WO2011090208A1 - 核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法 - Google Patents
核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法 Download PDFInfo
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Abstract
この核燃料貯蔵用ラックの連結構造は、核燃料集合体を収納した状態で貯蔵ピット内の水中に整列配置して貯蔵される複数の核燃料貯蔵用ラックを連結するために用いられ、前記核燃料貯蔵用ラックの外周部側に設けられ、少なくとも上方に開口した係合孔あるいは係合溝を有する係合受部を備える。前記隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士は、係合部材を前記係合受部に上下方向から挿入して係合させることにより連結される。
Description
本発明は、核燃料貯蔵施設の貯蔵ピット内の水中に、核燃料集合体を収納した状態で貯蔵される核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法に関する。
本願は、2010年1月25日に日本に出願された特願2010-013255号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2010年1月25日に日本に出願された特願2010-013255号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
例えば原子力発電所で発生した使用済み核燃料(使用済み核燃料棒)は、核燃料貯蔵施設に貯蔵して保管される。また、使用済み核燃料は、核燃料集合体として角管内に収容した状態で燃料貯蔵用ラックの鉛直セル中に収納し、核燃料貯蔵施設の貯蔵ピット内に貯蔵される。このとき、貯蔵ピットには、水が貯留されており、核燃料集合体を内包する核燃料貯蔵用ラック(核燃料集合体)を水中に貯蔵することで、崩壊熱を冷却除去して臨界未満に保持し、また、放射線を遮蔽する。
さらに、従来、核燃料貯蔵用ラックは、サポートを介して貯蔵ピットの側壁に固定し、サポート及び貯蔵ピットで支持した状態で貯蔵されている。しかしながら、このように核燃料貯蔵用ラックを貯蔵ピットに固設した場合、大地震時にはサポート荷重が増大するおそれがある。
このため、核燃料貯蔵用ラックを貯蔵ピットの側壁や底盤に固定せずに貯蔵する方法が提案、実用化されている(例えば、特許文献1参照)。この核燃料貯蔵施設では、核燃料貯蔵用ラックが貯蔵ピットの底面(底盤)に相対的に滑動可能に載置され(滑り機構を設けて相対的に滑動可能に載置され)、地震発生時に作用する水平力を水の流体付加減衰効果とともに核燃料貯蔵用ラックの滑動によって吸収する。
しかしながら、このように核燃料貯蔵用ラックを地震時に滑動させるように構成した場合、すなわち、自立型の核燃料貯蔵用ラックを採用した場合、大地震が発生すると、図23に示すように貯蔵ピット2に貯蔵した各核燃料貯蔵用ラック1にロッキングが生じたり、貯蔵ピット2に貯蔵した複数の核燃料貯蔵用ラック1がそれぞれ個別に滑動したりして、貯蔵ピット2内で隣り合う核燃料貯蔵用ラック1同士が衝突するおそれがあった。また、核燃料貯蔵用ラック1のロッキングによって貯蔵ピット2の側壁や底面に衝突するおそれもあった。
これに対し、特許文献2には、連結板をピン結合して隣り合う核燃料貯蔵用ラックを連結する手法が開示されている。
貯蔵ピットに使用済み核燃料を貯蔵する際には、核燃料集合体を収納した順に、核燃料貯蔵用ラックを貯蔵ピットに吊り込んで貯蔵してゆく。また、このとき、貯蔵ピットには、複数の核燃料貯蔵用ラックが順次貯蔵され、先行して貯蔵ピットに貯蔵した核燃料貯蔵用ラックの横に、新たな核燃料貯蔵用ラックを整列配置しながら貯蔵する。
そして、特許文献2に開示された連結板をピン結合して核燃料貯蔵用ラック同士を連結する手法では、先行して貯蔵した核燃料貯蔵用ラックの横に、新たな核燃料貯蔵用ラックを吊り込んだ段階で、作業員によって連結板をピン結合することが必要である。このため、作業員への線量当量が増えるおそれがあり、より簡易に且つ効率的に核燃料貯蔵用ラック同士を連結して、大地震発生時における核燃料貯蔵用ラックのロッキング防止、核燃料貯蔵用ラック同士の衝突を防止する手法が望まれている。
本発明は、上記事情に鑑み、貯蔵ピットの水中に貯蔵する核燃料貯蔵用ラック同士を簡易に且つ効率的に連結させることを可能にする核燃料貯蔵用ラックの連結構造、及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法を提供することを目的とする。
本発明の核燃料貯蔵用ラックの連結構造は、核燃料集合体を収納した状態で貯蔵ピット内の水中に整列配置して貯蔵される複数の核燃料貯蔵用ラックを連結するための核燃料貯蔵用ラックの連結構造であって、前記核燃料貯蔵用ラックの外周部側に設けられ、少なくとも上方に開口した係合孔あるいは係合溝を有する係合受部を備える。前記隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士が、係合部材を前記係合受部に上下方向から挿入して係合させることにより連結される。
この発明においては、先行して貯蔵ピット内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラックの横に、他の核燃料貯蔵用ラックを吊り込んで整列配置するとともに、係合部材を係合受部に上下方向に挿入して係合させることで、隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士を連結することが可能である。このため、従来のように連結板をピン結合する煩雑な作業を不要にし、係合受部に係合部材を上下方向から係合させるだけで、隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士を連結することが可能である。
本発明の核燃料貯蔵用ラックの連結構造において、前記係合部材が、その一端を前記隣り合う核燃料貯蔵用ラックの一方の核燃料貯蔵用ラックの外周部に固定されて前記核燃料貯蔵用ラックの外側に突設されてもよい。
この発明においては、係合部材が核燃料貯蔵用ラックの外周部に一端を固定して横方向に突設され、予め核燃料貯蔵用ラックに一体形成されているため、先行して貯蔵ピット内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラックの横に、他の核燃料貯蔵用ラックを吊り込んで整列配置すると同時に、係合部材を係合受部に上下方向から挿入して係合させ、隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士を連結することが可能である。
