JP6431601B2 - 地下原子力発電所の大物吊上げ搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、原子力工学の技術分野に関し、特に、地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法に関する。

中国の第12次5か年計画（エネルギ計画）によれば、原子力発電所の建設を加速させることが提案されている。しかし、日本の福島での原子力事故の影響により、チェルノブイリ事故の影から抜け出そうとしていた世界中の原子力発電産業は、再度停滞することとなった。原子力発電計画の国家的な実験や承認は、より厳しく慎重になり、原子力発電所に対するより高い安全性が求められ、原子力発電所全体又はその一部が地下に配置されるという、新しいタイプの原子力発電所の建設レイアウトを開発することが、増々検討されている。

現在中国で研究されている商用地下原子力発電所の空洞群の構造的な特徴によれば、殆どの場合、原子力アイランド部分は地下に配置される。原子力アイランド部分は、原子炉建屋空洞、原子力補助建屋空洞、安全建屋空洞、核燃料建屋空洞等を含む。各空洞には、天井クレーンガーダ、原子炉圧力容器、蒸気発生器、圧力安定装置、主冷却ポンプ、格納容器ドームのスチールライニング等、大型の設備が設けられている。大型設備は、小さな地下通路内を搬送されるとともに、限られた地下空間内で吊上げられる必要があることから、このような状況下では、従来の地上原子力発電所の大物吊上げ搬送方法を適用することはできず、この状況に対処するべく、新しい方法を開発する必要がある。

上記の課題に鑑み、本発明の目的は、商業目的での地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法を提供することにある。

本発明の提供する、地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法は、以下の工程を含む。

１）原子炉建屋空洞の建設がロックアンカー桁層に到達した時に、コンクリートを打設し、コンクリートが材齢に達してロックアンカー桁が形成されるのを待って、原子炉建屋空洞上部の吊上げ縦坑を介して、円形ブリッジクレーンを原子炉建屋空洞へ吊入れ、クレーン車を使用して円形ブリッジクレーンをロックアンカー桁に取り付ける工程。２）原子炉建屋空洞の建設を継続して掘削を完成し、格納容器円筒体及び天井クレーンの軌道桁を円形ブリッジクレーンを用いて原子炉建屋空洞に装着し、ガントリークレーンによって天井クレーンガーダの一端を吊り、吊上げ縦坑に向けて天井クレーンガーダを吊入れ、原子炉建屋空洞へ送り入れ、天井クレーンガーダの他端を円形ブリッジクレーンを用いて吊上げ、ガントリークレーンと円形ブリッジクレーンの連係により、天井クレーンガーダを垂直状態から水平にし、天井クレーンガーダを軌道桁に取り付ける工程。３）格納容器ドームスチールライニングの組立ジグの支持点として、軌道桁及び天井クレーンガーダを使用し、処理済みの格納容器ドームスチールライニング片を原子炉建屋空洞内へ、吊上げ縦坑を介して吊入れ、格納容器ドームスチールライニング片を組立ジグ上で溶接して組み付ける工程。４）格納容器円筒体内の恒設の大型設備を、原子炉建屋空洞に連結された搬送通路を介して、格納容器円筒体内へ搬送し、天井クレーンガーダを使用して、恒設の大型設備を作動位置へ回転させるとともに吊上げる工程。

本実施形態の一態様において、本方法は、５）結合空洞の建設を行い、結合空洞の掘削が完了した後に、ブリッジクレーンを、結合空洞の上側部分に長さ方向に配置された受け材に、クレーン車を使用して取り付け、原子力補助装置を、主通行穴を通り、結合空洞の一方側又は一端に配置された装着プラットホームへ運び、原子力補助装置を、ブリッジクレーンにより、作動位置へ吊上げる工程を更に含む。
本実施形態の一態様において、工程１と工程５の建設は、同時に行われる。

本実施形態の一態様において、工程２と工程５の建設は、同時に行われる。

本実施形態の一態様において、工程３と工程５の建設は、同時に行われる。

本実施形態の一態様において、工程４と工程５の建設は、同時に行われる。

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本実施形態の一態様において、結合空洞は、原子力補助建屋空洞と、2個の安全建屋空洞と、核燃料建屋空洞を含む。原子力補助建屋空洞、2個の安全建屋空洞、核燃料建屋空洞は、長さ方向に沿って一直線上に配置される。原子力補助建屋空洞と、一方の安全建屋空洞と、核燃料建屋空洞と、他方の安全建屋空洞は、この順序で連結される。原子力補助建屋空洞と、2個の安全建屋空洞と、核燃料建屋空洞は各々、主通行穴と連結される。原子力補助建屋空洞の外端面と核燃料建屋空洞の一側方各々には、装着プラットホームが設けられ、各装着プラットホームは主通行穴と連結される。

