(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、
原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、
前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、
前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、
前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、
前記ブリッジ脚部の下面に設けられ、前記ブリッジ車輪を通る前記ブリッジ用レールの長手方向に沿った軸線の両側に配置され、当該ブリッジ用レールに摺動自在な下面を有するスライド部と、を備え、
前記スライド部の前記下面は、前記軸線から離れる方向に向かって下降するように傾斜し、
前記スライド部は、前記ブリッジ車輪とは別体に形成されていることを特徴とする燃料交換機。
【請求項２】
前記スライド部の前記下面は、前記ブリッジ車輪側において、当該ブリッジ車輪の下端よりも高い位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料交換機。
【請求項３】
前記ブリッジ脚部にトリガー部材を介して取り付けられ、前記ブリッジ用レールの側面に転動自在なレール用ローラを更に備え、
前記トリガー部材は、前記ブリッジ用レールの長手方向に直交する略水平方向に所定値以上の力が負荷された場合に、前記ブリッジ用脚部から取り外されることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料交換機。
【請求項４】
前記ブリッジ脚部の側方に設けられ、当該ブリッジ脚部の側面に当接自在な当接面を有する床側固定部を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料交換機。
【請求項５】
前記ブリッジ脚部の側方に設けられ、前記ブリッジ用レールの長手方向に沿って延びるガイド部材と、
前記ブリッジ脚部と前記ガイド部材との間に介在され、前記ブリッジ用レールの長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収機構と、を更に備え、
前記力吸収機構は、前記ブリッジ脚部に取り付けられた脚部側端部と、前記ガイド部材に摺動自在なガイド側端部と、当該脚部側端部と当該ガイド側端部との間に連結され、前記ブリッジ用レールの長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収部とを有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料交換機。
【請求項６】
前記ガイド部材は、略水平に形成された水平ガイド面と、略垂直に形成された垂直ガイド面とを有し、
前記力吸収機構の前記ガイド側端部は、前記ガイド部材の前記水平ガイド面および前記垂直ガイド面に摺動自在であることを特徴とする請求項５に記載の燃料交換機。
【請求項７】
前記力吸収機構の前記ガイド側端部は、前記ガイド部材に転動自在なガイド用ローラを有していることを特徴とする請求項５に記載の燃料交換機。
【請求項８】
前記ガイド部材は、略水平に形成された水平ガイド面と、当該水平ガイド面に連結され、略垂直に形成された垂直ガイド面とを有し、
前記力吸収機構の前記ガイド側端部は、前記ガイド部材の前記水平ガイド面および前記垂直ガイド面に転動自在であることを特徴とする請求項７に記載の燃料交換機。
【請求項９】
前記ガイド部材は、略垂直に形成された垂直ガイド面を有し、
前記力吸収機構の前記ガイド用ローラは、その回転面が略水平となるように配置されて、前記ガイド部材の前記垂直ガイド面に転動自在になっていることを特徴とする請求項７に記載の燃料交換機。
【請求項１０】
前記力吸収機構の前記ガイド側端部は、前記ガイド部材の前記垂直ガイド面に対して離間していることを特徴とする請求項６、８、または９に記載の燃料交換機。
【請求項１１】
前記ガイド部材は、略垂直に延びる垂直プレートを有し、
前記力吸収機構の前記ガイド側端部は、前記垂直プレートの両面に摺動自在な一対の摺動面を有していることを特徴とする請求項５に記載の燃料交換機。
【請求項１２】
前記力吸収部は、コイルバネ、積層ゴム、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有していることを特徴とする請求項５乃至１１のいずれかに記載の燃料交換機。
【請求項１３】
前記力吸収部は、ダンパを有していることを特徴とする請求項５乃至１２のいずれかに記載の燃料交換機。
【請求項１４】
原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、
原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、
前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、
前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、
前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、
前記ブリッジ脚部の下面に設けられ、前記ブリッジ車輪を通る前記ブリッジ用レールの長手方向に沿った軸線の両側に配置され、当該ブリッジ用レールに摺動自在な下面を有するスライド部と、を備え、
前記スライド部の前記下面は、前記軸線から離れる方向に向かって下降するように傾斜し、
前記スライド部の前記下面は、前記ブリッジ車輪側において、当該ブリッジ車輪の下端よりも高い位置に配置されていることを特徴とする燃料交換機。
【請求項１５】
原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、
原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、
前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、
前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、
前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、
前記ブリッジ脚部の下面に設けられ、前記ブリッジ車輪を通る前記ブリッジ用レールの長手方向に沿った軸線の両側に配置され、当該ブリッジ用レールに摺動自在な下面を有するスライド部と、
前記ブリッジ脚部にトリガー部材を介して取り付けられ、前記ブリッジ用レールの側面に転動自在なレール用ローラと、を備え、
前記スライド部の前記下面は、前記軸線から離れる方向に向かって下降するように傾斜し、
前記トリガー部材は、前記ブリッジ用レールの長手方向に直交する略水平方向に所定値以上の力が負荷された場合に、前記ブリッジ用脚部から取り外されることを特徴とする燃料交換機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉施設の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より燃料交換機は、地震が発生した時に、燃料交換機が転倒すること、および燃料交換機の車輪が脱輪することを防止するための構造を有している。例えば、燃料交換機は、地震が発生した時に、爪状の形状を有した部品をレールに当接させることにより、燃料交換機が転倒することおよび車輪が脱輪することを防止する構造を有している（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
また、燃料交換機のブリッジ用レールに沿って設けられたガイドプレートと、ブリッジ脚部に設けられた緩衝部材とを有する燃料交換機が知られている（例えば、特許文献３参照）。このような燃料交換機においては、地震が発生した時、ブリッジ脚部が緩衝部材を介してガイドプレートに支持されるようになっており、ガイドプレートにブリッジ脚部が当接する際の衝撃を緩衝させると共に、燃料交換機が転倒することおよび車輪が脱輪することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−７１８９４号公報
【特許文献２】特許第３４５６９００号公報
