JP4801597B2 - 耐震パッド、構造物を支持する装置、及びその使用 - Google Patents

Description

本発明は、構造物を支えるための耐震支持パッド及び支持装置に関し、より詳しくは、特に極めて高い垂直構造物であって、原子力発電所などの産業現場において移動されたり据え付けられたりするものに関する。

原子力発電所が有する１又は複数の反応炉においては、燃料集合体が使用され、一般に反応塔ビルに隣接させて、１又は複数の燃料塔ビルが建てられて、使用済み燃料の除去や、燃料集合体の試験や修理、新たな燃料集合体や再生された燃料集合体の炉心への搬入準備などが行われる。燃料ビルディング内には一般に、消費済み燃料の貯蔵プールが収容されており、このプールは、原子炉のプールと連通している。燃料プールの中で、一般に必要になることは、使用済み燃料に対する複雑な作業や検査及び測定、また、燃料集合体の修理や再生などである。

水冷型の原子炉における燃料集合体、とりわけ加圧水型原子炉において用いられる燃料集合体は、直角プリズムの形状になっていて、原子炉の炉心内に垂直に配置され、長さは長くて断面は小さく、例えばこれらの燃料集合体は４メートル以上の長さで、側辺は０．２０メートル程度になっている。燃料棒は燃料集合体の支持構造に挿入されて、燃料集合体の長さの大部分を占有するような束を構成する。
検査や視認確認の作業をしたり、燃料集合体に対して測定を行うためには、（例えば高さ約５ｍなどの）高さの高い構造物が必要になるが、その中に、各燃料集合体を検査及び試験のために次々に挿入し、また、支持構造は案内及び補助機器移動のための手段を用いて、特に装置を垂直方向に動かして測定を行う。

燃料集合体を検査するためには、高くて細長い構造物が必要になって、これを燃料プールの中に、プールの底に立つように設置して、この領域で燃料集合体の点検及び試験を行う。
一般的に燃料集合体の検査及び試験を行うためには、ある燃料塔から別の燃料塔へ、あるいは所定のサイトから別の原発のサイトへと搬送が可能であるような設置物を設けることが有利である。そうすれば、たとえ原子力発電所の寿命期間のうちで時々だけしか必要とされなくても、例えば燃料集合体を原子炉の炉心にローディングしたりアンローディングしたりするときなど、そうした設置物はより有益になる。

試験及び点検の設置物を燃料プールの領域に配置することが可能なら、かかる領域を燃料プール内の使用済み燃料集合体の貯蔵ラックの位置の関数として選択できるようにすることが望ましい。従って、全体として安定していて、構造物の垂直部分を調節することができ、プールの底に載置できて、またプールの底から容易に離せるような手段を含む構造支持手段、または、プールに構造物を据え付けるべく配置して調節できるような構造物を備えることが必要である。

燃料プールの底は一般に、コンクリートのスラブから構築され、ステンレス鋼の被覆を設けて、構造の支持面を構築している。前記支持構造は、平坦度及び／又は水平度について、ある程度の不完全があるので、運用前に、試験及び点検用の設置物を支持する構造の垂直方向を調節できなければならず、というのは、設置物が垂直であることは、補助試験・点検手段にとって満足できるように移動及び調節するのに必要だからである。
さらに、試験及び点検の設置物の構造にあっては、原子力発電所が設置された地域に万一強い地震が発生した場合、構造物が倒れたり壊れたりするリスクを回避するために、また、試験中の燃料集合体が損傷するリスクを回避するために、耐震支持具を必要とする場合がある。

様々なタイプの支持装置や耐震パッドは公知であって、ある種の建物を保護したり、特に居住用の建物や原子力発電所などの産業用の建物、あるいは橋などの公共建造物に用いられている。そうした耐震支持装置は、地面や基礎、又は公共建造物の支持要素などの支持面に永久的に固定された支持ベースを備え、支持されるべき構造物に固定された支持及びベアリング板、または、支持板と支持ベースとの間に介在された摺動又は回動手段を備える。

例えば、米国特許第５，５９９，１０６号やＷＯ ０１／４２５９３号に開示されているように、ボールやローラなどの回動要素を回動要素のための回動ベアリング面をもった支持板に介在させて用いることも可能である。支持装置における底部ベアリング板は、地面や公共建造物に対して永久的に固定される。回動要素上に載置される少なくともひとつの上部ベアリング板は、地震によって任意方向の力が作用した場合に際して、支持ベースに対して限定された動きをすべくデザインされる。

米国特許第５，５９９，１０６号 ＷＯ ０１／４２５９３号

そうした装置は、地面や公共建造物にアンカー固定され、そのまま永久的に地面や公共建造物に残され、支持パッドは、耐震支持パッドと共に、好ましくはこれと同時に所定位置に設置されることが必要な搬送可能な構造物としては使用できず、特に垂直方向を調節する調節手段を含むことが必要である。
また、回動手段は、取扱いボールと称して知られており、ベアリング面や案内面に当接させて、重量物を任意の方向へと動かす。そうした取扱いボールは、ボールベアリングの中で自由に回転するように取り付けられた球形の回動要素を備え、ボールベアリングは、支持面や案内面に支持されるべく、取扱いボールのための支持ベースに固定される。そうした取扱いボールは、極めて低い摩擦をもち、任意方向への変位を許容する球体回転の中心をもつことは、耐震支持装置において最も有利である。現在まで、そうした装置は取扱いの分野に制限されていた。