本発明の実施形態に係る大物吊上げ搬送方法の効果としては、本方法は便利で合理的であり、また、地下原子力発電所での大物吊上げ及び搬送における困難が解消される。

本発明の一実施形態に係る地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法に関係する、原子炉建屋空洞内の構造概略図。 本発明の一実施形態に係る地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法に関する、原子炉建屋空洞以外の原子力アイランドの他の空洞内の（一例として核燃料建屋空洞を用いて）構造概略図。 本発明の一実施形態に係る地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法に基づく地下原子力発電所のレイアウトを示す概略図。 本発明の一実施形態に係る地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法のフローチャート。

本発明を詳述する実施形態を、以下に記載する。当然のことながら、以下の実施例は本発明の説明を目的としており、本発明の限定を意図するものではない。

図１〜図４に示すように、大物吊上げ搬送方法に基づく地下原子力発電所のレイアウトは、原子炉建屋空洞1と、吊上げ縦坑2と、天井クレーンガーダ4と、ガントリークレーン（図示なし）と、格納容器ドームスチールライニング5と、円形ブリッジクレーン6と、クレーン車（図示なし）と、格納容器円筒体7と、結合空洞と、装着プラットホーム11と、ブリッジクレーン12と、主通行穴13と、搬送通路14と、ロックアンカー桁15と、天井クレーンの軌道桁18を含む。

図３に示すように、結合空洞は、山の深さ方向に沿って設置される。原子炉建屋空洞１は、結合空洞の一方側に設置され、主通行穴13は結合空洞の他方側に設置される。電気建屋空洞16及び圧力開放空洞17は、原子炉建屋空洞1と対向する両側に設置され、対向する両側は、山の深さ方向と垂直である。電気建屋空洞16は山の深さ方向と垂直である。

結合空洞は、原子力補助建屋空洞8と、2個の安全建屋空洞9と、核燃料建屋空洞10を含む。原子力補助建屋空洞8、2個の安全建屋空洞9、核燃料建屋空洞10は、長さ方向に沿って一直線上に配置される。原子力補助建屋空洞8と、一方の安全建屋空洞9と、核燃料建屋空洞10と、他方の安全建屋空洞9は、この順序で連結される。原子力補助建屋空洞8と、2個の安全建屋空洞9と、核燃料建屋空洞10は各々、主通行穴13と連結される。原子力補助建屋空洞8の外端面と核燃料建屋空洞10の一側方各々には、装着プラットホーム11が設けられ、各装着プラットホーム11は主通行穴13と連結される。

図４に示すように、地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法は、以下の工程を含む。

１）図１に示すように、原子炉建屋空洞１の建設がロックアンカー桁層に到達した時に、コンクリートを打設し、コンクリートが材齢に達してロックアンカー桁15を形成するのを待つ。原子炉建屋空洞上部の吊上げ縦坑2を介して、円形ブリッジクレーン6を原子炉建屋空洞1へ吊入れる。クレーン車を使用して、円形ブリッジクレーン6をロックアンカー桁15に取り付ける。これは、原子炉建屋空洞1の高度が高く、もし、原子炉建屋空洞1の建設が完了するのを待って円形ブリッジクレーン6を取り付けるならば、クレーン車のアームを長くする必要があるからである。しかし、一般的なクレーン車のアームは、長さが十分ではない。また、クレーン車のアームが十分に長くても、円柱形の原子炉建屋空洞1の内部空間には、このような長いアームを収容することができず、そのため、円形ブリッジクレーンの装着が困難である。従って、建設がロックアンカー桁に到達した時に円形ブリッジクレーン6装着を開始する必要がある。これにより、クレーン車のアームの長さに対する要求が低くなり、原子炉建屋空洞１の狭い空間内であっても、操作が簡便に行われる。一方、吊上げ縦坑2が配置されることにより、地上の吊上げ装置を十分に利用できるので、占有される地下空間はより小さくなる。