【特許文献３】特開２００９−８６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、原子炉発電施設に関する耐震設計審査指針が改定された。また、兵庫県南部地震や中越沖地震など近年の地震被害の知見から、原子炉施設には耐震性の更なる向上の要求が高まっている。さらに、今後新規に設置する燃料交換機だけでなく、既に設置されている既設の燃料交換機についても、この改定された耐震設計審査指針だけでなく、従来の設計用地震動を大幅に超えた地震動レベルでの耐震性能が求められている。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、耐震性能を向上することができる燃料交換機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１の解決手段として、原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、前記ブリッジ脚部の下面に設けられ、前記ブリッジ車輪を通る前記ブリッジ用レールの長手方向に沿った軸線の両側に配置され、当該ブリッジ用レールに摺動自在な下面を有するスライド部と、を備え、前記スライド部の前記下面は、前記軸線から離れる方向に向かって下降するように傾斜していることを特徴とする燃料交換機を提供する。
【０００８】
なお、上述した第１の解決手段において、前記スライド部の前記下面は、前記ブリッジ車輪側において、当該ブリッジ車輪の下端よりも高い位置に配置されているようにしてもよい。
【０００９】
また、上述した第１の解決手段において、前記ブリッジ脚部にトリガー部材を介して取り付けられ、前記ブリッジ用レールの側面に転動自在なレール用ローラを更に備え、前記トリガー部材は、前記ブリッジ用レールの長手方向に直交する略水平方向に所定値以上の力が負荷された場合に、前記ブリッジ用脚部から取り外されるようにしてもよい。
【００１０】
また、上述した第１の解決手段において、前記ブリッジ脚部の側方に設けられ、当該ブリッジ脚部の側面に当接自在な当接面を有する床側固定部を更に備えるようにしてもよい。
【００１１】
また、上述した第１の解決手段において、前記ブリッジ脚部の側方に設けられ、前記ブリッジ用レールの長手方向に沿って延びるガイド部材と、前記ブリッジ脚部と前記ガイド部材との間に介在され、前記ブリッジ用レールの長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収機構と、を更に備え、前記力吸収機構は、前記ブリッジ脚部に取り付けられた脚部側端部と、前記ガイド部材に摺動自在なガイド側端部と、当該脚部側端部と当該ガイド側端部との間に連結され、前記ブリッジ用レールの長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収部とを有しているようにしてもよい。
【００１２】
また、上述した第１の解決手段において、前記ガイド部材は、略水平に形成された水平ガイド面と、略垂直に形成された垂直ガイド面とを有し、前記力吸収機構の前記ガイド側端部は、前記ガイド部材の前記水平ガイド面および前記垂直ガイド面に摺動自在であるようにしてもよい。
【００１３】
また、上述した第１の解決手段において、前記力吸収機構の前記ガイド側端部は、前記ガイド部材に転動自在なガイド用ローラを有しているようにしてもよい。
【００１４】
また、上述した第１の解決手段において、前記ガイド部材は、略水平に形成された水平ガイド面と、当該水平ガイド面に連結され、略垂直に形成された垂直ガイド面とを有し、前記力吸収機構の前記ガイド側端部は、前記ガイド部材の前記水平ガイド面および前記垂直ガイド面に転動自在であるようにしてもよい。
【００１５】
また、上述した第１の解決手段において、前記ガイド部材は、略垂直に形成された垂直ガイド面を有し、前記力吸収機構の前記ガイド用ローラは、その回転面が略水平となるように配置されて、前記ガイド部材の前記垂直ガイド面に転動自在になっているようにしてもよい。
【００１６】
また、上述した第１の解決手段において、前記力吸収機構の前記ガイド側端部は、前記ガイド部材の前記垂直ガイド面に対して離間しているようにしてもよい。
【００１７】
また、上述した第１の解決手段において、前記ガイド部材は、略垂直に延びる垂直プレートを有し、前記力吸収機構の前記ガイド側端部は、前記垂直プレートの両面に摺動自在な一対の摺動面を有しているようにしてもよい。
【００１８】
また、上述した第１の解決手段において、前記力吸収部は、コイルバネ、積層ゴム、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有しているようにしてもよい。
【００１９】
また、上述した第１の解決手段において、前記力吸収部は、ダンパを有しているようにしてもよい。
【００２０】
本発明は、第２の解決手段として、原子炉用の燃料棒の挿入または引き出しを行う燃料交換機において、原子炉用の燃料棒が収納された原子炉プール周囲の床上に設置されたブリッジ用レールと、前記ブリッジ用レール上を走行するブリッジ車輪と、当該ブリッジ車輪を回転自在に保持するブリッジ脚部とを有するブリッジと、前記ブリッジ上を、前記ブリッジ用レールと直交する方向に走行するトロリと、前記トロリに設けられ、燃料棒の挿入または引き出し操作を行うつかみ具と、前記ブリッジ脚部の側方に設けられ、前記ブリッジ用レールの長手方向に沿って延びるガイド部材と、前記ブリッジ脚部と前記ガイド部材との間に介在され、前記ブリッジ用レールの長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収機構と、を備え、前記力吸収機構は、前記ブリッジ脚部に取り付けられた脚部側端部と、前記ガイド部材に摺動自在なガイド側端部と、当該脚部側端部と当該ガイド側端部との間に連結され、前記ブリッジ用レールの長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収部とを有していることを特徴とする燃料交換機を提供する。
【００２１】
なお、上述した第２の解決手段において、前記ブリッジ車輪は、前記ブリッジ用レールの幅より広い幅を有しているようにしてもよい。
【００２２】
また、上述した第２の解決手段において、前記ガイド部材は、略垂直に延びる垂直プレートを有し、前記力吸収機構の前記ガイド側端部は、前記垂直プレートの両面に摺動自在な一対の摺動面を有しているようにしてもよい。
【００２３】
また、上述した第２の解決手段において、前記力吸収部は、コイルバネ、積層ゴム、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックを有しているようにしてもよい。
【００２４】
また、上述した第２の解決手段において、前記力吸収部は、ダンパを有しているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、燃料交換機の耐震性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機の全体構成を示す上面図。図１（ｂ）は、図１（ａ）の正面図。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機を示す側面図。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機を示す正面図。
【図５】図５は、図２において、略水平方向の変位が生じた状態を示す図。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態における燃料交換機を示す側面図。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態における燃料交換機を示す正面図。
【図９】図９は、本発明の第３の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図１１】図１１は、本発明の第５の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図１２】図１２は、本発明の第６の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図１３】図１３は、本発明の第７の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図１４】図１４は、本発明の第８の実施の形態における燃料交換機のブリッジ脚部周囲の構成を示す断面図。
【図１５】図１５は、本発明の第８の実施の形態における燃料交換機を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態における燃料交換機について説明する。ここで、燃料交換機は、原子炉用の燃料の挿入または引き出しを行うためのものである。