本発明の目的によって提供される耐震支持パッドは、パッドを支持面に支持及び固定するベースと、少なくともひとつの球体状の回動要素であって、支持ベースに固定されたベアリングの回転中心まわりにおいて自由に回動できるように取り付けられた回動要素と、球体状の回動要素上に載置された支持板とを備え、この支持パッドは取付具を必要とせず搬送可能な構造物支持するために用いられ、構造物の垂直方向を調節できる。

かかる目的を達成するため、支持ベースは、少なくともひとつのベアリングに固定された敷板を備え、支持面上に自由に設置され、固定具手段を用いずに、支持面上の所定位置にパッドを保持し、支持パッドは、支持ベースを支持板から吊下し、敷板に対して略垂直である支持板の軸線を中心としてこれを半径方向に弾性的に付勢する手段を具備し、該手段は、その片端は支持板に、他端は敷板とベアリングとからなる支持ベースに結合されていることを特徴とする。
本発明はまた、構造物を支持するための支持装置に関し、特に、高くて細長い構造物を支持し、垂直方向の調節が必要とされるような支持装置に関する。
単独でまたは組み合わせられる特定の特徴としては、
・球形の回動要素に対してベアリング接触する支持板における凹面は、回転面になっていて、球面、円錐面、双曲面、又は楕円面のいずれかになっている。
・耐震支持パッドが、単一の球形の回動要素をボールベアリングに回動自在に取り付けられて有し、回転中心が支持板の軸線に配置されている。
・耐震支持パッドは、複数の球形の回動要素をそれぞれのベアリングに配置されて有し、ベアリングの回転中心は、支持板の軸線を中心とする少なくともひとつの円上に配置されている。
・中央にあるひとつのベアリングは、その回転中心が支持板の軸線上にあり、複数のうちその他のベアリングは軸線のまわりに配置され、複数のうちその他のベアリングにおける球形の回動要素の回転中心は、中央ベアリングの回転中心上に中心がある円上に配置されている。

・前記パッドにおいて、吊下・弾性戻り手段は少なくとも３本のコイルバネから構成され、第１の長手端部は支持板の周縁部分に結合され、第２の長手端部は支持板の周縁部分の内部に配設された支持ベースの外周部分にそれぞれ結合されていて、それぞれのバネは支持板に対して実質的に半径方向にバネの長手方向を延在させ、支持ベースの外周部分から支持板の周縁部分へ向けて上向きに傾斜しており、バネは引張方向に予圧されていて、ベアリングと回動要素との支持ベースを、支持板の軸線に対して中心の位置へと促して、球形の回動要素を支持板の内側ベアリング面に接触させ、敷板が支持面に接触していないとき、支持ベースはバネを介して支持板から自由に吊下される。
・前記耐震支持パッドにおいて、支持板は支持板の軸線に軸線をもったブッシングの形状をした上部部分を有し、ブッシングは、少なくともその一部分の長さにおいてその内面には雌ネジを形成され、外側側面には支持板の軸線に沿って延びるように案内スロットが開くように形成され、耐震支持パッドはさらに、動作軸であって、支持板の軸線に沿って支持板のブッシングの雌ネジ部分に螺合係合するネジ部分と、支持板の軸線を中心として回転すべく少なくともひとつの案内及び係合部分が取り付けられた動作軸であって、少なくともひとつの案内部分に対して並進すべく固定され、軸線方向に並進させるべく案内するための、支持板のブッシングのスロットに挿入される案内突起を有してなる案内要素と、少なくともひとつの係合及び案内部分によって軸線並進に固定された動作軸を回転させると、支持板のブッシングにおける雌ネジの開口部に対してネジの作用で進退して、係合及び案内部分が支持板に対して、その軸線に沿って並進する。

また、本発明は、支持面の上に搬送して据え付け可能な支持構造を支持する装置であって、上記したいずれかに記載されてなる少なくとも３つの耐震支持パッドと、耐震支持パッドの支持板上に載置される堅固なフレームとを備えた装置に関する。
支持装置は、垂直方向の高くて細長い構造物を調節された支持装置に固定して据え付けるための支持装置であって、支持装置は、請求項７に記載された少なくともひとつの調節可能な耐震支持パッドを含み、係合及び案内部分は支持装置における堅固なフレームに固定され、動作軸を回動させることによって、耐震支持パッドにおける支持板は軸線に沿って並進可動になっている。

