(57)【要約】【課題】架台にキャスクを起立させて保管するに際して、架台を大型化することなく、長期運用時や地震時においてもキャスクが転倒し難い支持方法を提供する。【解決手段】両端に固定手段を有する支持アームを介して、架台上に起立させた金属キャスクを長期間に渡って支持する金属キャスクの支持方法であって、支持アームの一端を前記金属キャスクの重心位置よりも高い位置で前記金属キャスク側に固定すると共に、他端を前記金属キャスクの周囲に位置する構造体に固定することにより、金属キャスクを支持する金属キャスクの支持方法。金属キャスク側における固定は、専用治具を介した固定である。支持アームおよび専用治具は、取外し、交換が可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に固定手段を有する支持アームを介して、架台上に起立させた金属キャスクを長期間に渡って支持する金属キャスクの支持方法であって、
前記支持アームの一端を前記金属キャスクの重心位置よりも高い位置で前記金属キャスク側に固定すると共に、他端を前記金属キャスクの周囲に位置する構造体に固定することにより、金属キャスクを支持することを特徴とする金属キャスクの支持方法。
【請求項２】
前記支持アームは、取外し、交換が可能であることを特徴とする請求項１に記載の金属キャスクの支持方法。
【請求項３】
前記金属キャスク側における固定は、専用治具を介した固定であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属キャスクの支持方法。
【請求項４】
前記専用治具は、取外し、交換が可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の金属キャスクの支持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済燃料中間貯蔵施設における金属キャスクの支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済燃料中間貯蔵施設（以下、単に「施設」ともいう）においては、専用の金属容器（金属キャスク：以下、単に「キャスク」ともいう）に使用済み燃料が複数体封入された状態で保管される。
【０００３】
このキャスクは、内部の使用済み燃料の健全性を長期にわたって維持する役割を担っており、これは通常時だけでなく運搬取扱い時や地震時（異常時）も同様である。そして施設内の貯蔵時には、キャスクを架台上に起立した状態で支持することでキャスクの貯蔵密度が高くなり、施設キャパシティを大きくすることができる。
【０００４】
このようにキャスクを起立した状態で支持する方法としては、例えば、キャスク自身が有する下部トラニオンを利用する方法が提案されている（特許文献１）。また、キャスク下部側面をボルト固定する方法も提案されている（特許文献２）。
【０００５】
さらに、輸送コンテナ内でのキャスクを保持するもの（特許文献３）や、貯蔵建屋での輸送時にキャスクを保持する方法（特許文献４）も提案されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に示された方法は、キャスクの支持位置がキャスク重心に比べて非常に低いため、架台を含めた全体の剛性が小さくなるという傾向がある。その結果、地震荷重が大きくなり、架台や支持部であるトラニオン等への発生応力も大きくなる恐れがある。
【０００７】
そして、これらの方法を用いた場合、地震時においても架台が通常時と同じ起立状態でキャスクを支持するためには、架台を非常に大型化する必要がある。その結果、施設内の貯蔵密度が低下する恐れがある。
【０００８】
一方、特許文献３に示された方法は輸送コンテナ内でのキャスク保持を前提とするものであり、特許文献４に示された方法は施設内の輸送時におけるキャスクの支持方法である。これらの方法は、いずれもキャスクの一時的な取扱いを考慮したものであり、長期運用時における取扱いや貯蔵について考慮したものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２９８５８８号公報
【特許文献２】特開２００７−２４８１８６号公報
【特許文献３】特開２００７−２６１６１１号公報
【特許文献４】特開２００６−０５８１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑み、架台にキャスクを起立させて保管するに際して、架台を大型化することなく、長期運用時や地震時においてもキャスクが転倒し難い支持方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、鋭意検討の結果、以下に示す各請求項の発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。以下、各請求項の発明を説明する。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、
