JP5794522B2 - 廃棄体パッケージの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物が封入された廃棄体を緩衝体が囲繞する廃棄体パッケージの製造方法に関する。

本願の出願人は、処分坑道に横置きに設置され、埋設処分される廃棄体パッケージの製造方法を提案している。図１４に示すように、廃棄体パッケージ１０１は、廃棄物が封入された廃棄体１０２を緩衝体１０３が囲繞したもので、廃棄体１０２と廃棄体１０２を囲繞する緩衝体１０３とにより構成される。廃棄体１０２は、中心軸を水平方向に向けた状態で緩衝体１０３に囲繞される。緩衝体１０３は、粘土系遮水材料（緩衝材）を締め固めたもので、内部に廃棄体１０２を収納する収納空間１０４を有しており、収納空間１０４の中心軸を水平方向に向けた状態で設置される。緩衝体１０３は、複数のブロック１０５と、一対のブロック１０６とにより構成されている。複数のブロック１０５は連結することにより内部に上述した収納空間１０４が形成され、一対のブロック１０６が収納空間１０４の一方と他方とを閉鎖する。ブロック１０５は、外型枠１０５１と内型枠１０５２との間に撒き出した粘土系遮水材料（緩衝材）１０５０を締め固めたものであり、締め固めた粘土系遮水材料１０５０は上述した緩衝体１０３を構成する。そして、外型枠１０５１はそのままブロック１０５の外殻を構成し、内型枠１０５２はそのままブロック１０５の内殻を構成する。したがって、外型枠１０５１は粘土系遮水材料１０５０の外周を被覆し、内型枠１０５２は粘土系遮水材料１０５０の内周を被覆することになり、ブロック１０５の搬送作業やブロック１０５の定置作業における粘土系遮水材料１０５０の損傷を防止する。ブロック１０６は、外型枠１０６１の内部に撒き出した粘土系遮水材料（緩衝材）１０６０を締め固めたものであり、締め固めた粘土系遮水材料１０６０は上述した緩衝体１０３を構成する。そして、外型枠１０６１はそのままブロック１０６の外殻を構成する。したがって、外型枠１０６１は粘土系遮水材料１０６０の外周を被覆することになり、ブロック１０６の搬送作業やブロック１０６の定置作業における粘土系遮水材料１０６０の損傷を防止する。

そして、複数のブロック１０５を接合することにより一体化し、その内部に収納空間１０４を構成する。その後、収納空間１０４に廃棄体１０２を収納することになるが、収納空間１０４を構成するブロック１０５の内周は内型枠１０５２で被覆されているので、内型枠１０５２は粘土系遮水材料１０６０の損傷を防止する（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。

特開２００７−６９１１２号公報 特開２００７−１０５６３４号公報

ところで、ブロック１０５の内周に内型枠１０５２を取り付けたままにすると、廃棄体１０２と粘土系遮水材料１０５０との間に内型枠１０５２が残ることになるが、この内型枠１０５２は数万年を超える長期間の性能劣化を推定する際の影響因子となるので、好ましくない。

しかしながら、ブロック１０５を接合した後に内型枠１０５２だけを取り除くことは非常に困難であり、収納空間１０４に廃棄体１０２を収納した後に内型枠１０５２だけを取り除くことは不可能である。

一方、内型枠１０５２がないブロック１０５を接合することにより緩衝体１０３を製造し、その内部に収納空間１０４を構成すると、廃棄体１０２を収納空間１０４に収納する際に廃棄体１０２が粘土系遮水材料１０５０を傷つけ、緩衝体１０３が所望の性能を発揮できない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内型枠がない緩衝体であっても廃棄体を収納空間に収納する際に締め固めた粘土系遮水材料を傷つけることがない廃棄体パッケージの製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、処分坑道に横置きに設置され、埋設処分される廃棄体パッケージの製造方法であって、粘土系遮水材料が締め固められたブロックを水平方向に複数連結することにより、収納空間が水平方向に延在する緩衝体を構成する緩衝体組立工程と、前記収納空間の外側から前記収納空間の水平方向奥方に向けて挿入ガイドを設置する挿入ガイド設置工程と、設置した挿入ガイドに前記廃棄体を支持させて、前記廃棄体を前記収納空間に収納する廃棄体収納工程と、収納した廃棄体と緩衝体との間から前記挿入ガイドを引き抜くとともに、前記挿入ガイドを引き抜くことにより廃棄体と緩衝体との間に生じた隙間にペレット状または顆粒状に調整された粘土系遮水材料を充填する挿入ガイド除去工程とを有することを特徴とする。

