JPH10260284A - プラントの建屋とその建屋の建設方法並びにその建設に用いられるモジュール構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原子力発電所の中央制御室の建設において、建
設工程の短縮及び作業の安全性の改善を図る。 【解決手段】原子炉建屋の外周部の上層階に設置される
中央制御室の建設において、工場又は現地の地組ヤード
で中央制御室の天井部の屋根鉄骨７と受梁８を組立て
し、その組立物に空調ダクト１９や照明設備２０や光天
井２１等を組み込んでモジュール構造物２６とし、その
後大型揚重機でジュール構造物２６を中央制御室の天井
部分に吊り込んで、中央制御室に予め建てた柱鉄骨６に
屋根鉄骨７をボルトジョイント１２により結合して据え
付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラントの建屋の
建設技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所プラントの建屋には部屋と
して中央制御室が含まれている。

【０００３】中央制御室の床，壁，天井は、鉄筋コンク
リート構造となっており、床面には多数の基礎台，チャ
ンネルベース，制御盤，ケーブルトレー，ケーブル、そ
して天井部には空調ダクト，照明設備が配置されており
建設工程のクリテイカルパスとなっている。

【０００４】図２に、従来工法における中央制御室１の
断面図を示す。

【０００５】すなわち、床３，側壁４のコンクリート打
設し、その際に側壁４にブラケット９を受梁の受け台と
して固定し、屋根のデッキプレート受梁８とデッキプレ
ート１０を設定し、その受梁８より吊り足場２３を支持
し、次に、床面においては基礎台１３，チャンネルベー
ス１７，ケーブルトレー１４の工事、また、天井部にお
いては、空調ダクト１９，照明設備２０，光天井２１の
工事、又、その上部おいては、鉄筋コンクリートを打設
するシーケンスとなっている。

【０００６】従来工法は、天井スラブをデッキプレート
構造とし、床及び壁のコンクリートを打設後天井部に仮
設鉄骨受梁を据付けし、その上にデッキプレートを設定
する。

【０００７】次に、その受梁を利用して天井工事用の仮
設の吊り足場を設定した後、床部では基礎台のコンクリ
ート打設工事，チャンネルベース及びケーブルトレー工
事、また、吊り足場上の天井部では空調ダクトや照明設
備工事、更にはデッキプレートの上面では天井スラブの
配筋及びコンクリート打設工事を行うと言う多種類の工
事がラップして実施される。

【０００８】そして、上記の工事完了後、中央制御室内
部の仕上げ塗装を実施した後初めて中央制御盤が搬入設
定される。

【０００９】次に、中央制御盤が設定された後、ケーブ
リング工事を行い、その後シーケンステストを経て幹線
系統よりの受電が可能となる。

【００１０】このような多種類の工事のラップを避ける
ために、特開平4−293864 号公報に開示されているよう
な、部屋全体をコンクリート部分を除いて内部設備を含
んだ状態でルームモジュール化し、そのルームモジュー
ルをその部屋の据えつけ位置に吊り込む建設方法が存在
する。しかし、このルームモジュールによる建設方法は （１）部屋を構成する本設あるいは仮設の鉄骨柱，壁，
上方鉄骨天井梁、下方鉄骨天井梁を使用して、鳥カゴ状
に形成した後、その中に機器設備，鉄筋，デッキプレー
ト等建築部材を付加したモジュール工法となっている。
このため、本ルームモジュールの上方階，下方階では鉄
骨部分は柱あるいは壁のみとなり、モジュールを構成す
る鉄骨上方梁，下方梁がないためルームモジュールとは
ならず、従来工法を採用せざるを得なくなる。従って、
ルームモジュールは一階おきにしかできず、従来工法に
比べて大幅な工程短縮が不可能となる。

【００１１】（２）部屋が大きくなるとルームモジュー
ルが大型重量化する上に、ルームモジュールの床の下階
への結合が難しくなることも手伝って、据えつけに困難
を来す懸念が生じる。

【００１２】そのために、部屋の天井部分だけをモジュ
ール化して据えつけを容易にした例が、特開昭57−5289
号公報及び特開平8−86037号公報に掲載されている。そ
れらの公知例によれば、その天井部分のモジュールは、
天井を構成する梁や鉄筋やデッキプレートの他に天井に
取り付く配管やダクト等の付属構造物を一体にしたモジ
ュール構造物を予め作成しておき、部屋の鉄筋コンクリ
ート製の側壁がコンクリートが固化して強度が充分出た
後に、その側壁の面から部屋の内側に突き出した受けに
天井のモジュール構造物をクレーンで吊り込んで搭載
し、デッキプレート上にコンクリートを打設してプラン
トの建屋内の部屋を建設している。しかしながら、本モ
ジュール工法は、現地工数の低減には寄与するが、工程
短縮については、従来工法に比べ若干の優位性はあるも
のの、抜本的対策とはなり得ない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】中央制御室は、一般的
には原子炉建屋の外周部の上階に設置され、また、所定
のスペースに多くの設備が設置されている。

