JP4276872B2

JP4276872B2 - Construction method of diaphragm floor of reactor containment vessel

Info

Publication number: JP4276872B2
Application number: JP2003099792A
Authority: JP
Inventors: 彩子鈴木; 茂南波
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-04-03
Also published as: JP2004309191A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉格納容器のダイヤフラムフロアの建設方法及びその建設に用いるモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
沸騰水型原子力発電プラントの原子炉格納容器は、原子炉圧力容器やその付属機器を格納する鉄筋コンクリート製の建築物である。その原子炉格納容器内には、原子炉圧力容器と原子炉遮蔽壁とを搭載する原子炉圧力容器基礎が装備されている。更に、その原子炉格納容器内には、原子炉圧力容器基礎と原子炉格納容器外壁との間に装備された鉄筋コンクリート製のダイヤフラムフロアが装備される。その原子炉圧力容器基礎とダイヤフラムフロアによって、原子炉格納容器の空間が圧力抑制室（サプレッションチェンバ）とドライウエルとに分割されている。そのダイヤフラムフロア上には、パイプホイップストラクチャが構築されている。このパイプホイップストラクチャには、ドライウエル内の配管や機器が据付けられて、配管が破断したときを想定して考えられる配管の不測の動きを止めることができるようにされている。
【０００３】
これらのパイプホイップストラクチャや原子炉遮蔽壁や配管をモジュールにして、ダイヤフラムフロアの建設の後に、一括して据付け位置にクレーンで運び込んで建設する建設方法が公知である（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、ダイヤフラムフロアの骨組みに鉄筋やシールプレートや原子炉格納容器ライナの一部をモジュールにして一括して原子炉圧力容器基礎と原子炉格納容器外壁ライナの他部上に吊り込んで、コンクリート液をシールプレート上に骨組みや鉄筋が埋設されるまで打設することが公知である(例えば、特許文献２を参照)。
【０００５】
更に、ダイヤフラムフロアのコンクリート液の打設荷重を軽減するために、コンクリート液を前半と後半の複数回に分けて打設し、前半のコンクリート液が固化して鉄筋コンクリートの強度が出た後に後半のコンクリート液を打設して、前半で出来た鉄筋コンクリートの強度によっても後半のコンクリート液の打設荷重を支持させる建設方法が公知である（例えば、特許文献３を参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２５６９９０号公報
【特許文献２】
特開平９−１６６６８６号公報
【特許文献３】
特開平１０−２６６８７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、ダイヤフラムフロアのコンクリート液を打設する際には、サプレッションチェンバ内に仮設の支持部材を建設して、その仮設の支持部材でダイヤフラムフロアのコンクリート液を打設する際の荷重を支える必要があるので、仮設の部材のサプレッションチェンバ内への搬入組立て及び、打設後の分解搬出の作業が伴って、不経済で且つ建設工程の遅延をもたらす。
【０００８】
それに対して、特許文献２では、強固な支持構造材をダイヤフラムフロアの骨組みに組み込んでコンクリート液の打設荷重をダイヤフラムフロアの骨組みで支えきることができるが、コンクリート液が固化して強度が出た後も、強固な支持構造材はコンクリートに埋設されたままとなる不経済な状態を生じる。
【０００９】
また、特許文献３のように、分割してコンクリート液を打設することは一気に打設する方法に比べて建設工期を遅延させるし、分割打設境界面での連続性について補償する何らかの措置をこうじる必要も配慮しなければならない。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、原子炉格納容器のダイヤフラムフロアの構築を迅速且つ経済的に実施する建設方法を提供することにあり、その他の目的は、その建設に用いられるモジュールを提供することに有る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するための手段は、原子炉圧力容器基礎と原子炉格納容器外壁との間に配備されたダイヤフラムフロアのコンクリート打設時の荷重を原子炉遮蔽壁に接続されたパイプホイップストラクチャで支持する原子炉格納容器のダイヤフラムフロアの建設方法であって、コンクリート打設時の荷重の一部をパイプホイップストラクチャを経由して原子炉遮蔽壁に負担させ、ダイヤフラムフロアの骨組みの強度アップや仮設支持部材の採用を軽減乃至は無くする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
改良沸騰水型原子炉（以下、ＡＢＷＲと称す。）を備えた原子力発電所には、図３に示す原子炉建屋１０が備わっている。その原子炉建屋１０の中央部分には、トップに一部鋼製のカバー１０ａを有する鉄筋コンクリート造りの原子炉格納容器（以下、ＲＣＣＶと称す。）１を備えている。図３中の二点鎖線で囲われた部分が鉄筋コンクリート造りのＲＣＣＶ１部分を示しており、本発明の実施例を適用して建設するＲＣＣＶ１の構造は直径が約３０メートルの概略円筒型の構造の原子炉格納容器外壁（以下、ＲＣＣＶ１の外壁と称す。）９を備えている。
【００１４】