また、本発明は、上述した廃棄体パッケージの製造方法において、前記挿入ガイドを除去したのちの工程であって、廃棄体と緩衝体との隙間にペレット状または顆粒状に調整された粘土系遮水材料を充填する遮水材料充填工程を有することを特徴とする。

また、本発明は、上述した廃棄体パッケージの製造方法において、前記緩衝体組立工程において形成された収納空間を閉鎖する収納空間閉鎖工程を有することを特徴とする。

本発明にかかる廃棄体パッケージの製造方法は、収納空間の外側から奥方に向けて挿入ガイドを設置した後、設置した挿入ガイドに廃棄体を支持させて、廃棄体を収納空間に収納するので、内型枠がない緩衝体であっても廃棄体を収納空間に収納する際に締め固めた粘土系遮水材料を傷つけることがない。また、挿入ガイドを引き抜くことにより廃棄体と緩衝体との間に生じた隙間にペレット状または顆粒状に調整された粘土系遮水材料を充填するので、挿入ガイドを引き抜く際に締め固めた粘土系遮水材料を傷つけることもない。

図１は、処分坑道に埋設した廃棄体パッケージの構造を示す縦断面図である。 図２は、緩衝体組立工程を示す図である。 図３は、挿入ガイド設置工程を示す図である。 図４は、廃棄体収納工程において挿入ガイドに廃棄体を搭載する直前の状態を示す図である。 図５は、廃棄体収納工程において廃棄体の収納途中の状態を示す図である。 図６は、廃棄体収納工程において廃棄体の収納を終了した状態を示す図である。 図７は、挿入ガイド除去工程において廃棄体と緩衝体との間から挿入ガイドを取り除くことにより、廃棄体と緩衝体との間に隙間が生じた状態を示す図である。 図８は、挿入ガイド除去工程において廃棄体と緩衝体との間に生じた隙間にペレット状または顆粒状の粘土系遮水材料を充填する状態を示す図である。 図９は、挿入ガイド除去工程において挿入ガイドを取り除くとともに、廃棄体と緩衝体との間に生じた隙間にペレット状または顆粒状の粘土系遮水材料を充填した状態を示す図である。 図１０Ａは、遮水材料充填工程において廃棄体と緩衝体との間を粘土ブロックで塞いだ状態を示す図である。 図１０Ｂは、遮水材料充填工程において廃棄体と緩衝体との間を粘土ブロックで塞いだ状態を示す拡大立体図である。 図１１は、遮水材料充填工程において廃棄体と緩衝体との間にペレット状または顆粒状の粘土系遮水材料を充填した状態を示す図である。 図１２は、円環状ブロックにより画成された収納空間を閉鎖する収納空間閉鎖工程を示す図である。 図１３は、製造した廃棄体パッケージを示す図である。 図１４は、従来の廃棄体パッケージの構造を示す縦断面図である。

以下に、本発明にかかる廃棄体パッケージの製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

まず、図１に基づいて、本発明の実施の形態である廃棄体パッケージの製造方法により製造される廃棄体パッケージ１について説明する。図１は、処分坑道に埋設した廃棄体パッケージの構造を示す縦断面図である。

図１に示すように、本発明の実施の形態である廃棄体パッケージの製造方法により製造される廃棄体パッケージ１は、処分坑道Ｋに横置きに設置され、埋設処分される。廃棄体パッケージ１は、廃棄物が封入された廃棄体２を緩衝体３が囲繞したもので、廃棄体２と廃棄体２を囲繞する緩衝体３とにより構成される。

廃棄体２は、廃棄物を封入したもので、たとえば、廃棄物がガラスで固化した放射性廃棄物（ガラス固化体）の場合には、オーバーパック（図示せず）と称される金属製の容器に封入されている。廃棄体２は、円柱形状を有しており、処分坑道Ｋに横置きに設置される廃棄体パッケージ１では、廃棄体２の中心軸を水平方向に向けた状態で緩衝体３に囲繞される。

緩衝体３は、粘土系遮水材料（緩衝材）を締め固めたもので、内部に廃棄体２を収納する円筒形の収納空間４を有しており、収納空間４の中心軸を水平方向に向けた状態で設置される。

