JP4067793B2

JP4067793B2 - 鋼板コンクリート造原子炉建屋

Info

Publication number: JP4067793B2
Application number: JP2001223930A
Authority: JP
Inventors: 稔兼近; 達夫谷野; 清孝小高; 利夫山下; 和行中村; 朝浩藤田
Original assignee: Kajima Corp; Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Kajima Corp; Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2021-07-25
Also published as: US20030024176A1; JP2003035793A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は鋼板コンクリート製の原子炉格納容器を有する鋼板コンクリート造の原子炉建屋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来の鉄筋コンクリート製原子炉格納容器を有する鉄筋コンクリート造の原子炉建屋は図３に示すように格納容器の周辺に位置する各スラブにおいて格納容器と一体となっており、格納容器の温度及び圧力荷重による円周方向引張応力（フープテンション）に対してその周辺のスラブに配筋されたリング筋に負担させる設計が行われる。
【０００３】
また地震時の水平荷重を格納容器に接続するスラブのバネ効果により周辺の耐震壁と格納容器自身にそれぞれの剛性に応じて配分させる設計が行われる。
【０００４】
格納容器と建屋が鋼板コンクリート製の場合には構造形態がＲＣ造からＳＣ造に変更されただけであるから、上記ＲＣ造の場合と同様の設計方法が採られるが、円周方向引張応力を負担するリング筋は格納容器周辺のスラブ内の上端筋と、下端鋼板に取り付いたスタッドボルト及び補強根太間の狭い空間に格納容器の周方向に配筋されるため、施工が困難である上、周辺のスラブに段差がある場合にはリング筋に不連続部分が生じ、その部分の補強を必要とする分、コストが上昇する。
【０００５】
また格納容器と周辺スラブを構造的に一体化させるために、スラブ筋を格納容器に定着させることが必要になるが、それには格納容器の表面鋼板にスラブ筋を通すための穴を明ける必要があり、その断面欠損分を補うために周囲の鋼板の肉厚を増す等の処理を伴うため、この面からもコストの上昇を招く。
【０００６】
地震時の水平荷重は建屋の耐震壁と格納容器自身の剛性に応じて配分されるため、建屋全体の剛性に対するそれぞれの剛性のバランスにより格納容器の地震力の負担割合が大きくなる場合があり、その場合、鋼板の肉厚を全体的に増すことが必要となり、コストが上昇する。
【０００７】
この発明は上記背景より、コストの上昇の要因を解消する形式の鋼板コンクリート造原子炉建屋を提案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では原子炉格納容器をその外周部の原子炉建屋の複数のスラブの内、少なくとも一部のスラブから切り離すことにより、特に請求項２に記載のように全スラブから切り離すことにより、格納容器をその周辺に位置する全スラブと一体化させることに伴うコストの上昇を抑制する。
【０００９】
格納容器がその周辺の少なくとも一部のスラブから切り離されることで、格納容器の円周方向引張応力が周辺スラブに伝達されることがなくなり、スラブにおけるリング筋が削減されるか、不要になる。併せてスラブに段差がある場合のリング筋の不連続部分に対する補強も削減されるか、不要になる。
【００１０】
またスラブ筋を格納容器に定着させる箇所が削減されるか、なくなるため、格納容器の表面鋼板への穴明けも削減されるか、不要になり、断面欠損分を補うための周囲の鋼板の肉厚を増す必要がなくなる。
【００１１】
更に建屋のスラブと格納容器を構造的に分離させることで、建屋耐震壁と格納容器の剛性のバランスにより、スラブによって格納容器が建屋に接続されている場合に、格納容器の地震力の負担割合が大きくなることがなくなり、鋼板全体の肉厚を増すことも不要になる。
【００１２】
格納容器が周辺のスラブから切り離されることによる円周方向引張応力は格納容器を構成する鋼板が負担する。格納容器に入力する地震力も格納容器自身が負担するが、周辺の全スラブと一体化する場合の負担割合の増加はないため、負担すべき地震力の増大はなく、結果的に地震力が低減され、鋼板の肉厚の低減につながる。
