JPS61231499A - 放射性物質貯蔵設備を岩中に堀削する方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は放射性物質貯蔵設備を岩中に掘削する方法に関
する。貯蔵設備は中実体、好ましくは岩から形成された
中空体を包含し、該中空体の内部が放射性廃棄物の貯蔵
スペースになっている。上記中実体は該中空体の寸法よ
ルも大きな寸法の、岩内のキャビティの中にあって該内
部キャビティを充実している。該内部キャビティの外壁
から間隔を置いて上記中空体を配置し、該中空体の向き
曾つ比表面と上記内部キャビティの外壁面との間に形成
さｎた空隙を弾性プラスチック゛の変形可能な材料で充
填するものとする。

（発明の目的） 本発明の目的は、トンネルの個数、とくにキャピテづと
連結される水平トンネルの個数を制限して可能な＠υ少
なくすることのできるような仕方でかかる貯蔵設備をつ
くり、シかもその貯蔵設備が実用上充分に有効であるよ
うにする可能性を提供することにある。

（・従来技術）　− □岩中に形成じた貯蔵設備に放射性廃棄物を貯蔵すると
いう着想は周知であって、就中、誠エーデン特許出願Ｓ
、Ｅ−Ａ−７４／３９９１．−３、Ｓｒニーｉｖ’ｙｑ
ｏｏｓｓをｔ、、ＳＥ−Ａ−７７０２３１０−９、ＳＥ
−＾−７り０７Ａ３９−．６、ＳＥ−Ａ−ｇＪＯ！０λ
５−コ、およびＳＥ−Ａ・−ざｌＩＯ／９’？ダーーの
中で一般的に論じられているが、上に列挙の特許出願の
うち最後の２つを除いたものは、′本発明の用層時にす
でに公告されている。この着想は上記出願中でとくに原
子炉からの□放射性廃棄゛物の最終貯蔵所とするＷＰ　
−Ｃａｖｅ　を例にとって調じられている。尋問用語と
して普通に便われているＷＰ−Ｃａｖｅ　Ｆｉ、ある限
定された期間中であるにしろ、Ｆｉ比また永久的である
にせよ、実際の放射性物質を容れて置く岩内の中空体を
包含する。後者の場曾１．中空体への出入トンネルは所
定の期限を経た後□最終的に封止されることになる。好
ましくは、中空体はその中に貯蔵設備が据えられる岩の
部分を・包含し、該中空体はこの中空体の外側に、しか
も・この中空体を囲繞して岩中に形成″さｆｉｌスロッ
ト、つまシ環状キャビティによってこの中空体を囲繞す
る岩から間′隔ｆ：＊いて配置されている。すでに述べ
比ように、この環状スロット、つまシキャビテイは膨潤
して岩を密封し中空体に向からて移動する、つまシ流入
する水を阻止するようにする弾性プラスチックの変形可
能な材料で充填されるのであるが、かかる材料としては
ベントナイト為１１ などあ粘土が好ましく、とくに後者をもって液適とする
□。小空体を囲繞して環状のキャビティ／スロットヲ形
成する着想の１つＫ、先ず貯蔵設備全体゛にキ□ってそ
の外側に延びる７本の螺旋トンネルを掘削□し、次にい
くつかの水平な出入トンネルを適当なレベルに反覆して
形成し、かかる水平トンネルが上記螺旋トンネルから延
びてキャビティの設けられている区域の中に通じるよう
にすることによって、中ヤピテイを形成するための□発
破を行い、発破による岩屑を上記水平トンネルを通って
搬送し、上記螺旋トンネルを通って搬出するという目的
を達成するものがある。この方法によればキャビティを
極めて有効的、かつ能率的なりシ方で形成することが可
能になるが、それは発破によシ生じた岩屑を発破現場で
運搬単に！Ｒ載し、かかる運搬車を螺旋トンネル内で何
度も往復動させることができるからである。しかしなが
ら、この方法の欠点は多数の水平出入トンネルを掘削し
なけｎばならないということでるる。かかる水平出入ト
ンネルは貯Ｒ設備が光取すると埋められることになるも
のでめる。