そのＲＣＣＶ１の中央部分には、原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶと称す。）７とそのＲＰＶ７を搭載して設定する原子炉圧力容器基礎であるＲＰＶ７のペデスタル８、並びにＲＰＶ７の周囲を囲むようにペデスタル８上に設けられた原子炉遮蔽壁１１が存在する。これらのペデスタル８，原子炉遮蔽壁１１，ＲＣＣＶ１の外壁９ともに概略同心配置で概略円筒状の形状をしている。
【００１５】
ペデスタル８は、外郭が鋼板１３の溶接構造であり、中にはモルタルが充填されている。また、原子炉遮蔽壁１１も同様に外郭が鋼板の溶接構造であり、中にはモルタルが充填されている。ＲＣＣＶ１の外壁９の内周面には、鋼製のライナ１５が装備されている。
【００１６】
ＲＣＣＶ１は、高い圧力及び震動に十分耐えるよう、床部，壁部共、全体が厚い鉄筋コンクリート構造となっている。ＲＣＣＶ１の外壁９と、ＲＰＶ７のペデスタル８、並びに原子炉遮蔽壁１１に囲まれた範囲は、本実施例を用いて据付けを行うダイヤフラムフロア２によって、下部の圧力抑制室であるサプレッションチェンバ５と上部の空間であるドライウエル１２に分けられている。したがって、ダイヤフラムフロア２は、ペデスタル８上部の外周囲を取り巻くようにして、ペデスタル８とＲＣＣＶ１の外壁９との間に中央部が抜けた円盤状の形状で存在している。
【００１７】
原子炉遮蔽壁１１を取り囲むように配備されたパイプホイップストラクチャ２０は、ダイヤフラムフロア２に設置されている。パイプホイップストラクチャ２０は、この実施例では、以下のように構成されている。即ち、原子炉遮蔽壁１１の外周囲にパイプホイップストラクチャ２０を構成する鋼材からなる水平梁２０ａをめぐらしてリング状に組み、そのリング状に組んだ水平梁２０ａを数組作り、リング状に組まれた水平梁２０ａを、上下間隔を保って上下層状に積み重なるように垂直梁２０ｂで連結し、さらにリング状の水平梁２０ａから、そのリング中心に向う放射状に配置した放射梁２０ｃの一端を垂直梁２０ｂ又は水平梁２０ａに連結してある。各梁２０ａ，２０ｂ，２０ｃはいずれも鋼材によって構成されているので、各梁の連結は溶接で強固に固定させることで行っている。
【００１８】
原子炉遮蔽壁１１の外郭構造部材が鋼製である場合には、放射梁２０ｃの他端は原子炉遮蔽壁１１に溶接によって固定されて連結されている。そうでない場合には、原子炉遮蔽壁１１内に放射梁２０ｃの他端を埋め込んで固定するなどの対応策を採用する。一方、図１のように、垂直梁２０ｂの下端は鋼製のサポート２１が溶接で接合され、そのサポート２１がダイヤフラムフロア２内の骨材であるＨ型鋼製のビーム１６に溶接で接合されている。そのため、垂直梁２０ｂはビーム１６に連結されていることになる。このようなパイプホイップストラクチャ２０には、最終的に図示していないドライウエル１２の配管や機器が据付けられることになる。
【００１９】
ダイヤフラムフロア２は、骨材として放射状に配置したビーム１６とその間をつなぐ連結梁を必要に応じて設ける。ダイヤフラムフロア２の骨材であるビーム１６のペデスタル８側の端部は、ペデスタル８に固定した鋼製の受台１４に固定されている。そのビーム１６には、Ｔ型鋼を用いたカットテイ１８が吊りボルト１９で懸垂支持されている。そのカットテイ１８には上部にスタッド２７が固定され、下部にはダイヤフラムフロア２の下面を形成するシールプレート３が接合されている。そのシールプレート３の上方であってビーム１６の上部と下部には鉄筋２２が配筋されている。その鉄筋２２の一部は、ＲＣＣＶ１の外壁９のライナとして外壁９に施されるべき円筒状の第５段目のライナ１７の内周側に装着した鉄筋カプラ２４へ連結されている。ライナ１７にはライナ１７の外周囲に配置した鉄筋がライナ１７の外周側に装着した鉄筋カプラ２４へ連結されている。図２のように鉄筋２２間に通される配管２３は予め通されるルートに配置して周囲の部材、ビーム１６や鉄筋２２等に固定しておく。シールプレート３のライナ１７寄り側端部はライナ１７に溶接で接合され、シールプレート３のペデスタル８寄り端部はペデスタル８の上面に重ねて置かれ、必要に応じてはペデスタル８とシールプレート３間も溶接で接合される。ライナ１７は、ライナ１５に突合せ溶接で接合されている。
【００２０】
ダイヤフラムフロア２の鉄筋コンクリート部を形成するに際しては、コンクリート液をシールプレート３上に流し込む。このコンクリート液の流し込み作業が続くと、コンクリート液はペデスタル８とライナ１７でせき止められているので、コンクリート液の液面が上昇し、鉄筋２２がコンクリート液の液面下となる。適切なコンクリート液の液面高さになった時点でコンクリート液の流し込みを止める。
【００２１】
シールプレート３上方のコンクリート液が固化していない時点では、鉄筋コンクリート構造としての強度が出ていないので、コンクリート液を流し込むことで増大する荷重、即ちコンクリートの打設荷重、を一部ビーム１６経由でパイプホイップストラクチャ２０で受け、原子炉遮蔽壁１１に受け持たせ、最終的にはペデスタル８に受けさせることにより、ビーム１６の荷重負担を軽減する。コンクリートの打設荷重の一部はビーム１６経由で受台１４で受けてペデスタル８に受けさせる。このようにしてできるだけライナ１５，１７にコンクリート打設荷重を負担させないようにし、ライナ１５，１７の変形を阻止する。シールプレート３上方のコンクリート液が固化した後は、ＲＣＣＶ１の外壁９からペデスタル８側に下り勾配の水勾配をダイヤフラムフロア２の上面に形成する。
【００２２】
このように、パイプホイップストラクチャ２０がダイヤフラムフロア２を構成しているビーム１６を支えてコンクリート打設荷重を負担するので、サプレッションチェンバ５内に仮設の支持部材を組み立ててコンクリートの打設荷重を支えることの必要性が無くなる、或いは軽減される上、ビーム１６に要求される強度も軽減できるし、コンクリートの流し込み作業も連続して行えてコンクリートのコールドジョイントの発生も防止できる。
【００２３】
図４に示す実施例は、原子力発電所の建設工程を短縮することを最大限に配慮した例である。その例を次に説明する。ペデスタル８を図１に示すＬ１の高さまで、及びＲＣＣＶ１の外壁９をライナ１５も含めて図１に示すＬ２の高さまでＲＣＣＶ１の建設現場で建設する。その建設に際しては、構成の受台１４をペデスタル８に固定しておく。それらの建設に並行して、作業性の良い工場内、又は建設場所の仮置き場所で図４に示すモジュール２５を作る。
