JPS6349797B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は現在広く採用されている坑内採鉱技術
ならびに土木技術を応用、組合せて、所定の大き
さの地上の構造物を順次、地下に格納する方法に
関する。

従来、地上の構造物を地下に移動する方法とし
て、潜函法、オープンケーソン法等が行われてい
るが、いずれも土とか軟弱岩盤を対象としたもの
であり、硬質岩盤には比較的無力であつた。

岩盤、特に硬質岩盤上の地上構造物を地下に移
動する方法として、本発明者らは特願昭55―
169614号を出願した。この方法は該構造物直下の
岩盤を破砕して破砕岩となし、該構造物の基礎、
またはこの基礎とその直下地盤とを含めて切断す
ることにより該構造物を該破砕岩の上に乗せた状
態とし、破砕岩排出口から該破砕岩を抜きとるこ
とにより、該構造物をその基礎、直下地盤と一体
として所望の深さの地下深部へ移動する方法であ
る。

本発明は上記方法を利用して、地上の構造物が
その寿命または使用限度に達したときこれを地下
に移動、格納し、次いで該構造物のあつた場所に
同じ大きさの構造物を設置しこれがその寿命また
は使用限度に達したときこの構造物をさきの構造
物の地下格納室に移動、格納し、これを順次繰返
し地下格納する方法を提供することを目的とし、
特に原子炉等の廃棄に利用される。

本発明者らは上記目的に沿つて鋭意研究の結
果、特願昭55―169614号の方法と従来公知の坑内
採鉱技術および土木技術とを応用し、さらにこれ
に新たな改良を加えることにより、本発明に到達
したのである。

本発明は、地上の構造物をその直下の岩盤を破
砕し、該構造物の基礎、またはこの基礎とその直
下地盤を含めてまわりの地盤から切断して破砕岩
の上に乗せた状態とし、該破砕岩を地下から抜き
だし該構造物をその基礎および直下地盤と共に所
望の深さの地下に移動させ格納し、その格納室の
上方の大空洞すなわち採掘範囲の空間を破砕岩等
例えば前記の抜き出した破砕岩等の充填材で地表
まで充填した後、該充填材の上で上記構造物が曾
て位置したのと同じ位置に上記構造物と同一或い
はそれより小さい第２番目の構造物を置き、該構
造物を潜函法或いは該充填材を地下から抜き出す
ことにより地下に移動させ先に作られた上記格納
室の上に積み重ねて格納し格納室を形成せしめ、
これを順次繰返すことを特徴とする方法である。

本発明において、最初に地上の構造物を地下へ
運搬する方法は特願昭55―169614号開示の方法で
行われるため、採掘範囲の広さは基礎を含めた構
造物の投影面形よりも広いことが必要である。岩
盤が軟弱である場合とか湧水のある場合には採掘
範囲を維持するため、範囲外の岩盤へのグラウテ
ングとかコンクリート捲立て等の支保工を施す
が、この場合、支保工の位置は、支保工の内側に
上記投影面形が入る大きさで、採掘範囲の広さは
支保工の外側縁よりも広いことが必要である。ま
た、この形状は円形でも四角でも自由に選択でき
る。採掘範囲の深さは地上面（地上面準）から構
造物の予定移動位置（予定移動準）までである。
このように破砕された採掘範囲の破砕岩を抜くた
めに、予定移動準より深部に運搬面（運搬準）が
設けられ、破砕岩は予定移動準に開いたグロリー
から運搬準に位置する破砕岩排出口を経て徐々に
抜き取られる。この場合、移動深さ、破砕岩の性
質或いは支保工の破砕岩との接触抵抗を考えて、
地上準と予定移動準との間の採掘範囲側壁に補助
グロリーおよび補助破砕岩排出口を設けることも
可能である。