本発明の核燃料貯蔵用ラックの連結構造において、前記隣り合う核燃料貯蔵用ラックにそれぞれ前記係合受部が設けられてもよい。前記係合部材の一端は、一方の核燃料貯蔵用ラックの前記係合受部に係合され、前記係合部材の他端は、他方の核燃料貯蔵用ラックの前記係合受部に係合される。
この発明においては、隣り合う核燃料貯蔵用ラックの係合受部に上下方向から両端側を挿入して係合させ、隣り合う核燃料貯蔵用ラックに架け渡すように係合部材を取り付けることによって、隣り合う核燃料貯蔵用ラックを連結することが可能である。
本発明の核燃料貯蔵用ラックの連結構造において、前記係合孔あるいは前記係合溝は、前記核燃料貯蔵用ラックの横方向外側から内側に向かうに従い漸次その幅が拡がる係止受部を有し、前記係合部材は、前記係止受部に係合して係止される係止部を有してもよい。
この発明においては、互いの係止受部と係止部とを係合させることで係合受部と係合部材とを強固に結合させることが可能である。これにより、隣り合う核燃料貯蔵用ラックを強固に連結することが可能である。
本発明の核燃料貯蔵用ラックの連結構造において、前記係合孔あるいは前記係合溝は、上方から下方に向かうに従い漸次その幅が狭まるテーパー受部を有し、前記係合部材は、前記テーパー受部に係合するテーパー部を有してもよい。
この発明においては、容易に係合部材を係合受部に上下方向から挿入して係合させることが可能である。
本発明の核燃料貯蔵用ラックの連結構造において、前記複数の核燃料貯蔵用ラックはそれぞれ方形箱状に形成され、互いのコーナー部を近接させるように整列配置され、前記係合部材は、それぞれの上端が一体に繋がって下方に延びる複数の係合脚部を有してもよい。互いのコーナー部を近接させて配置される前記核燃料貯蔵用ラックのそれぞれの前記係合受部に、前記係合部材の係合脚部を挿入して係合させることにより、前記係合部材を介して前記隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士が連結される。
この発明においては、複数の核燃料貯蔵用ラックを互いのコーナー部を近接させるように整列配置した段階で、隣り合う核燃料貯蔵用ラックの各係合受部に係合部材の係合脚部を挿入して係合させることにより、隣り合う核燃料貯蔵用ラックを連結することが可能である。また、一つの係合部材を用いて例えば4つの核燃料貯蔵用ラックを連結することが可能である。
本発明の核燃料貯蔵用ラックの連結構造において、前記核燃料貯蔵用ラックに、前記係合受部が上下方向に複数段設けられていてもよい。
この発明においては、隣り合う核燃料貯蔵用ラックを上下方向の複数個所で連結することが可能である。
本発明の核燃料貯蔵用ラックの連結方法は、核燃料集合体を収納した状態で貯蔵ピット内の水中に整列配置して貯蔵される複数の核燃料貯蔵用ラックを連結する方法であって、複数の核燃料貯蔵用ラックの連結構造として、上記の核燃料貯蔵用ラックの連結構造が用いられる。本発明の連結方法は、先行して前記貯蔵ピット内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラックの横に、他の核燃料貯蔵用ラックを吊り込んで整列配置し、前記係合部材を前記係合受部に上下方向から挿入して係合させることにより隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士を連結する。
この発明においては、上記の核燃料貯蔵用ラックの連結構造による作用効果を得ることが可能である。
本発明の核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法によれば、先行して貯蔵ピット内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラックの横に、他の核燃料貯蔵用ラックを吊り込んで整列配置するとともに、係合部材を係合受部に上下方向から挿入して係合させ、隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士を連結することが可能である。
これにより、大地震が発生した際に、貯蔵ピットに貯蔵した各核燃料貯蔵用ラックにロッキングが生じたり、貯蔵ピットに貯蔵した複数の核燃料貯蔵用ラックがそれぞれ個別に応答して滑動したりすることを防止でき、貯蔵ピット内で隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士が衝突することを確実に防止できる。また、核燃料貯蔵用ラックのロッキングを防止することで、貯蔵ピットの側壁や底面に衝突することを確実に防止できる。
また、先行して貯蔵した核燃料貯蔵用ラックの横に、新たな核燃料貯蔵用ラックを吊り込むとともに、係合受部と係合部材とを上下方向に係合させて隣り合う核燃料貯蔵用ラックを連結することができる。このため、従来のように連結板をピン結合する煩雑な作業を不要にし、係合受部に係合部材を上下方向から係合させるだけで、隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士を連結することが可能である。これにより、簡易に且つ効率的に核燃料貯蔵用ラック同士を連結することができ、連結作業に伴う作業員への線量当量を抑制することができる。
以下、図1から図7を参照し、本発明の第1実施形態に係る核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法について説明する。本実施形態は、例えば原子力発電所で発生した使用済み核燃料を核燃料貯蔵施設の貯蔵ピット内の水中に貯蔵して保管するための核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法に関するものである。
本実施形態の核燃料貯蔵施設3は、図1に示すように、水が貯留され、使用済み核燃料を核燃料集合体として収納した核燃料貯蔵用ラックAを水中で貯蔵する貯蔵ピット2を備えている。また、貯蔵ピット2には、複数の核燃料貯蔵用ラックAが貯蔵ピット2の底面2aの上に整列配置して貯蔵される。
また、核燃料集合体を収納する核燃料貯蔵用ラックAは自立型であり、従来の核燃料貯蔵用ラックと同様、方形箱状に形成されている。図1及び図2に示すように、核燃料貯蔵用ラックAは、ベースプレート4と、ベースプレート4に上端を繋げて下方に突設され、ベースプレート4の下面に設けられた複数個の支持脚部6と、ベースプレート4の上方に設けられ、複数の鉛直セル(ラックセル)7を収容して保持するセル格納部8とを備えている。また、セル格納部8は、ベースプレート4に下端を繋げて立設され、ベースプレート4の4つのコーナー部5側にそれぞれ設けられた4つの支柱8aと、隣り合う支柱8aの上端部同士、中間部同士、下端部同士を繋いで架設された横材(梁材)8bと、支柱8aおよび横材8bで囲まれた面内に設けられた斜材(ステー)8cとを備えている。なお、核燃料貯蔵用ラックAは、図3に示すように、支柱8aおよび横材8bで囲まれた面内に外周板8dを設けてもよい。