【００２４】
そのモジュール２５の構造は次の通りである。即ち、図４のように、シールプレート３の据付け高さとほぼ同じ高さＬ１より上方のペデスタル８の円筒状の鋼製外郭構造部分８ａが用意され、その鋼製外郭構造部分８ａの上部に円筒状の原子炉遮蔽壁１１が固定設置される。ダイヤフラムフロア２の骨材として放射状に配置したＨ型鋼製のビーム１６とその間をつなぐ連結梁を必要に応じて設ける。そのビーム１６には、図２のようにＴ型鋼を用いたカットテイ１８が吊りボルト１９で懸垂支持されている。そのカットテイ１８には上部にスタッド２７が固定され、下部にはダイヤフラムフロア２の下面を形成するシールプレート３が接合されている。そのシールプレート３の上方であってビーム１６の上部と下部には鉄筋２２が配筋されている。また、ビーム１６より上の鉄筋２２は、図示していない架台をビーム１６に載せて、その架台の上に水平方向の鉄筋を載せるか直接ビーム１６に水平方向の鉄筋２２を載せる。また、補強鉄筋のようなものを鉛直方向に立てて、それに上部と下部の水平方向の鉄筋２２を結びつけておく。
【００２５】
その鉄筋２２の一部は、ＲＣＣＶ１の外壁９のライナとして外壁９のＬ２の高さ上方に施されるべき円筒状の第５段目のライナ１７へ鉄筋カプラ２４で連結されている。ライナ１７にはライナ１７の外周囲に配置した鉄筋がライナ１７の外周側に装着した鉄筋カプラ２４へ連結されている。図２のように鉄筋２２間に通される配管２３は予め通されるルートに配置して周囲の部材，ビーム１６や鉄筋２２等に固定しておく。シールプレート３のライナ１７寄り端部はライナ１７に溶接で接合されている。
【００２６】
原子炉遮蔽壁１１を取り囲むように配備されたパイプホイップストラクチャ２０は、ビーム１６と原子炉遮蔽壁１１とに固定されている。即ち、原子炉遮蔽壁１１の外周囲にパイプホイップストラクチャ２０を構成する鋼材からなる水平梁２０ａをめぐらしてリング状に組み、そのリング状に組んだ水平梁２０ａを数組作り、リング状に組まれた水平梁２０ａを、上下間隔を保って上下層状に積み重なるように垂直梁２０ｂで連結し、さらにリング状の水平梁２０ａから、そのリング中心に向う放射状に配置した放射梁２０ｃの一端を垂直梁２０ｂ又は水平梁２０ａに連結してある。各梁２０ａ，２０ｂ，２０ｃはいずれも鋼材によって構成されているので、各梁の連結は溶接で強固に固定させてある。
【００２７】
一方、図２，図４のように、垂直梁２０ｂの下端は鋼製のサポート２１が溶接で接合され、そのサポート２１がダイヤフラムフロア２内の骨材であるビーム１６の途中に溶接で接合されている。そのため、垂直梁２０ｂはビーム１６に連結固定されていることになる。このようなパイプホイップストラクチャ２０には、最終的に図示していないドライウエル１２の配管や機器が据付けられることになるが、その配管や機器をパイプホイップストラクチャ２０にモジュール２５のメンバーとして取り付けておいてもよい。この実施例ではパイプホイップストラクチャ２０に取り付けられる配管や機器はモジュール２５のメンバーになっていない。
【００２８】
モジュール２５は以上のように構成されている。そのモジュール２５には、ワイヤロープ３０で懸垂しやすいように、そのワイヤロープ３０が連結される吊り金具２９がモジュール２５の複数箇所に取り付けられる。各吊り金具２９のモジュール２５に対する取り付け位置は、モジュール２５を吊った際にモジュール２５が形崩れしない位置に選択して装備されている。
【００２９】
以上に説明したモジュール２５が作られた後は、クレーンでモジュール２５をモジュール２５の据付け位置に吊り込む。その吊り込みを可能にするために、クレーンから吊り天秤３１を吊り、その吊り天秤３１から垂直に垂らしたワイヤロープ３０を吊り金具２９に連結する。その後に、クレーンで吊り天秤３１ごとモジュール２５を吊り上げて据付け位置、即ち図１の高さＬ１まで予め建設しておいたペデスタル８の上端が鋼製外郭構造部分８ａの下端と重なり、且つライナ１７の下端が高さＬ２のライナ１５の上端に重なる位置、へ搬入する。この搬入後の状態では、ビーム１６のペデスタル８よりの端部は受台１４に搭載され、シールプレート３のペデスタル８よりの端部が建設済みのペデスタル８の鋼製外郭構造とラップしている。その後、建設済みのペデスタル８の鋼製外郭構造の上端が鋼製外郭構造部分８ａの下端と、及びライナ１７の下端が建設済みのライナ１５の上端と溶接で固定される。必要によっては、受台１４とビーム１６、及びシールプレート３と建設済みのペデスタル８の鋼製外郭構造との間を固定関係に接続する。
【００３０】
モジュール２５の据付け位置への搬入が終った後には、ワイヤロープ３０が吊り金具２９から外され、必要に応じては吊り金具２９をモジュール２５から撤去する。その後に、高さＬ１から上の鋼製外郭構造８ａ内と、高さＬ２から上の外壁９内にコンクリート液を注入して、コンクリート液を固化させる。それと並行乃至は連続してコンクリート液をシールプレート３の上方に流し込む作業を行う。その流し込み作業が進むにしたがって、コンクリート液はペデスタル８とライナ１７でせき止められているので、コンクリート液の液面が上昇し、鉄筋２２がコンクリート液の液面下となる。適切なコンクリート液の液面高さになった時点でコンクリート液の流し込みを止める。
【００３１】
シールプレート３上方のコンクリート液が固化していない時点では、鉄筋コンクリート構造としての強度が出ていないので、コンクリート液を流し込むことで増大する荷重、即ちコンクリートの打設荷重、を一部ビーム１６経由でパイプホイップストラクチャ２０で受け、原子炉遮蔽壁１１に受け持たせ、最終的にはペデスタル８に受けさせることにより、ビーム１６の荷重負担を軽減する。さらには、モジュール２５のメンバーは本設設置されるもので仮設のものではない上に、モジュール２５のメンバーを一気に据付け位置に据付けることができるので、原子力発電所の建設工期が短縮できる。
【００３２】