緩衝体３は、円環状に形成された複数の円環状ブロック５と円盤状に形成された一対の円盤状ブロック６とにより構成されている。そして、複数の円環状ブロック５は連結することにより、内部に上述した収納空間４が形成され、一対の円盤状ブロック６が収納空間４の一方と他方とを閉鎖する。なお、図示の例では、三つの円環状ブロック５と一対（二つ）の円盤状ブロック６とにより緩衝体３が構成されている。

円環状ブロック５は、上述したように円環状に形成されており、その外周径は処分坑道Ｋの内周径よりも小さく設定され、その内周径は廃棄体２の外周径よりも大きく設定されている。

円環状ブロック５は、円筒の外型枠５１と円筒の内型枠（図示せず）との間に撒き出した粘土系遮水材料（緩衝材）５０を締め固めたものである。外型枠５１と内型枠とは、中心軸を一致させ、同心円を構成するように配設されている。外型枠５１は、金属製、より具体的には鋼製であり、そのまま円環状ブロック５の外殻（鋼殻）となる。したがって、外型枠５１の外周径は、上述した円環状ブロック５の外周径に設定されている。内型枠は、金属製、より具体的には鋼製であり、粘土系遮水材料５０を締め固めた後に取り外される。したがって、内型枠の外周径は、上述した円環状ブロック５の内周径に設定されている。

粘土系遮水材料５０は、ベントナイト系土質材料、あるいはベントナイト系土質材料と骨材とを混練したもので、締め固められた粘土系遮水材料５０は上述した緩衝体３を構成する。

円盤状ブロック６は、上述したように円盤状に形成されており、その外周径は円環状ブロック５の外周径と等しく設定されている。

円盤状ブロック６は、円筒かつ有底の外型枠６１の内部に撒き出した粘土系遮水材料（緩衝材）６０を締め固めたものである。外型枠６１は、金属製、より具体的には鋼製であり、そのまま円盤状ブロック６の外殻（鋼殻）となる。したがって、外型枠６１の外周径は、上述した円盤状ブロック６の外周径（円環状ブロック５の外周径）に設定されている。

粘土系遮水材料６０は、上述した円環状ブロック５を構成する粘土系遮水材料５０と同一のものであって、締め固められた粘土系遮水材料６０は上述した緩衝体３を構成する。

つぎに、本発明の実施の形態である廃棄体パッケージの製造方法を説明する。本発明の実施の形態である廃棄体パッケージの製造方法は、緩衝体組立工程と、挿入ガイド設置工程と、廃棄体収納工程と、挿入ガイド除去工程と、遮水材料充填工程と、収納空間閉鎖工程とを有している。

図２に示すように、緩衝体組立工程は、上述した緩衝体３を組み立てる工程である。緩衝体３は、左右一対のレールまたはローラーレールＲの上で組み立てられる。同図では、ローラーレールＲの例を示しており、この一対のローラーレールＲは、上述した円盤状ブロック６および円環状ブロック５の外周を支持するためのもので、平行に設置された軸Ｒ１と、該軸Ｒ１に回転自在に支承されたローラＲ２とにより構成されている。

緩衝体組立工程では、まず、一つの円盤状ブロック６と三つの円環状ブロック５とを順番に搬送し、これらの中心軸が水平方向を向くようにこれらをローラーレールＲ上に定置する。すると、一つの円盤状ブロック６の中心軸と三つの円環状ブロック５の中心軸とが一致し、一つの円盤状ブロック６の外周面と三つの円環状ブロック５の外周面とが面一となり、三つの円環状ブロック５の内周面が面一となる。

その後、円盤状ブロック６の外型枠６１と円環状ブロック５の外型枠５１、円環状ブロック５の外型枠５１と円環状ブロック５の外型枠５１、の順番にボルト（図示せず）あるいは機械的継手により緊結または溶接することにより、一つの円盤状ブロック６と三つの円環状ブロック５とを連結する。すると、図２に示すように、収納空間４が水平方向に延在する円筒状の緩衝体３となる。そして、円盤状ブロック６の外型枠６１と円環状ブロック５の外型枠５１とは緩衝体３の外殻（鋼殻）を構成する。

図３および図４に示すように、挿入ガイド設置工程は、挿入ガイドＧを収納空間４の外側から奥方に向けて設置する工程である。挿入ガイドＧは、収納空間４の外側において廃棄体２を搭載し、搭載した廃棄体２を収納空間４の奥方に案内するためのもので、収納空間４の奥行き長さの二倍を超える長さを有している。そして、挿入ガイドＧは、ガイド支持装置Ｍにより収納空間４の外側から奥方に向けて設置される。ガイド支持装置Ｍは、挿入ガイドＧを支持するとともに、挿入ガイドＧを収納空間４の外側から奥方に向けて送り出すためのもので、上部に回転自在な一対のガイドローラＭ１を備えている。