【００１４】そのため、建屋躯体工事側からのエリア引
き渡し時期（完成時期）が遅く、エリア引き渡し後に、
空調や照明等の設備工事，制御盤設定やケーブルトレー
・ケーブリング等の電気工事，受電に至るシーケンステ
ストが行われるため、建設工程のクリテイカルパスとな
っている。

【００１５】上記を改善する方策として、上下のラップ
作業により作業消化を図るべく、天井部より仮設の吊り
足場を設定し、下層の制御盤用基礎廻り工事と平行して
上部の空調ダクトや照明工事、更には天井スラブの躯体
工事を実施する例では、作業工程消化が厳しく、また、
吊り足場等の仮設設備が多くなると共に作業効率，作業
環境，安全性の確保調整に苦慮している。

【００１６】また、ルームモジュールを採用する方法で
は、前記の通り、ルームモジュールの上方階，下方階は
従来工法を採用せざるを得ないため、大幅な工程短縮は
期待できず、更に据え付け作業に困難を強いられる。

【００１７】その点、天井だけをモジュール化した例で
は、据えつけ作業の困難性が解消できるものの、部屋の
側壁面が強度的に本設強度評価並みにまで完成してから
でないと天井モジュールを据え付け出来ない上、側壁面
から天井モジュールを受ける高強度の受けを作る必要が
あった。このため、天井モジュールを据え付ける時期が
遅くなり、部屋の内部で床に据え付けられる制御盤等の
機器の据え付け時期が遅れて工程短縮に支障が生じる。
しかも、部屋を側壁で囲ってしまうと、その部屋の床に
据え付けるべき機器の部屋への搬入作業が行いにくい。

【００１８】従って、部屋の側壁面が完成する前に天井
モジュールを据え付けて建設工程を短縮することが要望
されていた。

【００１９】本発明の目的は、プラントの建屋をモジュ
ール構造物を用いて建設するに際して、建設工程の短縮
を図ることである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明のプラントの建屋は、プラントの建
屋に構築される天井と床と側壁とにより区画される領域
の天井構造材と前記天井に付帯する機器設備とを一体化
したモジュール構造物を前記領域を構成する部材で支持
した構造のプラント建屋において、前記モジュール構造
物は前記領域の柱の一部となる支持部材をモジュールの
構成メンバーとして備え、前記支持部材は前記床、及び
前記領域の側壁が設置される部分の少なくとも一方に設
けられて前記柱の残りの部分となる他の支持部材に結合
されている構成を備えており、その様な構成を作るに際
して採用される本発明の建設工法は、プラントの建屋に
構築される天井と床と側壁とによって区画される領域の
天井構造材と前記天井に付帯する機器設備と前記領域の
柱の一部となる支持部材とを一体化したモジュール構造
物を作り、前記モジュール構造物を揚重機によって前記
領域に吊り降ろし、前記支持部材を、前記床、及び前記
領域の側壁が設置される部分の少なくとも一方に設けら
れて前記柱の残りの部分となる他の支持部材に結合して
前記他の支持部材で前記モジュール構造物を支持するプ
ラントの建屋の建設方法であり、そのプラントの建屋を
建設する際に採用される本発明のモジュール構造物は、
プラントの建屋に構築される天井と床と側壁とで区画さ
れる領域の天井構造材と前記天井に付帯する機器設備と
前記領域の柱の一部となる支持部材とを一体化したプラ
ントの建屋の建設に用いられるモジュール構造物であ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１に本発明を適用して建設する
原子力発電所プラントの原子炉建屋２の断面図を示す。

【００２２】すなわち、原子炉建屋２は、一般的にはグ
ランドレベルＧＬを境にして下層階と上層階になってお
り、原子炉建屋２内の中央制御室１の部屋は建屋外周部
の上層階に設置される。