コンクリートの打設荷重の一部はビーム１６経由で受台１４で受けてペデスタル８に受けさせる。このようにしてできるだけライナ１５，１７にコンクリート打設荷重を負担させないようにし、ライナ１５，１７の変形を阻止する。シールプレート３上方のコンクリート液が固化した後は、ＲＣＣＶ１の外壁９からペデスタル８側に下り勾配の水勾配をダイヤフラムフロア２の上面に形成する。
【００３３】
このように、パイプホイップストラクチャ２０がダイヤフラムフロア２を構成しているビーム１６を支えてコンクリート打設荷重を負担するので、サプレッションチェンバ５内に仮設の支持部材を組み立ててコンクリートの打設荷重を支えることの必要性が無くなる、或いは軽減される上、ビーム１６に要求される強度も軽減できるし、コンクリートの流し込み作業も連続して行えてコンクリートのコールドジョイントの発生も防止できる。
【００３４】
このようにして、ダイヤフラムフロア２の鉄筋コンクリートを構築し、鉄筋コンクリートの強度が出たところで、パイプホイップストラクチャ２０に配管や機器を取り付ける。コンクリート液の打設荷重とその配管や機器の重量とをモジュール２５が同時に支持できるようであれば、モジュール２５を作成する段階でその配管や機器をパイプホイップストラクチャ２０に取り付けておくことを行ってもよい。モジュール２５の各メンバーやメンバー間の溶接部位の強度アップを好まない場合には、その配管や機器はダイヤフラムフロア２の鉄筋コンクリートを構築したあとにパイプホイップストラクチャ２０に取り付けるようにする。
【００３５】
また、ビーム１６とサポート２１とを固定するに際して、ビーム１６上にサポート２１がはみ出すことなく搭載できる大きさであれば、ビーム１６とサポート２１とを直接溶接して固定する。しかし、ビーム１６からサポート２１からはみ出るような場合には、図２のようにサポート２１の下方への投影面積よりも広い面積を有する大きさの金属性の板２８をビーム１６に溶接で固定し、その金属性の板２８にサポート２１を溶接で固定することでビーム１６とサポート２１とを間接的に固定する。図２，図４の例では、その間接的に固定する構成を採用している。ダイヤフラムフロア２の鉄筋コンクリートを構築する際のコンクリート液の打設時の荷重を支持するビーム１６やシールプレート３は、全て本設なので、ダイヤフラムフロア２の完成後に撤去は行わない。このように、コンクリート液の打設時の荷重を支持する為の仮設支持構造物の採用は、この実施例では採用されていない。
【００３６】
又、モジュール２５を作成する際に、図４の一点鎖線から上方の上部モジュール２５ａとその一点鎖線から下側の下部モジュール２５ｂとを別々に作成し、クレーンで吊り上げる前にそれら上下各部モジュール２５ａ，２５ｂをその一点鎖線の部分で接合してモジュール２５としてもよい。また、クレーンの吊り上げ可能容量等との関係で、上下各部モジュール２５ａ，２５ｂを個々にクレーンで据付け位置に搬入して据付け位置にて上下各部モジュール２５ａ，２５ｂをその一点鎖線の部分で接合してモジュール２５としてもよい。
【００３７】
又、予めペデスタル８の最頂部まで建設しておき、モジュール２５からペデスタルの鋼製外郭構造８ａを除いたモジュールを作成してペデスタル８の最頂部に原子炉遮蔽壁１１を搭載するように鋼製外郭構造８ａを除いたモジュールをクレーンで搬入する方法を採用してもよい。
【００３８】
このような本発明の各実施例によれば、パイプホイップストラクチャ２０がコンクリート液の打設時の荷重を支持するための仮設支持部材の役割を兼ねるので、その仮設支持部材をなくしてダイヤフラムフロア２を構築できる作用が得られ、その作用により、仮設支持部材の採用や不経済となりやすいビーム１６の過度な強度増強を極力要求されなくなる。したがって、仮設支持部材の組み立て及び撤去作業も不要とすることで原子力発電所の建設を早める効果や経済的な効果が得られる。
【００３９】
モジュール２５を用いて建設する場合には、サポート２１，ビーム１６，パイプホイップストラクチャ２０，原子炉遮蔽壁１１及びペデスタル８上部との接続を、作業性の良い工場内、又は建設場所の仮置き場所で吊り込み前に行うため、作業効率が向上する。また、モジュール単位で据付場所に効率よく建設部材を搬入できるので、さらに原子力発電所の建設が早まる効果が得られる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、原子炉格納容器内に本来装備されるパイプホイップストラクチャを、原子炉格納容器のダイヤフラムフロアのコンクリート打設荷重の支持部材として建設時に利用するので、経済的に建設工期を短縮できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であって、原子炉格納容器のダイヤフラムフロアとその近傍の縦断面図である。
【図２】本発明の実施例によるダイヤフラムフロアの要部拡大図であり、（ａ）図は図１のＡ部拡大図であり、（ｂ）図は（ａ）図のコンクリート打設前の斜視図である。
【図３】本発明の実施例による建設後の原子炉建屋の縦断面図である。
【図４】本発明の実施例で採用されたモジュールの吊り上げられた状態を縦断面図で示した図である。
【符号の説明】
１…原子炉格納容器（ＲＣＣＶ）、２…ダイヤフラムフロア、３…シールプレート、５…サプレッションチェンバ、７…原子炉圧力容器（ＲＰＶ）、８…原子炉圧力容器基礎（ペデスタル）、９…原子炉格納容器の外壁、１０…原子炉建屋、１１…原子炉遮蔽壁、１２…ドライウエル、１４…受台、１５，１７…ライナ、１６…ビーム、１８…カットティ、１９…吊りボルト、２０…パイプホイップストラクチャ、２１…サポート、２２…鉄筋、２３…配管、２４…鉄筋カプラ、２５…モジュール、２７…スタッド、２８…板、２９…吊り金具、３０…ワイヤロープ、３１…吊り天秤。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for constructing a diaphragm floor of a reactor containment vessel and a module used for the construction.