なお、挿入ガイドＧは、収納空間４の外側において廃棄体２を搭載し、搭載した廃棄体２を収納空間４の奥方に案内するものであれば、図３および図４に示すように、収納空間４の下方域に設置する断面円弧状の滑り板のほか、単一または複数並列させた棒状体、板状体等、任意のものを挿入ガイドＧとすることができる。また、断面円弧状の滑り板の弧の長さは半円にわたるものでなくてもよく、廃棄体２を支持することができれば、半円よりも短くてもよい。たとえば、中心角が１２０度（３分の１円）、９０度（４分の１円）等任意の長さのものとすることができる。

挿入ガイド設置工程では、図３に示すように、まず、ガイド支持装置ＭのガイドローラＭ１に挿入ガイドＧの一端を支持させて、挿入ガイドＧを収納空間４の外側から奥方に向けて送り出す。すると、挿入ガイドＧは、収納空間４の外側から奥方に向けて挿入され、やがて、挿入ガイドＧの一端（奥端）は、収納空間４の奥方に到達することになる（図４参照）。

このように、一端（奥端）が収納空間の奥方に到達した挿入ガイドＧは、図４に示すように、一端部（奥側端部）が収納空間の内壁面に支持され、他端部（外側端部）がガイド支持装置ＭのガイドローラＭ１に支持される。

廃棄体収納工程は、廃棄体２を収納空間４に収納する工程であり、図５に示すように、廃棄体２は、押出装置Ｐにより収納空間４に収納される。押出装置Ｐは、廃棄体２を押し出すためのもので、挿入ガイドＧの外側端部に固定されるベースＰ１と、ベースＰ１から押し出されるプッシャＰ２とを備えている。

廃棄体収納工程では、まず、図４に示すように、挿入ガイドＧの外側端部に押出装置Ｐを取り付ける。つぎに、廃棄体２を吊り下げて、廃棄体２を挿入ガイドＧに搭載する。そして、図５に示すように、押出装置Ｐを用いて、廃棄体２を押し出すと、廃棄体２は挿入ガイドＧに案内され、収納空間４に収納される（図６参照）。

挿入ガイド除去工程は、収納した廃棄体２と緩衝体３との間から挿入ガイドＧを引き抜くとともに、挿入ガイドＧを引き抜くことにより廃棄体２と緩衝体３との間に生じた隙間にペレット状または顆粒状に調整された粘土系遮水材料７を充填する工程である。この工程では、上述した押出装置Ｐを用いる。

挿入ガイド除去工程では、まず、押出装置Ｐが廃棄体２をさらに押し押し出すように力を加える。すると、廃棄体２が反力台となり、挿入ガイドＧに引き抜く力が作用する。これにより、廃棄体２と緩衝体３との間から挿入ガイドＧが引き抜かれることになるが、ここでは挿入ガイドＧを一気に引き抜くのではなく、図７に示すように、複数回に分けて引き抜くことにする。これにより、廃棄体２と緩衝体３との間には隙間が生じる。

つぎに、図８に示すように、廃棄体２と緩衝体３との間に生じた隙間にペレット状または顆粒状に調整された粘土系遮水材料７を充填する。具体的には、収納空間４の天端から粘土系遮水材料７を充填してもよいし、挿入ガイドＧに充填孔を設け、充填孔から粘土系遮水材料７を吹き込んで充填してもよい。

このように、挿入ガイドＧを複数回に分けて引き抜くとともに、廃棄体２と緩衝体３との間に生じた隙間に粘土系遮水材料７を順次充填すると、やがて、挿入ガイドＧは引き抜かれ、廃棄体２は、粘土系遮水材料７を介して緩衝体３に支持されることになる（図９参照）。

つぎに、図１０に示すように、粘土系遮水材料で構成した粘土ブロック８で収納空間４の開放側端部に生じた隙間を塞ぎ、廃棄体２と緩衝体３との間に充填した粘土系遮水材料７が収納空間４からこぼれ落ちる事態を防止する。

遮水材料充填工程は、廃棄体２と緩衝体３との間にペレット状または顆粒状に調整された粘土系遮水材料７を充填する工程である。遮水材料充填工程では、図１０Ｂおよび図１１に示すように、管Ｔを用いて、粘土系遮水材料７を充填する。