しかしながら、かかるトンネルの周囲に存在している水
について首うならば、計算の結果の示すところによると
、現在の技術水準で行う限り、掘削し光横剤を施し７ｔ
トンネルは長い年月にわたって漏水に耐えるシール能力
を保証するものからは程遠いものである。「無限の」時
間のうちに進行する、漏水によるこの破壊に能く耐える
材料は現在のところ全く存在せず、従って上述の技術水
準でクー〃を施すとすれば、かかるシールを透過して水
が、そして恐らくは放射性物質までが漏出する可能性が
ある。この点に艦み、かかるシールを形成するための別
法の出現することがｉまれてい念。そのようなわけで、
ベントナイトで充填され九環状要素七個々のトンネルの
縦軸に直角に内蔵させること、ベントナイトを圧縮して
つくり念ブロックの大幅の層で出入トンネル金充填する
こと、水圧に対するシールドとしてベントナイト液を吹
付けてトンネルを囲繞する岩の隙間全充填すること、お
よび上紀緒手法に加えてかかるトンネルを導水ダクトと
して使用可能にすることが提案されている。上記諸法が
それぞれに適当なものであることを確かめることはでき
ようが、使用し友らよいとして提案されている材料が長
年月にわたって漏水に抵抗し、かつ耐えることを保証す
るのは難かしい。

（問題を解決する之めの手段） 本発明によってこれらの問題が解決できるということを
発見したのは驚嘆すべきことであって、それによれば出
入トンネルの個数を大幅に減じることが可能である。本
発明の特徴とするところは、上述のキャビティの形成さ
れる最終位置金少なくとも部分的に通過して延びる少な
くと４！１７本の垂直な立坑を形成する段階、紋型て坑
の底面から始めて上に向かって堀シ進み岩から核キャビ
ティを掘削する段階、上記キャビティの形成されるのと
概ね同時に該キャビティを弾性グラスチックの変形可能
な材料で充填する段階を包含することにある。

（作用） 本発明に従って行えば、出入トンネルそれ自体を単に無
くしたことによって得られる利便から期待されるものを
遥かに超え比高度の安全性が水の侵入及び／又は汚染物
質及び／又はガスの漏出に対して得られることになる。

垂直な立て坑は傾斜し几運搬トンネルの場合に普通に期
待されるもの以上に良好な制限を漏洩に対して味するも
のと思われる。

（実施例） 以下に本発明を添付図面を参照してよシいっそう詳細に
説明する。

第１図において、参照符号１ｔ：を地表を示し、この地
表から３００ｍの深さに垂直な立て坑２が上記地表の下
に横比わる岩床の中に掘削さｎる。紋型て坑２は想像上
の円の直径上の両端で互に対向して配置されている。岩
床から環状キャビティ、　　　′つま９スロツト４が以
下に述べる方法で２００ｍ乃至ｓｏｏｍの深さに掘削さ
れ、このキャビティは円錐体の傾斜端部６で終端する直
立円柱５の形をしている。該キャビティ４は全幅が３ｍ
乃至２０ｍである。低位乃至は中位の強度の放射能をも
つ廃棄物の場合、このスロット／キャビティ４の幅はそ
の大きさの程度が７ｍ以上あるものとする。２本の垂直
な立て坑２とキャビティ４の円錐体端部６との間に垂直
、かつ半径方向に延びるスロット１が掘削されていて、
このスロットは上記型て坑２の間隔に少なくとも等しい
幅を有する。

スロット７は中ヤピテイ辱の頂部のレベルから立て坑２
の底部のレベルまで下方に延び、その間このスロットは
上記型て坑の頂部のレベルにおける間隔に等しい幅を上
記キャビティの個々の位置において有する。

キャビティ４の内側を充念す岩の中に貯蔵ス（−ス（図
示せず）が該キャビティによって形放される。この貯蔵
スペースの内部における設計および構造は貯蔵はらとす
る物質の種類及び／又はその放射能によって変化する。

かかる貯蔵スペースの１つがスエーデン特許Ｓε−Ａ−
ざグＯ／？９ダー、、２に記載されている。別の貯蔵ス
ペースがスエーデン特許５Ｅ−Ａ−７４／、？？９６−
３に図示、記載されている。

また、さらに別の貯蔵スペースがスエーｆｓｙ脣許５Ｅ
−Ａ−ざ３０！；０ユＳ−コに記載されている。しかし
ながら、貯蔵スペースの内部の設計および構造は本発明
の主題ではなく、゛任意適当な貯蔵スペースを岩塊中に
設けることが可能でメジ、この貯蔵スペースのことを本
明細書では中空体と呼ぶ。