支持装置は、略正方形又は矩形の形状であるフレームと、４つの調節可能な耐震支持パッドを備え、該パッドは係合及び案内部分を介して、フレームにおけるそれぞれの角部部分に固定される。
また、本発明は、原子炉のプールにおいて出力組立体を点検及び検査すべく据え付けるための、上述したいずれかの支持装置の使用であって、据え付け体は完全に独立していて、原子炉のプールに取付具を用いることなく据え付けることができ、そのために支持装置における敷板を介してプールの底に立つようにデザインされており、燃料集合体を取り扱うための固有の手段を有し、発電所における燃料集合体取扱い手段に対する信頼を回避することを可能にしている。

本発明を良く理解できるように、以下、添付図面を参照して、２つの集合体を試験及び点検するための、本発明による耐震支持パッドを含む、プールの底に支持する手段について例示的に説明する。

図１は、原子力発電所に設けられた燃料プール１の内部に配置された、燃料集合体の点検及び試験を行うための設置物２を示している。
プール１は、水平な底１ａと、垂直な壁１ｂとから構成されていて、コンクリート壁にステンレス鋼の板材を被覆して作られている。
燃料集合体の試験及び点検を行うための設置物２は、高さが高くて細長い垂直な構造物２ａ、つまり横方向寸法に比べてはるかに高さが高い構造物になっていて、垂直な姿勢にした燃料集合体を受け入れる。垂直な構造物２ａの高さ方向に延びて、変位した燃料集合体３を案内するための特定手段２ｂが設けられ、また、上部部分から構造体２ａ内に挿入された燃料集合体について、試験、点検、及び／又は、測定をするための補助手段を支持している。また、設置物は、燃料集合体を取り扱うのに適した手段を具備し、そうした手段を原子力発電所の取扱い手段とは独立して、自ら所有している。そうした状況において、設置物は、原子力発電所が備えた燃料取扱い手段（例えば燃料プールの橋など）を用いることなく、燃料集合体の試験を行うことが可能になっている。この段階は、もはや発電ユニットを停止する作業におけるクリティカルパスではない。

図１は、可動である試験装置３について、その高い位置３と、プールの底に近い低い位置３’とを示していて、位置３と位置３’との間において試験装置３は移動することで、垂直構造物２ａに挿入された燃料集合体のすべての箇所について、点検、試験、又は測定を実行する。
構造物２ａは、プールの中での作業を行う案内ツールのために、また、設置物２の構造物２ａの中に燃料集合体を挿入するために、その上端に手段４及び４’を具備している。

図２は、直角プリズムの形状をもち、正方形の横断面をもった燃料集合体６が、円筒形の形状で丸い横断面をもった垂直な設置物２の内部で、点検及び試験できる位置になっている。燃料集合体は、垂直構造物２ａの底端において、垂直軸線を中心として回転可能なターンテーブル２ｃの上に載置されている。
設置物２はさらに、垂直構造物２ａを支持するための組立体５を具備していて、該組立体は、耐震パッド８を介してプール１の底１ａの水平面に載置される。
図２から良く分かるように、支持装置８は、管体の（またはその他の組み立てられる棒の）骨組みから構成されており、水平な支持材を有し、耐震パッド８の上に載置されている。支持装置５の骨組みは、特に、管状要素７をその端部においてブッシング９に結合させて備えていて、支持装置５の骨組みを耐震パッド８上に固定している。管状の要素７は、それらの端部において対をなして互いにブッシングに結合され、それぞれ耐震パッド８に固定されており、構造物は、耐震パッド８を介して、符号１０にて全体を示すように、正方形の骨組みの各角部において、プールの底に載置されている。

正方形の形状をした堅固な骨組み１０におけるひとつの管状要素７は、中央部分において中断していて、２つの端部部分だけを備え、骨組み１０に固定された矩形状の骨組み１０’に結合されており、枠組み１０と協働して構造物２ａを支持する。支持ブラケット１１は、垂直構造物２ａの両側の骨組み１０及び１０’に載置されるそれぞれの水平部分と、直立部分１１’に係合した水平トラニオンを介して垂直構造物２ａの底部部分が載置されるそれぞれの直立部分１１’とを有する。
また、支持装置５は４つの傾斜支持棒１２を有し、これらは管状の形態になっていて、その片端はそれぞれ耐震パッドに結合され、他端は垂直構造物２ａの部分に固定された水平トラニオンに結合されている。垂直構造物２ａに固定された水平トラニオンのそれぞれには、２本の傾斜支持棒１２の端部部分が係合し、その反対端部はそれぞれの耐震パッド８に結合されている。傾斜棒１２の固定具トラニオンは、垂直構造物２ａの底部レベルから充分に高い高さレベルにおいて、例えば、垂直構造物２ａの全高の１／３〜１／２の高さレベルにて、垂直構造物２ａに固定されている。これにより、高くて細長い垂直構造物２ａを、点検設置物２における支持装置５に、安定して固定できる。