【００１３】
リング筋の削減か不要化、格納容器の表面鋼板への補強、及び厚肉化の削減か不要化により、格納容器の表面鋼板への処理と周辺スラブへの処理が単純化されると共に、格納容器の構築に要するコストが削減される。
【００１４】
加えて格納容器と建屋との取合い工事が削減されるか、不要になることで、格納容器と建屋の各工事を独立し、並行して進めることができることから、取合い部分において双方の工程の進捗に差が生じていても、相対的に工程の進んだ部位の工事に待ち時間が発生するような工事の停滞が生じないため、工期の大幅な短縮が図られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明は図１に示すように基礎スラブ１上の中央部に構築される鋼板コンクリート製の原子炉格納容器（ＳＣＣＶ）（以下格納容器）２を有し、同じく基礎スラブ１上の外周部に構築される鋼板コンクリート造（以下ＳＣ造）の原子炉建屋（以下建屋）３であり、格納容器２が建屋３の複数のスラブ3bの内、少なくとも一部のスラブ3bから切り離されたものである。
【００１６】
格納容器２がその外周部の建屋３の少なくとも一部のスラブ3bから切り離されることで、格納容器２と建屋３はそれぞれ独立し、並行して施工される。格納容器２と建屋３の施工区画は図２に示すように平面上は格納容器２と建屋３に区分される。
【００１７】
基礎スラブ１と格納容器２及び建屋３の各部の躯体は例えば対向する一対の鋼板と、両鋼板間の間隔を保持する鋼板等の間隔保持材から、吊り込み可能な規模にユニット化された鋼板ユニット等の設置と、隣接する鋼板ユニット同士の接合、及び対向する鋼板間へのコンクリートの充填によってＳＣ造で構築される。
【００１８】
図２により格納容器２を含む建屋３の建設手順を説明する。基礎スラブ１は鋼板ユニット1aの設置とコンクリートの打設によって構築されるが、鋼板ユニット1aを設置した段階で、鋼板同士の本接合やコンクリートの打設を行う前に、鋼板ユニット1aの内の上部の鋼板を作業床として利用し、基礎スラブ１上の中央部の格納容器２の一段目と、その外周部のＳＣ壁、ＳＣ柱、ＳＣ梁、ＳＣ床等の建屋３の躯体を構成する鋼板ユニットの設置と接合等の工事が行われる。
【００１９】
基礎スラブ１の鋼板ユニット1aの設置後に建屋３の躯体工事に移行できることで、基礎スラブ１におけるコンクリート打設は上部工事に移行する上ではクリティカル（不可欠）とはならない。
【００２０】
また基礎スラブ１上の、格納容器２の位置と、建屋３の最下階の壁や柱の位置に必要に応じて鋼板に垂直リブやアンカーボルト等を組み込んでおくことにより、格納容器２、ＳＣ壁、ＳＣ柱等の鋼板ユニットの設置時にその鉛直荷重（自重）の支持と設置精度の確保が可能になる。
【００２１】
特に図２に示すように鋼板ユニットを、格納容器２を立面的に複数のブロックに分割した形のＳＣＣＶモジュール2a、及び建屋３の一層分の躯体を構成する鋼板等を平面的に複数のブロックに分割した形のＳＣ壁モジュール3a及びＳＣ床モジュールとして現場外で組み立てた後に現場に吊り込むことで、現場で鋼板を一枚毎に接合する場合に比べ、現場での接合作業数が削減されるため、工期の短縮が図られ、併せて組立精度も向上する。
【００２２】
更に機器・配管・機器操作架台を現場外で組み立てた一体モジュール、または上記ＳＣ壁モジュール3a及びＳＣ床モジュール、もしくは両者が一体化したＳＣ壁・床一体モジュールと、これらと機器・配管モジュールとを組み合わせた一体複合モジュールを現場外で組み立てて現場に吊り込むことで、現場での機器と建築との取合いが削減され、機器と建築工事の錯綜による工程の損失が極めて少なくなり、組立精度も一層向上する。
【００２３】
基礎スラブ１上にＳＣＣＶモジュール2a（格納容器２の一段目）、及びＳＣ壁・床一体モジュール等を設置し、基礎スラブ１のコンクリートを打設した後、基礎スラブ１上の中央部において格納容器２の一段目のコンクリートを打設し、二段目のＳＣＣＶモジュール2aを吊り込んで据え付ける。
【００２４】
格納容器２の二段目のＳＣＣＶモジュール2aの据え付けと並行し、外周部においてはＳＣ壁モジュール3aを設置すると共に、機器・配管モジュールを据え付け、その後、ＳＣ床モジュールを設置し、壁・床のコンクリートを打設する。またはＳＣ壁モジュール3a及びＳＣ床モジュール、もしくはＳＣ壁・床一体モジュールと一体複合モジュールを据え付け、壁・床のコンクリートを打設する。
【００２５】