一方、本実施形態の核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)には、図4から図6に示すように、ベースプレート4の外周部側に(核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)の外周部側)に連結構造10が設けられ、この核燃料貯蔵用ラックの連結構造10は、図5及び図6に示すように、係合受部11と、この係合受部11に係合する係合部材12とを備えている。本実施形態では、貯蔵ピット2内の水中に複数の核燃料貯蔵用ラックAを整列配置した状態で隣り合う一方の核燃料貯蔵用ラックA1のベースプレート4に係合部材12が設けられ、他方の核燃料貯蔵用ラックA2のベースプレート4に係合受部11が設けられている。
係合受部11は、係合孔であり、ベースプレート4の外周部から内側に凹み、且つベースプレート4の上面4aから下面4bに貫通するように形成されている。すなわち、この係合受部11の係合孔は、ベースプレート4の外周部に開口するとともに、上方及び下方(上面4a及び下面4b)に開口して形成されている。さらに、係合受部11の係合孔は、ベースプレート4の外周部側から内側に向かうに従い(核燃料貯蔵用ラックA1の横方向T1外側から内側に向かうに従い)漸次その幅H1が拡がる係止受部11aを有している。また、図6に示すように、ベースプレート4の上面4aから下面4bに向かうに従い(上方から下方に向かうに従い)漸次その幅H1が狭まるテーパー受部11bを有している。
一方、係合部材12は、図5及び図6に示すように、係合受部11の係合孔と同形同大に形成され、ベースプレート4の外周部に一端を固定して横方向T1外側に突設されている。すなわち、本実施形態の係合部材12は、一方の核燃料貯蔵用ラックA1と一体に形成され、ベースプレート4の外周部側から先端部側に向かうに従い漸次その幅H2が拡がる係止部12aを有している。また、係合部材12は、上面4aから下面4bに向かうに従い(上方から下方に向かうに従い)漸次その幅H2が狭まるテーパー部12bを有している。テーパー部12bは、係合受部11のテーパー受部11bと係合するように形成されている。
次に、上記構成からなる本実施形態の核燃料貯蔵用ラックの連結構造10によって、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)同士を連結する際には(本実施形態の核燃料貯蔵用ラックの連結方法においては)、図7に示すように、先行して貯蔵ピット2内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラック(他方の核燃料貯蔵用ラック)A2の横に、新たな核燃料貯蔵用ラック(一方の核燃料貯蔵用ラック、他の核燃料貯蔵用ラック)A1を吊り込んで整列配置する。このとき、一方の核燃料貯蔵用ラックA1を吊り込んで整列配置するとともに(同時に)、図4から図5に示すように、他方の核燃料貯蔵用ラックA2の係合受部11に一方の核燃料貯蔵用ラックA1の係合部材12を上方から(上下方向T2に)挿入して係合させる。これにより、係合受部11に係合した係合部材12で隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士が連結する。すなわち、係合受部11の係合孔に係合部材12を挿入して係合させるパズル構造の連結構造10を核燃料貯蔵用ラックA1、A2に設けることで、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士が連結する。なお、貯蔵ピット2の水中に核燃料集合体を貯蔵することによって水温が上がると係合部材12に熱伸びが生じ、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士が強固に連結される。
そして、このように核燃料貯蔵用ラックA1を吊り込んで整列配置すると同時に、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2が連結するため、従来のように連結板をピン結合する煩雑な作業を不要にし、係合受部11に係合部材12を上下方向T2から係合させるだけで(核燃料貯蔵用ラックA1を吊り下ろすだけで)、簡易に且つ効率的に核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士が連結される。このため、連結作業に伴う作業員への線量当量の増加を抑制することができる。
また、このとき、ベースプレート4の上面4aから下面4bに向かうに従い漸次その幅H1が狭まるテーパー受部11bが係合受部11に設けられ、テーパー部12bが係合部材12に設けられているため、核燃料貯蔵用ラックA1を吊り込んで整列配置すると同時に、容易に係合部材12を係合受部11に係合させ、さらに簡易に且つ効率的に核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士の連結作業が行える。
そして、係合受部11に係合部材12が係合して隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2が連結しているため、大地震が発生した際に、貯蔵ピット2に貯蔵した各核燃料貯蔵用ラックAのロッキングが防止でき、貯蔵ピット2に貯蔵した核燃料貯蔵用ラックAがそれぞれ個別に応答して滑動することも防止できる。このため、貯蔵ピット2内で隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)同士が衝突することがなくなる。また、核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)のロッキングを防止することで、核燃料貯蔵用ラックAが貯蔵ピット2の側壁2b(図1参照)に衝突することもない。
また、本実施形態のように、ベースプレート4の外周部側から内側に向かうに従い漸次その幅H1が拡がる係止受部11aが係合受部11に設けられ、この係止受部11aに係合して係止される係止部12bが係合部材12に設けられているため、係合部材12が確実に係合受部11に係合して係止されて隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士が強固に連結する。このため、より確実に、核燃料貯蔵用ラックAにロッキングが生じたり、核燃料貯蔵用ラックAがそれぞれ個別に応答して滑動したりすることが防止される。