[0002]
[Prior art]
A reactor containment vessel of a boiling water nuclear power plant is a reinforced concrete building that houses a reactor pressure vessel and its auxiliary equipment. The reactor containment vessel is equipped with a reactor pressure vessel foundation on which a reactor pressure vessel and a reactor shielding wall are mounted. Further, in the reactor containment vessel, a diaphragm floor made of reinforced concrete is provided between the reactor pressure vessel foundation and the outer wall of the reactor containment vessel. The reactor containment space is divided into a pressure suppression chamber (suppression chamber) and a dry well by the reactor pressure vessel foundation and the diaphragm floor. A pipe whip structure is constructed on the diaphragm floor. In this pipe whip structure, piping and equipment in the dry well are installed so that unexpected movement of the piping that can be assumed when the piping breaks can be stopped.
[0003]
A construction method is known in which these pipe whip structures, reactor shielding walls and pipes are used as modules, and after the construction of the diaphragm floor, the construction is carried out by carrying them to the installation position by a crane at once (for example, see Patent Document 1). ).
[0004]
In addition, rebars, seal plates, and a part of the reactor containment liner are modularized and suspended on the diaphragm floor frame on the reactor pressure vessel foundation and the other part of the reactor containment outer wall liner, and the concrete liquid Is known until the frame or the reinforcing bar is buried on the seal plate (see, for example, Patent Document 2).
[0005]
Furthermore, in order to reduce the loading load of the concrete liquid on the diaphragm floor, the concrete liquid is placed in multiple parts in the first half and the second half. A construction method is known in which concrete liquid is placed and the casting load of the latter half of the concrete liquid is supported by the strength of the reinforced concrete made in the first half (see, for example, Patent Document 3).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-5-256990 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-166686 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-26687
[Problems to be solved by the invention]
In Patent Document 1, when placing concrete liquid on the diaphragm floor, a temporary support member is constructed in the suppression chamber, and the load when placing the concrete liquid on the diaphragm floor with the temporary support member is set. Since it is necessary to support, the work of carrying in and assembling the temporary member into the suppression chamber and the work of disassembling and carrying out after placing are uneconomical and delay the construction process.
[0008]
On the other hand, in Patent Document 2, a strong support structure material can be incorporated into the framework of the diaphragm floor and the casting load of the concrete liquid can be supported by the framework of the diaphragm floor. Even after that, a strong support structure creates an uneconomical state that remains embedded in concrete.
[0009]
In addition, as in Patent Document 3, placing concrete liquid in a divided manner delays the construction period compared to the method of placing at once, and some measures to compensate for continuity at the divided casting boundary surface. You also have to consider the need for this.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a construction method for quickly and economically constructing a diaphragm floor of a reactor containment vessel, and another object is to provide a module used for the construction. Yes.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Means for achieving the object of the present invention is that a pipe whip connected to a reactor shielding wall is a load at the time of concrete placement of a diaphragm floor disposed between a reactor pressure vessel foundation and a reactor containment outer wall. This is a method of constructing a diaphragm floor for a reactor containment vessel supported by a structure, in which a part of the load when placing concrete is borne by the reactor shielding wall via the pipe whip structure, and the strength of the diaphragm floor framework is increased. And reduce or eliminate the use of temporary support members.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A nuclear power plant equipped with an improved boiling water reactor (hereinafter referred to as ABWR) includes a reactor building 10 shown in FIG. A central portion of the reactor building 10 is provided with a reinforced concrete reactor containment vessel (hereinafter referred to as RCCV) 1 having a steel cover 10a at the top. The part surrounded by the two-dot chain line in FIG. 3 shows the RCCV1 part made of reinforced concrete, and the structure of the RCCV1 constructed by applying the embodiment of the present invention is an approximately cylindrical structure having a diameter of about 30 meters. A reactor containment vessel outer wall (hereinafter referred to as an RCCV1 outer wall) 9 is provided.
[0014]
The central portion of the RCCV1 surrounds the reactor pressure vessel (hereinafter referred to as RPV) 7 and the pedestal 8 of the RPV7 which is the foundation of the reactor pressure vessel mounted with the RPV7, and the periphery of the RPV7. There is a reactor shielding wall 11 provided on the pedestal 8. The pedestal 8, the reactor shielding wall 11, and the outer wall 9 of the RCCV1 are substantially concentrically arranged and have a substantially cylindrical shape.
[0015]
The pedestal 8 has a welded structure of a steel plate 13 as an outer shell, and is filled with mortar. Similarly, the reactor shielding wall 11 has a welded steel plate structure and is filled with mortar. A steel liner 15 is provided on the inner peripheral surface of the outer wall 9 of the RCCV 1.
[0016]
The RCCV1 has a thick reinforced concrete structure for the floor and walls so as to sufficiently withstand high pressure and vibration. The range surrounded by the outer wall 9 of the RCCV 1, the pedestal 8 of the RPV 7, and the reactor shielding wall 11 is divided into a suppression chamber 5, which is a lower pressure suppression chamber, and an upper portion by the diaphragm floor 2 installed using this embodiment. It is divided into the dry well 12 which is a space. Therefore, the diaphragm floor 2 exists in the shape of a disk with a central portion extending between the pedestal 8 and the outer wall 9 of the RCCV 1 so as to surround the outer periphery of the upper portion of the pedestal 8.