キャビティ４を掘削するには、先ず始めに垂直な立て坑
２を掘る。ホイストで岩屑を巻上げ、掘削したキャビテ
ィ４を充填する弾性ｆクスチックの変形可能な材料を巻
下ろすため昇降パケット１１を立て坑２に据えたホイス
トに吊設す、る。各文て坑２の底面から、貯蔵設備の底
面となるべくレベルにある区域の中心に向かって、２本
の水平なトンネル８を掘削する。ついで、この底面のレ
ベルに円形の室を掘削する。貯蔵設備の垂直円柱部の底
部から頂部に至る諸レベルに環状トンネルＳｔ形成する
。同様にして貯蔵設備の頂部に進入するレベルで延びる
２本の水平トンネル１０を１２本の水平トンネル８が底
部に進入するレベルで形成されたのと同じ方法で形成す
る。全断面掘削工法などの助けをか）て、複数個の傾斜
補助状１２を形成する。これらの補助状１２（第２図参
照）から横方向に隣接する補助状１２に向かって岩塊に
穿孔し、穿孔に装薬を充填して岩塊を発破する゛ことＫ
よって岩塊からキャビティ番の下方円錐体部６を掘削す
る。生じた岩屑はダンプトラックにより立て坑２の所ま
で運搬され、紋型て坑の中にはホイストに吊設した昇降
バスケットにより投棄されている岩屑を垂直に巻上げて
排除できるように岩屑容器１３が設けられている。キャ
ビティ４の円錐体部の掘削と同時にスロット７を発破に
よって掘削し、該スロッ）Ｋよシキャビティ４の円錐体
部と立て坑２とを結ぶ器材運搬通路を形成する。所定区
画（／　Ｏｍ　）の岩塊を掘削し終えた後に、昇降機ま
たは老中に掘削した通路の助けを借シ、弾性プラスチッ
クの変形可能な材料をこうして形成し几キャビティの隅
から隅まで充填する（第５図参照）。垂直な掘削坑１番
を上に述べ次ものと同じ方法で上と下の環状トンネ、ｖ
９．の間に形成することによってキャビティ４の掘削を
進めて行き最後に一番上の環状トンネル９に到達したら
、今度は傾斜補助状１２を中ヤピティ、の頂部のレベル
まで掘削する。第３図はキャビティ４を発破で形放する
ための装薬孔を隣接する垂直な掘削坑１４間に穿孔して
いる様子を示す。

ｇｌＩ図は発破によ）生じた岩屑の投棄を説明する図で
あって、第ダ図に示す岩屑は中空体の掘削により生じた
ものと、キャビティ４の掘削によシ生じｔものとから成
る。かかる発破による岩屑はダンプトラックにより運搬
されて岩屑容器１３の中に投棄され、ホイストに吊設し
九昇降パケット１１が該容器の中まで下降し、容器中の
・岩屑を自動的にバケツ）Ｋ充填する。岩塊を掘削し、
生じた岩屑をホイストに吊設した昇降パケットによシ排
除し終えたら、弾性グラスチックの変形可能な充填剤を
鋼板でクールドするが、これは一つに、はか、かる充填
剤を運搬し充填する機械の作業を容易にするためであシ
、もう一つには好ましくは、ベントナイトである変形可
能な充填剤が均一に分散するのを保証するためである。

前にも述べたように、ベントナイトでキャーティ４を充
填する手順が第Ｓ図に示されておシ、同図は前述の鋼板
が充填作業の行われている関岩面に取付けられている様
子を示す。

、第６図はベントナイトで充填し友中ヤピティの幾何学
的配置を示す。第６図と第ダ図は発破により中空体の中
に貯蔵スペース（図示せず）を形放し友時に生じた岩屑
が上記貯蔵スペースの底面に設けた水平なトンネルを経
て排除される様子を示す。

！友、第１図には、貯蔵設備を囲繞する所關、ハイドロ
リッタケージ（ｈｙｄｒａｕｌｌｃ　ｃａｇｅ　）の配
置が示されている。この点に関して、少なくとも一本で
あるが、好ましくは２本以上であり、第３図では３本の
水平な環状トンネル１６がベントナイトのシールド、つ
まりキャビティ４の外側に掘削されている。多数の掘削
坑１５が水平な環状トンネル１６閣に、／、、ｔＦＦｌ
乃至２ｍの中心間の間隔を置いて配設されていて（第１
図において破線で示す）、これらの垂直な掘削坑１５ｒ
！貯蔵設備の頂部を超えた点と、底部を超えた点におい
て和会している。かかる掘削坑は貯蔵設備の建造されて
いる期間中、および貯蔵設備が監視されている期間中に
上記設備の構造物に進入し友水を排除する導管としての
役割を果たす。この水は貯蔵設備の底面で集められ、／
７デ場１７ｔＭて排出される。