したがって、本実施形態の核燃料貯蔵用ラックの連結構造10及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法においては、先行して貯蔵ピット2内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラックA2の横に、他の核燃料貯蔵用ラックA1を吊り込んで整列配置するとともに、係合部材12を係合受部11に上下方向T2から挿入して係合させ、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士を連結することが可能である。
また、係合部材が核燃料貯蔵用ラックの外周部に一端を固定して横方向外側に突設され、予め核燃料貯蔵用ラックに一体形成されているため、先行して貯蔵ピット内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラックの横に、他の核燃料貯蔵用ラックを吊り込んで整列配置すると同時に、係合部材を係合受部に上下方向から挿入して係合させ、隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士を連結することが可能である。さらに、係合受部および係合部材が簡易な構成であるため、既存の核燃料貯蔵用ラックを加工して容易に係合受部および係合部材を設けることができる。
これにより、大地震が発生した際に、貯蔵ピット2に貯蔵した各核燃料貯蔵用ラックAにロッキングが生じたり、貯蔵ピット2に貯蔵した複数の核燃料貯蔵用ラックAがそれぞれ個別に応答して滑動したりすることを防止できる。よって、貯蔵ピット2内で隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)同士が衝突することを確実に防止できる。また、核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)のロッキングを防止することで、貯蔵ピット2の側壁や底面に衝突することを確実に防止できる。
また、従来のように連結板をピン結合する煩雑な作業を不要にし、係合受部11に係合部材12を上下方向T2から係合させるだけで、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)同士を連結することが可能である。これにより、簡易に且つ効率的に核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)同士を連結することができ、連結作業に伴う作業員への線量当量を抑制することが可能である。
さらに、係合受部11の係合孔が核燃料貯蔵用ラックA2の横方向T1外側から内側に向かうに従い漸次その幅H1が拡がる係止受部11aを有し、係合部材12がこの係止受部11aに係合して係止される係止部12aを有している。係止受部11aと係止部12aとを係合させることで係合受部11と係合部材12とが強固に結合され、これによって隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)を強固に連結することが可能である。
また、係合受部11の係合孔が上方から下方に向かうに従い漸次その幅H1が狭まるテーパー受部11bを有し、係合部材12がこのテーパー受部11bに係合するテーパー部12bを有している。これにより、容易に係合部材12を係合受部11に上下方向T2から挿入して係合させることが可能である。
もし必要ならば、核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)を連結させた状態から、核燃料貯蔵用ラックA1を吊り上げることで容易に係合部材12と係合受部11との係合状態を解除することができ、容易に隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)の連結状態を解除することも可能である。
以上、本発明に係る核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法の第1実施形態について説明したが、本発明は上記の第1実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、先行して貯蔵ピット2内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラックA2に係合受部11を設け、新たに貯蔵ピット2に吊り込んで貯蔵する核燃料貯蔵用ラックA1に係合部材12が一体形成して設けられているが、先行して貯蔵された核燃料貯蔵用ラックA2に係合部材12を一体形成して設け、新たに吊り込む核燃料貯蔵用ラックA1に係合受部11が設けられていてもよい。
また、係合受部11と係合部材12とを係合させて隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士を連結できればよいため、各核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)に係合受部11および係合部材12の双方を設け、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2の一対の係合受部11および係合部材12をそれぞれ係合させて連結するようにしてもよい。さらに、各核燃料貯蔵用ラックAに複数の係合受部11及び/又は係合部材12を設けるようにしてもよい。なお、図5においては、図の左右方向の連結構造についてのみ説明したが、核燃料貯蔵用ラックA1、A2の前後方向(左右の直交方向)についても同様の仕組みにより連結することで、全ての核燃料貯蔵用ラックAを連結することができる。
また、本発明の核燃料貯蔵用ラックの連結構造(及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法)は、先行して貯蔵ピット2の水中に貯蔵した核燃料貯蔵用ラックA2の横に、新たな核燃料貯蔵用ラックA1を整列配置する際に適用するだけでなく、水を貯留していない状態の貯蔵ピット2に複数の核燃料貯蔵用ラックAを貯蔵する際にも勿論適用可能である。
さらに、本実施形態では、係合部材12がベースプレート4の外周部に一端を固定し横方向T1外側に突設されているが、図8に示すように、一方の核燃料貯蔵用ラックA1と他方の核燃料貯蔵用ラックA2とにそれぞれ係合受部11を設け、一端側を一方の核燃料貯蔵用ラックA1の係合受部11に、他端側を他方の核燃料貯蔵用ラックA2の係合受部11にそれぞれ係合させて係合部材12を取り付けることにより、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2を連結するようにしてもよい。すなわち、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2の係合受部11に上下方向T2から両端側を挿入して係合させ、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2に架け渡すように係合部材12を取り付けて、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2を連結するようにしてもよい。そして、この場合においても、係合受部11や係合部材12に係止受部11a、係止部12a、テーパー受部11b、テーパー部12bを設けることで、本実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。さらに、係合部材12を伸縮可能に形成しておくと、係合受部11に対する係合(隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士の連結)をより容易に行うことが可能である。
