JPH0225734A - ラックの床固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は原子力発電所から排出される固体廃棄物などを
貯蔵するためのラックの床固定装置に関する。

（従来の技術） 以下、沸騰水型原子炉に併設された燃料プール水中に据
付けられる燃料貯蔵ラック（以下ラックと呼ぶンを例に
とり説明する。

原子力発電所で使用される燃料集合体は一定期間の使用
侵に原子炉炉心から取り出され、燃料プールへ水中移送
された後、遮蔽を保つため水中に設置されたラック内に
水中貯蔵され、崩壊熱除去の目的で一定期間冷却される
。

ラックは一般に使用済の燃料集合体を垂直に保持すると
ともにその燃料集合体が未臨界状態を維持し得るように
中性子の吸収能力を有する複数のステンレス鋼製角管か
ら構成されている。すなわら、これらの角管内にそれぞ
れ使用済の燃料集合体を貯蔵した状態でそれぞれの間隔
を必要距離だけ保ってそれぞれの角管を集合し、結束し
た構造が採られている。

また、ラックは地震時においても使用済の燃料集合体を
適切に保持し、未臨界性を維持するため、地震による水
平力が作用しても転倒しないように燃料プール床に固定
装置で強固に固定されている。

従来のラックの床固定装置は第３図にその要部のみを部
分的に示したように燃料プール床Ｆに埋込まれた下地材
２４に基礎ボルト２１が取付けられたものである。ラッ
ク２５はその据付脚２１を介して基礎ボルト２１とナツ
ト２２によって燃料プール床Ｆに強固に取付けられてい
る。

即ち、ラック２５は据付脚２７のボルト穴２７ａが基礎
ボルト２１に入り込むよう垂直に燃料プール床Ｆ面へ吊
り降しボルト２１のねじ部を突出した後、燃料ラック２
５のベースプレート２６に設けられたナツト締付用穴２
８を利用した長尺のナツトレンチ（図示せず）でラック
２５の上端からナツト２２をボルト２１のねじ部に締め
込み取付けを終了する。

このようにしてラック２５は燃料プール床Ｆに強固に取
付けられるため地震時に水平荷重が作用しても転倒する
ことがない。

なお、ライナープレート２３は燃料プール床Ｆおよび壁
面に内張りされている。

また、ラック２５を取り外す場合は上記据付操作工程と
、反対の工程を行えばよい。

（発明が解決しようとする課題） 従来のラックの床固定装置によればラック２５の据付け
に際して、据付脚２７のボルト穴２７ａに基礎ボルト２
１がぴったりと合致して挿入するように床面に吊り下し
た後、ラック２５の上端から長尺のナツトレンチにより
ナツト２２を締め付けなければならない。このため据付
工事の期間が長く要るとともに困難な作業を伴っていた
。

また、使用済燃料再処理サイクルの見通しの不確定さ等
に起因して、既設原子力発電所の燃料貯蔵プールの容量
増も考えられており、据付済の旧ラックを取外してより
いっそう稠密度の高いラックに取り替えることによって
その意図が達成されることになる。

この場合、既設原子力発電所の燃料貯蔵プールには当然
ながら使用済燃料が貯蔵されており、放射線遮蔽のため
に水が張られている。このため、据付済の旧ラックの取
外しおよび新しいラックの据付に際しては燃料交換フロ
ア−上から作業を行わなければならず、沸騰水型原子力
発電の例でいうと約１２〜１３ｍ下の水中下でナツトを
締め付けなければならない。

このような取替え作業は工期も非常に長くなるとともに
１４〜１５ｍ程度の長尺のナツトレンチ等の特殊な治工
具が必要となり、また非常に熟練した作業者を必要とし
、コストが１弄する欠点があった。

本発明は上記欠点を除去するためになされたもので、ラ
ックの据付及び水中下での取外しが特殊な治具、熟練し
た作業者の助けを借りることなしに容易に行うことがで
き、その据付、取外しの工程が短縮できるとともに地震
時にあってはラックに働く水平地震力に対向してラック
を保持し得るラックの床固定装置を提供することにある
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明はラックと、このラックを着座させるための据付
脚と、前記ラックに取付けられた流体シリンダと、この
流体シリンダ内に挿入され調整孔を有するピストン部と
、このピストン部に連結されたソケットと、このソケッ
トと垂直方向から嵌合、取外し自在なスパッドと、この
スパッド内に上下動し得るプラグと、前記ラックの下降
運動を検知し得るように床面に設けられたピンと、この
ピンの下降運動に連動して前記プラグを前記スパッド内
の上方に移動し前記スパッドおよびソケットとの結合の
解除を防止する解除防止機構とを具備したことを特徴と
する。

（作　用） ラックを据付る場合、ラックを垂直に吊り下すだけで所
定の据付作業が完了する。

即ち、ラックをゆっくりとプール床面の所定位置に下し
て行くに従って、まず、燃料プール床面のスパッドとラ
ック側のソケットが嵌合する。

その後ざらにラックを下げてゆくと、ラックの下降運動
に伴って解除防止機構が作動し、ラック底面が燃料プー
ル床面に着座した時点で解除防止機構がソケットとスパ
ッドを強固に結合させる。