両端に固定手段を有する支持アームを介して、架台上に起立させた金属キャスクを長期間に渡って支持する金属キャスクの支持方法であって、
前記支持アームの一端を前記金属キャスクの重心位置よりも高い位置で前記金属キャスク側に固定すると共に、他端を前記金属キャスクの周囲に位置する構造体に固定することにより、金属キャスクを支持することを特徴とする金属キャスクの支持方法である。
【００１３】
本請求項の発明においては、キャスクを重心位置よりも高い位置で固定しているため、重心位置よりも低い下部で固定する従来の方法に比べ、剛性の高い固定が可能となる。そして、キャスクに与える地震荷重をより小さくすることができるため、長期貯蔵時のキャスク地震耐力を維持することができる。
【００１４】
これを、構造物の固有振動数で比較した場合、キャスク規模の物体の固有振動数は、同じ固定条件であっても本発明のような上部固定状態では、下部固定状態に比べて５〜７倍程度大きくなっている。
【００１５】
また、本請求項の発明においては、支持アームの一端を金属キャスクの周囲に位置する構造体に固定している。このような構造体としては、例えば、床、柱等の構造体を挙げることができ、建屋の状況や想定される地震動を考慮して、設備に合わせて柔軟に対応することができる。
【００１６】
そして、本請求項の発明によれば、架台を大型化することなく、架台にキャスクを起立させて保管することができるため、中間貯蔵施設内のキャスク貯蔵密度を上げることが可能となり、架台自体も安価に製作することができる。
【００１７】
支持アームのキャスク側における固定位置は、キャスクの重心位置よりも高い位置であれば特に限定されず、キャスク上部のみならず、胴部で固定しても良い。また、キャスク側における支持アームの固定対象は、キャスク本体であってもよいが、後述するように固定位置に専用治具を配し、この専用治具を介して固定してもよい。
【００１８】
支持アームの材質や形状については、キャスクの固定に耐え得る限り特に限定されず、ワイヤー、バネ、ダンパ等を備えた構造体を使用することもできる。例えば、テンションベルトのように張力を調整することが可能な構造とすることにより、据付、メンテナンス等を容易にすることもできる。
【００１９】
このように、本発明によれば、支持アームの一端を金属キャスクの重心位置よりも高い位置に固定した状態で貯蔵を行うため、架台を大型化することなく、より安定した固定状態を得ることができ、長期運用時や地震時においてもキャスクが転倒し難い支持方法を提供することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、
前記支持アームは、取外し、交換が可能であることを特徴とする請求項１に記載の金属キャスクの支持方法である。
【００２１】
支持アームの取外し、交換が可能であるため、支持アーム数の増減が自由に行え、剛性の強化等、適正な剛性の確保に容易に対応することができる。また、支持アームのメンテナンスが容易となる。
【００２２】
さらに、支持アームの取外し、交換が可能であるため、従来の一般的なキャスクの下部固定方法に支持アームによる固定を追加して併用することも容易にできる。このため、新規設備のみならず、既存設備に対してもこの支持方法を容易に適用することが可能となる。
【００２３】
このように、支持アームの取外し、交換を可能として、支持箇所や支持点数の増設や変更を可能としたため、長期運用時にも、輸送時にも容易に適用可能な支持方法を提供することが可能となる。さらに、将来的な剛性の強化等にも柔軟に対応することが可能となる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、
前記金属キャスク側における固定は、専用治具を介した固定であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属キャスクの支持方法である。
【００２５】
本請求項の発明においては、キャスクを直接固定するのではなく、専用治具を用いて固定しているため、固定箇所や固定位置の追加・変更が容易になり、状況に応じた支持方法を適宜、容易に選択することができる。
【００２６】
なお、前記専用治具は、安定した固定を行うために、２箇所以上の固定部を備えていることが好ましい。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、
前記専用治具は、取外し、交換が可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の金属キャスクの支持方法である。
【００２８】