次に、図9を参照し、本発明の第2実施形態に係る核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法について説明する。本実施形態は、第1実施形態と同様、隣り合う一方の核燃料貯蔵用ラックのベースプレートに係合部材を設け、他方の核燃料貯蔵用ラックのベースプレートに係合受部を設け、係合部材を係合受部に挿入して係合させることにより、隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士を連結する核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法に関する。よって、第1実施形態と同様の構成に対し同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
本実施形態の核燃料貯蔵用ラックの連結構造20は、図9に示すように、係合受部21と係合部材22とがそれぞれ断面コ字状の部材を用いて形成(構成)されている。そして、係合受部21は、断面コ字状部材の左右一対の側壁部21aによって形成される係合溝がベースプレート4(核燃料貯蔵用ラックA2)の外周部に沿う横方向T1に配されるようにして、ベースプレート4の外周部に固設されている。このとき、係合受部21は、係合溝の左右一対の側壁部21aの端部間の開口部が上方に配されるようにベースプレート4に固設されている。
一方、係合部材22は、一方の側壁部22aをベースプレート4に固設し、他方の側壁部22aの端部が下方に配されるようにして設けられている。すなわち、係合部材22と係合受部11とは、上下逆に配設されている。
そして、上記構成からなる本実施形態の核燃料貯蔵用ラックの連結構造20によって、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士を連結する際には、先行して貯蔵ピット2内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラック(他方の核燃料貯蔵用ラック)A2の横に、新たな核燃料貯蔵用ラック(一方の核燃料貯蔵用ラック、他の核燃料貯蔵用ラック)A1を吊り込んで整列配置する。さらに、他方の核燃料貯蔵用ラックA2の係合受部21の係合溝に一方の核燃料貯蔵用ラックA1の係合部材22の他方の側壁部22aを上方から(上下方向T2)挿入して係合させる。これにより、係合受部21に係合した係合部材22で隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士が連結する。また、連結構造20は、図1において、東西南北の方向に固設し、全ての核燃料貯蔵用ラックAを連結する。
このように核燃料貯蔵用ラックA1を吊り込んで整列配置すると同時に、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2が連結するため、第1実施形態と同様、従来のように連結板をピン結合する煩雑な作業を不要にし、係合受部21に係合部材22を上下方向T2から係合させるだけで(つまり、核燃料貯蔵用ラックA1を吊り下ろすだけで)、簡易に且つ効率的に核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士が連結される。このため、連結作業に伴う作業員への線量当量を抑制することができる。
また、係合受部21に係合部材22が係合して隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2が連結するため、大地震が発生した際に、貯蔵ピット2に貯蔵した各核燃料貯蔵用ラックAにロッキングが生じたり、核燃料貯蔵用ラックAがそれぞれ個別に応答して滑動したりすることが防止される。このため、貯蔵ピット2内で隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)同士が衝突することがなくなる。また、核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)のロッキングを防止することで、核燃料貯蔵用ラックAが貯蔵ピット2の側壁2bに衝突することもなくなる。
したがって、本実施形態の核燃料貯蔵用ラックの連結構造20及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法においては、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができ、先行して貯蔵ピット2内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラックA2の横に、他の核燃料貯蔵用ラックA1を吊り込んで整列配置すると同時に、係合部材22を係合受部21に上下方向T2から挿入して係合させ、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)同士を連結することが可能である。
これにより、大地震が発生した際に、貯蔵ピット2に貯蔵した各核燃料貯蔵用ラックAにロッキングが生じたり、貯蔵ピット2に貯蔵した複数の核燃料貯蔵用ラックAがそれぞれ個別に応答して滑動したりすることを防止でき、貯蔵ピット2内で隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)同士が衝突することを確実に防止できる。また、核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)のロッキングを防止することで、貯蔵ピット2の側壁や底面に衝突することを確実に防止できる。
また、従来のように連結板をピン結合する煩雑な作業を不要にし、係合受部21に係合部材22を上下方向T2から係合させるだけで、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2同士を連結することが可能である。これにより、簡易に且つ効率的に核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)同士を連結することができ、連結作業に伴う作業員への線量当量を抑制することが可能である。