一方、ラック側のソケットはラックに固定されたシリン
ダ内の調整孔を有するピストンによってラック側に取付
けられているため、ソケットとスパッドが嵌合した後、
ラックを下降させてもラックに対して相対的にスライド
することができ、据付の妨げとならない。

ラックの取外しに当っては、上述の作業とは逆にラック
を徐々に上がざぜれば逆の手段によって容易に取外しを
することができる。

ざらに、地震時の様に短い時間に大きな荷重が作用しラ
ックに転倒モーメントが働く場合はソケットに結合した
シリンダ内のピストンを利用したダンパーの作用によっ
てその転倒モーメントに十分に対向してラックを保持し
ｊｑる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図および第２図を参照して
詳細に説明する。

第１図に示すように、燃料プール床面Ｆに埋め込まれた
下地材４にスパッド１が取付けられている。このスパッ
ド１は図に示すように外側面に突部１ａを有する断面形
状のやや厚手の板片を数個円周上に配列してなるもので
あり、ラック１１側に取付けられたソケット１３の下端
凹部１３ａのくぼみ１３ｂにスパッド１の突部１ａが挿
入し第２図に示すように容易に嵌合することができる。

即ち、それぞれのスパッド１の一端を下地材４に固定し
他端が開放された片持ち支持として容易にたわみ得る構
造としておく。この構造によってソケット１３を上方か
ら下してくるだけでそれぞれのスパッド１は中心方向に
たわみ、ついにはソケット１３とスパッド１が嵌合し得
る状態になる。

同様に、これを解放する場合にはソケット１３を垂直上
方に持ち上げるだけでソケット１３をスパッド１から取
外すことができる。

一方、プラグ２を第２図に示すようにスパッド１の内部
の上端まで上昇させればそれぞれのスパッド１の中心方
向へたわみが阻止されるため、スパッド１とソケット１
３は強固に結合され垂直方向の荷重に抗し得る。

プラグ２の上部はスパッド１の内径よりわずかに小さく
しておき自由にスパッド１の内部を上昇。

下降できるようにしておく。また、プラグ２の下部は下
地材４に設けられたプラグ用シリンダ５に挿入されてお
り、ピストンとシリンダの関係を持っている。

一方、下地材４の片端にピン用シリンダ６が設けられて
おり、この内部にピン３下端のピストン部が挿入されて
いる。このプラグ用シリンダ５とピン用シリンダ６は下
地材４の内部で連結孔７によって連絡されている。

また、ピン用シリンダ６の上部には燃料プール内へ向け
て出入孔８が設けられてあり、ピン３の上下動に伴うピ
ン用シリンダ６からの流体の排出またはピン用シリンダ
６への流体の流入の役目を担っている。

以上のように構成し、プラグ用シリンダ５．ピン用シリ
ンダ６及び連結孔７内に非圧縮性の流体、例えば水を封
入しておけばピン３の下降に従ってプラグ２を上昇させ
ることができる。

一方、ピン３に較べてプラグ２を十分に重くしておけば
ピン３から垂直下方の荷重を取り除いた場合には第１図
に示す位置関係に復帰させることができる。

ライナープレート９は通常ステンレス鋼が使用され、燃
料プールの内張りとしてバウンダリーを形成している。

ラック１１は燃料集合体と、ラック構造の自重を支える
ベースプレート１６と、そのベースプレート１６の下部
に取付けられ、ラック１１を燃料プール床面に着座させ
るとともにその重量を伝達する据付脚１２を持っている
。前述したスパッド１と嵌合するソケット１３はその上
端にピストン部１３ｃを持ち、そのピストン部１３Ｃは
ソケット用シリンダ１５内に挿入されており、−服的な
ピストンとシリンダの関係を保っている。

また、ソケット１３のピストン部１３Ｃには調整孔１４
が穿たれている。このソケット用シリンダ１５内に水の
様な非圧縮性流体を満たしておき、この調整孔１４の大
きさを適切なものとすればラック１１の据付、取外しの
際に生じる様なラック１１とソケット１３の間の緩慢な
垂直方向の相対運動に当してはソケット１３のピストン
部１３Ｃの調整孔１４を通してソケット用シリンダ１５
内の流体が移動可能である。

ソケット１３はラック１１に対して変位し得る。

しかしながら、地震時のように、急激な負荷が作用しラ
ック１１に転倒モーメントが働き、据付脚１２が上昇し
た場合のような急激な相対運動に対しては調整孔１４を
通してのソケット用シリンダ１５内の急速な流体の移動
が出来ないため、ソケット１３はラック１１に対して変
位出来ず、転倒モーメントに抗することができる。