[0017]
The pipe whip structure 20 provided so as to surround the reactor shielding wall 11 is installed on the diaphragm floor 2. In this embodiment, the pipe whip structure 20 is configured as follows. That is, the horizontal beam 20a made of steel constituting the pipe whip structure 20 is assembled around the outer periphery of the reactor shielding wall 11 and assembled in a ring shape, and several sets of the horizontal beams 20a assembled in the ring shape are formed. The separated horizontal beams 20a are connected by vertical beams 20b so as to be stacked in an upper and lower layer while maintaining a vertical interval, and one end of a radial beam 20c arranged radially from the ring-shaped horizontal beam 20a toward the center of the ring is vertical. It is connected to the beam 20b or the horizontal beam 20a. Since each of the beams 20a, 20b, and 20c is made of a steel material, each beam is connected by being firmly fixed by welding.
[0018]
When the outer structural member of the reactor shielding wall 11 is made of steel, the other end of the radiation beam 20c is fixedly connected to the reactor shielding wall 11 by welding. Otherwise, a countermeasure such as embedding and fixing the other end of the radiation beam 20c in the reactor shielding wall 11 is adopted. On the other hand, as shown in FIG. 1, a steel support 21 is joined to the lower end of the vertical beam 20b by welding, and the support 21 is joined to an H-shaped steel beam 16 which is an aggregate in the diaphragm floor 2 by welding. ing. Therefore, the vertical beam 20 b is connected to the beam 16. In such a pipe whip structure 20, piping and equipment of the dry well 12 which are not shown in the figure are finally installed.
[0019]
The diaphragm floor 2 is provided with beams 16 arranged radially as aggregates and connecting beams connecting the beams 16 as necessary. The end of the beam 16, which is the aggregate of the diaphragm floor 2, on the pedestal 8 side is fixed to a steel cradle 14 fixed to the pedestal 8. A cut tee 18 using T-shaped steel is suspended and supported on the beam 16 by a suspension bolt 19. A stud 27 is fixed to the upper portion of the cut tee 18, and a seal plate 3 that forms the lower surface of the diaphragm floor 2 is bonded to the lower portion. Reinforcing bars 22 are arranged above the seal plate 3 and above and below the beam 16. A part of the reinforcing bar 22 is connected to a reinforcing bar coupler 24 mounted on the inner peripheral side of a cylindrical fifth-stage liner 17 to be applied to the outer wall 9 as a liner of the outer wall 9 of the RCCV 1. In the liner 17, reinforcing bars arranged on the outer periphery of the liner 17 are connected to a reinforcing bar coupler 24 mounted on the outer peripheral side of the liner 17. As shown in FIG. 2, the pipe 23 that passes between the reinforcing bars 22 is arranged in a route that passes in advance and is fixed to the surrounding members, the beam 16, the reinforcing bars 22, and the like. The end of the seal plate 3 closer to the liner 17 is joined to the liner 17 by welding, and the end of the seal plate 3 closer to the pedestal 8 is placed on the upper surface of the pedestal 8, and if necessary, the pedestal 8 and the seal plate 3 They are also joined by welding. The liner 17 is joined to the liner 15 by butt welding.
[0020]
When forming the reinforced concrete portion of the diaphragm floor 2, the concrete liquid is poured onto the seal plate 3. If the pouring operation of the concrete liquid continues, the concrete liquid is dammed by the pedestal 8 and the liner 17, so that the liquid level of the concrete liquid rises and the rebar 22 becomes below the level of the concrete liquid. Stop the pouring of the concrete liquid when the appropriate level of the concrete liquid is reached.
[0021]
At the time when the concrete liquid above the seal plate 3 is not solidified, the strength as a reinforced concrete structure has not been obtained. Therefore, a load increased by pouring the concrete liquid, that is, a concrete casting load, is partially transmitted through the beam 16. By receiving it with the pipe whip structure 20, receiving it on the reactor shielding wall 11 and finally receiving it on the pedestal 8, the load on the beam 16 is reduced. Part of the concrete placing load is received by the cradle 14 via the beam 16 and is received by the pedestal 8. In this way, it is possible to prevent the liners 15 and 17 from being subjected to a concrete casting load as much as possible and to prevent the liners 15 and 17 from being deformed. After the concrete liquid above the seal plate 3 is solidified, a downward water gradient is formed on the upper surface of the diaphragm floor 2 from the outer wall 9 of the RCCV 1 to the pedestal 8 side.
[0022]
In this manner, the pipe whip structure 20 supports the beam 16 constituting the diaphragm floor 2 and bears the concrete placing load, so that a temporary support member is assembled in the suppression chamber 5 to support the concrete placing load. This eliminates or reduces the necessity, and also reduces the strength required for the beam 16, and can also perform the concrete pouring operation continuously to prevent the occurrence of a cold joint of concrete.
[0023]
The embodiment shown in FIG. 4 is an example in which shortening the construction process of a nuclear power plant is considered to the maximum extent. An example of this will be described next. The pedestal 8 is constructed to the height of L1 shown in FIG. 1, and the outer wall 9 of the RCCV1 including the liner 15 is constructed to the height of L2 shown in FIG. At the time of the construction, the cradle 14 having the configuration is fixed to the pedestal 8. In parallel with those constructions, the module 25 shown in FIG. 4 is made in a factory with good workability or in a temporary storage place of the construction site.
[0024]
The structure of the module 25 is as follows. That is, as shown in FIG. 4, a cylindrical steel outer structure portion 8a of the pedestal 8 above a height L1 substantially equal to the installation height of the seal plate 3 is prepared, and a cylinder is formed above the steel outer structure portion 8a. A nuclear reactor shielding wall 11 is fixedly installed. The beam 16 made of H-shaped steel arranged radially as an aggregate of the diaphragm floor 2 and a connecting beam connecting between them are provided as necessary. As shown in FIG. 2, a cut tee 18 using T-shaped steel is suspended from the beam 16 by suspension bolts 19. A stud 27 is fixed to the upper portion of the cut tee 18, and a seal plate 3 that forms the lower surface of the diaphragm floor 2 is bonded to the lower portion. Reinforcing bars 22 are arranged above the seal plate 3 and above and below the beam 16. Further, the reinforcing bar 22 above the beam 16 mounts a frame (not shown) on the beam 16 and mounts a horizontal reinforcing bar on the frame or directly mounts the horizontal reinforcing bar 22 on the beam 16. Further, a reinforcing bar or the like is erected in the vertical direction, and the upper and lower horizontal reinforcing bars 22 are connected to it.