図２に示すように、垂直構造物２ａは、丸い円筒形である中心部分を有し、その中に、燃料集合体６がその軸線を垂直にして点検のために係合されており、すなわち、垂直構造物２ａにおけるこの円筒形部分の内部には、燃料集合体が収容されて、支持構造５が支えているターンテーブル２ｃの垂直軸線を中心に回転可能になっている。モータ駆動組立体１３は、ターンテーブル２ｃをその垂直軸線を中心として回転させるもので、燃料集合体の各側面を順々に試験及び点検装置３へと対面させる。
骨組み１０における２つの管状要素７は、スラスト当接部１４及び１４’を支持しており、これらの当接部は、試験及び点検設置物２を横方向に位置決めすべく、互いに直角をなすプールの２つの壁面１ｂに係合する。試験及び点検装置２は、プールの底１ａにおける任意の場所に配置することができるが、特に、垂直壁１ｂの付近に配置して、当接部１４を垂直壁に押圧すると良い。

図３及び図４は、設置物２における支持装置５の耐震支持パッドについて、それぞれ垂直断面図と平面図とを示している。
耐震支持パッド８は、特に、プールの底１ａに載置される支持ベース１５と、支持ベース１５に固定されたボールベアリング１７の内部においてその回転中心まわりに自由に回動できるように取り付けられた球体状の回動要素１６と、曲率半径が大きい凹面状であり球体キャップ状である内部支持面１８ａを介して球体状の回動要素１６上に載置された支持板１８とを備える。

支持板１８における内部支持面１８ａは、球面以外であっても、例えば、円錐面、楕円面、又は双曲面のいずれかになっていても良い。あらゆる回転対称面である凹面を想定することができる。そうした支持面１６ａの形状のために、支持板は、支持面の回転軸線がパッドの垂直軸線に位置する姿勢に向かって、横方向に向いた力を与えなくても、復帰できる。
本発明においては、支持ベース１５は、特にプールの底１ａに自由に載置され、耐震パッド８を保持するための敷板２０を具備し、この敷板が、プールの底に係合する取付具を用いることなく、試験及び点検設置物２を所定位置に支持する。敷板２０は、通常はステンレス鋼の板材から構成される、底１ａの支持面に対して、大きい摩擦係数をもった素材から作られる。例えば、敷板２０は、ステンレス鋼の表面上における摩擦係数が少なくとも０．５以上であるようなポリマーから作られる。そうした状況において、水中における構造物の重量が１３００ｄａＮ（デカニュートン）だとすると、底に接しているパッドが発生させる摺動抵抗力は約６５０ｄａＮになる。

敷板２０の上には、支持体１９が固定され、支持体に取り付けられたボールベアリング１７の中には、中心のまわりで自由に回転できるようにボール１６が収容されている。支持ベース１５は、敷板２０と、支持体１９と、ボールベアリング１７とをしっかりと組み立てた組立体として構成される。
ボールベアリング１７は、実質的に半球形の凹面であるカップを備え、その中には、半球面を占拠するベアリング篭要素によって互いに隔てられたベアリングボール２１が、列をなして配置されている。回動要素１６は、強固な鋼の中実球体から構成されており、ベアリングボール２１の上に載っていて、半球形のベアリング１７のキャビティは、その半径が球体形の要素１６の半径に比べて大きくなっており、長さはボール２１の直径と実質的に等しくなっていて、球体の要素１６とベアリング１７の半球形のキャビティとは、共通する中心をもちこれを中心として、球体要素１６はボールベアリング１７の中で自由に回転する。耐震パッド８の軸線２２は、ベアリング１７の軸線であって、半球形のキャビティの中心を通り抜け、支持面１ａ上にある敷板２０の支持面に対して垂直に延びている。図３に示すように、表面が正確に水平であるとき、この軸線は垂直になる。

半球形のカップの中にボールを設けたベアリングに代えて、任意の凹面であって、その中に、１又は複数のベアリングの回動手段と接触して動けるような球形の回動要素を収容したり、ベアリングの凹面に直接接触させたりしても良い。例えば、そうした接触面は、円錐面、楕円面、又は双曲面の形状で良い。いずれにしても、ベアリング面は、中心をベアリングの軸線に合わせて球体形の回動要素を保持し、または、何等の横方向の力が働かなくても、回動要素に戻り力を働かせて、その中心が凹面の軸線に来るようにする。ベアリングの凹面について、その横方向の寸法は、球体要素が前記凹面内で自由に動くとき、予想可能な最大のマグニチュードの地震が発生したときでも、ベアリングの凹面内に球体要素を充分に維持できるものである。

支持板１８は、円板状の部分から構成され、球体キャップの形状をした底面１８ａが自由に回転する球体要素１６と接触して、その上に支持板１８が載るように構成される。円板形状部分の周縁において、支持板１８は円筒形のリム１８ｂを支持板１８の軸線２２’を中心として有していて、この軸線は、図３に示すように、耐震パッド８の垂直軸線２２と一致し、すなわち支持面１ａに対して垂直であるボールベアリング１７の軸線である。その底部分において、支持板１８における、円筒形の形状をした、垂直な部分１８ｂは、コイルバネ２４の片端を引っかけるための開口部２３を有し、コイルバネの他端については、ベアリング１７を敷板２０に固定する要素１９の表面に垂直外方に突出した、それぞれのフックタブ２５に結合される。

