態に係る設備１００Ａの一例を示す断面図であって、図２のＡ−Ａ線矢視断面図に相当する。図４は、本実施形態に係る基礎部材１０の一例を示す断面図であって、図２の拡大図に相当する。設備１００Ａは、原子炉建屋２の床５０に設置される。

設備１００Ａは、容器１１０と、容器１１０を支持する支持脚１２０とを有する。本実施形態において、容器１１０は、円筒形状である。容器１１０は、容器１１０の中心軸ＡＸが水平面と直交するように支持脚１２０に支持される。すなわち、容器１１０は、縦置きで設置される。

支持脚１２０は、容器１１０を支持する。本実施形態において、支持脚１２０は、中心軸ＡＸを囲むように円環状に設けられる。支持脚１２０は、容器１１０と接続される上端部を有する側板部１２１と、側板部１２１の下端部と接続される底板部１２２とを有する。側板部１２１は、円筒形状であり、中心軸ＡＸの周囲に配置される。側板部１２１の内面及び外面は、中心軸ＡＸと平行である。底板部１２２の外縁部は、中心軸ＡＸの放射方向において側板部１２１の下端部から外側に延在する。以下の説明においては、底板部１２２のうち中心軸ＡＸの放射方向において側板部１２１よりも外側に配置される部分を適宜、フランジ部、と称する。

本実施形態において、設備１００Ａは、基礎部材１０を介して原子炉建屋２の床５０に支持される。原子炉建屋２の床５０は、コンクリート５２を含む。本実施形態において、床５０は、鉄筋コンクリート構造である。コンクリート５２には鉄筋を含む埋設物５４が埋設されている。なお、コンクリート５２に埋設される埋設物５４が管でもよい。本実施形態において、埋設物５４は、金属部材である。

基礎部材１０は、アンカボルト２０によりコンクリート５２と固定される第１部分１１と、第１部分１１よりも上方に配置され、基礎ボルト３０により設備１００Ａと固定される第２部分１２と、第１部分１１と第２部分１２とを接続する第３部分１３とを備える。

第１部分１１は、板状部材である。第１部分１１は、中心軸ＡＸを囲む円環状の部材である。第１部分１１は、上面と下面とを有する。第１部分１１は、アンカボルト２０が配置される第１孔２１を有する。第１孔２１は、第１部分１１の上面と下面とを貫通するように設けられる。

第２部分１２は、板状部材である。第２部分１２は、中心軸ＡＸを囲む円環状の部材である。第２部分１２は、上面と下面とを有する。第２部分１２は、基礎ボルト３０が配置される第２孔３１を有する。第２孔３１は、第２部分１２の上面と下面とを貫通するように設けられる。

第２部分１２は、第１部分１１よりも上方に配置される。第１部分１１の外形及び寸法と第２部分１２の外形及び寸法とは実質的に同一である。第１部分１１の中心と容器１１０の中心軸ＡＸとは一致する。第２部分１２の中心と容器１１０の中心軸ＡＸとは一致する。第１部分１１と第２部分１２とは平行である。

第３部分１３は、筒状部材である。第３部分１３は、中心軸ＡＸを囲む円筒状の部材である。第３部分１３の下端部と第１部分１１の内縁部とが接続される。第３部分１３の上端部と第２部分１２の内縁部とが接続される。

第１孔２１は、第１部分１１の内縁部よりも外側に設けられる。すなわち、第１孔２１は、設備１００Ａの中心に対して第３部分１３よりも外側に設けられる。設備１００Ａの中心は、容器１１０の中心軸ＡＸを含む。また、設備１００Ａの中心は、第１部分１１の中心を含む。

第２孔３１は、第２部分１２の内縁部よりも外側に設けられる。すなわち、第２孔３１は、設備１００Ａの中心に対して第３部分１３よりも外側に設けられる。設備１００Ａの中心は、容器１１０の中心軸ＡＸを含む。また、設備１００Ａの中心は、第２部分１２の中心を含む。