【００２８】
第１の実施の形態
まず、図１乃至図５を用いて、本発明の第１の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００２９】
図１（ａ）、（ｂ）および図２に示すように、燃料交換機１は、原子炉用の燃料が収納された原子炉プール２の周囲の床３上に設置されたブリッジ用レール１０と、ブリッジ用レール１０上を走行可能なブリッジ２０とを備えている。このうち、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上を走行するブリッジ車輪２１と、ブリッジ車輪２１を回転自在に保持する一対のブリッジ脚部２２とを有している。ブリッジ脚部２２は、図３に示すように、ブリッジ用レール１０の長手方向（ブリッジ２０の走行方向）に延びており、各ブリッジ脚部２２に２つのブリッジ車輪２１が保持されている。また、ブリッジ脚部２２は、図２に示すように、矩形状の断面を有している。
【００３０】
図１に示すように、ブリッジ２０の上面には、ブリッジ用レール１０と直交する方向に延びるトロリ用レール３０が設けられ、トロリ用レール３０上には、トロリ用レール３０上を走行するトロリ車輪３１（図３参照）を有するトロリ３２が設けられている。また、トロリ３２には、燃料棒（図示せず）の挿入または引き出し操作を行うつかみ具３３が設けられている。
【００３１】
このような燃料交換機１は、原子炉プール２に収納されている任意の燃料棒を挿入または引き出しするため、原子炉プール２の上方を跨ぐように設置されている。
【００３２】
図２に示すように、燃料交換機１が設置される床３にはＴ形鋼１１が埋設され、このＴ形鋼１１は、床３に埋め込まれた埋め込みアンカ１２に対してアンカボルト７１（図示しない）で固定されている。Ｔ形鋼１１には、レールクリップ１３を介してクリップボルト１４によりブリッジ用レール１０が固定されている。このようにして、ブリッジ用レール１０は、床３に対して堅固に固定されている。
【００３３】
ブリッジ脚部２２の下面２２ｂにおいて、ブリッジ車輪２１を通るブリッジ用レール１０の長手方向に沿った軸線（２つのブリッジ車輪２１を通る軸線）の両側に、ブリッジ用レール１０に摺動自在な下面４０ａを有するスライドプレート（スライド部）４０が設けられている。なお、本実施の形態においては、図３にも示されているように、スライドプレート４０は、ブリッジ車輪２１の両側（すなわち、ブリッジ用レール１０の長手方向に関してブリッジ車輪２１に対応する位置）に設けられているが、このことに限られることはなく、スライドプレート４０は、ブリッジ車輪２１に対して、ブリッジ用レール１０の長手方向にずれた位置に配置されるようにしても良い。
【００３４】
スライドプレート４０の下面４０ａは、上述した軸線から離れる方向に向かって下降するように傾斜している。また、スライドプレート４０の下面４０ａは、ブリッジ車輪２１の側（近位側）において、このブリッジ車輪２１の下端よりも高い位置に配置されていると共に、ブリッジ車輪２１とは反対側（遠位側）において、ブリッジ車輪２１の下端よりも低い位置に配置されている。
【００３５】
図３に示すように、ブリッジ脚部２２の両端部（ブリッジ２０の走行方向の前端部および後端部）に、ブリッジ用レール１０の側面１０ａに転動自在なレール用ローラ５０が取り付けられている。このレール用ローラ５０がブリッジ用レール１０の側面１０ａを転動することにより、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０の長手方向に直交する方向に移動することを拘束され、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０上を案内されて走行するようになっている。また、各レール用ローラ５０は、サポート５１を介してブリッジ脚部２２の両端部にそれぞれ保持されている。サポート５１は、トリガーピン５２を介してブリッジ脚部２２の両端部に取り付けられている。このトリガーピン５２は、通常運転時には、レール用ローラ５０およびサポート５１をブリッジ脚部２２の両端部に保持するようになっているが、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する略水平方向に所定値以上の力（例えば、地震力）が負荷された場合、ブリッジ脚部２２から取り外されるようになっている。
【００３６】
図２および図４に示すように、ブリッジ脚部２２の側方（外側）には、ブリッジ脚部２２の側面２２ａに当接自在な当接面６０ａを有する床側固定部６０が設けられている。この床側固定部６０は、ブリッジ用レール１０の長手方向に沿って延びており、床３にアンカボルト６１を用いて固定されている。
【００３７】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００３８】
まず、燃料交換機１の通常運転について説明する。
【００３９】
通常運転時には、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ブリッジ用レール１０上において、ブリッジ車輪２１を回転駆動させてブリッジ２０を走行させ、ブリッジ２０が所望の位置に到達した後、ブリッジ２０を停止させる。この間、トリガーピン５２はブリッジ脚部２２から外れることなく、レール用ローラ５０はブリッジ脚部２２に保持されている。また、スライドプレート４０の下面４０ａは、ブリッジ車輪２１の側において、ブリッジ車輪２１の下端よりも高い位置に配置されているため、スライドプレート４０はブリッジ用レール１０に接触していない。このことにより、ブリッジ車輪２１がレール用ローラ５０により案内され、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上をスムースに走行することができる。
【００４０】
また、トロリ用レール３０上において、トロリ車輪３１を回転駆動させてトロリ３２を走行させ、トロリ３２が所望の位置に到達した後、トロリ３２を停止させる。
【００４１】
このようにして、トロリ３２に設けられたつかみ具３３を、原子炉プール２に複数収納されている燃料棒のうち所望の燃料棒の上方位置に配置させることができる。その後、つかみ具３３を用いて燃料棒の挿入または引き出しを行うことができる。
【００４２】
次に、このような燃料交換機１において、地震が発生し、燃料交換機１に、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する略水平方向の地震力が負荷される場合について説明する。
【００４３】
この場合、まず、この方向の地震力が所定値以上であると、レール用ローラ５０を保持していたトリガーピン５２が、ブリッジ脚部２２の両端部から外れる。このことにより、ブリッジ車輪２１は、レール用ローラ５０による拘束力から解放される。
【００４４】
トリガーピン５２が外れると、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して、略水平方向（ここでは、一例として、図２、図４、および図５において左方向とする）に相対変位する。この場合、一対のブリッジ脚部２２のうち一方（図４の左側）のブリッジ脚部２２が、原子炉プール２から離れる方向に移動すると共に、他方（図４の右側）のブリッジ脚部２２は、原子炉プール２側に移動する。このことにより、ブリッジ脚部２２に保持されたブリッジ車輪２１は、ブリッジ用レール１０上を横滑りする。
【００４５】
ブリッジ脚部２２が、所定距離、相対変位すると、図５に示すように、この一方のブリッジ脚部２２に保持されているブリッジ車輪２１が、ブリッジ用レール１０から外れ、ブリッジ用レール１０上を、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂの内側（原子炉プール２の側）に設けられたスライドプレート４０の下面４０ａが摺動して横滑りする。なお、この間、他方のブリッジ脚部２２においても同様にして、スライドプレート４０の下面４０ａがブリッジ用レール１０上を摺動して横滑りする。この場合、ブリッジ２０の荷重は、スライドプレート４０により支持される。
【００４６】
負荷される地震力が大きい場合には、ブリッジ脚部２２がさらに相対変位し、ブリッジ脚部２２の側面２２ａが、床側固定部６０の当接面６０ａに当接する。このことにより、ブリッジ車輪２１が、スライドプレート４０の下面４０ａから外れることを防止することができる。
【００４７】