ハイドロシックケージの建造は、貯蔵設備の建造とは全
く独立に行うことが可能である。

第１図に示すように、ハイドロリックケージを建造する
とき種々の機材を導入して建造現場まで運搬する之め、
および該現場から岩屑を排除するために使用される垂直
な立て坑１８は、上部スロットフヘ出入するためのトン
ネル、つまり補助坑１９と連結しても使用される。貯蔵
設備の内部をその建造中、およびそのキャビティ４の充
填中に換気するため、上部スロット７に通じる換気坑２
０が掘削されている。貯蔵スペースの頂部レベルに近接
してトンネルの形をし次保守坑２１が、貯蔵スペースの
保守用に一部を垂直に、そして一部を水平にして該貯蔵
スペースに通じている。

最少個数の連結及び／又は通過用出入トンネルを便用し
て、キャビティ４を上述の仕方で形成および充填するこ
とが可能である。

建造すべき貯蔵スペースの大きさに従って、掘削すべき
立て坑２の個数は変化し、この個数は７個乃至３個、好
ましくは２個乃至３個である。立て坑２を半径方向に掘
削し、必要に応じて、紋型て坑がキャビティ４の内側に
配設されるようにも、外側に配設されるよう（もするこ
とができる。立て坑をキャビティ番から成る距離を置い
て掘削し、紋型て坑をたとえばスロット７の変形として
の垂直スロットを介して相互に連結することさえも可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って構成した貯蔵設備を示す。 ８ｇ２図は傾斜した補助坑中で行われる掘削作業の様子
を示す。 第３図は垂直な立て坑中で行われる掘削作業の様子を示
す。 第１図は岩屑が中空体から、そしてキャビティから除去
される様子門示□す。 第Ｓ図は弾性グラスチックの変形可能な材料でキャビテ
ィを充填している様子を示す。 第６図は掘削されたキャビティの幾何学的構造を示す。 第１図はベントナイトのシールド金量いる従来技術に従
って建造し次貯蔵設備を示す。 ２・・・立て坑 ４・・・スペース、内方の中空体 ５・・・円柱部分 ６・・・円錐体部 ７・・・スロット １５・・・掘削坑 １６・・・環状トンネル １９・・・保守トンネル ２０・・・保守トンネル ２１・・・保守トンネル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射性物質貯蔵設備を岩中に掘削する方法であつて
   、貯蔵設備が中実体から形成された中空体を包含し、該
   中空体の内部を放射性廃棄物の貯蔵スペースとし、該中
   空体よりも大きな寸法を有する、岩中に形成されたキャ
   ビティ内に該キャビティの外壁から間隔を置いて上記中
   空体を配置し、該中空体とキャビティの該外壁との間の
   空隙を弾性プラスチックの変形可能な材料で充填するよ
   うにした上記貯蔵設備において、上記スペースの形成さ
   れている位置を部分的に通過して延びる少なくとも１個
   の垂直な立て坑を形成する段階と、上記スペースの形成
   されるのと概ね同時に該スペースを弾性プラスチックの
   変形可能な材料で充填しつつ、上記立て坑の底面から上
   に向かつて上記スペースを岩から掘削する段階を包含す
   ることを特徴とする方法。 ２、少なくとも２個の、互に離隔して水平に延びる、好
   ましくは円形断面の環状トンネルを形成する段階と、複
   数個の掘削坑によつて該環状トンネルを連結する段階と
   、貯蔵設備の上方の中心点に向かう掘削坑と貯蔵設備の
   下方の中心点に向かう掘削坑とをさらに掘削し、上記ス
   ペースを囲繞するハイドロリックケージを生成する段階
   とを包含する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、２個の垂直な立て坑を掘削する段階を包含する特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ４、上方および下方に傾斜して延びる円錐体部を具備す
   る、垂直な直立円柱の形に上記スペースを掘削する段階
   を包含する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５、上記スペースの垂直な円柱部分を概して貫通する垂
   直な立て坑（単数または複数個）を掘削する段階と、該
   円柱部分の掘削されている位置の上方および下方に上記
   立て坑（単数または複数個）を延長して掘削する段階と
   、岩を貫通して上記スペースの各円錐体部にまで達する
   垂直なスロットを掘削する段階と、該垂直なスロットを
   弾性プラスチックの変形可能な材料で充填する段階とを
   包含する特許請求の範囲第１項、第３項および第４項に
   記載の方法。 ６、貯蔵設備の建造期間中、および貯蔵設備の運転期間
   中貯蔵設備の保守を容易に行いうるようにするため、内
   方の中空体に加えて、上記垂直なスロットに通じる保守
   トンネルを包含する特許請求の範囲第５項に記載の方法
   。