第１部分１１の外縁部と第２部分１２の外縁部との間に開口１５が設けられる。図３に示すように、本実施形態においては、中心軸ＡＸの周囲に複数のリブ１４が設けられる。リブ１４は、中心軸ＡＸの周囲において一定の間隔で配置される。リブ１４の下端部は、第１部分１１の上面と固定される。リブ１４の上端部は、第２部分１２の下面と固定される。第１孔２１は、隣り合うリブ１４の間に配置される。第２孔３１は、隣り合うリブ１４の間に配置される。

本実施形態においては、支持脚１２０の底面と基礎部材１０の第２部分１２の上面とが対向する。本実施形態において、第２部分１２の上面と対向する支持脚１２０の底面は、底板部１２２のフランジ部の底面を含む。底板部１２２のフランジ部の底面の外形及び寸法と第２部分１２の上面の外形及び寸法とは実質的に等しい。

アンカボルト２０の先端部は、埋設物５４と接触しないようにコンクリート５２の内部に設けられる。すなわち、アンカボルト２０は、埋設物５４を避けて、コンクリート５２と固定される。

基礎ボルト３０は、支持脚１２０において予め決められた規定位置に設けられる。図２に示すように、本実施形態において、基礎ボルト３０は、中心軸ＡＸの周囲において一定の間隔で第２部分１２に設けられる。

本実施形態において、アンカボルト２０により床５０に固定された基礎部材１０は、追加コンクリート６０で覆われる。

次に、本実施形態に係る耐震補強方法について説明する。図５、図６、及び図７は、本実施形態に係る耐震補強方法の一例を説明するための図である。

図５に示すように、設備１００Ａは、原子炉建屋２の床５０に設置される既設の設備である。既設の設備１００Ａは、容器１１０と、容器１１０を支持する支持脚１２０とを有する。支持脚１２０は、ボルトにより床５０に固定される。本実施形態においては、図５に示す既設の設備１００Ａに、基礎部材１０及び基礎ボルト３０を追設することによって、設備１００Ａの耐震性能を向上させる。

図６に示すように、基礎部材１０の第１部分１１と鉄筋及び管の少なくとも一方を含む埋設物５４が埋設されているコンクリート５２とをアンカボルト２０により固定する第１工程が実施される。第１工程においては、第１部分１１に設けられている第１孔２１にアンカボルト２０が配置される。第１孔２１に配置された状態でアンカボルト２０が操作されることにより、アンカボルト２０の先端部がコンクリート５２の内部に設けられる。アンカボルト２０の先端部は、埋設物５４と接触しないように、コンクリート５２の内部に設けられる。アンカボルト２０の先端部がコンクリート５２の内部に設けられることにより、基礎部材１０の第１部分１１と床５０とが固定される。

作業者は、第１部分１１の外縁部と第２部分１２の外縁部との間の開口１５を介して、第１孔２１にアンカボルト２０を円滑に配置することができる。また、作業者は、開口１５を介して、工具を用いてアンカボルト２０を円滑に操作することができる。

アンカボルト２０により第１部分１１とコンクリート５２とが固定され、第１工程が終了した後、図７に示すように、第１部分１１よりも上方に配置される基礎部材１０の第２部分１２と設備１００Ａの支持脚１２０とを基礎ボルト３０により固定する第２工程が実施される。第２工程においては、第２部分１２に設けられている第２孔３１に基礎ボルト３０が配置される。基礎ボルト３０は、第２部分１２において予め決められた規定位置に設けられる。第２孔３１に配置された状態で基礎ボルト３０が操作されることにより、設備１００Ａの底板部１２２のフランジ部と基礎部材１０の第２部分１２とが固定される。