ところで、燃料交換機１に、ブリッジ用レール１０の長手方向に地震力が負荷される場合、ブリッジ車輪２１は、ブリッジ用レール１０上を、その長手方向に自由に滑ることができる。このことにより、ブリッジ用レール１０の長手方向においても燃料交換機１に負荷される地震力を低減することができる。
【００４８】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じ、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０上を横滑りする。ここで、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から外れた場合には、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂに設けられたスライドプレート４０の下面４０ａが、ブリッジ用レール１０上を摺動して横滑りする。このことにより、ブリッジ２０およびトロリ３２に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。また、スライドプレート４０の下面４０ａが、ブリッジ用レール１０上を摺動するため、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から外れる際に、ブリッジ２０およびトロリ３２に衝撃が加えられることを抑制することができる。
【００４９】
また、本実施の形態によれば、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂにスライドプレート４０を取り付けると共に、ブリッジ脚部２２の側方に床側固定部６０を設けることにより、燃料交換機１の耐震性能を向上させている。このようなスライドプレート４０および床側固定部６０は、既設の燃料交換機１に低コストで容易に設置可能である。このため、新設の燃料交換機１だけでなく、既設の燃料交換機１についても耐震性能を低コストで容易に向上させることができる。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂに設けられたスライドプレート４０の下面４０ａは、ブリッジ車輪２１から離れる方向に向かって下降するように傾斜しているため、ブリッジ脚部２２の略水平方向の相対変位を抑制することができる。また、スライドプレート４０を、ブリッジ車輪２１をブリッジ用レール１０上に戻すためのガイドとして機能させることができ、地震後の復旧作業を容易に行うことができる。
【００５１】
さらに、本実施の形態によれば、負荷される地震力が大きい場合には、ブリッジ脚部２２の側方に設けられた床側固定部６０の当接面６０ａに、ブリッジ脚部２２の側面２２ａが当接する。このことにより、ブリッジ脚部２２を確実に保持することができ、スライドプレート４０の下面４０ａが、ブリッジ用レール１０から外れることを防止することができる。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、床側固定部６０がブリッジ脚部２２の外側（原子炉プール２とは反対側）に設けられている例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、床側固定部６０は、ブリッジ脚部２２の内側（原子炉プール２の側）に設けられるようにしても良い。さらには、床側固定部６０を、ブリッジ脚部２２の外側および内側に設けるようにしても良い。この場合、ブリッジ脚部２２を、より一層確実に保持することができる。
【００５３】
また、本実施の形態においては、ブリッジ脚部２２の側面２２ａと床側固定部６０の当接面６０ａとの間に、ウレタンパッド等の緩衝部材（図示せず）を介在させても良い。この場合、緩衝部材は、ブリッジ脚部２２の側面２２ａ、または床側固定部６０の当接面６０ａの少なくとも一方に取り付ければ良い。
【００５４】
第２の実施の形態
次に、図６乃至図８により、本発明の第２の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００５５】
図６乃至図８に示す第２の実施の形態における燃料交換機において、ブリッジ脚部に、ブリッジ用レールの長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収機構が設けられている点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図６乃至図８において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５６】
図６に示すように、ブリッジ脚部２２の側方（外側）に、ブリッジ用レール１０の長手方向に沿って延びるガイド部材７０が設けられている。このガイド部材７０は、床３にアンカボルト７１を用いて固定されている。また、ガイド部材７０は、略水平に形成された水平ガイド面７０ａと、この水平ガイド面７０ａに連結され、略垂直に形成された垂直ガイド面７０ｂとを有している。
【００５７】
ブリッジ脚部２２とガイド部材７０との間には、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収機構８０が介在されている。この力吸収機構８０は、ブリッジ脚部２２に揺動自在に取り付けられた脚部側端部８１と、矩形状に形成され、ガイド部材７０の水平ガイド面７０ａおよび垂直ガイド面７０ｂに摺動自在なガイド側端部８２とを有している。このうち、脚部側端部８１は、ブリッジ脚部にピン８３を用いて取り付けられている。
【００５８】
脚部側端部８１とガイド側端部８２との間には、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収部８４が連結されている。この力吸収部８４は、オイルダンパ８５と、コイルバネ８６とを有している。このうちオイルダンパ８５は、脚部側端部８１に連結されたダンパ本体８５ａと、ダンパ本体８５ａから延びるピストンロッド８５ｂとを含んでいる。ピストンロッド８５ｂの先端部に、ピン８７を用いてガイド側端部８２が取り付けられており、ガイド側端部８２は、ピストンロッド８５ｂに対して揺動自在になっている。
【００５９】
オイルダンパ８５のダンパ本体８５ａに、第１バネ取付部材８８が固定され、ピストンロッド８５ｂに、第２バネ取付部材８９が固定され、コイルバネ８６は、第１バネ取付部材８８と第２バネ取付部材８９との間に連結されている。このコイルバネ８６は、通常運転時において、圧縮されるように取り付けられている。このことにより、脚部側端部８１がブリッジ脚部２２に揺動自在であると共にガイド側端部８２がオイルダンパ８５のピストンロッド８５ｂに揺動自在であることとあわせて、ガイド側端部８２がガイド部材７０の水平ガイド面７０ａおよび垂直ガイド面７０ｂに当接するようになっている。
【００６０】
力吸収機構８０は、図７に示すように、ブリッジ脚部２２の両端部（ブリッジ２０の走行方向の前端部および後端部）に取り付けられている。なお、図７においては、力吸収機構８０を簡略化して示している。また、図８に示すように、本実施の形態においては、ガイド部材７０がブリッジ脚部２２の外側にそれぞれ設けられており、各ガイド部材７０に対応するように力吸収機構８０は、対称的に設けられている。
【００６１】
図７に示すように、本実施の形態におけるスライドプレート４０は、ブリッジ車輪と力吸収機構８０との間に配置されている。
【００６２】
このような燃料交換機１における通常運転時にブリッジ２０が走行する際、ガイド側端部８２は、床３に設けられたガイド部材７０の水平ガイド面７０ａおよび垂直ガイド面７０ｂに摺動する。このことにより、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上をスムースに走行することができる。
【００６３】
一方、略水平方向の地震力が負荷される場合、トリガーピン５２（図３参照）が外されると、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向（例えば、図６および図８において左方向）に相対変位する。この場合、一対のブリッジ脚部２２のうち一方（図８の左側）のブリッジ脚部２２が、原子炉プール２から離れる方向に移動すると共に、他方（図８の右側）のブリッジ脚部２２は、原子炉プール２側に移動する。
【００６４】
ブリッジ脚部２２が、所定距離、相対変位すると、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から外れ、ブリッジ用レール１０上を、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂに設けられたスライドプレート４０の下面４０ａが摺動して横滑りする。この間、この一方のブリッジ脚部２２に設けられた力吸収機構８０のガイド側端部８２がガイド部材７０の水平ガイド面７０ａおよび垂直ガイド面７０ｂに当接していることにより、力吸収機構８０のオイルダンパ８５による減衰作用とコイルバネ８６による弾性作用とにより略水平方向の地震力を吸収することができる。