もし必要ならば、核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)を連結させた状態から、一方の核燃料貯蔵用ラックA1を吊り上げることで容易に係合部材22と係合受部21との係合状態を解除することができ、容易に隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)の連結状態を解除することも可能である。
以上、本発明に係る核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法の第2実施形態について説明したが、本発明は上記の第2実施形態に限定されるものではなく、第1実施形態の変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、図10に示すように、係合受部21および係合部材22は、断面L字状部材を用いて形成されてもよい。また、上方から下方に向かうに従い漸次その幅が狭まるテーパー受部21bを備えて係合受部21の係合溝を形成し、このテーパー受部21bに係合するテーパー部22bを備えて係合部材22を形成するようにしてもよい。このように構成することで、第1実施形態と同様に、容易に係合部材22を係合受部21に上下方向T2から挿入して係合させることが可能である。
例えば、図10に示すように、係合受部21および係合部材22は、断面L字状部材を用いて形成されてもよい。また、上方から下方に向かうに従い漸次その幅が狭まるテーパー受部21bを備えて係合受部21の係合溝を形成し、このテーパー受部21bに係合するテーパー部22bを備えて係合部材22を形成するようにしてもよい。このように構成することで、第1実施形態と同様に、容易に係合部材22を係合受部21に上下方向T2から挿入して係合させることが可能である。
また、図11に示すように、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2に(核燃料貯蔵用ラックA1、A2のベースプレート4)に、係合受部21を互いに対向する外周部に沿って外側に延出して形成し、断面コ字状に形成した係合部材22を隣り合う核燃料貯蔵用ラックA1、A2の係合受部21に上方から挿入して係合させ、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1、A2)同士を連結するようにしてもよい。図示は省略するが、図20の係合受部31と同様に、係合受部21に係合孔を設け、ここに係合部材22の先端を挿入して係合してもよい。これらの場合においても、第1及び第2実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
次に、図12から図14を参照し、本発明の第3実施形態に係る核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法について説明する。本実施形態では、第1及び第2実施形態と同様の構成に対し同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
本実施形態の核燃料貯蔵用ラックの連結構造30は、図12から図14に示すように、係合受部31が断面ロ字状の部材、あるいは断面コ字状の部材を用いて形成されている。そして、係合受部31は、断面ロ字状部材の左右一対の側壁部の端部を核燃料貯蔵用ラックA(ベースプレート4やセル格納部8の支柱8a、横材8b)の外周部に繋げて固設されている。このとき、係合受部31は、係合孔が上下方向T2に配されるように固設されている。また、本実施形態では、このような係合受部31が核燃料貯蔵用ラックAの上下方向T2に複数段(本実施形態では2段)設けられ、上段および下段の係合受部31が上下方向T2に重なるように設けられている。
一方、係合部材32は、上端側が一体に繋がって下方に延びる4つの係合脚部32aを備えて十字状に形成されている。
そして、上記構成からなる本実施形態の核燃料貯蔵用ラックの連結構造30によって、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA同士を連結する際には、先行して貯蔵ピット2内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラックAの横に、新たな核燃料貯蔵用ラックAを吊り込んで整列配置する。また、このとき、4つの核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)が互いのコーナー部5を近接させて整列配置される。そして、このように4つの核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)を整列配置するとともに、各核燃料貯蔵用ラックAの上下一対の係合受部31の係合孔に、係合部材32の各係合脚部32aを上方から(上下方向T2に)挿入して係合させる。これにより、係合受部31に係合した係合部材32で隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士(互いに隣り合う4つの核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4))が連結する。
このように核燃料貯蔵用ラックAを吊り込んで整列配置するとともに係合部材32を上方から係合孔に差し込むことによって、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)が連結するため、第1及び第2実施形態と同様、従来のように連結板をピン結合する煩雑な作業を不要にし、係合受部31に係合部材32を上下方向T2から係合させるだけで、簡易に且つ効率的に核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)同士が連結される。このため、連結作業に伴う作業員への線量当量を抑制することができる。
また、係合受部31に係合部材32が係合して隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)が連結しているため、大地震が発生した際に、貯蔵ピット2に貯蔵した各核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)にロッキングが生じたり、核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)がそれぞれ個別に応答して滑動することが防止される。このため、貯蔵ピット2内で隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)同士が衝突することがなくなる。また、核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)のロッキングを防止することで、核燃料貯蔵用ラックAが貯蔵ピット2の側壁2bに衝突することもなくなる。