次に本発明の詳細な説明する。

第１図はラック１１を燃料プール床面上に据付ける直前
の状態を示しており、第２図は据付後の状態を示してい
る。

据付に際して、ラック１１を所定の場所へ原子炉建屋の
天井クレーン等を使ってゆっくりと下して行く。この場
合、第１図に示すようにソケット１３はその自重により
最下端位置にあり、また燃料プール側のプラグ２も最下
降位置にある。

そのままラック１１をゆっくりと下して行くと、まず、
スパッド１とソケット１３が嵌合し、ツク゛ット１３は
スパッド１上に乗り上げる。

更にラック１１をゆっくりと下して行くと、据付脚１２
がピン３上に乗り上げ、これを押し下げることにより、
ピン用シリンダ６、連結孔７用プラグシリンダ５へと順
次流体が移動し、プラグ２が上昇するところとなる。

この場合、ラック１１の下降が緩慢であるため、調整孔
１４を通してのソケット用シリンダ１５内の流体の移動
がラック１１の下降運動に追従することができる。これ
により、ソケット１３がスパッド１上に乗り上げた状態
のままラック１１が下降することができる。

ラック１１の据付脚１２が燃料プール床の下地材１４上
に着座した時点で第２図に示すようにプラグ２は最上点
に達しスパッド１とソケット１３を強固に結合する。以
上により、据付が完了する。

一方、地震時に急激な地震荷重が働き、ラック１１に転
倒モーメントが作用したときの事を考える。

この場合、転倒モーメントにより据付脚１２が急激に燃
料プール床面より持ち上げられる方向の力が動くが、ソ
ケット１３上端のピストン部１３Ｃの調整孔１４の断面
積が充分小さいために急激な運動に追従したソケット用
シリンダ１５内の流体の移動が行えず、結果的に据付脚
１２の急激な上昇運動を規制するところとなる。

又、万一上記の運動により据付脚１２が燃料プール床面
から離れてピン３への垂直下方の荷重が除荷されたとし
ても、ピン用シリンダ６の出入孔８を充分小さくしてお
けば上述の場合と同様にピン用シリンダ６のプール水が
急激に排出できないためプラグ２は急激に下降せず、ス
パッド１とソケット１３の結合が外れる様な事態には到
らない。

なお、通常燃料プール内には水が張っであるため、ピン
用シリンダ６の上部にはプール水が流入しているが、気
中で据付けを行う場合等では出入孔８の効果が期待でき
ない。この場合には連結孔７の断面積の調整により同様
の効果を明侍し得る。

ラック１１の取外しに当っては据付の場合と逆の工程を
たどることにより垂直に持ち上げるだけでソケット１３
とスパッド１が解除される。

以上の実施例によれば、ラック１１の据付に際して、こ
れを垂直に下すだけで燃料プール床に設けられたスパッ
ド１とラック１１に設けられたソケット１３を嵌合させ
更にプラグ２の上昇により強固に結合することができ、
その後のナツト締付工程が省けるため工程の短縮ができ
る。取外しの場合においても逆の工程をたどるだけで済
むため工程の短縮が実現できる。また、地震時の様な急
激な相対運動に対しても十分ラックを保持できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、ラックの据付工事がそのラックを燃料
プール床面の所定の位置に吊り降すだけで良くなるため
据付作業が容易となり、工期の短縮が図れるとともにコ
ストの低減を図ることができる。

即ら１．燃料貯蔵プールの容量増を実現させるためのよ
り稠密なラックへの取り替えに当っては燃料交換フロア
ー上から１４〜１５ＩｒＬ下の水中になるナツトのゆる
め、締め付けの作業か不要となるとともに垂直に吊り上
げまたは吊り下しをすることに′よってラックの取外し
、据付ができる。

しかも、特殊な治工具、熟練した作業者等が不要となり
、併せて工期の短縮が図れるため、燃料プールの増容半
生のコストを低減させ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るラックの床固定装置の一実施例を
示ず縦断面図、第２図は第１図における装置によりラッ
ク据付を終了した状態を示す縦断面図、第３図は従来の
固定装置によるラックの据付状態を示す縦断面図である
。 １３・・・ソケッＩ−，１４・・・調整孔１５・・・ソ
ケット用シリンダ ト・・スパッド。 ３・・・ピン。 ５・・・プラグ用シリンダ ６・・・ピン用シリンダ ７・・・連結孔。 １１・・・ラック。 ２・・・プラグ ４・・・下地材 ８・・・出入孔 １２・・・据付脚 （８７３３）代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ラックと、このラックを着座させるための据付脚と、前
   記ラックに取付けられた流体シリンダと、この流体シリ
   ンダ内に挿入され調整孔を有するピストン部と、このピ
   ストン部に連結されたソケットと、このソケットと垂直
   方向から嵌合、取外し自在なスパッドと、このスパッド
   内に上下動し得るプラグと、前記ラックの下降運動を検
   知し得るように床面に設けられたピンと、このピンの下
   降運動に連動して前記プラグを前記スパッド内の上方に
   移動し前記スパッドおよびソケットとの結合の解除を防
   止する解除防止機構とを具備したことを特徴とするラッ
   クの床固定装置。