【００２３】図３は、中央制御室１の部屋の天井のモジ
ュール構造物２６の鳥瞰図を示す。そのモジュール構造
物２６は、予め、建設現場のヤードにおいて、鉄骨製の
柱の一部となる支持部材である垂直な屋根鉄骨７と水平
な受梁８を一体に組立、その受梁８の上面にデッキプレ
ート１０を設定し、その屋根鉄骨７と受梁８との組立物
を支持点として天井に付帯する機器である空調ダクト１
９，照明設備２０，光天井２１，埋設配管２４，埋設電
線管２５、更にその天井の構成部材である上部の鉄筋１
１を取り付けたモジュールを地組しておく。このモジュ
ール構造物を作成するに当たり、受梁８の間に配置され
る付帯構造物、例えば照明設備２０は受梁８の間にサポ
ート２２を掛け渡してそのサポート２２に取付、荷重を
サポート２２経由で受梁８に支持させ光天井２１には荷
重を加えないようにする。

【００２４】天井のモジュール構造２６を建設現場のヤ
ードで作っている間に、床３の工事を行い、床３のコン
クリート打設後に部屋の側壁の鉄骨製の柱となる他の支
持部材である柱鉄骨６を垂直に据え付ける。図３では、
柱鉄骨６の上端部分が露出するように柱鉄骨６の周囲に
は鉄筋コンクリート乃至は無筋コンクリートが施工され
ている。

【００２５】次に前記モジュール構造物２６を、図４の
ように、大型揚重機２７にて中央制御室１の天井屋根の
所定位置に吊り込み、屋根鉄骨７と柱鉄骨６とをボルト
ジョイント１２により機械的に屋根鉄骨７下端部と柱鉄
骨６上端部とを機械的に直列に接続して上下に一連の柱
を完成させるという鉄骨建方工程を実施する。

【００２６】さらに上階を作る場合には、屋根鉄骨７の
上端部に装備されたボルトジョイント１２設備で上階の
鉄骨柱下端部を接続し、その鉄骨柱の上端に上階用とし
て予め作成したモジュール構造物の屋根鉄骨の下端部を
ボルトジョイントで結合して上下方向に隣接する階層を
建設する。

【００２７】このようにしてモジュール構造物２８は柱
鉄骨６によって支持される。その支持を成立させるため
に、柱鉄骨６や屋根鉄骨７の強度は本設強度評価にて設
計されることが、仮設強度評価にて設計されていても良
い。いずれの場合にも、モジュール構造物２６を鉄筋コ
ンクリートや無筋コンクリートに頼ることなく支持する
に必要な強度が柱鉄骨６や屋根鉄骨７に与えられてい
る。

【００２８】ここで言う、本設強度評価とは、建築の強
度部材と見なして荷重計算のみならず耐震計算も行って
評価された強度を与えることであり、仮設強度評価と
は、建築の強度部材とは見なさず、荷重計算のみ行って
評価された強度が与えられる場合を意味している。

【００２９】仮設強度評価の強度しか与えられない場合
には、柱鉄骨や屋根鉄骨はコンクリートに単に埋め殺さ
れ、コンクリートに各種の強度を期待する観点から多く
の鉄筋の入った鉄筋コンクリートが採用される。

【００３０】柱鉄骨６と屋根鉄骨７とを結合した後は、
それらの鉄骨で上部を支えることが出来るから、さらに
上層階の部屋をひきつづいて同様に建設するか、上層階
に部屋がない場合には、屋上階をそのモジュール構造物
の上方に建設する。

【００３１】或いは、柱鉄骨６と屋根鉄骨７とを結合し
た後は、中央制御室１内の基礎台１３の工事と側壁の工
事とを並進させて工程を短縮しても良い。

【００３２】或いは、部屋の側壁面を鉄筋コンクリート
で作る前に部屋の床に据え付ける制御盤１８などの機器
を側壁面が無い開口状態の時点で部屋内に搬入し、その
機器の据えつけと側壁面のコンクリート打設工事とを並
行させて工程を短縮しても良い。

【００３３】或いは、中央制御室１の側壁面を鉄筋コン
クリートで作る壁工事と中央制御室１内での制御盤１８
などの機器の据え付け工事或いはその据え付け工事とそ
の据え付けに必要なチャンネルベース１７の設定作業と
を並行して行うことによって建設工程を短縮しても良
い。

【００３４】このように、柱，壁，天井梁から成る本設
あるいは仮設の鉄骨を利用して、機器設備，建築部材を
付加したモジュールを建屋各階毎積み重ねてゆく工法を
採用すれば、建屋が従来工法に比べて大幅に早く立ち上
がり、中央制御室１内への据え付け機器の据え付けが早
まり、その機器の試験も早まる。