【００６５】
なお、略水平方向の地震力が、図６および図８における右方向に負荷される場合には、図８に示す他方（右側）のブリッジ脚部２２に設けられた力吸収機構８０が、略水平方向の地震力を吸収することができる。
【００６６】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じるが、力吸収機構８０のガイド側端部８２が、床３に設けられたガイド部材７０の水平ガイド面７０ａおよび垂直ガイド面７０ｂに当接し、力吸収機構８０のオイルダンパ８５の減衰作用およびコイルバネ８６の弾性作用により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ２０およびトロリ３２に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂにスライドプレート４０を取り付けると共に、ブリッジ脚部２２の側方にガイド部材７０を設け、さらに、ブリッジ脚部２２とガイド部材７０との間に力吸収機構８０を介在させることにより、燃料交換機１の耐震性能を向上させている。このようなスライドプレート４０、ガイド部材７０、および力吸収機構８０は、既設の燃料交換機１に低コストで容易に設置可能である。このため、新設の燃料交換機１だけでなく、既設の燃料交換機１についても耐震性能を低コストで容易に向上させることができる。
【００６８】
また、本実施の形態によれば、力吸収機構８０のオイルダンパ８５の減衰係数、またはコイルバネ８６のバネ定数を大きくすることにより、ブリッジ脚部２２の略水平方向の相対変位を抑制することができる。また、コイルバネ８６のバネ定数と燃料交換機１全体の質量とによって定められる固有振動数を地震動の主要成分となる周波数より低くするようにコイルバネ８６のバネ定数を設定することにより、地震動が燃料交換機１へ伝達されることを抑制することができる。この場合、ブリッジ用レール１０に対するブリッジ脚部２２の相対変位が大きくなるが、オイルダンパ８５の減衰係数を最適化することにより、地震力吸収性能（免震性能）が低下することを抑えることができる。さらには、コイルバネ８６のバネ定数を小さくすることにより、通常運転時におけるブリッジ２０の走行を、より一層スムースにすることもできる。
【００６９】
さらに、本実施の形態によれば、力吸収機構８０のガイド側端部８２が、床３に設けられたガイド部材７０の水平ガイド面７０ａおよび垂直ガイド面７０ｂに当接していることにより、ガイド部材７０に負荷されるモーメントを低減することができる。このため、ガイド部材７０を床３に固定しているアンカボルト７１に負荷される引き抜き力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態においては、力吸収部８４がオイルダンパ８５とコイルバネ８６とを有している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、オイルダンパ８５の代わりに、高粘性流体ダンパ、粘弾性ダンパ、弾塑性ダンパ、摩擦ダンパ、磁気ダンパ、高減衰ゴムなどを用いても良い。また、コイルバネ８６の代わりに、積層ゴム、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、空気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックなどの体積弾性バネを用いても良い。さらには、力吸収部８４を、上述したダンパおよびバネのうちの一方のみを用いて構成するようにしても良い。
【００７１】
また、本実施の形態においては、ガイド部材７０が、ブリッジ脚部２２の外側（原子炉プール２とは反対側）に設けられ、これに対応するように力吸収機構８０が設けられている例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、ガイド部材７０が、ブリッジ脚部２２の内側（原子炉プール２の側）に設けられ、これに対応するように力吸収機構８０が設けられるようにしても良い。
【００７２】
第３の実施の形態
次に、図９により、本発明の第３の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００７３】
図９に示す第３の実施の形態における燃料交換機において、ガイド側端部が、ガイド部材に転動自在なガイド用ローラを有している点が主に異なり、他の構成は、図６乃至図８に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図９において、図６乃至図８に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７４】
図９に示すように、力吸収機構８０のガイド側端部８２は、ガイド部材７０に転動自在なガイド用ローラ９０を有している。このガイド用ローラ９０の外周面は、円弧状に形成されており、ガイド部材７０の水平ガイド面７０ａおよび垂直ガイド面７０ｂに転動自在になっている。
【００７５】
このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外された場合、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位する。この場合、ブリッジ脚部２２が、所定距離、相対変位すると、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から外れ、ブリッジ用レール１０上を、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂに設けられたスライドプレート４０の下面４０ａが摺動して横滑りする。この間、この一方のブリッジ脚部２２に設けられた力吸収機構８０のガイド用ローラ９０がガイド部材７０の水平ガイド面７０ａおよび垂直ガイド面７０ｂに当接していることにより、力吸収機構８０のオイルダンパ８５による減衰作用とコイルバネ８６による弾性作用とにより略水平方向の地震力を吸収することができる。
【００７６】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じるが、力吸収機構８０のガイド用ローラ９０が、床３に設けられたガイド部材７０の水平ガイド面７０ａおよび垂直ガイド面７０ｂに当接し、力吸収機構８０のオイルダンパ８５の減衰作用およびコイルバネ８６の弾性作用により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ２０およびトロリ３２に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００７７】
また、本実施の形態によれば、床３に設けられたガイド部材７０の水平ガイド面７０ａおよび垂直ガイド面７０ｂに、力吸収機構８０のガイド用ローラ９０が当接しているため、ブリッジ２０の走行時に、ガイド用ローラ９０がガイド部材７０の水平ガイド面７０ａおよび垂直ガイド面７０ｂを転動する。このことにより、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上をスムースに走行することができる。
【００７８】
第４の実施の形態
次に、図１０により、本発明の第４の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００７９】
図１０に示す第４の実施の形態における燃料交換機において、ガイド側端部は、ガイド部材の垂直ガイド面に対して離間している点が主に異なり、他の構成は、図６乃至図８に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図１０において、図６乃至図８に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８０】