図４に示すように、耐震パッド８の軸線２２のまわりには、半径方向に６本のバネ２４が配置されていて、２つの隣接するバネ２４の長手方向である牽引方向は、互いに約６０度の角度をなしている。
バネ２４の第１端部を支持板１８の内周縁に固定するための開口部２３は、支持板１８の周囲まわりに一定の距離を隔てており、また、同様にバネ２４の第２端部のためのフックタブ２５は、ベアリング１７を敷板２０に固定している部分１９の外周まわりに規則的な間隔を隔てている。
バネ２４には組立体において引張方向の予圧が加えられていて、支持ベース１５と、ボールベアリング１７と、球形の回動要素１６とを、支持板１８の軸線２２’に向けて促し、敷板２０が支持面１ａに接触していないときでも、支持ベース１５と、ボールベアリング１７と、球形の回動要素１６とは、支持板１８の下方へ吊下される。バネ２４は好ましくは、水平面に対して若干傾斜しているので、バネ２４の長手牽引方向は外向き且つ上向き、つまり支持ベース１５からベース１８の周囲の縁部１８ｂへと向かう。

敷板２０が支持面に接触していないとき、つまり例えば試験及び点検設置物２が、プールの底に設置される前に輸送され垂直位置を調節されているときなどには、支持ベース１５と、ベアリング１７と、球形の回動要素１６とからなる組立体は、バネ２４によって所定位置へと促され、支持ベース１５とボールベアリング１７とは支持板１８の軸線２２’上の垂直軸線に位置し、また、前記軸線２２’上に中心をもつ球形の要素１６は、軸線２２’上において、支持板１８のベアリング面１８ａに接触して保持される。そして、敷板２０におけるベアリング面は、支持板１８の軸線２２’に対して垂直になる。
地震の最中には、支持板１８は、横方向に力が作用するために、ベース１５に対して動く。直径すなわち支持板の内側のベアリング面の横方向の寸法については、地震によって支持板がベアリングに対して動く間、支持板におけるベアリング面が球体の回動要素に接触した状態が維持されるようになっている。極めて大きいマグニチュードの地震の場合には、支持板のリム１８ｂは当接によって、支持板をベース１５に係合させて維持させるように働く。

支持板１８の上部分は、支持板の軸線２２’と同軸的なブッシングになっていて、軸線２２’に沿った所定の高さにまで、中央の上部分は延びている。ブッシング１８ｃの内部にはネジが形成された部分１８’ｃが設けられ、軸線２２’のボアの全長にわたって延びていて、また、長手方向には案内スロット１８ｄが軸線２２に対して平行に延び、ブッシング１８ｃの側面に開かれて、ブッシング１８ｃの長さの一部分にわたって延びている。
軸２６は、その底部部分２６ａに、ブッシング１８ｃのネジ部分１８’ｃのネジに対して相補的であるネジを備え、支持板におけるブッシング１８ｃのネジ孔１８’ｃの内面に螺合している。ネジ部分２６ａから離れた側の端部には、軸は六角形などに形成された部分２６ｂを有する。軸２６のネジ部分２６ａがブッシング１８ｃのネジ孔１８’ｃに螺入されたときには、軸２６の軸線は支持板１８の軸線２２’に沿って延びる。

軸の中央部分、つまりネジ部分と成形された端部部分２６ｂとの間の部分については、軸２６は２つの直径が拡大した円筒形部分２６ｃ及び２６ｄを有し、部分２６ｃは滑らかなベアリングライニング２７によって取り囲まれていて、このライニングは拡大した部分２６ｄによって軸方向に保持されている。軸２６の周囲部分２６ｃにある滑らかなベアリング２７は、管状係合部分２８の内側ボア部分に挿入され、管状係合部分は管状の保持案内部分２９に堅固に固定されており、部品２８と部品２９とについては、軸２６の部分２６ｃのまわりの滑らかなベアリング２７によって保持されると共に、軸２６の同軸的に変位した部分には第２の滑らかなベアリング２７’が設けられ、支持板１８のネジ孔１８’ｃに同軸的に係合している。

案内部分２９は、半径方向に固定された案内要素３０を具備し、この要素は、支持板１８のブッシング１８ｃのスロット１８ｄに摺動係合すべき指部を備えている。
一組のナットと座金３１は、軸２６における形成部分２６ｂに螺着され、第２の滑らかなベアリング２７’の端部部分を部分２８に対して保持し、拡大部分２６ｄとベアリング２７を介して、軸２６を部分２８の底面に対して保持している。従って、軸２６は部品２８と部品２９とに対して軸線２２に沿った方向に固定され、しかも滑らかなベアリング２７及び２７’を介して、回転については部品２８に対して自由に動けるようになっている。
形成要素２６ｂの端部に係合させたツールによって、軸２６を回転させると、軸２６が回される方向に応じて、軸のネジ部分２６ａは支持板１８のネジ孔１８’ｃにねじ込まれ、または、ねじ緩められる。部品２８に固定された案内部品２９は、軸２６に並進固定されて、回転することはできず、案内指部２０がスロット１８ｄに係合しているために、支持板１８が回転することは防止される。部品２８と部品２９とのセットは、軸線２２に沿って並進して動くことができる。