【００３５】中央制御室１内への据え付け機器の搬入時
期を早めて工程を短縮したい場合には、中央制御室１が
原子炉建屋の外側に面して作られていることに着目し
て、柱鉄骨６と屋根鉄骨７とを結合した後、中央制御室
１の側壁を作ることを後回しにして、側壁の無い大開口
部が側面に存在している内にその据え付け機器をその大
開口部を通して外側から迅速に搬入しても良い。

【００３６】デッキプレート上のコンクリート打設を伴
う屋根工事を行うに際して、デッキプレートがデッキプ
レートより下での、例えば床上での工事に対して影響を
防止するから、デッキプレートを境にした上方と下方と
の工事が同時に行えるから、工程の短縮が成される。

【００３７】図４に大型揚重機２７を用いて原子炉建屋
２の外周部に本実施例のモジュール構造物２６を中央制
御室１の天井位置に吊り降ろして搬入する状態を示す。

【００３８】本実施例の工法は、天井部の工事において
は、鉄骨部材を組立、これに空調ダクト１９，照明設備
２０、更には、鉄筋１１や埋設配管等を組み込んで建屋
躯体部材とシステム設備を一体化したところのモジュー
ル構造物２６を柱鉄骨６の建方を待って大型揚重機２７
により吊り込んで柱鉄骨６上端部に結合して設定するこ
とにより一気に天井部の躯体部材並びに空調ダクト１
９，照明設備２０，鉄筋１１，埋設配管等が据え付けら
れる。

【００３９】これにより、上記に引き続く制御盤１の搬
入及びケーブリング作業を前倒しする事が出来、メイン
イベントである受電あるいはそれに引き続く系統機能試
験が前倒しされ、原子力発電所プラントの建設工程を短
縮することが出来る。

【００４０】以上の実施例によれば、中央制御室の床，
壁，屋根の躯体工事の建設において、その躯体を鉄骨鉄
筋コンクリート構造とすると共にその鉄骨部材を本設強
度評価し、更に天井スラブをデッキプレート構造とした
中央制御室の建設方法に用いるモジュール構造物が提供
でき、このモジュール構造物を用いると、中央制御室天
井床部に本モジュール構造物を搬入することで天井部の
躯体構造物が一括して一気に搬入でき、所定位置での据
付作業が低減され、原子力プラントの建設工程を短縮す
ることができる。この際、鉄骨部材は仮設評価としても
良い。

【００４１】同じく、柱，壁，天井梁から成る本設ある
いは、仮設の鉄骨を利用して、これに機器設備，建築部
材を付加したモジュールを建屋各階毎積み重ねてゆく工
法の採用により、原子力プラントの建設工程を従来に比
べ大幅に短縮することができる。

【００４２】同じく、中央制御室の天井スラブは受梁に
デッキプレートを施設し、その上部には配筋と埋設配
管、その下部に天井の付帯機器としての空調ダクトと照
明設備等を配備することを特徴とした中央制御室の建設
方法に用いるモジュール構造物を提供でき、屋根鉄骨と
受梁による鉄骨フレームを利用して空調ダクトや照明設
備等を組み込んで一括搬入することにより所定位置での
天井の付帯機器の据付作業が低減され、原子力プラント
の建設工程をより短縮することができる。

【００４３】同じく、中央制御室の天井に設置される空
調ダクト及び照明設備等は、躯体構造物として本設強度
評価された柱鉄骨や屋根鉄骨を利用して直接支持するこ
とを特徴とした中央制御室の建設方法に用いるモジュー
ルが提供でき、本設強度評価の各種鉄骨を空調ダクト等
の支持構造部材の一部として利用することにより天井の
コンクリートへの埋込金物が低減され、据付作業の効率
向上を図ることができる。

【００４４】同じく、中央制御室の天井に設置される空
調ダクト及び照明設備等は、躯体構造物として本設強度
評価を行わない仮設評価された鉄骨部材を利用して直接
支持することを特徴とした中央制御室の建設方法に用い
るモジュール構造物が提供でき、屋根鉄骨や受梁の鉄骨
部材は仮設評価し支持部材の一部として利用することに
より埋込金物が低減され、据付作業の効率向上を図るこ
とができる。

【００４５】同じく、モジュール構造物を工場又は現地
の地組ヤードで組立て、屋根鉄骨や受梁等の屋根躯体構
造物と空調ダクトや照明設備等を一体化し、しかる後に
組み立てられた前記モジュールを所定の据付位置に大型
揚重機により直接搬入することことができ、所定位置へ
の搬入作業と据付作業が低減され、原子力プラントの建
設工程を短縮することができる。