本発明においてこのように地下深部に移動、誘
導された構造物は、該構造物の上に人工天盤或い
は次に移動される地上の構造物を地下へ運搬する
ための充填材排出口と排出された充填材を運搬す
る運搬坑道を包含した人工ピラー（以下、単に人
工ピラーと略称する）によつて仕切られた格納室
に格納されるか、該構造物を予めセメント樹脂等
で内部を封じ込め、該構造物を最小限にして格納
される。格納後その上方の空洞すなわち採掘範囲
の空間は充填材で密充填されるが、充填材として
は先に抜き出された破砕岩等が好ましく用いられ
る。この密充填された上に前の構造物と同一の位
置に前の構造物と同一の大きさ或いはこれより小
さい構造物をその基礎と共に作つて建設する。こ
の構造物は基礎、または該基礎とその直下地盤と
を一体として切断することにより移動物体とされ
る。なお、本発明において、移動物体としては、
他の地点から前の構造物と同一の位置に移された
構造物を使用してもよいが、いずれにしても前の
構造物と同一或いはこれより小さいことが必要で
ある。

本発明において、この第２番目の移動物体を地
下へ誘導、運搬する方法は２通りある。１つの方
法は、前の構造物を地下に格納した格納室の天井
部分に設けた人工ピラー内の充填材排出口より該
格納室上に密充填された充填材を抜き、次の移動
物体を所定の位置に誘導運搬し、人工ピラーを構
築して先の格納室の上に第２番目の格納室を作り
移動物体を格納する方法である。他の方法として
は潜函法により第２番目の移動物体を地下へ誘
導、運搬する方法であり、前のすなわち第１番目
の構造物を格納後、採掘範囲の空間の充填材によ
る密充填に先立ち、潜函時の掘削土砂（充填材）
を処理する土砂坑井を充填材内に前もつて作つて
おくと同時に第２番目の構造物の基礎（該基礎の
直下地盤を含むことあり）を切断した時に切断さ
れた基礎そのもののが、潜函作業函となる様に掘
削用シユーを基礎と一体に作つておき、潜函法に
より第２番目の構造物を前の構造物を格納した格
納室直上まで運搬後、第２番目の構造物の上に人
口天盤を作り第２の格納室として第２番目の構造
物が格納されることとなる。以上の手順を繰返す
方法により、本発明においては複数の構造物を順
次積み重ねることが可能である。

本発明において分割可能な地上の構造物は、そ
の分割された構造物の危険度、および該構造物の
大きさによつて別々の深さの場所に格納すること
も可能である。例えば形状の大きく危険度の少な
い分割された構造物は地下浅部へ、形状の小さく
危険度の高い分割された構造物は地下深部へ格納
することで、具体的には原子炉のように炉の中心
部は高レベル放射能に汚染されているので地下深
部へ、外側の設備は低レベル放射能に汚染されて
いるので地下浅部へ、それぞれ格納するのであ
る。この方法によれば採掘する容積も減るので経
済的にも利点がある。地上の構造物が分割される
条件としては分割面で垂直方向に滑動し得るもの
で、例えばコア部と中空環状部または一部を欠い
た中空環状部（以下、中空環状部と総称する）に
分割されるものである。また、分割して格納する
場合は最初に格納する構造物とその後に格納する
構造物は同一の大きさであることが必要である。