したがって、本実施形態の核燃料貯蔵用ラックの連結構造30及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法においては、第1及び第2実施形態と同様の作用効果を得ることができ、先行して貯蔵ピット2内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラックAの横に、他の核燃料貯蔵用ラックAを吊り込んで整列配置するとともに、係合部材32を係合受部31に上下方向T2から挿入して係合させ、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)同士を連結することが可能である。
これにより、大地震が発生した際に、貯蔵ピット2に貯蔵した各核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)にロッキングが生じたり、複数の核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)がそれぞれ個別に応答して滑動したりすることを防止でき、貯蔵ピット2内で隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)ク同士が衝突することを確実に防止できる。また、核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)のロッキングを防止することで、貯蔵ピット2の側壁や底面に衝突することを確実に防止できる。
また、従来のように連結板をピン結合する煩雑な作業を不要にし、係合受部31に係合部材32を上下方向T2から係合させるだけで、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)同士を連結することが可能である。これにより、簡易に且つ効率的に核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)同士を連結することができ、連結作業に伴う作業員への線量当量を抑制することができる。
また、一つの係合部材32を上方から各核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)の係合受部31に挿入して係合させることで、4つの核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)を一度に連結することが可能である。もし必要ならば、核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)を連結させた状態から、係合部材32の係合脚部32aを係合受部31から引き抜くことで、容易に隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)の連結状態を解除することも可能である。
さらに、係合受部31が上下方向T2に複数段設けられていることにより、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)を上下方向T2の複数個所で連結することが可能であり、より強固に隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)同士を連結することが可能である。
以上、本発明に係る核燃料貯蔵用ラックの連結構造及び核燃料貯蔵用ラックの連結方法の第3実施形態について説明したが、本発明は上記の第3実施形態に限定されるものではなく、第1及び第2実施形態の変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、係合部材32が4つの係合脚部32aを有しているが、係合脚部32aの数を限定する必要はない。例えば図15、図16、図18に示すように、十字状の係合部材32の各方向(4方向)にそれぞれ2つずつの係合脚部(計8本の係合脚部)32aを備えて係合部材32を形成してもよい。そして、この場合には、各係合脚部32aが上方から挿入して係合する係合受部31を各核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)に設けておくことにより(係合受部31を各核燃料貯蔵用ラックA(A1~A2)の各段に2つずつ設けておくことにより)、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)同士を連結することが可能である。このように本実施形態よりも多くの係合脚部32aを備えて係合部材32を形成することで、核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)同士をより強固に連結することが可能である。
例えば、本実施形態では、係合部材32が4つの係合脚部32aを有しているが、係合脚部32aの数を限定する必要はない。例えば図15、図16、図18に示すように、十字状の係合部材32の各方向(4方向)にそれぞれ2つずつの係合脚部(計8本の係合脚部)32aを備えて係合部材32を形成してもよい。そして、この場合には、各係合脚部32aが上方から挿入して係合する係合受部31を各核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)に設けておくことにより(係合受部31を各核燃料貯蔵用ラックA(A1~A2)の各段に2つずつ設けておくことにより)、隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)同士を連結することが可能である。このように本実施形態よりも多くの係合脚部32aを備えて係合部材32を形成することで、核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)同士をより強固に連結することが可能である。
図19から図21に示すように、段毎に係合部材32を係合受部31に挿入して係合させるようにしてもよく、このようにすることで隣り合う核燃料貯蔵用ラックA(A1~A4)同士をさらに強固に連結することが可能である。なお、この場合には、図19及び図21に示すように、下段の係合部材32(32b)の係合脚部32aが係合する下段用係合受部31(31a)を、上段の係合部材32(32c)の係合脚部32aが係合する上段用係合受部31(31b)よりも互いに近接するコーナー部5に対して外側にずらしておくことにより、下段の係合部材32(32b)を上下方向T2に挿入して係合させることができる。さらに、図17に示すように、図16の係合部材32を4分割した係合部材32dとしてもよい。
作業員への被曝防止対策が講じられている場合には、図22に示すように、係合受部31とこの係合受部31とに係合させた係合部材32(係合孔に挿入して係合させた係合脚部32a)を押しボルトなどのボルト33で固定するようにしてもよい。