２）原子炉建屋空洞1の建設を継続して掘削を完成する。格納容器円筒体7及び天井クレーンの軌道桁18を円形ブリッジクレーン6を用いて原子炉建屋空洞に装着する。格納容器円筒体7及び軌道桁18の搬送は、搬送通路14を介して行う。ガントリークレーンによって天井クレーンガーダ4の一端を吊り、吊上げ縦坑2に向けて天井クレーンガーダ4を吊り入れ、原子炉建屋空洞1内へ送り入れる。天井クレーンガーダ4の他端を円形ブリッジクレーン6を用いて吊上げる。ガントリークレーンと円形ブリッジクレーン6の連係により、天井クレーンガーダ4は垂直状態から水平になり、また、天井クレーンガーダは軌道桁18に取り付けられる。格納容器円筒体7の装着が既に完了しているので、天井クレーンガーダ4を搬送通路14から搬送することは困難であるが、この時は、格納容器ドームスチールライニング5がまだ被せられていないので、天井クレーンガーダ4を原子炉建屋空洞1内へ、吊上げ縦坑2を介して吊り入れるのは簡単である。従って、原子炉建屋空洞1の開放上側空間が利用され、先に装着された円形ブリッジクレーン6が直接使用されるので、費用と時間が節約されるとともに、建設の進行が加速化する。

３）軌道桁18及び天井クレーンガーダ4を、格納容器ドームスチールライニング5の組立ジグの支持点として使用する。処理済みの格納容器ドームスチールライニング5片を原子炉建屋空洞1内へ吊上げ縦坑2を介して吊入れ、ライニング片を組立ジグ上で溶接して組み付ける。建設用の空間が十分である地上原子力発電所と異なり、原子炉建屋空洞1内の空間は限られているので、既存部材を支持点として使用し、格納容器ドームスチールライニング5片を溶接により組み付ける。

４）格納容器円筒体7内の恒設の大型設備を、原子炉建屋空洞1に連結された搬送通路14を介して、格納容器円筒体7内へ搬送する。これらの恒設の大型設備は、大型のプラットホーム型トラック（図示なし）により、搬送通路14の軌道に沿って、格納容器円筒体7の設備ゲート（図示なし）へ運ばれる。これらの恒設の大型設備は格納容器円筒体7へ、設備ゲートを介して搬送されるとともに、格納容器円筒体7内の作業プラットホーム（図示なし）に載置される。恒設の大型設備は、さらに、天井クレーンガーダ4を使用して、作動位置へ回転させられるとともに吊上げられる。格納容器円筒体7内の恒設の大型設備は、スチールライニング5が被された後に装着されるので、吊上げ縦坑2を使用して吊ることはできず、このため、恒設の大型設備の吊上げ及び搬送は、搬送通路14及び設備ゲートと、格納容器円筒体7内の作業プラットホームによって行う。

図２に示すように、核燃料建屋空洞10を一例に挙げて例証すると、５）結合空洞、電気建屋空洞16及び圧力開放空洞17の建設を行う。結合空洞、電気建屋空洞16、及び圧力開放空洞17の掘削が完了すると、ブリッジクレーン12を、結合空洞の上側部分に長さ方向に配置された受け材に、クレーン車を使用して取り付ける。その後、原子力補助装置を、主通行穴13を通り、結合空洞の一方側又は一端に配置された装着プラットホーム11へ運ぶ。最後に、原子力補助装置を、ブリッジクレーン12により、作動位置へ吊上げる。結合空洞は長さ方向に長く、クレーン車のアームは、上述の工程で原子炉建屋空洞1内の空間により制限されたような制限を受けないので、クレーン車を用いて、ブリッジクレーン12の装着及び建設が容易に行われる。

工程５の建設と、工程１、２、３又は４の建設は同時に行われる。

本発明は、大規模地下原子力発電所において、既存の機器を十分に利用するとともに、地下空間と地下建設の特徴を組み合わせることにより、地下原子力発電所での大物吊上げ及び搬送における困難が解消され、地下空間での建設に対する新しいアイデアが提供される。

本発明の特定の実施形態について図示及び説明してきたが、当該技術分野に属する者であれば、本発明のより広範な態様において、本発明から逸脱することなく、変更や変形が行われてもよいことは明白である。従って、添付の請求の範囲の目的は、そのような変更や変形全てを、本発明の真の主旨や範囲にあるものとして含むことにある。