この一実施例を説明すると、コアー部構造物を
地下深部に運搬するには、所定の深さから上向き
の鉄板坑井立坑を掘進し、坑底に破砕岩排出口と
排出された破砕岩を運搬する運搬坑道を設ける。
鉄板坑井立坑は中空環状部構造物を格納する所定
位置にて、中空環状部構造物が入る大きさ即ち地
上構造物全体が入る大きさの採掘範囲で採掘され
るが、この直下に中空環内に配置された破砕岩排
出口および排出破砕岩を運搬する運搬坑道を設け
る。中空環状部構造物を格納する所定位置から地
上構造物全体が入る大きさで岩盤を破砕すると同
時に下方より来ている鉄板坑井を破砕岩中に組立
て、鉄板坑井がコアー部構造物の直下地盤、コア
ー部構造物の基礎を切断することによりコアー部
構造物が一体となつたコアー部移動物体となり、
鉄板坑井内の破砕岩上に乗り、また構造物の直下
地盤、基礎を切断することにより、地上構造物は
分離され中空環状部構造物となり、破砕岩上に乗
る。鉄板坑井坑底に設けた破砕岩排出口より破砕
岩を抜くことにより、コアー部移動物体は所定の
位置に誘導運搬され、人工ピラーを構築し格納室
として格納する。中空環状部構造物はこれを格納
する所定位置の真下にある破砕岩排出口より破砕
岩を抜くことにより、中空環状部移動物体は鉄板
坑井をガイドとして所定位置に誘導運搬され、鉄
板坑井を他端とした人工天盤を構築することによ
り格納室となり格納する。この際、引続き充填材
の上に第２番目の構造物を構築する場合にはこの
構造物を地下に誘導、運搬することを考慮して、
第２番目のコアー部構造物の基礎を、鉄板坑井を
大型基礎坑と考え、この上に建設すると便利であ
る。鉄板坑井の上部はフタをし第２番目の基礎土
台とし、第２番目のコアー部構造物を移動する直
前に充填材投入坑井より投入した充填材により密
充填される。中空環状の採掘範囲の空間は充填材
にて充填するが、その前に第２番目の中空環状移
動物体を潜函法により運搬する時のために潜函時
の掘削土砂を処理する土砂坑井を組上げると共に
基礎を切断すると潜函作業函となる様に掘削シユ
ー等を構築しておくとよい。第２番目以降のコア
ー部移動物体は充填材を抜くことにより、また中
空環状部移動物体は潜函法によりそれぞれの所定
位置に運搬され人工天盤或いは人工ピラーを構築
することにより格納室となり、先の格納室の上に
立体構造的にそれぞれ格納される。

以上のごとく本発明の方法によれば、地上の構
造物を該構造物直下の地下に格納でき、再度同じ
場所に同じ条件の構造物を構築できるばかりでな
く、不必要な地上の構造物を移動せしめ集中的に
地下に格納できるので、特に寿命に限度のある原
子炉発電の原子炉の格納に好適である。また、従
来のごとく原子炉を相当期間に渡つて密閉、遮蔽
隔離を行い、その後解体、埋設する必要がなく、
地下に格納し時間経過後その位置で埋設処理が行
えるので解体時に放射性物質の空中飛散もなく大
気汚染も防止できる。

以下、図面に従つて本発明をさらに具体的に説
明する。

第１図は地上構造物を地下へ移動する途中を示
す一実施例の断面投影図で構造物１、基礎２およ
び岩盤３を一体とした移動物体４が、破砕岩８を
グロリー６、破砕岩排出口７を通して抜き取るに
従い徐々に地下へ移動している。なおＡ―A′準
は地上面準、Ｂ―B′は予定移動準、Ｃ―C′は運搬
準および１１は周囲の岩盤をそれぞれ示す。

第２〜４図はそれぞれ移動物体４を所定の深さ
の地下に移動後、格納室１２に該移動物体４を格
納し、さらに第２番目の構造物１９を地下に移
動、運搬するための事前準備を示すそれぞれ他の
実施例の透視断面図である。

第２図は構造物の地下運搬を容易にするため、
地上にてセメント、樹脂等で内部を封じ込め、構
造物を最小限にして地下に埋設したもので、移動
物体４を所定位置に埋設後、その上方に人工ピラ
ー（充填材排出口７と排出した充填材を運搬する
運搬坑道２２を含む）１４が構築され、第２番目
の移動物体（地上構造物１９とその基礎２０が一
体となつたもの）２１を運搬するための充填材９
を人工ピラー１４内に設けた充填材排出口７より
抜き出した充填材９を処理する充填材処理土砂坑
井１６を作る。支保工１０により囲まれた採掘範
囲の空間５を充填材９（地表に搬出された破砕岩
８を使用）にて密充填して、第２番目の構造物１
９を基礎２０の上に建設する。密充填された充填
材９は時間の経過に従い、基礎２０との間に空隙
が生じることもあり得るので、適時充填材投入坑
井１５を通じ補充する。構造物１９を地下に運搬
する前にセメント、樹脂等で内部を封込め構造物
を最小限にして基礎２０の周辺を切断することに
より、構造物１９は基礎を含めた移動物体２１と
なり、充填材９に乗る。充填材９に乗つた移動物
２１は人工ピラー１４内に設けた充填材排出口７
より充填材９を抜くことにより、所定位置に誘導
運搬され移動物体２１′は埋設される。また、充
填材９を運搬するために立坑或いは斜坑２３およ
び中段坑道２４を設けている。