[0025]
A part of the reinforcing bar 22 is connected by a reinforcing bar coupler 24 to a cylindrical fifth-stage liner 17 to be applied above the height L2 of the outer wall 9 as a liner of the outer wall 9 of the RCCV1. In the liner 17, reinforcing bars arranged on the outer periphery of the liner 17 are connected to a reinforcing bar coupler 24 mounted on the outer peripheral side of the liner 17. As shown in FIG. 2, the pipe 23 passed between the reinforcing bars 22 is arranged in a route that passes in advance and fixed to the surrounding members, the beam 16, the reinforcing bars 22, and the like. The end of the seal plate 3 closer to the liner 17 is joined to the liner 17 by welding.
[0026]
The pipe whip structure 20 provided so as to surround the reactor shielding wall 11 is fixed to the beam 16 and the reactor shielding wall 11. That is, the horizontal beam 20a made of steel constituting the pipe whip structure 20 is assembled around the outer periphery of the reactor shielding wall 11 and assembled in a ring shape, and several sets of the horizontal beams 20a assembled in the ring shape are formed. The separated horizontal beams 20a are connected by vertical beams 20b so as to be stacked in an upper and lower layer while maintaining a vertical interval, and one end of a radial beam 20c arranged radially from the ring-shaped horizontal beam 20a toward the center of the ring is vertical. It is connected to the beam 20b or the horizontal beam 20a. Since each of the beams 20a, 20b, and 20c is made of a steel material, the connection between the beams is firmly fixed by welding.
[0027]
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 4, a steel support 21 is joined to the lower end of the vertical beam 20 b by welding, and the support 21 is joined to the beam 16 as an aggregate in the diaphragm floor 2 by welding. ing. Therefore, the vertical beam 20 b is connected and fixed to the beam 16. In such a pipe whip structure 20, pipes and equipment of the dry well 12 (not shown) are finally installed. The pipes and equipment are attached to the pipe whip structure 20 as members of the module 25. May be. In this embodiment, pipes and equipment attached to the pipe whip structure 20 are not members of the module 25.
[0028]
The module 25 is configured as described above. To the module 25, suspension brackets 29 to which the wire rope 30 is connected are attached to a plurality of locations of the module 25 so that the module 25 can be easily suspended. The mounting position of each suspension bracket 29 to the module 25 is selected and installed at a position where the module 25 does not collapse when the module 25 is suspended.
[0029]
After the module 25 described above is formed, the module 25 is suspended from the installation position of the module 25 by a crane. In order to enable the suspension, a suspension balance 31 is suspended from a crane, and a wire rope 30 suspended vertically from the suspension balance 31 is connected to a suspension fitting 29. Thereafter, the module 25 is lifted together with the suspension balance 31 by a crane, and the upper end of the pedestal 8 previously constructed to the installation position, that is, the height L1 in FIG. 1 overlaps the lower end of the steel outer structure portion 8a. Is carried into a position where the lower end of the liner overlaps the upper end of the liner 15 having the height L2. In this state after carrying in, the end of the beam 16 from the pedestal 8 is mounted on the receiving table 14, and the end of the seal plate 3 from the pedestal 8 is wrapped with the steel outer structure of the pedestal 8 that has been constructed. . Thereafter, the upper end of the steel outer structure of the constructed pedestal 8 is fixed to the lower end of the steel outer structure portion 8a, and the lower end of the liner 17 is fixed to the upper end of the constructed liner 15 by welding. If necessary, the receiving base 14 and the beam 16 and the seal plate 3 and the steel outer structure of the constructed pedestal 8 are connected in a fixed relationship.
[0030]
After the module 25 is brought into the installation position, the wire rope 30 is detached from the hanging metal fitting 29, and the hanging metal fitting 29 is removed from the module 25 as necessary. Thereafter, the concrete liquid is injected into the steel outer structure 8a above the height L1 and into the outer wall 9 above the height L2 to solidify the concrete liquid. In parallel or continuously, the work of pouring the concrete liquid above the seal plate 3 is performed. As the pouring operation proceeds, the concrete liquid is dammed by the pedestal 8 and the liner 17, so that the liquid level of the concrete liquid rises and the reinforcing bars 22 become below the level of the concrete liquid. Stop the pouring of the concrete liquid when the appropriate level of the concrete liquid is reached.
[0031]
At the time when the concrete liquid above the seal plate 3 is not solidified, the strength as a reinforced concrete structure has not been obtained. Therefore, a load increased by pouring the concrete liquid, that is, a concrete casting load, is partially transmitted through the beam 16. By receiving it with the pipe whip structure 20, receiving it on the reactor shielding wall 11 and finally receiving it on the pedestal 8, the load on the beam 16 is reduced. Furthermore, the members of the module 25 are installed permanently, not temporary, and the members of the module 25 can be installed at the installation position all at once, so that the construction period of the nuclear power plant can be shortened.
[0032]
Part of the concrete placing load is received by the cradle 14 via the beam 16 and is received by the pedestal 8. In this way, it is possible to prevent the liners 15 and 17 from being subjected to a concrete casting load as much as possible and to prevent the liners 15 and 17 from being deformed. After the concrete liquid above the seal plate 3 is solidified, a downward water gradient is formed on the upper surface of the diaphragm floor 2 from the outer wall 9 of the RCCV 1 to the pedestal 8 side.
[0033]
In this manner, the pipe whip structure 20 supports the beam 16 constituting the diaphragm floor 2 and bears the concrete placing load, so that a temporary support member is assembled in the suppression chamber 5 to support the concrete placing load. This eliminates or reduces the necessity, and also reduces the strength required for the beam 16, and can also perform the concrete pouring operation continuously to prevent the occurrence of a cold joint of concrete.