図１０に示すように、力吸収機構８０のオイルダンパ８５のダンパ本体８５ａに固定された第１バネ取付部材８８と、ピストンロッド８５ｂに固定された第２バネ取付部材８９との間に、調整ボルト９１が連結されている。本実施の形態においては、調整ボルト９１は、第２バネ取付部材８９のボルト穴８９ａに、第１バネ取付部材８８とは反対側から挿入して、第１バネ取付部材８８のボルト穴８８ａに通し、第１バネ取付部材８８の第２バネ取付部材８９とは反対側において、ナット９２により締め付けられる。このようにして、コイルバネ８６の伸びを、調整可能に制限するようになっている。このことにより、ガイド側端部８２と、ガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂとの間にギャップが形成される。このようにして、力吸収機構８０のガイド側端部８２は、ガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに対して離間するようになっている。なお、調整ボルト９１の取付の方法は、上述の方法に限られることはなく、さらには、調整ボルト９１の代わりに、スタッド（図示せず）を用いても良い。
【００８１】
このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外された場合、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位する。この場合、ブリッジ脚部２２が、所定距離、相対変位すると、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から外れ、ブリッジ用レール１０上を、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂに設けられたスライドプレート４０の下面４０ａが摺動して横滑りする。また、力吸収機構８０のガイド側端部８２は、ガイド部材７０の水平ガイド面７０ａ上を摺動し、ガイド側端部８２は、ガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに当接する。このことにより、力吸収機構８０のオイルダンパ８５による減衰作用とコイルバネ８６による弾性作用とにより略水平方向の地震力を吸収することができる。
【００８２】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、力吸収機構８０のガイド側端部８２がガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに当接し、力吸収機構８０のオイルダンパ８５の減衰作用およびコイルバネ８６の弾性作用により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ２０およびトロリ３２に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００８３】
また、本実施の形態によれば、床３に設けられたガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに対して、力吸収機構８０のガイド側端部８２が離間しているため、負荷される地震力が小さい場合には、ガイド側端部８２がガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに当接することがなく、ブリッジ脚部２２に地震力が負荷されることを防止することができる。
【００８４】
さらに、本実施の形態によれば、床３に設けられたガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに対して、力吸収機構８０のガイド側端部８２が離間している。このことにより、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上をより一層スムースに走行することができる。
【００８５】
第５の実施の形態
次に、図１１により、本発明の第５の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００８６】
図１１に示す第５の実施の形態における燃料交換機において、ガイド用ローラが、その回転面が略水平となるように配置されて、ガイド部材の垂直ガイド面に転動自在になっている点が主に異なり、他の構成は、図６乃至図９に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図１１において、図６乃至図８に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８７】
図１１に示すように、力吸収機構８０の脚部側端部８１は、ブリッジ脚部２２に固定され、力吸収機構８０が略水平に配置されている。
【００８８】
また、力吸収機構８０のガイド側端部８２は、ガイド部材７０に転動自在なガイド用ローラ９０を有している。このガイド用ローラ９０は、その回転面が略水平となるように配置されて、ガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに転動自在になっている。なお、ガイド用ローラ９０の外周面は、円弧状に形成されている。
【００８９】
図１１に示すように、力吸収機構８０のオイルダンパ８５のダンパ本体８５ａに固定された第１バネ取付部材８８と、ピストンロッド８５ｂに固定された第２バネ取付部材８９との間に、調整ボルト９１が連結されている。本実施の形態においては、調整ボルト９１は、第２バネ取付部材８９のボルト穴８９ａに、第１バネ取付部材８８とは反対側から挿入して、第１バネ取付部材８８のボルト穴８８ａに通し、第１バネ取付部材８８の第２バネ取付部材８９とは反対側において、ナット９２により締め付けられている。このようにして、コイルバネ８６の伸びを、調整可能に制限するようになっている。このことにより、ガイド側端部８２と、ガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂとの間にギャップが形成される。このようにして、力吸収機構８０のガイド側端部８２がガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに対して離間するようになっている。なお、調整ボルト９１の取付の方法は、上述の方法に限られることはなく、さらには、調整ボルト９１の代わりに、スタッド（図示せず）を用いても良い。
【００９０】
このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外された場合、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位する。この場合、ブリッジ脚部２２が、所定距離、相対変位すると、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から外れ、ブリッジ用レール１０上を、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂに設けられたスライドプレート４０の下面４０ａが摺動して横滑りする。また、力吸収機構８０のガイド用ローラ９０は、ガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに当接する。このことにより、力吸収機構８０のオイルダンパ８５による減衰作用とコイルバネ８６による弾性作用とにより略水平方向の地震力を吸収することができる。
【００９１】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、力吸収機構８０のガイド用ローラ９０がガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに当接し、力吸収機構８０のオイルダンパ８５の減衰作用およびコイルバネ８６の弾性作用により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ２０およびトロリ３２に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【００９２】
また、本実施の形態によれば、床３に設けられたガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに対して、力吸収機構８０のガイド用ローラ９０が離間しているため、負荷される地震力が小さい場合には、ガイド用ローラ９０がガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに当接することがなく、ブリッジ脚部２２に地震力が負荷されることを防止することができる。
【００９３】
さらに、本実施の形態によれば、床３に設けられたガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに対して、力吸収機構８０のガイド用ローラ９０が離間している。このことにより、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール上をより一層スムースに走行することができる。