第３図は地上にあるままの姿で構造物１を地下
の格納室１２に格納する場合の地下構造物の構築
を示した部分図であり、第２図の実施例と方法は
ほぼ同じであるが、格納室１２の人工天盤１３の
上に人工ピラー１４を設けている。

第４図は第２番目の構造物１９を潜函法にて第
１番目の格納室１２の上に格納する場合の地下構
造物の構築を示した図であり、構造物１、基礎２
および直下地盤３を一体とした移動物体４を所定
の位置に運搬後、人工天盤１３を構築し格納室１
２を作る。潜函作業時の掘削土砂（充填材）９を
処理するための掘削土砂投入用土砂坑井１７を充
填材９中に設け、また構造物１９の基礎２０を切
断した時に基礎２０と掘削用シユー１８が一体と
なり潜函作業函となるような構造にする。第２番
目の移動物体２１は潜函作業函と一体となり、充
填材９を掘削し、掘削土砂は土砂坑井１７に投入
される。上記移動物体２１の下降に従い、土砂坑
井２０を切り取り、所定の位置まで移動物体２
１′が下降したところで第２番目の格納室１２を
作る。

第５〜７図は分割可能な地上構造物１を垂線方
向に２分割し、それぞれコアー部構造物１―ａ、
中空環状部構造物１―ｂとし、コア部構造物１―
ａを地下深部に、中空環状部構造物１―ｂを地下
浅部にそれぞれ分離させ、積み重ねて格納した一
実施例を示す透視断面図およびその部分拡大図で
ある。