図３及び図４において、一点鎖線は、図１に示した試験及び点検設置物の、管状要素７と、支持装置５の骨組み１０における結合スリーブ９を示している。
設置物支持装置５における骨組み１０は、その角部において、スリーブ９を介して案内部品２９と部品２８とに結合され、回転可能に係合し、耐震パッド８の軸２６に組み付けられる。このように、耐震パッド８が敷板２０を介して支持面１ａ上に支持されているとき、支持装置の角部分を垂直に昇降させるべく、軸２６をそのための方向に回転させることが可能である。従って、支持装置５の骨組み１０の傾斜を調節することが可能になって、その結果、設置物２の垂直構造物２ａの傾斜を調節することができる。耐震パッド８に係合してこれを案内するための部品２８及び２９について、その軸線２２’は、ベース１５及びベアリング１７の略垂直である軸線２２の方向に対して、斜めになる。耐震パッドの支持板１８のブッシング１８ｃは、極めて小さなクリアランスを介して案内部品２９の内側に係合しており、そのスロット１８ｄには案内要素３０の指部が係合していて、これは敷板２０の支持面及びベアリング１７に対して垂直である支持ベース１５の軸線に対して、部品２９と共にピボットするように束縛されており、これを可能にするために、支持板をバネ２４だけを介して支持ベース１５に結合し回動要素１６に載せることで結合すれば良い。

支持面１ａが正確に水平でないか、水平面に対して傾いた部分を含んでいる場合には、１又は複数の耐震パッドの敷板２０は、正確に水平ではない位置をとって、支持ベース１５及びベアリング１７の軸線２２は正確に水平ではなくなる。そうした状況においては、試験及び点検設置物２における耐震パッド８の支持板１８の軸線２２’は、対応するパッド８の敷板に対して垂直に延びる、ボールベアリングの軸線に対して整列しなくなる。耐震パッドを含む設置物の位置決めに際して、この適応的な不整列はそれぞれのパッドに生じ得るが、というのは回動要素１６の上に支持板１８が浮上的に取り付けられていることと、これに対して支持ベース１５がバネだけで結合されていることのためである。

設置物２を、図１及び図２に示すように、原子力発電所のプール１の底１ａの所定位置に設置するには、搬送・取扱い手段を用い、これをプール１の中へ動かして、試験及び点検設置物を配置すべき場所の垂直上方位置へと配置する。取扱い装置を用いて、設置物を垂直に降ろし、耐震パッド８が、それらの敷板を介して、プールの底の支持面１ａに接触させる。前述の如く、プールの底面１ａが正確に水平ではない場合には、耐震パッド８は簡単に水平からの逸脱を補償することができ、というのは、支持板１８は支持ベース１５の上に、回動要素１６を介して浮上して取り付けられているためである。
従って、４つの耐震パッド８における敷板２０は、プール１の底１ａにおける支持面上に正確に載ることになる。
設置物２が取扱い手段に固定されて運ばれている間には、耐震パッドの支持ベース１５は、バネによって前記パッドの支持板１８から吊下され、それぞれの支持ベースとそのベアリングが中心位置に向かうように促され、つまり敷板２０に対して垂直であるボールベアリングの軸線２２は、各耐震パッドについて、支持板１８の軸線２２’に一致し、また、回動要素１６は支持板１８の底部ベアリング面に接触する。そして、設置物は、支持装置に対して理想的な向きに支持ベースを向けて、所定位置に設置される。
設置物２が耐震パッド８を介してプールの底に配置されたとき、構造物２ａの垂直位置は例えば傾斜計を用いて確かめられ、垂直構造物の傾斜を調節して、支持装置１５の傾斜を調節することによって、その軸線は正確に垂直になる。この調節は、前述の如く、耐震パッド８の高さを変更することによって行われる。これにより、試験及び点検ステーション２は、正確に配置され、正確に垂直に調節される。

地震に際しては、耐震支持パッド８に載っている設置物の構造物には、水平な横方向の力が作用する。耐震パッド８の支持板１８は、対応する球形要素１６の上で回動することによって、対応するベースに対して移動して、重力による平衡位置へ向かって復帰する。その結果、横方向の力に適合できて、例えばフランスにおいて原子力発電所において考慮されるような種類の加速度によっては、設置物の構造を損傷させることはない。そうした状況において、床スペクトル（燃料プールの底において）は、加速度は、地震がゼロ期間加速度（ＺＰＡ）の場合、０．２ｇ〜０．４ｇ（ここでｇは重力加速度）の範囲にあり、これらの値は０．１ｇ〜０．３ｇの範囲にあるＺＰＡを有するグランドレベルのスペクトルの結果である。