【００９４】
第６の実施の形態
次に、図１２により、本発明の第６の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【００９５】
図１２に示す第６の実施の形態における燃料交換機において、ガイド部材は、略垂直に延びる垂直プレートを有し、力吸収機構のガイド側端部は、垂直プレートの両面に摺動自在な一対の摺動面を有している点が主に異なり、他の構成は、図６乃至図８に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図１２において、図６乃至図８に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９６】
図１２に示すように、力吸収機構８０は、略水平に配置されている。また、ガイド部材７０は、略垂直に延びる垂直プレート９３を有している。
【００９７】
本実施の形態における力吸収機構８０のガイド側端部８２（ガイドスライダー）は、ガイド部材７０の垂直プレート９３の両面に摺動自在な一対の摺動面９４を有している。
【００９８】
このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外された場合、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位する。この場合、ブリッジ脚部２２が、所定距離、相対変位すると、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０から外れ、ブリッジ用レール１０上を、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂに設けられたスライドプレート４０の下面４０ａが摺動して横滑りする。また、力吸収機構８０のガイド側端部８２の摺動面９４は、ガイド部材７０の垂直プレート９３に当接する。このことにより、力吸収機構８０のオイルダンパ８５による減衰作用とコイルバネ８６による弾性作用とにより略水平方向の地震力が吸収される。
【００９９】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、力吸収機構８０のガイド側端部８２の摺動面９４がガイド部材７０の垂直プレート９３に当接し、力吸収機構８０のオイルダンパ８５の減衰作用およびコイルバネ８６の弾性作用により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ２０およびトロリ３２に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【０１００】
また、本実施の形態によれば、力吸収機構８０のガイド側端部８２の摺動面９４は、ガイド部材７０の垂直プレート９３に摺動自在になっている。このことにより、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上をスムースに走行することができる。
【０１０１】
第７の実施の形態
次に、図１３により、本発明の第７の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【０１０２】
図１３に示す第７の実施の形態における燃料交換機において、ガイド部材は、略垂直に延びる垂直プレートを有し、力吸収機構のガイド側端部は、垂直プレートの両面に摺動自在な一対の摺動面を有し、ブリッジ車輪がブリッジ用レールの幅より広い幅を有している点が主に異なり、他の構成は、図６乃至図８に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図１３において、図６乃至図８に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１０３】
図１３に示すように、力吸収機構８０は、略水平に配置されている。また、ガイド部材７０は、略垂直に延びる垂直プレート９３を有している。
【０１０４】
本実施の形態における力吸収機構８０のガイド側端部８２（ガイドスライダー）は、ガイド部材７０の垂直プレート９３の両面に摺動自在な一対の摺動面９４を有している。
【０１０５】
また、図１３に示すように、ブリッジ車輪２１は、ブリッジ用レール１０の幅より広い幅を有している。なお、本実施の形態においては、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂには、スライドプレート４０（図２等参照）は設けられていない。
【０１０６】
このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外された場合、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位する。この場合、ブリッジ脚部２２が、所定距離、相対変位すると、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０上を摺動して横滑りする。また、力吸収機構８０のガイド側端部８２の摺動面９４は、ガイド部材７０の垂直プレート９３に当接する。このことにより、力吸収機構８０のオイルダンパ８５による減衰作用とコイルバネ８６による弾性作用とにより略水平方向の地震力を吸収することができる。
【０１０７】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、力吸収機構８０のガイド側端部８２の摺動面９４がガイド部材７０の垂直プレート９３に当接し、力吸収機構８０のオイルダンパ８５の減衰作用およびコイルバネ８６の弾性作用により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ２０およびトロリ３２に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【０１０８】
また、本実施の形態によれば、ブリッジ脚部２２の側方にガイド部材７０を設けると共に、ブリッジ脚部２２とガイド部材７０との間に力吸収機構８０を介在させることにより、燃料交換機１の耐震性能を向上させることができる。このようなガイド部材７０、および力吸収機構８０は、既設の燃料交換機１に低コストで容易に設置可能である。このため、新設の燃料交換機１だけでなく、既設の燃料交換機１についても耐震性能を低コストで容易に向上させることができる。
【０１０９】
また、本実施の形態によれば、力吸収機構８０のガイド側端部８２の摺動面９４は、ガイド部材７０の垂直プレート９３に摺動自在になっている。このことにより、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上をスムースに走行することができる。
【０１１０】
さらに、本実施の形態によれば、ブリッジ車輪２１は、ブリッジ用レール１０の幅より広い幅を有している。このことにより、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じた場合においても、ブリッジ車輪２１が、ブリッジ用レール１０から脱輪することを防止することができる。
【０１１１】
第８の実施の形態
次に、図１４および図１５により、本発明の第８の実施の形態における燃料交換機について説明する。
【０１１２】
図１４および図１５に示す第８の実施の形態における燃料交換機において、ブリッジ脚部の側面に、ブリッジ用レールの長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収機構が設けられている点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１４および図１５において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１１３】
図１４に示すように、ブリッジ脚部２２の側方（外側）に、ブリッジ用レール１０の長手方向に沿って延びるガイド部材７０が設けられている。このガイド部材７０は、床３にアンカボルト７１を用いて固定されている。また、ガイド部材７０は、略水平に形成された水平ガイド面７０ａと、この水平ガイド面７０ａに連結され、略垂直に形成された垂直ガイド面７０ｂとを有している。
【０１１４】