基礎スラブ１上の中央部と外周部での上記作業を繰り返して実施し、下層階から上層階へ順次、工事を進めることにより、鋼板コンクリート製の原子炉格納容器２を有する鋼板コンクリート造の原子炉建屋３の構築期間を大幅に短縮することが可能になる。
【００２６】
特に図１に示すように中央部にある格納容器２を周辺の建屋３の複数のスラブ3bの内、少なくとも一部のスラブ3bから構造的に切り離すことで、中央部と外周部の取合い工事がなくなるか、削減されるため、中央部と外周部の工事をほとんど完全に独立して進めることができ、平面的な工程上の損失を一層削減することが可能になる。図面では一部のスラブ3bを格納容器２に接続しているが、全スラブ3bを格納容器２から切り離す場合もある。
【００２７】
図３に従来の鉄筋コンクリート造、もしくは鋼板コンクリート造の原子炉格納容器と建屋の関係を示す。ここでは建屋の各階のスラブを格納容器に接続し、格納容器と建屋を一体化させているため、両者の取合い部において相対的に工程の進捗に差が生じ易く、差が生じた階においては工程の進んだ部位の工事に待ち時間が発生し、全体工程の工期に損失が生ずる。
【００２８】
これに対し、本発明では図１の場合、格納容器２を建屋３の一部のスラブ3bと接続する以外、他のスラブ3bと格納容器を切り離すことにより、その一部のスラブ3b以外においては格納容器２と建屋３の取合いがなくなり、格納容器２と建屋３をほとんど完全に独立して施工することができるため、取合い部における工程の差による待ち時間の発生がなくなり、工程上の損失を解消することができる。図１，図３は改良型沸騰水型（ＡＢＷＲ）の原子炉建屋と原子炉格納容器を示している。
【００２９】
【発明の効果】
原子炉格納容器を原子炉建屋の複数のスラブの内、少なくとも一部のスラブから切り離すため、格納容器の円周方向引張応力が周辺スラブに伝達されることがなくなり、応力伝達に必要なリング筋が削減されるか、不要になる。併せてスラブに段差がある場合のリング筋の不連続部分に対する補強も削減されるか、不要になる。
【００３０】
またスラブ筋を格納容器に定着させる箇所が削減されるか、なくなるため、格納容器の表面鋼板への穴明けも削減されるか、不要になり、断面欠損分を補うための周囲の鋼板の肉厚を増す必要がなくなる。
【００３１】
更に建屋耐震壁と格納容器の剛性のバランスにより、建屋のスラブによって格納容器が建屋に接続される場合に、格納容器の地震力の負担割合が大きくなることがなくなり、鋼板全体の肉厚を増すことも不要になる。
【００３２】
格納容器に入力する地震力は格納容器自身が負担するが、周辺の全スラブと一体化する場合の負担割合の増加はないため、負担すべき地震力の増大はなく、結果的に地震力が低減され、鋼板の肉厚の低減につながる。
【００３３】
リング筋の削減か不要化、格納容器の表面鋼板への補強、及び厚肉化の削減か不要化により格納容器の表面鋼板への処理と周辺スラブへの処理が単純化されると共に、格納容器の構築に要する施工コストが削減される。
【００３４】
加えて格納容器と建屋との取合い工事が削減されるか、不要になることで、格納容器と建屋の各工事を独立し、並行して進めることができ、取合い部分における工事の停滞が解消されるため、工期の大幅な短縮が図られる。
【００３５】
請求項２では全スラブから切り離すため、施工コストの削減と工期短縮の効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鋼板コンクリート造原子炉建屋を示した縦断面図である。
【図２】原子炉建屋の施工要領を示した概要図である。
【図３】従来の鋼板コンクリート造原子炉建屋を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１……基礎スラブ、1a……鋼板ユニット、２……原子炉格納容器、2a……ＳＣＣＶモジュール、３……原子炉建屋、3a……ＳＣ壁モジュール、3b……スラブ。

Claims

基礎スラブ上の中央部に構築され、互いに対向する一対の鋼板とその内部に充填されるコンクリートからなる鋼板コンクリート製の原子炉格納容器を有し、同じく基礎スラブ上の外周部に構築され、互いに対向する一対の鋼板とその内部に充填されるコンクリートからなる鋼板コンクリート造の原子炉建屋であり、原子炉格納容器はその外周部の原子炉建屋の複数のスラブの内、少なくとも一部のスラブから切り離されている鋼板コンクリート造原子炉建屋。
原子炉格納容器はその外周部の原子炉建屋の全スラブから切り離されている請求項１記載の鋼板コンクリート造原子炉建屋。