基礎ボルト３０により第２部分１２と設備１００Ａの支持脚１２０と固定され、第２工程が終了した後、基礎部材１０を追加コンクリート６０で覆う第３工程が実施される。基礎部材１０、アンカボルト２０の頭部、及び基礎ボルト３０のそれぞれがコンクリート６０で覆われる。以上により、本実施形態に係る耐震補強方法が完了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、基礎部材１０が設けられることにより、床５０を基準としてアンカボルト２０の位置を決定することができ、設備１００Ａを基準として基礎ボルト３０の位置を決定することができる。すなわち、基礎部材１０の第１部分１１においては、アンカボルト２０は、床５０の任意の位置に固定することができる。そのため、コンクリート５２の埋設物５４を避けてアンカボルト２０とコンクリート５２とを固定することができる。また、基礎部材１０の第２部分１２においては、基礎ボルト３０は、設備１００Ａの規定位置に固定することができる。そのため、予め決められた設備１００Ａの規定位置に基礎ボルト３０を固定することができる。アンカボルト２０が埋設物５４を避けてコンクリート５２と固定され、基礎ボルト３０が規定位置に追設できるため、設備１００Ａの耐震性能は向上する。

また、本実施形態によれば、基礎部材１０が設けられることにより、設備１００Ａの改造又は埋設物５４の撤去作業を実施することなく、床５０を基準としてアンカボルト２０の位置を決定することができ、設備１００Ａを基準として基礎ボルト３０の位置を決定することができる。そのため、低費用且つ短工期で設備１００Ａの耐震性能を向上することができる。

また、本実施形態によれば、コンクリート５２の埋設物５４に影響されることなく、基礎ボルト３０を設備１００Ａの規定位置に設けることができるため、耐震補強のために追設される基礎ボルト３０の配置の自由度を増すことができる。

また、本実施形態においては、第１部分１１は、アンカボルト２０が配置される第１孔２１を有する。第２部分１２は、基礎ボルト３０が配置される第２孔３１を有する。第１孔２１及び第２孔３１は、設備１００Ａの中心に対して第３部分１３よりも外側に設けられる。これにより、作業者は、設備１００Ａの外側から第１孔２１及び第２孔３１に接近することができる。そのため、作業者は、アンカボルト２０を第１孔２１に配置してコンクリート５２と固定する作業を、開口１５を介して円滑に実施することができる。また、作業者は、基礎ボルト３０を第２孔３１に配置して設備１００Ａと固定する作業を設備１００Ａの外側から円滑に実施することができる。

また、本実施形態においては、設備１００Ａは支持脚１２０を有する。支持脚１２０の底板部１２２のフランジ部の底面と第２部分１２の上面とが対向した状態で、基礎ボルト３０に固定される。これにより、支持脚１２０の底板部１２２のフランジ部の底面と基礎部材１０の第２部分１２の上面とが対向した状態で、支持脚１２０と基礎部材１０とは、基礎ボルト３０により強固に固定される。

また、本実施形態においては、鉄筋及び管の少なくとも一方を含む埋設物５４がコンクリート５２に埋設され、アンカボルト２０の先端部は、埋設物５４と接触しないようにコンクリート５２の内部に設けられる。これにより、アンカボルト２０はコンクリート５２の埋設物５４を避けてコンクリート５２と強固に固定される。

また、本実施形態においては、床５０の上面に追加で設けられる追加コンクリート６０により基礎部材１０が覆われる。これにより、基礎部材１０は追加コンクリート６０で支持されるため、設備１００Ａの耐震性能はより向上する。

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図８は、本実施形態に係る設備１００Ｂの一例を示す側面図である。図９は、本実施形態に係る設備１００Ｂの一例を示す正面図である。

図８及び図９に示すように、設備１００Ｂは、容器１１０と、容器１１０を支持する支持脚１２０とを有する。容器１１０は、円筒形状である。本実施形態において、容器１１０は、容器１１０の中心軸ＡＸと水平面とが平行となるように支持脚１２０に支持される。すなわち、容器１１０は、横置きで設置される。

図８に示すように、本実施形態において、支持脚１２０は、中心軸ＡＸと平行な方向に２つ設けられる。図９に示すように、１つの支持脚１２０は、２つの基礎部材１０に支持される。２つの基礎部材１０は、中心軸ＡＸと直交する方向において中心軸ＡＸの一方側及び他方側のそれぞれに設けられる。

上述の実施形態と同様、基礎部材１０は、アンカボルト２０により床５０のコンクリート５２と固定される第１部分１１と、第１部分１１よりも上方に配置され、基礎ボルト３０により設備１００Ｂと固定される第２部分１２と、第１部分１１と第２部分１２とを接続する第３部分１３とを備える。