専用治具の取外し、交換が可能であるため、様々なタイプのキャスクに容易に対応することが可能となる。また、専用治具のメンテナンスが容易となる。なお、取外し、交換された専用治具は、再使用することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、架台にキャスクを起立させて保管するに際して、架台を大型化することなく、長期運用時や地震時においてもキャスクが転倒し難い支持方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来のキャスクの支持方法を概念的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における第一のキャスクの支持方法を概念的に示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態における専用治具を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態における他の専用治具を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態における第二のキャスクの支持方法を概念的に示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態における第三のキャスクの支持方法を概念的に示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態における第四のキャスクの支持方法を概念的に示す平面図ある。
【図８】本発明の実施の形態における第五のキャスクの支持方法を概念的に示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態における第六のキャスクの支持方法を概念的に示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態における第七のキャスクの支持方法を概念的に示す正面図である。
【図１１】本発明の実施の形態における第八のキャスクの支持方法を概念的に示す正面図である。
【図１２】本発明の実施の形態における第九のキャスクの支持方法を概念的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００３２】
１．従来のキャスクの支持方法
はじめに、従来のキャスクの支持方法を説明する。図１は、従来のキャスクの支持方法を概念的に示す斜視図である。図１のように、キャスクＡは床に置かれた架台１の上に起立した状態で支持されている。図１において３ａは、キャスク本体２の上側の蓋部Ａ１に設けられた上部トラニオンであり、３ｂは、下側に設けられた下部トラニオンである。そして、従来は下部トラニオン３ｂにより架台１上に支持されて固定されていた。
【００３３】
２．本発明におけるキャスクの支持方法
（１）本発明におけるキャスクの支持方法の基本的な構成
次に、本発明におけるキャスクの支持方法の基本的な構成を説明する。図２は、本発明のキャスク支持方法の一例を概念的に示す斜視図である。本例におけるキャスクＡの支持方法は、図２のように支持アーム５を用いて架台１上に起立したキャスクＡを支持するものである。支持アーム５の一端はキャスクＡ側に固定され（以下、この固定箇所を「支持Ａ部」という）、支持アーム５の他端はキャスクＡを起立させた架台１もしくは床Ｆに固定されている（以下、この固定箇所を「支持Ｂ部」という）。
【００３４】
このとき、支持Ａ部はキャスクＡの重心より上部に設けられる。これにより、取り扱い時や地震時におけるキャスクＡの転倒を支持架台１を大型化することなく効果的に防止することができる。図２に示した例では、キャスクＡに設けられた上部トラニオン３ａが支持Ａ部となっている。
【００３５】
（２）支持Ａ部
図２の例では支持Ａ部は、上部トラニオン３ａに直接設けられているが、キャスクＡの重心より上部に専用治具を取り付け、前記専用治具に設けられた被掛止部に支持Ａ部を設けてもよい。
【００３６】
専用治具は、キャスクＡに取付け、取外し可能な構成にすることにより、メンテナンスが容易となり、同型の別のキャスクＡへの再使用も容易に行うことができる他、支持Ａ部の数や掛止方法の変更も容易に行うことができる。なお、専用治具としては、以下に記載するように、キャスクＡの蓋部Ａ１に取付けるタイプ、キャスク本体２に取付けるタイプなどがあり、いずれのタイプの専用治具を用いてもよい。以下、これらの専用治具について説明する。
【００３７】
イ．キャスクの蓋部に取付けるタイプの専用治具
はじめに、キャスクの蓋部に取付けるタイプの専用治具について説明する。図３は本発明の他の実施の形態の専用治具６を模式的に示す斜視図であり、図４は本発明の他の一実施の形態の専用治具６を模式的に示す斜視図である。図３に示す専用治具６は、十字状の本体部６１、本体部６１の先端に設けられた支持Ａ部となるリング状の被掛止部６２、および本体部６１に垂設された蓋部Ａ１に掛止するための掛止片６４とを有する。図４に示す専用治具６は、リング状の本体部６１、本体部６１の外周に設けられた支持Ａ部となるリング状の被掛止部６２、および本体部６１に設けられた上部トラニオン３ａが嵌り込む溝６３とを有する。