[0034]
In this way, the reinforced concrete of the diaphragm floor 2 is constructed, and when the strength of the reinforced concrete comes out, piping and equipment are attached to the pipe whip structure 20. If the module 25 can support the casting load of the concrete liquid and the weight of the piping and equipment at the same time, the piping and equipment should be attached to the pipe whip structure 20 when the module 25 is created. Also good. When it is not preferable to increase the strength of each member of the module 25 or the welded portion between the members, the pipes and equipment are attached to the pipe whip structure 20 after the reinforced concrete of the diaphragm floor 2 is constructed.
[0035]
Further, when the beam 16 and the support 21 are fixed, the beam 16 and the support 21 are directly welded and fixed if the support 21 has a size that can be mounted on the beam 16 without protruding. However, when the beam 16 protrudes from the support 21, a metal plate 28 having a larger area than the projected area below the support 21 is fixed to the beam 16 by welding as shown in FIG. The beam 21 and the support 21 are indirectly fixed by fixing the support 21 to the metallic plate 28 by welding. In the example of FIGS. 2 and 4, the indirectly fixed configuration is adopted. Since the beam 16 and the seal plate 3 that support the load at the time of placing the concrete liquid when constructing the reinforced concrete of the diaphragm floor 2 are all installed, they are not removed after the diaphragm floor 2 is completed. Thus, the adoption of the temporary support structure for supporting the load at the time of placing the concrete liquid is not adopted in this embodiment.
[0036]
When the module 25 is created, the upper module 25a above the one-dot chain line in FIG. 4 and the lower module 25b below the one-dot chain line are separately created, and before being lifted by the crane, the upper and lower module 25a, 25b may be joined at the portion of the alternate long and short dash line to form a module 25. Also, in relation to the crane's lifting capacity, the upper and lower module 25a and 25b are individually carried into the installation position by the crane, and the upper and lower module 25a and 25b are joined at the dotted line at the installation position. The module 25 may be used.
[0037]
Further, the steel is constructed so that the top of the pedestal 8 is preliminarily built, a module obtained by removing the pedestal steel outer structure 8a from the module 25 and the reactor shielding wall 11 is mounted on the top of the pedestal 8. You may employ | adopt the method of carrying in the module except the outer structure 8a with a crane.
[0038]
According to each of the embodiments of the present invention, the pipe whip structure 20 also serves as a temporary support member for supporting the load at the time of placing the concrete liquid. As a result, the provision of a temporary support member and an excessive increase in the strength of the beam 16 that is likely to be uneconomical are not required as much as possible. Therefore, an effect of accelerating the construction of the nuclear power plant and an economic effect can be obtained by eliminating the need for assembling and removing the temporary support member.
[0039]
In the case of constructing using the module 25, the support 21, the beam 16, the pipe whip structure 20, the reactor shielding wall 11 and the upper part of the pedestal 8 are connected in the factory where the workability is good or the temporary place of the construction place. Because it is done before hanging, the work efficiency is improved. Further, since the construction member can be efficiently carried into the installation place in units of modules, the effect of further speeding up the construction of the nuclear power plant can be obtained.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, the pipe whip structure originally installed in the reactor containment vessel is used as a support member for the concrete placing load on the diaphragm floor of the reactor containment vessel, so that the construction period can be shortened economically. The effect that can be obtained.
[Brief description of the drawings]
1 is a longitudinal sectional view of a diaphragm floor of a nuclear reactor containment vessel and the vicinity thereof according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view of a main part of a diaphragm floor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is an enlarged view of a part A in FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a view before placing concrete in FIG. It is a perspective view.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a reactor building after construction according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a vertical sectional view showing a state in which a module employed in an embodiment of the present invention is lifted.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor containment vessel (RCCV), 2 ... Diaphragm floor, 3 ... Seal plate, 5 ... Suppression chamber, 7 ... Reactor pressure vessel (RPV), 8 ... Reactor pressure vessel foundation (pedestal), 9 ... Reactor Outer wall of containment vessel, 10 ... reactor building, 11 ... reactor shielding wall, 12 ... dry well, 14 ... cradle, 15, 17 ... liner, 16 ... beam, 18 ... cutty, 19 ... hanging bolt, 20 ... Pipe whip structure, 21 ... support, 22 ... rebar, 23 ... piping, 24 ... rebar coupler, 25 ... module, 27 ... stud, 28 ... plate, 29 ... hanging bracket, 30 ... wire rope, 31 ... hanging balance.

Claims

The pipe whip structure is fixed to the reactor shielding wall provided on the reactor pressure vessel foundation,
To the pipe whip structure, fix the diaphragm floor aggregate arranged so as not to overlap the outer wall of the reactor containment vessel,
A containment vessel supported by deployed pipe whipped structure of a load of concrete after casting of the diaphragm floor fixed to the reactor shield wall between said reactor pressure vessel foundation and the reactor containment vessel outer wall Construction method of the diaphragm floor.

2. The aggregate of the diaphragm floor according to claim 1, a seal plate supported by the aggregate, a pipe whip structure provided in the reactor containment vessel, and a reactor shielding wall provided in the reactor containment vessel And a module that combines a part of the outer structure of the reactor pressure vessel foundation and a part of the reactor containment liner,
Bring the module into the reactor pressure vessel foundation and the installation location of the reactor containment liner,
A part of the outer structure of the reactor pressure vessel foundation in addition to the outer structure of the reactor pressure vessel foundation previously constructed at the installation position of the reactor pressure vessel foundation, and the installation position of the reactor containment vessel liner A part of the reactor containment liner is integrated with the other part of the reactor containment liner constructed in advance,
A method for constructing a diaphragm floor of a reactor containment vessel in which concrete is placed above the seal plate.

3. The method for constructing a diaphragm floor of a reactor containment vessel according to claim 2, wherein reinforcing bars and pipes embedded in the diaphragm floor are constituent elements of the module.