ブリッジ脚部２２の外側（原子炉プール２とは反対側）の側面２２ａとガイド部材７０との間には、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収機構１００が介在されている。この力吸収機構１００は、略水平に配置されており、ブリッジ脚部２２の側面２２ａに取り付けられた取付台座（脚部側端部）１０１と、ガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに摺動自在なスライドパッド（ガイド側端部）１０２とを有している。通常運転時には、スライドパッド１０２は、ガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに対して離間し、スライドパッド１０２とガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂとの間に隙間が形成されている。
【０１１５】
取付台座１０１とスライドパッド１０２との間には、ブリッジ用レール１０の長手方向に直交する方向の力を吸収可能な力吸収部１０４が連結されている。この力吸収部１０４は、オイルダンパ１０５と、コイルバネ１０６とを有している。このうちオイルダンパ１０５は、取付台座１０１に連結されたダンパ本体１０５ａと、ダンパ本体１０５ａから延びるピストンロッド１０５ｂとを含んでいる。ピストンロッド１０５ｂの先端部に、スライドパッド１０２が取り付けられている。
【０１１６】
オイルダンパ１０５のダンパ本体１０５ａに、第１バネ取付部材１０８が固定され、ピストンロッド１０５ｂに、第２バネ取付部材１０９が固定され、コイルバネ８６は、第１バネ取付部材１０８と第２バネ取付部材１０９との間に連結されている。このコイルバネ１０６は、通常運転時において、圧縮されるように取り付けられている。
【０１１７】
また、図１４に示すように、ブリッジ車輪２１は、ブリッジ用レール１０の幅より広い幅を有している。なお、本実施の形態においては、ブリッジ脚部２２の下面２２ｂには、スライドプレート４０（図２参照）は設けられていない。
【０１１８】
本実施の形態においては、４つの力吸収機構１００が、ブリッジ脚部２２の外側の側面２２ａに取り付けられている。なお、図１４および図１５は、一対のブリッジ脚部２２のうちの一方のブリッジ脚部２２に力吸収機構１００が取り付けられた状態を示しているが、他方のブリッジ脚部２２の外側の側面２２ａにも、同様にして、４つの力吸収機構１００が取り付けられており、力吸収機構１００は、対称的に取り付けられている。同様に、なお、図１５においては、力吸収機構１００を簡略化して示している。
【０１１９】
このような燃料交換機１において、略水平方向の地震力が負荷されてトリガーピン５２（図３参照）が外された場合、ブリッジ脚部２２がブリッジ用レール１０に対して略水平方向に相対変位する。この場合、ブリッジ脚部２２が相対変位すると、ブリッジ車輪２１がブリッジ用レール１０上を摺動して横滑りする。また、ブリッジ脚部２２が、スライドパッド１０２とガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂとの隙間より大きく相対変位すると、力吸収機構１００のスライドパッド１０２は、ガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに当接する。このことにより、力吸収機構１００のオイルダンパ１０５による減衰作用とコイルバネ１０６による弾性作用とにより略水平方向の地震力を吸収することができる。
【０１２０】
このように本実施の形態によれば、地震が発生して、ブリッジ用レール１０の長手方向と直交する略水平方向に地震力が負荷された場合、ブリッジ脚部２２とブリッジ用レール１０との間において略水平方向の相対変位が生じて、力吸収機構１００のスライドパッド１０２がガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに当接し、力吸収機構１００のオイルダンパ１０５の減衰作用およびコイルバネ１０６の弾性作用により略水平方向の地震力を吸収することができる。このことにより、ブリッジ２０およびトロリ３２に負荷される地震力を低減することができ、耐震性能を向上することができる。
【０１２１】
また、本実施の形態によれば、床３に設けられたガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに対して、力吸収機構１００のスライドパッド１０２が離間しているため、負荷される地震力が小さい場合には、スライドパッド１０２がガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに当接することがなく、ブリッジ脚部２２に地震力が負荷されることを防止することができる。
【０１２２】
また、本実施の形態によれば、床３に設けられたガイド部材７０の垂直ガイド面７０ｂに対して、力吸収機構１００のスライドパッド１０２が離間している。このことにより、ブリッジ２０は、ブリッジ用レール１０上をより一層スムースに走行することができる。
【０１２３】
また、本実施の形態によれば、ブリッジ脚部２２の側方にガイド部材７０を設けると共に、ブリッジ脚部２２の外側の側面２２ａとガイド部材７０との間に力吸収機構１００を介在させることにより、燃料交換機１の耐震性能を向上させることができる。このようなガイド部材７０、および力吸収機構１００は、既設の燃料交換機１に低コストで容易に設置可能である。このため、新設の燃料交換機１だけでなく、既設の燃料交換機１についても耐震性能を低コストで容易に向上させることができる。
【０１２４】
なお、本実施の形態においては、ブリッジ脚部２２の外側の側面２２ａに、４つの力吸収機構１００が取り付けられる例について説明したが、このことに限られることはなく、燃料交換機１の構造に応じて、ブリッジ脚部２２の外側の側面２２ａに取り付けられる力吸収機構１００の個数は任意とすることができる。
【０１２５】
また、本実施の形態においては、力吸収部１０４がオイルダンパ１０５とコイルバネ１０６とを有している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、オイルダンパ１０５の代わりに、高粘性流体ダンパ、粘弾性ダンパ、弾塑性ダンパ、摩擦ダンパ、磁気ダンパ、高減衰ゴムなどを用いても良い。また、コイルバネ１０６の代わりに、積層ゴム、皿バネ、板バネ、樹脂バネ、磁気バネ、空気バネ、樹脂ブロック、または金属ブロックなどのような体積弾性バネを用いても良い。さらには、力吸収部１０４を、上述したダンパおよびバネのうちの一方のみを用いて構成するようにしても良い。
【０１２６】
以上、本発明による実施の形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に、適宜組み合わせることも可能である。例えば、第４の実施の形態における力吸収機構８０と第８の実施の形態における力吸収機構１００を併用することが可能である。また、これらの本実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で、種々の変形も可能である。
【符号の説明】
【０１２７】
１      燃料交換機
２      原子炉プール
３      床
１０    ブリッジ用レール
１０ａ  側面
１１    Ｔ形鋼
１２    埋め込みアンカ
１３    レールクリップ
１４    クリップボルト
２０    ブリッジ
２１    ブリッジ車輪
２２    ブリッジ脚部
２２ａ  側面
２２ｂ  下面
３０    トロリ用レール
３１    トロリ車輪
３２    トロリ
３３    つかみ具
４０    スライドプレート
４０ａ  下面
５０    レール用ローラ
５１    サポート
５２    トリガーピン
６０    床側固定部
６０ａ  当接面
６１    アンカボルト
７０    ガイド部材
７０ａ  水平ガイド面
７０ｂ  垂直ガイド面
７１    アンカボルト
８０    力吸収機構
８１    脚部側端部
８２    ガイド側端部
８３    ピン
８４    力吸収部
８５    オイルダンパ
８５ａ  ダンパ本体
８５ｂ  ピストンロッド
８６    コイルバネ
８７    ピン
８８    第１バネ取付部材
８８ａ  ボルト穴
８９    第２バネ取付部材
８９ａ  ボルト穴
９０    ガイド用ローラ
９１    調整ボルト
９２    ナット
９３    垂直プレート
９４    摺動面
１００  力吸収機構
１０１  取付台座
１０２  スライドパッド
１０４  力吸収部
１０５  オイルダンパ
１０５ａ  ダンパ本体
１０５ｂ  ピストンロッド
１０６  コイルバネ
１０８  第１バネ取付部材
１０９  第２バネ取付部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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