図５及び図６は、本発明の変形例の実施形態による耐震パッドを示していて、燃料集合体の試験及び点検に用いる設置物などの、高くて細長い垂直構造物を支持及び調節するのに使用可能なものである。
図５及び図６において、図３及び図４と対応する要素には同一の符号を付している。
図５及び図６に示した変形例の装置が、図３及び図４に示した装置との相違する点は、支持板１８が複数の球体の回動要素に載置されていて、１個の球体要素１６に載置されてはいないことである。
図５及び図６に示した実施形態においては、支持ベース１５の敷板２０は、複数のボールベアリング１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ，１７ｇを受けるのに適した支持体１９に固定されていて、それぞれ球体の回動要素１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｇを有して、これらの上に支持板１８における球面である底の凹面が載っている。
ボールベアリング１７ａは、支持体１９の中央部分に配置され、その回転中心を耐震パッドの軸線２２に一致させており、その他のボールベアリングは、中央のベアリング１７ａについての耐震パッドの軸線２２から６０度間隔に配置されている。対応する球体の回動要素１６ａ〜１６ｇは、中央のベアリング１７ａと周辺のベアリングの中で、自由に回転するように取り付けられ、それらの中心は、耐震パッドの軸線２２上と、中央のベアリング（１７ａ）の回転中心が中心である円の上とに配置されている。

図５及び図６に示した装置の動作は、上述した、単一のベアリングと単一の回動要素を有する装置の動作と同じである。
本発明は、上述した実施形態に厳密に制限されるものではない。
従って、１個又は７個以外の数のベアリングと球体支持要素を有するような耐震パッドを案出することも可能であり、例えば４個のベアリングと４個の球体回動要素を備えた装置として、ひとつのベアリングはその球体の回動要素を耐震パッドの軸線上に配置させ、その他の３つのベアリングとそれらの球体の回動要素については、中心にある回動要素のベアリングのまわりに、１２０度間隔に配置しても良い。いずれにせよ、回転するベアリングの回転中心は、ベアリングの軸線上に中心がある少なくともひとつの円、または、軸線それ自体の上に配置する（半径ゼロの円）。
コイルバネの代わりに、牽引して弾性的に戻すため、同一の機能をもったその他のものを用いることも可能である。
本発明による耐震パッドは、垂直方向の調節が出来ることが求められるならば、垂直表面以外に構造物を支持するためにも使用可能である。そうした状況において、耐震パッドは、それらの高さを調節する手段をもつ必要はない。
それぞれの耐震パッドにおいては、少なくとも３つの戻し手段を、支持板の軸線のまわりに配置する必要があり、また支持装置は少なくとも３つのパッドを有するが、それらは整列されていなくても良い。垂直方向が調節できるような構造物のための支持装置においては、少なくともひとつの耐震パッドが、支持板の軸線方向に沿って高さが調節可能であるような部分を具備する。

本発明による耐震パッドは、運搬可能な構造物を支持するために使用可能であり、原子力産業のみならず、例えばビルの建造や、公共事業にも使用可能である。

図１は、燃料集合体を試験及び点検するために、原子力発電所のプールの底に載置された設置物を示した立面図である。 図２は、図１に示した設置物を示した平面図である。 図３は、図１及び図２に示した設置物における支持装置について、その耐震パッドの一部分を示した垂直断面図である。 図４は、図３の耐震支持パッドを示した平面図である。 図５は、図３に似せた部分的な垂直断面図であって、変形例による耐震パッドを示している。 図６は、図５の耐震支持パッドを示した平面図である。

Claims (10)

