(57)【特許請求の範囲】
【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は前記領域の柱の一部となる鉄骨をモジュールの構成メンバーとして備え、前記鉄骨の下端部は前記床、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鉄骨の上端部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。
【請求項２】
請求項１において、モジュール構造物を各鉄骨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。
【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鉄骨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、前記鉄骨の下端部を、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鉄骨の上端部に結合して前記他の鉄骨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。
【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。
【請求項５】
請求項３において、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す以前に、前記他の鉄骨の周囲に、上端部が露出するようにして、鉄筋コンクリート又は無筋コンクリートを施工することを特徴とするプラントの建屋の建設方法。
【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は前記領域の柱の一部となる鉄骨をモジュールの構成メンバーとして備え、前記鉄骨の下端部は前記床、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鉄骨の上端部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鉄骨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、前記鉄骨の下端部を、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鉄骨の上端部に結合して前記他の鉄骨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１９，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１１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１９，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、建設途中で柱鉄骨にコンクリートを施工する建設過程を経て請求項３の発明による効果を達成することができる。
【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。
【図１】
0003559673.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003559673.tif 000005