【００４６】同じく、中央制御室の天井部のモジュール
を工場又は現地で組み立て、その後に前記モジュールを
建屋の所定位置に揚重機により直接搬入・設定すること
でその後に引き続く中央制御盤の据付とケーブリング工
事並びに上部のコンクリート打設工事等を前倒しにして
幹線系統よりの受電時期を早めることにより、原子力プ
ラントの建設工程を短縮することができる。

【００４７】原子力発電所プラントの原子炉建屋内の中
央制御室を例に取り上げ、実施例を以上に説明したが、
通路，ポンプ室，熱交換器室等、プラントを構成する他
の部屋においても同様の建設技術が適用できる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、モジュール構
造物の据え付けが容易で建設領域に設定される機器の据
え付けも早まるので、その機器の試験が前倒しに実施で
きて、プラント建設の工程短縮が成せるプラントの建屋
の構造が提供できる。

【００４９】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
による効果に加えて、建屋の各階層を早期に立ち上げて
各階層に装備する諸設備を早期に据え付けることによっ
てプラント建設のより一層の工程短縮が成せるプラント
の建屋の構造が提供できる。請求項３の発明によれば、
モジュール構造物の据え付けが容易で建設領域に設定さ
れる機器の据え付けも早まるので、その機器の試験が前
倒しに実施できて、プラント建設の工程短縮が成せるプ
ラントの建屋の建設方法が提供できる。

【００５０】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
による効果に加えて、建屋の各階層を早期に立ち上げて
各階層に装備する諸設備を早期に据え付けることによっ
てプラント建設のより一層の工程短縮が成せるプラント
の建屋の建設方法が提供できる。

【００５１】請求項５の発明によれば、請求項１から請
求項４までのいずれか一項の発明の効果を達成するため
に使用されるモジュール構造物が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】原子力発電プラントの原子炉建屋の縦断面図で
ある。

【図２】従来工法による原子力発電プラントの原子炉建
屋内の中央制御室の縦断面図である。

【図３】本発明の一実施例による工法による原子力発電
プラントの原子炉建屋内の中央制御室の天井のモジュー
ル構造物の吊り込み途中における鳥瞰図である。

【図４】本発明の一実施例による工法による原子力発電
プラントの原子炉建屋内の中央制御室の天井のモジュー
ル構造物の吊り込み作業状況を示した全体図である。

【符号の説明】

１…中央制御室、２…原子炉建屋、３…床、６…柱鉄骨
（他の支持部材）、７…屋根鉄骨（支持部材）、８…受
梁、１０…デッキプレート、１１…鉄筋、１２…ボルト
ジョイント、１３…基礎台、１７…チャンネルベース、
１８…制御盤、２６…モジュール構造物、２７…大型揚
重機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後田 孝一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 牧田 辰雄 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 船木 修一 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 前沢 澄人 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 江端 栄 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 舘洞 和人 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラントの建屋に構築される天井と床と側
   壁とにより区画される領域の天井構造材と前記天井に付
   帯する機器設備とを一体化したモジュール構造物を前記
   領域を構成する部材で支持した構造のプラント建屋にお
   いて、前記モジュール構造物は前記領域の柱の一部とな
   る支持部材をモジュールの構成メンバーとして備え、前
   記支持部材は前記床、及び前記領域の側壁が設置される
   部分の少なくとも一方に設けられて前記柱の残りの部分
   となる他の支持部材に結合されている構成を備えること
   を特徴としたプラントの建屋。
2. 【請求項２】請求項１において、モジュール構造物を各
   支持部材間の結合によって階層毎に設置した構造を備え
   たプラントの建屋。
3. 【請求項３】プラントの建屋に構築される天井と床と側
   壁とによって区画される領域の天井構造材と前記天井に
   付帯する機器設備と前記領域の柱の一部となる支持部材
   とを一体化したモジュール構造物を作り、前記モジュー
   ル構造物を揚重機によって前記領域に吊り降ろし、前記
   支持部材を、前記床、及び前記領域の側壁が設置される
   部分の少なくとも一方に設けられて前記柱の残りの部分
   となる他の支持部材に結合して前記他の支持部材で前記
   モジュール構造物を支持するプラントの建屋の建設方
   法。
4. 【請求項４】請求項３において、前記プラントの建屋の
   建設を前記建屋の上下に隣接する複数の階層の建設に適
   用することを特徴とするプラントの建屋の建設方法。
5. 【請求項５】プラントの建屋に構築される天井と床と側
   壁とで区画される領域の天井構造材と前記天井に付帯す
   る機器設備と前記領域の柱の一部となる支持部材とを一
   体化したプラントの建屋の建設に用いられるモジュール
   構造物。