第1から第3実施形態に示した核燃料貯蔵用ラックの連結構造10、20、30を適宜選択的に併用して、隣り合う核燃料貯蔵用ラックAを連結するようにしてもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
本発明は、核燃料集合体を収納した状態で貯蔵ピット内の水中に整列配置して貯蔵される複数の核燃料貯蔵用ラックを連結するための核燃料貯蔵用ラックの連結構造であって、前記核燃料貯蔵用ラックの外周部側に設けられ、少なくとも上方に開口した係合孔あるいは係合溝を有する係合受部を備え、前記隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士が、係合部材を前記係合受部に上下方向から挿入して係合させることにより連結される核燃料貯蔵用ラックの連結構造に関する。
本発明によれば、貯蔵ピットの水中に貯蔵する核燃料貯蔵用ラック同士を簡易に且つ効率的に連結させることができる。
本発明によれば、貯蔵ピットの水中に貯蔵する核燃料貯蔵用ラック同士を簡易に且つ効率的に連結させることができる。
1…従来の核燃料貯蔵用ラック、
2…貯蔵ピット、
2a…底面(底盤)、
2b…側壁、
3…核燃料貯蔵施設、
4…ベースプレート、
4a…上面、
4b…下面、
5…コーナー部、
6…支持脚部、
7…鉛直セル(ラックセル)、
8…セル格納部、
8a…支柱、
8b…横材、
8c…斜材(ステー)、
8d…外周板、
10…核燃料貯蔵用ラックの連結構造、
11…係合受部、
11a…係止受部、
11b…テーパー受部、
12…係合部材、
12a…係止部、
12b…テーパー部、
20…核燃料貯蔵用ラックの連結構造、
21…係合受部、
21a…側壁部、
22…係合部材、
22a…側壁部、
30…核燃料貯蔵用ラックの連結構造、
31…係合受部、
31a…下段用係合受部、
31b…上段用係合受部、
32…係合部材、
32a…係合脚部、
32b…下段の係合部材、
32c…上段の係合部材、
32d…係合部材、
33…ボルト、
A,A1,A2,A3,A4…核燃料貯蔵用ラック
2…貯蔵ピット、
2a…底面(底盤)、
2b…側壁、
3…核燃料貯蔵施設、
4…ベースプレート、
4a…上面、
4b…下面、
5…コーナー部、
6…支持脚部、
7…鉛直セル(ラックセル)、
8…セル格納部、
8a…支柱、
8b…横材、
8c…斜材(ステー)、
8d…外周板、
10…核燃料貯蔵用ラックの連結構造、
11…係合受部、
11a…係止受部、
11b…テーパー受部、
12…係合部材、
12a…係止部、
12b…テーパー部、
20…核燃料貯蔵用ラックの連結構造、
21…係合受部、
21a…側壁部、
22…係合部材、
22a…側壁部、
30…核燃料貯蔵用ラックの連結構造、
31…係合受部、
31a…下段用係合受部、
31b…上段用係合受部、
32…係合部材、
32a…係合脚部、
32b…下段の係合部材、
32c…上段の係合部材、
32d…係合部材、
33…ボルト、
A,A1,A2,A3,A4…核燃料貯蔵用ラック
Claims (8)
- 核燃料集合体を収納した状態で貯蔵ピット内の水中に整列配置して貯蔵される複数の核燃料貯蔵用ラックを連結するための核燃料貯蔵用ラックの連結構造であって、
前記核燃料貯蔵用ラックの外周部側に設けられ、少なくとも上方に開口した係合孔あるいは係合溝を有する係合受部を備え、
前記隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士が、係合部材を前記係合受部に上下方向から挿入して係合させることにより連結される核燃料貯蔵用ラックの連結構造。 - 請求項1記載の核燃料貯蔵用ラックの連結構造であって、
前記係合部材が、その一端を前記隣り合う核燃料貯蔵用ラックの一方の核燃料貯蔵用ラックの外周部に固定されて前記核燃料貯蔵用ラックの外側に突設されている核燃料貯蔵用ラックの連結構造。 - 請求項1または請求項2に記載の核燃料貯蔵用ラックの連結構造であって、
前記隣り合う核燃料貯蔵用ラックにそれぞれ前記係合受部が設けられ、
前記係合部材の一端が、一方の核燃料貯蔵用ラックの前記係合受部に係合され、前記係合部材の他端が、他方の核燃料貯蔵用ラックの前記係合受部に係合されている核燃料貯蔵用ラックの連結構造。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックの連結構造であって、
前記係合孔あるいは前記係合溝は、前記核燃料貯蔵用ラックの横方向外側から内側に向かうに従い漸次その幅が拡がる係止受部を有し、
前記係合部材は、前記係止受部に係合して係止される係止部を有している核燃料貯蔵用ラックの連結構造。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックの連結構造であって、
前記係合孔あるいは前記係合溝は、上方から下方に向かうに従い漸次その幅が狭まるテーパー受部を有し、
前記係合部材は、前記テーパー受部に係合するテーパー部を有している核燃料貯蔵用ラックの連結構造。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックの連結構造であって、
前記複数の核燃料貯蔵用ラックはそれぞれ方形箱状に形成され、互いのコーナー部を近接させるように整列配置され、
前記係合部材は、それぞれの上端が一体に繋がって下方に延びる複数の係合脚部を有し、
互いのコーナー部を近接させて配置される前記核燃料貯蔵用ラックのそれぞれの前記係合受部に、前記係合部材の係合脚部を挿入して係合させることにより、前記係合部材を介して前記隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士が連結される核燃料貯蔵用ラックの連結構造。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックの連結構造であって、
前記核燃料貯蔵用ラックに、前記係合受部が上下方向に複数段設けられている核燃料貯蔵用ラックの連結構造。 - 核燃料集合体を収納した状態で貯蔵ピット内の水中に整列配置して貯蔵される複数の核燃料貯蔵用ラックを連結する方法であって、
複数の核燃料貯蔵用ラックの連結構造として請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の核燃料貯蔵用ラックの連結構造が用いられ、
先行して前記貯蔵ピット内に貯蔵された核燃料貯蔵用ラックの横に、他の核燃料貯蔵用ラックを吊り込んで整列配置し、
前記係合部材を前記係合受部に上下方向から挿入して係合させ、隣り合う核燃料貯蔵用ラック同士を連結する核燃料貯蔵用ラックの連結方法。
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