【００３８】
図３および図４に示した専用治具６は、キャスクＡの蓋部Ａ１に取付けられて用いられる。具体的な使用例を図４に示した専用治具６を用いて説明する。図５は、図４に示した専用治具６が蓋部Ａ１に取付けられている状態を示す斜視図である。図５において、専用治具６のリング状の本体部６１は、溝６３にキャスクＡの上部トラニオン３ａが嵌まり込むように蓋部Ａ１に嵌合されて取付けられている。そして、専用治具６と架台１は、４本の支持アーム５で連結することによってキャスクＡがキャスク本体２を載せた架台１に支持されている。具体的には、専用治具６と架台１にはそれぞれ４個の被掛止部６２および７が設けられており、支持アーム５のアーム本体５１の両端に連結部として設けられた一方のフック５ａが専用治具６の被掛止部６２に掛止され、他方のフック５ａが架台１の被掛止部７に掛止されることによって専用治具６と架台１が連結されている。なお、本体部６１は蓋部Ａ１の形状に応じて自在に設計変更が可能である。
【００３９】
ロ．キャスク本体に取付けるタイプの専用治具
次に、キャスク本体に取付けるタイプの専用治具について説明する。図６は、ベルト状の専用治具８をキャスク本体２に取付けた状態を示す図である。専用治具８は、キャスク本体２の側面を拘束するベルト状の本体部８１と、本体部８１に設けられ支持Ａ部となる被掛止部８２とを有する。そして、本体部８１はキャスク本体２の胴部の重心より上部に巻設して使用される。支持アーム５の両端にはフック５ａが設けられており、一方のフック５ａは支持Ａ部となる被掛止部８２に掛止し、他方のフック５ａは支持Ｂ部となる床に設けられた被掛止部７に掛止することにより、キャスクＡが支持される。
【００４０】
（３）支持アーム
次に、支持アームについて説明する。支持アーム５は、基本的には図２に示すように、アーム本体５１とアーム本体５１を支持Ａ部（図２の場合は上部トラニオン３ａが支持Ａ部に相当する）に固定する連結部５２を有する。また、図２には示されていないが、アーム本体５１を支持Ｂ部に固定する連結部が設けられていてもよい。
【００４１】
支持アーム５は、キャスクＡの支持に耐え得る形状、材質であればよく、構造材に限らず、例えばワイヤーやバネが設けられていてもよい。また、テンションベルトのように張力を調整することが可能な構造にしてもよい。
【００４２】
連結部は、例えば図２に示したように上部トラニオン３ａを嵌め込む構造や、図５に示したように被掛止部６２および７に掛止するフックなどを挙げることができる。
【００４３】
そして、アーム本体５１をワイヤーやテンションベルト等で構成し、連結部として両端にフック５ａを設けた構成とすることにより支持アーム５は支持Ａ部、支持Ｂ部に対して容易に取付け、取外しが可能となり、据付、メンテナンス等を容易にすることができる。
【００４４】
また、アーム本体５１には、地震時におけるキャスクＡの振動を減衰させる振動減衰機構として図２に示すように、ダンパ５ｄを設けてもよい。また、図５に示すように、アーム本体５１の両端に設けたフック５ａを被掛止部６２と７に掛止後、レバー５ｂを操作することによりアーム本体５１の張力を適切な張力に調節することができるように緊張装置５ｃからなる張力調整機構を設けてもよい。
【００４５】
（４）支持Ｂ部
前記の通り、支持Ｂ部は、金属キャスクの周囲に位置する構造体に設けられる。具体的に設ける方法は複数の観点から分類される。支持Ｂ部の位置の観点からは、支持Ｂ部が架台に設けられる場合と、架台以外に設けられる場合と、両方に設けられる場合に分類される。また、支持Ｂ部に取付ける支持アームの本数の観点からは、１本の場合と複数本の場合に分類される。以下に、これらの主要な例について具体例を挙げて説明する。
【００４６】
イ．支持Ｂ部を架台に設けた例
本例は、キャスクを架台に載せて移動させる場合に特に有効な例である。
ａ．支持Ｂ部１箇所に１本の支持アームを連結させた例
前記の通り、図５の場合、被掛止部７からなる支持Ｂ部が架台１の各辺に沿って４箇所設けられ、専用治具６にも４つの被掛止部６２が設けられている。そして、専用治具６に設けた被掛止部６２（支持Ａ部）と架台１に設けた被掛止部７（支持Ｂ部）とを４本の支持アーム５でそれぞれ連結することによりキャスクＡが支持される。このような支持Ｂ部１箇所に１本の支持アーム５が取付けられる支持方法はシンプルな手段でキャスクを支持できる。
【００４７】
ｂ．支持Ｂ部１箇所に複数本の支持アームを連結させた例