図９に示すように、第１部分１１は、アンカボルト２０が配置される第１孔２１を有する。第２部分１２は、基礎ボルト３０が配置される第２孔３１を有する。第１孔２１及び第２孔３１は、設備１００Ｂの中心に対して第３部分１３よりも外側に設けられる。本実施形態において、設備１００Ｂの中心は、中心軸ＡＸと直交する方向における設備１００Ｂの中心を含む。第１部分１１の外端部と第２部分１２の外端部との間に開口１５が設けられる。第１部分１１の上面と第２部分１２の下面との間にリブ１４が設けられる。

支持脚１２０は、基礎部材１０の第２部分１２の上面と対向する底面を有する底板部１２２を有する。本実施形態において、底板部１２２の底面と接触する第２部分１２の上面は、長方形状である。

本実施形態においても、アンカボルト２０の先端部は、埋設物５４と接触しないようにコンクリート５２の内部に設けられる。また、本実施形態においても、基礎部材１０は、追加コンクリート６０で覆われる。

以上説明したように、容器１１０が横置きで支持脚１２０に支持されてもよい。また、基礎部材１０は、円環状の部材でなくてもよく、支持脚１２０の底板部１２２の底面と対向可能な上面を有していればよい。

なお、上述の各実施形態において、基礎部材１０は、追加コンクリート６０で覆われなくてもよい。なお、上述の実施形態において、アンカボルト２０が配置される第１孔２１及び基礎ボルト３０が配置される第２孔３１の少なくとも一方が、設備の中心に対して第３部分１３よりも内側に設けられてもよい。

１…原子力発電プラント、２…原子炉建屋、３…原子炉格納容器、４Ａ…一次冷却系、４Ｂ…二次冷却系、５…原子炉、６Ａ…蒸気発生器、６Ｂ…加圧器、７…タービン、７Ｇ…発電機、８…復水器、９…空気冷却器、１０…基礎部材、１１…第１部分、１２…第２部分、１３…第３部分、２０…アンカボルト、２１…第１孔、３０…基礎ボルト、３１…第２孔、５０…床、５２…コンクリート、５４…埋設物、６０…追加コンクリート、１００Ａ…設備、１００Ｂ…設備、１１０…容器、１２０…支持脚、１２１…側板部、１２２…底板部。

Claims (6)

1. アンカボルトによりコンクリートと固定される第１部分と、
   前記第１部分よりも上方に配置され、基礎ボルトにより既設の設備と固定される第２部分と、
   前記第１部分と前記第２部分とを接続する第３部分と、
   を備える基礎部材。
2. 前記第１部分は、前記アンカボルトが配置される第１孔を有し、
   前記第２部分は、前記基礎ボルトが配置される第２孔を有し、
   前記第１孔及び前記第２孔は、前記設備の中心に対して前記第３部分よりも外側に設けられる、
   請求項１に記載の基礎部材。
3. 前記設備は支持脚を有し、
   前記支持脚の底面と前記第２部分の上面とが対向する、
   請求項１又は請求項２に記載の基礎部材。
4. 鉄筋及び管の少なくとも一方を含む埋設物が前記コンクリートに埋設され、
   前記アンカボルトの先端部は、前記埋設物と接触しないように前記コンクリートの内部に設けられる、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の基礎部材。
5. 基礎部材の第１部分と鉄筋及び管の少なくとも一方を含む埋設物が埋設されているコンクリートとをアンカボルトにより固定する第１工程と、
   前記第１部分よりも上方に配置される前記基礎部材の第２部分と既設の設備とを基礎ボルトにより固定する第２工程と、を含み、
   前記第１工程において、前記アンカボルトの先端部は、前記埋設物と接触しないように前記コンクリートの内部に設けられ、
   前記第２工程において、前記基礎ボルトは、予め決められた規定位置に設けられる、
   耐震補強方法。
6. 前記基礎部材を追加コンクリートで覆う第３工程を含む、
   請求項５に記載の耐震補強方法。

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