1. 耐震支持パッドであって、耐震支持パッド（８）を支持面（１ａ）に支持及び固定するベース（１５）と、少なくともひとつの球体状の回動要素（１６）であって、支持ベース（１５）に固定されたベアリング（１７）の回転中心まわりにおいて自由に回動できるように取り付けられた回動要素と、凹面状のベアリング面（１８ａ）を介して球体状の回動要素（１６）上に載置された支持板（１８）とを備え、支持ベース（１５）は、少なくともひとつのベアリング（１７）に固定された敷板（２０）を備え、支持面（１ａ）上に自由に設置され、固定具手段を用いずに、支持面（１ａ）上の所定位置に耐震支持パッド（８）を保持し、耐震支持パッド（８）は、支持ベース（１５）を支持板（１８）から吊下し、敷板（２０）に対して略垂直である支持板の軸線（２２’）を中心としてこれを半径方向に弾性的に付勢する手段（２４）を具備し、該手段は、その片端は支持板（１８）に、他端は敷板（２０）とベアリング（１７）とからなる支持ベース（１５）に結合され、 支持板（１８）は支持板（１８）の軸線（２２’）に軸線をもったブッシングの形状をした上部部分（１８ｃ）を有し、ブッシングは、少なくともその一部分の長さにおいてその内面には雌ネジを形成され、外側側面には支持板（１８）の軸線（２２’）に沿って延びるように案内スロット（１８ｄ）が開くように形成され、耐震支持パッド（８）はさらに、動作軸（２６）であって、支持板の軸線（２２’）に沿って支持板（１８）のブッシング（１８ｃ）の雌ネジの開口部（１８’ｃ）に螺合係合するネジ部分（２６ａ）を有する動作軸（２６）と、支持板（１８）の軸線（２２’）を中心として回転すべく、動作軸（２６）が取り付けられた少なくともひとつの案内及び係合部分（２８，２９）であって、少なくともひとつの案内部分（２８，２９）に対して並進すべく固定され、軸線方向に並進させるべく案内するための、支持板（１８）のブッシング（１８ｃ）のスロット（１８ｄ）に挿入される案内突起を有してなる案内要素（３０）を含む少なくとも１つの案内及び係合部分（２８，２９）と、を有し、少なくともひとつの係合及び案内部分（２８，２９）によって軸線並進に固定された動作軸（２６）を回転させると、支持板のブッシングにおける雌ネジの開口部（１８’ｃ）に対してネジの作用で進退して、係合及び案内部分（２８，２９）が支持板（１８）に対して、その軸線（２２’）に沿って並進することを特徴とする耐震支持パッド。
2. 球形の回動要素（１６）に対してベアリング接触する支持板（１８）における凹面（１８ａ）は、回転面になっていて、球面、円錐面、双曲面、又は楕円面のいずれかになっていることを特徴とする請求項１に記載の耐震支持パッド。
3. 耐震支持パッドが、単一の球形の回動要素（１６）をボールベアリング（１７）に回動自在に取り付けられて有し、回転中心が支持板（１８）の軸線（２２’）に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐震支持パッド。
4. 耐震支持パッドは、複数の球形の回動要素（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ）をそれぞれのベアリング（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ，１７ｇ）に配置されて有し、ベアリング（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ，１７ｇ）の回転中心は、支持板（１８）の軸線（２２’）を中心とする少なくともひとつの円上に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐震支持パッド。
5. 中央にあるひとつのベアリング（１７ａ）は、その回転中心が支持板（１８）の軸線（２２’）上にあり、複数のうちその他のベアリング（１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ，１７ｇ）は軸線（２２’）のまわりに配置され、複数のうちその他のベアリングにおける球形の回動要素（１６ｂ，１６ｇ）の回転中心は、中央ベアリング（１７ａ）の回転中心上に中心がある円上に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の耐震支持パッド。
6. 前記耐震支持パッドにおいて、吊下・弾性戻り手段（２４）は少なくとも３本のコイルバネ（２４）から構成され、第１の長手端部は支持板（１８）の周縁部分（１８ｂ）に結合され、第２の長手端部は支持板（１８）の周縁部分（１８ｂ）の内部に配設された支持ベース（１５）の外周部分にそれぞれ結合されていて、それぞれのバネ（２４）は支持板（１８）に対して実質的に半径方向にバネの長手方向を延在させ、支持ベース（１５）の外周部分から支持板（１８）の周縁部分（１８ｂ）へ向けて上向きに傾斜しており、バネ（２４）は引張方向に予圧されていて、ベアリング（１７）と回動要素（１６）との支持ベース（１５）を、支持板（１８）の軸線（２２’）に対して中心の位置へと促して、球形の回動要素（１６）を支持板（１８）の内側ベアリング面（１８ａ）に接触させ、敷板（２０）が支持面（１ａ）に接触していないとき、支持ベース（１５）はバネ（２４）を介して支持板（１８）から自由に吊下されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の耐震支持パッド。
7. 支持面（１ａ）の上に搬送して据え付け可能な（２）支持構造（２ａ）を支持する装置（５）であって、請求項１乃至６のいずれか一項に記載されてなる少なくとも３つの耐震支持パッド（８）と、耐震支持パッド（８）の支持板（１８）上に載置される堅固なフレーム（１０）とを備えていることを特徴とする支持装置。
8. 垂直方向の高くて細長い構造物（２ａ）を調節された支持装置（５）に固定して据え付ける（２）ための支持装置（５）であって、支持装置は、請求項１に記載された少なくともひとつの調節可能な耐震支持パッド（８）を含み、係合及び案内部分（２８，２９）は支持装置（５）における堅固なフレーム（１０）に固定され、動作軸（２６）を回動させることによって、耐震支持パッド（８）における支持板（１８）は軸線（２２’）に沿って並進可動になっていることを特徴とする請求項７に記載の支持装置。
9. 支持装置（５）は、略正方形又は矩形の形状であるフレーム（１０）と、４つの調節可能な耐震支持パッド（８）を備え、該耐震支持パッドは係合及び案内部分（２８，２９）を介して、フレーム（１０）におけるそれぞれの角部部分に固定されることを特徴とする請求項８に記載の支持装置。
10. 原子炉のプールにおいて出力組立体の点検及び検査用の据え付け体（２）を支持するための、請求項７乃至９のいずれか一項に記載された支持装置の使用であって、据え付け体（２）は完全に独立していて、原子炉のプール（１）に取付具を用いることなく据え付けることができ、そのために支持装置（５）における敷板（２０）を介してプール（１）の底に立つようにデザインされており、燃料集合体を取り扱うための固有の手段（３）を有することを特徴とする支持装置の使用。

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