図７は、支持Ｂ部の数を増やさずに支持アーム５を追加してキャスクＡを固定した支持方法を示す平面図である。図７においては、１箇所の支持Ｂ部（図では架台１の左下角の◎）に３本の支持アームが連結されている。一般的に支持Ｂ部の数を増やすより支持アームの本数を増やす方が容易である。このため、図７のように支持Ｂ部の数を増やさずに支持アームの本数を多くすることにより、容易に安定したキャスクＡの支持が可能となる。
【００４８】
ロ．支持Ｂ部を床に設けた例
ａ．支持アームのみで支持する例
図８は、支持Ｂ部を床に設け、キャスクＡを支持アーム５のみで支持する例を示す斜視図である。図８では、被掛止部７からなる複数の支持Ｂ部が床に設けられ、支持Ａ部である上部トラニオン３ａと支持Ｂ部とを支持アーム５で連結することによりキャスクＡが支持される。また、図９は、図５に示された支持方法において支持Ｂ部を架台ではなく床に設けた支持方法を示す斜視図である。このように、支持Ｂ部を架台ではなく床に設けることにより、より強固にキャスクＡを支持できる。
【００４９】
ｂ．支持アームによる支持と下部トラニオンの固定とを併用する例
図１０は、支持アームによる支持と下部トラニオンの固定と併用してキャスクを支持する支持方法を概念的に示す正面図である。図１０では、複数の支持Ｂ部（固定点）が床に設けられ、支持Ａ部（専用治具６に設けた固定点）と支持Ｂ部とが支持アーム５により連結されている。また、下部トラニオン３ｂが固定部材９により架台１に固定されている。このように、支持アーム５による支持と下部トラニオン３ｂの固定とを併用することによりキャスクＡをより強固に支持できる。
【００５０】
ハ．支持Ｂ部を架台と床の両方に設けた例
図１１および図１２は、支持Ｂ部を架台と床の両方に設けてキャスクＡを固定する支持方法を示す図であり、図１１は支持方法を概念的に示す正面図であり、図１２は他の支持方法を示す斜視図である。図１１では、架台１と床にそれぞれ複数の支持Ｂ部（固定点）を設け、支持Ａ部（専用治具６に設けた固定点）と前記支持Ｂ部とを支持アーム５で連結することによりキャスクＡが支持される。また、図１２では、架台１に４箇所、床に４箇所それぞれ被掛止部７からなる支持Ｂ部を設け、専用治具６に設けた被掛止部６２からなる支持Ａ部と架台１に設けた支持Ｂ部とを４本の支持アーム５により連結し、さらに上部トラニオン３ａからなる支持Ａ部と床に設けた支持Ｂ部とを他の４本の支持アーム５により連結してキャスクＡが支持される。このような支持Ｂ部を架台と床の両方に設ける構成とすることにより、一定のスペース内で支持アーム５の本数を多くして強固に支持することができる。
【００５１】
なお、図１１の場合は、１箇所の支持Ａ部に複数の支持アームが取付けられている例でもあり、図１２の場合は、支持Ａ部として専用治具に設けられた被掛止部６２とキャスクに設けられた上部トラニオン３ａの両方を用いている例でもある。
【００５２】
以上のように、本発明のキャスクの支持方法において、支持Ａ部、支持Ｂ部、支持アーム５はそれぞれ独立しており、個別に変更、強化が可能である。このため、架台を大型化することなく、強固に支持することができる。なお、上記に示した具体例では支持Ｂ部は架台または床に設けられているが、前記のように支持Ｂ部は、柱等の他の設備に設けることも可能である。これにより、建屋の状況や地震動に合わせた適切な支持箇所、支持点数を選定することができる。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ                キャスク
Ａ１              蓋部
１                架台
２                キャスク本体
３ａ              上部トラニオン
３ｂ              下部トラニオン
５                支持アーム
５１              アーム本体
５２              連結部
５ａ              フック
５ｂ              レバー
５ｃ              緊張装置
５ｄ              ダンパ
６、８            専用治具
６１、８１        専用治具本体
６２、７、８２    被掛止部
６３              溝
６４              掛止片
９                固定部材
【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】
2011011769.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011011769.tif 000011
【図１０】
2011011769.tif 000012
【図１１】
2011011769.tif 000013
【図１２】
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