遮水材料充填工程では、管Ｔを粘土ブロック８に貫通させ、収納空間４の天端からペレット状または顆粒状に調整された粘土系遮水材料７を充填する。

収納空間閉鎖工程は、緩衝体組立工程において形成された収納空間４を閉鎖する工程である。収納空間閉鎖工程では、図１２に示すように、まず、円盤状ブロック６を搬送し、円盤状ブロック６の中心軸が水平方向を向くようにローラーレールＲ上に定置する。すると、円環状ブロック５の軸方向と円盤状ブロック６の軸方向とが一致し、円環状ブロック５の外周面と円盤状ブロック６の外周面とが面一となる。その後、円環状ブロック５の外型枠５１と円盤状ブロック６の外型枠６１とをボルト（図示せず）あるいは機械式継手により緊結または溶接することにより、収納空間４を閉鎖し、廃棄体パッケージ１が完成する(図１３参照)。

上述した本発明の実施の形態である廃棄体パッケージ１の製造方法によれば、挿入ガイドＧを収納空間４の外側から奥方に向けて設置した後、設置した挿入ガイドＧに廃棄体２を案内させて、廃棄体２を収納空間４に収納するので、内型枠を取り外した緩衝体３であっても廃棄体２を収納空間４に収納する際に締め固めた粘土系遮水材料５０を傷つけることがない。また、挿入ガイドＧを引き抜くことにより廃棄体２と緩衝体３との間に生じた隙間にペレット状または顆粒状に調整した粘土系遮水材料７を順次充填するので、挿入ガイドＧを引き抜く際に締め固めた粘土系遮水材料５０を傷つけることもない。

また、廃棄体２と緩衝体３の内周面との隙間にペレット状または顆粒状に調整された粘土系遮水材料７を充填するので、遮水性能が向上する。

なお、廃棄体２と緩衝体３の内周面との隙間にペレット状または顆粒状に調整された粘土系遮水材料７を充填することなく、収納空間４を閉鎖してもよい。これは、緩衝体３を構成するベントナイト系土質材料あるいはベントナイト系土質材料と骨材とを混練したものは、吸水した時に膨張する特性を有しているので、坑道内にこの廃棄体パッケージ１を埋設してから長期間経過し、地下水が内部に進入した際には、当該隙間は吸水膨張した緩衝体３によってシールされることにより、結果として廃棄体２から漏出した汚染水が廃棄体パッケージ１の外部へ漏れ出すことが抑制されるからである。

１ 廃棄体パッケージ
２ 廃棄体
３ 緩衝体
４ 収納空間
５ 円環状ブロック
５０ 粘土系遮水材料
５１ 外型枠
６ 円盤状ブロック
６０ 粘土系遮水材料
６１ 外型枠
７ ペレット状または顆粒状の粘土系遮水材料
８ 粘土ブロック
Ｋ 処分坑道
Ｒ ローラーレール
Ｒ１ 軸
Ｒ２ ローラ
Ｇ 挿入ガイド
Ｍ ガイド支持装置
Ｍ１ ガイドローラ
Ｐ 押出装置
Ｐ１ ベース
Ｐ２ プッシャ
Ｔ 管

Claims (3)

1. 処分坑道に横置きに設置され、埋設処分される廃棄体パッケージの製造方法であって、
   粘土系遮水材料が締め固められたブロックを水平方向に複数連結することにより、収納空間が水平方向に延在する緩衝体を構成する緩衝体組立工程と、
   前記収納空間の外側から前記収納空間の水平方向奥方に向けて挿入ガイドを設置する挿入ガイド設置工程と、
   設置した挿入ガイドに前記廃棄体を支持させて、前記廃棄体を前記収納空間に収納する廃棄体収納工程と、
   収納した廃棄体と緩衝体との間から前記挿入ガイドを引き抜くとともに、前記挿入ガイドを引き抜くことにより廃棄体と緩衝体との間に生じた隙間にペレット状または顆粒状に調整された粘土系遮水材料を充填する挿入ガイド除去工程と
   を有することを特徴とする廃棄体パッケージの製造方法。
2. 前記挿入ガイドを除去したのちの工程であって、廃棄体と緩衝体との隙間にペレット状または顆粒状に調整された粘土系遮水材料を充填する遮水材料充填工程を有することを特徴とする請求項１に記載の廃棄体パッケージの製造方法。
3. 前記緩衝体組立工程において形成された収納空間を閉鎖する収納空間閉鎖工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載の廃棄体パッケージの製造方法。

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