第５〜７図において、コアー部構造物１―ａを
格納したい所定の地下深部（Ｄ―D′準）より鉄
板坑井２５にて全断面覆われた上向き立坑掘進を
行い、その坑底には破砕岩排出口７―ａおよび運
搬坑道２２を設ける。中空環状部構造物１―ｂを
格納したい深さ（Ｅ―E′準）まで鉄板坑井２５の
立坑掘進が行われ、Ｅ―E′準以上は地上構造物１
が入る大きさの採掘が該構造物１直下まで行わ
れ、岩盤は破砕される。この時、鉄板坑井２５は
破砕岩８中に組み立てられ、該構造物１の直下ま
で延長される。コアー部構造部１―ａの基礎２―
ａ、および直下岩盤３―ａを切断することによ
り、コアー部構造物１―ａは基礎２―ａおよび直
下岩盤３―ａを含む一体のコアー部移動物体４―
ａとなり、鉄板坑井２５内の破砕岩８上に乗る。
また構造物１の外周の基礎２―ｂおよび岩盤３―
ｂを切断することにより、中空環状部構造物１―
ｂは一体の中空環状部移動物体４―ｂとなり破砕
岩８上に乗る。破砕岩排出口７―ａより破砕岩を
抜くことによりコアー部移動物体４―ａをＤ―
D′準の所定位置に運搬し、人工天盤１３―ａを
構築し、格納室１２―ａとし、第２番目のコアー
部移動物体２１―ａを地下に運搬するための充填
材排出口７―ａに運搬坑道２２を包含する人工ピ
ラー１４―ａを構築し、鉄板坑井２５の上部をふ
さぎ、鉄板坑井２５を１つの大型基礎坑と考え、
この上に独立してコアー部構造物１９―ａを建設
する。第２番目のコアー部構造物１９―ａを運搬
する際には充填材投入坑井１５を通じ、鉄板坑井
２５内に充填材９を密充填し、コアー部構造物１
９―ａと基礎２０―ａとが一体となつたコアー部
移動物体２０―ａとして充填材９上に乗せる。一
方、破砕岩排出口７―ｂより破砕岩８を抜くこと
により、中空環状部移動物体４―ｂは鉄板坑井２
５をガイドとして所定位置Ｅ―E′準に運搬され、
鉄板坑井２５を他端とした人工天盤１３―ｂによ
り中空環状部移動物体４―ｂの格納室１２―ｂと
なり格納される。中空環状構造物１９―ｂとその
基礎２０―ｂからなる中空環状移動物体２１―ｂ
は潜函法により地下に運搬されるので、潜函時の
充填材投入用土砂坑井１７を充填材９中に埋込む
と同時に中空環状部構造物１９―ｂの基礎２０―
ｂを切断した時に中空環状部移動物体２１―ｂが
潜函作業函となる様に掘削シユー１８を該基礎２
０―ｂと一体構造に構築する。コアー部移動物体
２１―ａは充填材９を抜くことにより、中空環状
部移動物体２１―ｂは潜函法により鉄板坑井２５
をガイドとして、それぞれ第１番目のコアー部の
格納室１２―ａ或いは中空環状部格納室１２―ｂ
の上に運搬され人工天盤１３―ａおよび１３―
ｂ、或いは人工ピラー１４―ａの上に新たなコア
ー部格納室１２―ａ、中空環状部格納室１２―ｂ
が設けられる。なお、第６図は第５図のコアー部
格納室１２―ａ部分の拡大図であり、第７図は第
５図の中空環状部格納室１２―ｂ部分の拡大図で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は地上構造物を地下へ移動する途中を示
す一実施例の断面投影図、第２〜４図はそれぞれ
他の実施例を示す透視断面図、第５図は分割可能
な地上構造物を分割して深さを変えて格納した実
施例を示す透視断面図、および第６〜７図は第５
図のそれぞれ部分拡大図である。 １：初期地上構造物、２：初期地上構造物基
礎、３：初期地上構造物直下岩盤、７：破砕岩ま
たは充填材排出口、８：破砕岩、９：充填材、１
２：格納室、１３：人工天盤、１４：人工ピラ
ー、１９：第２番目の構造物、２２：破砕岩また
は充填材運搬坑道。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 初期の地上構造物をその基礎またはその直下
   地盤と共に一体としてまわりの地盤から切断して
   該構造物の直下岩盤を破砕した破砕岩の上に乗せ
   た状態とし、該破砕岩を地下から抜き出し該構造
   物をその基礎またはその直下地盤と共に所望の深
   さの地下に移動、格納して格納室が形成され、該
   格納室上の採掘範囲の空間を充填材で充填した
   後、該充填材の上に上記構造物が位置したのと同
   じ位置に上記構造物と同一或いはこれより小さい
   第２番目の構造物を建造、該第２番目の構造物が
   その寿命または使用限度に達したときこの構造物
   を潜函法或いは該充填材を地下から抜き出すこと
   により地下に移動させ先に作られた上記格納室の
   上に積み重ねて格納室を作り格納することを順次
   繰返すことを特徴とする、地上の構造物を順次地
   下に格納する方法。 ２ 前記初期の地上構造物と前記第２番目以降の
   構造物が同一の形状を有し、二以上に分割が可能
   でかつ垂直方向に滑動し得るものであり、分割さ
   れた構造物がそれぞれ異つた深さの地下に格納さ
   れる、前記特許請求の範囲第１項記載の地上の構
   造物を順次地下へ格納する方法。 ３ 前記格納室が人工天盤或いは充填材排出口と
   充填材運搬坑道を包含した人工ピラーによつて直
   上部と仕切られている、前記特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の地上の構造物を順次地下に
   格納する方法。 ４ 前記充填材が地下から抜き出された前記破砕
   岩である、前記特許請求の範囲第１項、第２項ま
   たは第３項のいずれかに記載の地上の構造物を順
   次地下に格納する方法。