詳述されていない明細書中の内容については、従来技術に属し、当該技術分野に属する者には周知である。

１ 原子炉建屋空洞
２ 吊上げ縦坑
４ 天井クレーンガーダ
５ 格納容器ドームスチールライニング
６ 円形ブリッジクレーン
７ 格納容器円筒体
８ 原子力補助建屋空洞
９ 安全建屋空洞
１０ 核燃料建屋空洞
１１ 装着プラットホーム
１２ ブリッジクレーン
１３ 主通行穴
１４ 搬送通路
１５ ロックアンカー桁
１６ 電気建屋空洞
１７ 圧力開放空洞
１８ 軌道桁

Claims (7)

1. 地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法であって、
   １）原子炉建屋空洞(1)の建設がロックアンカー桁層に到達した時に、コンクリートを打設し、コンクリートが材齢に達してロックアンカー桁(15)を形成するのを待って、前記原子炉建屋空洞の上部の吊上げ縦坑(2)を介して、円形ブリッジクレーン(6)を原子炉建屋空洞(1)へ吊入れ、クレーン車を使用して前記円形ブリッジクレーン(6)を前記ロックアンカー桁(15)に取り付ける工程と、
   ２）前記原子炉建屋空洞(1)の建設を継続して掘削を完成し、格納容器円筒体(7)及び天井クレーンの軌道桁(18)を前記円形ブリッジクレーン(6)を用いて前記原子炉建屋空洞に装着し、ガントリークレーンによって天井クレーンガーダ(4)の一端を吊り、前記吊上げ縦坑(2)に向けて前記天井クレーンガーダ(4)を吊入れ、前記原子炉建屋空洞(1)内へ送り入れ、前記天井クレーンガーダ(4)の他端を前記円形ブリッジクレーン(6)を用いて吊上げ、前記ガントリークレーンと円形ブリッジクレーン(6)の連係により、前記天井クレーンガーダ(4)を垂直状態から水平にし、前記天井クレーンガーダを前記軌道桁(18)に取り付ける工程と、
   ３）格納容器ドームスチールライニング(5)の組立ジグの支持点として、前記軌道桁(18)及び天井クレーンガーダ(4)を使用し、処理済みの格納容器ドームスチールライニング(5)片を前記原子炉建屋空洞(1)内へ前記吊上げ縦坑(2)を介して吊入れ、前記格納容器ドームスチールライニング片を前記組立ジグ上で溶接して組み付ける工程と、
   ４）前記格納容器円筒体(7)内の恒設の大型設備を、前記原子炉建屋空洞(1)に連結された搬送通路(14)を介して、前記格納容器円筒体(7)内へ搬送し、前記天井クレーンガーダ(4)を使用して、前記恒設の大型設備を作動位置へ回転させるとともに吊上げる工程と
   を含む方法。
2. ５）結合空洞の建設を行い、前記結合空洞の掘削が完了した後に、ブリッジクレーン(12)を、前記結合空洞の上側部分に長さ方向に配置された受け材に、クレーン車を使用して取り付け、原子力補助装置を、主通行穴(13)を通り、前記結合空洞の一方側又は一端に配置された装着プラットホーム(11)へ運び、前記原子力補助装置を、前記ブリッジクレーン(12)により、作動位置へ吊上げる工程、を更に含む、請求項１の地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法。
3. 工程１と工程５の建設は同時に行われる、請求項２の地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法。
4. 工程２と工程５の建設は同時に行われる、請求項２の地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法。
5. 工程３と工程５の建設は同時に行われる、請求項２の地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法。
6. 工程４と工程５の建設は同時に行われる、請求項２の地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法。
7. 前記結合空洞は、原子力補助建屋空洞(8)と、2個の安全建屋空洞(9)と、核燃料建屋空洞(10)を含み、前記原子力補助建屋空洞(8)、2個の安全建屋空洞(9)、核燃料建屋空洞(10)は、長さ方向に沿って一直線上に配置され、前記原子力補助建屋空洞(8)と、一方の安全建屋空洞(9)と、核燃料建屋空洞(10)と、他方の安全建屋空洞(9)は、この順序で連結され、前記原子力補助建屋空洞(8)と、2個の安全建屋空洞(9)と、核燃料建屋空洞(10)は各々、主通行穴(13)と連結され、前記原子力補助建屋空洞(8)の外端面と前記核燃料建屋空洞(10)の一側方各々には、装着プラットホーム(11)が設けられ、各装着プラットホーム(11)は前記主通行穴(13)と連結される、請求項２乃至６のいずれか一項の地下原子力発電所における大物吊上げ搬送方法。

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