(57)【要約】      （修正有）【課題】原子力発電所のような環境を危険にさらす施設を、環境に抗して、特に床領域において隔離あるいは防護することができる保護方法を提供する。【解決手段】貯蔵庫２を地下にあるいは地下に配置された凍結槽５に収容し、この凍結槽５を連続運転状態で能動的に維持するか、あるいは危険な状態で短期間作動させる。【選択図】図１
2015055153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の有害物質あるいは有害物質を含有する液体が地下に導入するのを阻止し、かつ有害物質から地下水流を保護するための方法であって、
危険に曝された液体が、別々の保護された貯蔵庫、特にタンク内に集められ、貯蔵されかつ後になってから浄化される方法において、
貯蔵庫を地下にあるいは地下に配置された凍結槽に収容し、この凍結槽を連続運転状態で能動的に維持するか、あるいは危険な状態で短期間作動させることを特徴とする方法。
【請求項２】
間隔をおいて地下に設置された垂直および水平の、あるいは弓形の凍結試掘孔により、凍結槽を貯蔵庫の周囲に作ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
水平の凍結試掘孔を、格子部を作るように直角にあるいは傾斜して交差する導管により地下に設置することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
凍結槽を、間隔をおいて地下に斜めに設置され、かつほぼ貯蔵庫の中心で出合う凍結試掘孔により作ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
貯蔵庫を作る際に、少なくとも貯蔵庫の地下にある領域、特に床は凍結導管を備えておりかつ冷凍装置の接続部と接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
凍結槽を、水ガラスおよび／またはセメントスラリーあるいは別の無公害の凍結剤を用いて地下に作られる追加の凍結槽により支持することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
凍結槽の周囲で歩いて通れるあるいは走行できる監視立坑および／またはトンネルを、凍結したあるいは１００％凍結していない下層土内に設置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
合成樹脂から成り、格子部を作るように施設された凍結試掘孔を、貯蔵庫の中であるいは貯蔵庫の下方で、予め算定された可撓性を作る間隔で向き合って施設することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
一つあるいは複数の地下水流を、貯蔵庫に対して間隔をおいて、貯蔵庫に提供される凍結遮断部材により凍結試掘孔から導出するか、あるいはブロックし、かつポンプで排出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
弓形あるいはくさび形の凍結遮断部材を生み出す凍結試掘孔を、地下水流を案内する下層土領域内に開けることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
凍結遮断部材を地下水流を深みに案内するように形を整えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
垂直および水平の、あるいは弓形もしくは向きを変えられた凍結試掘孔を、貯蔵庫あるいは取囲む空間の冷却だけを提供する冷却液供給部に接続することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の有害物質あるいは有害物質を含有する液体が地下に導入するのを阻止し、かつ有害物質から地下水流を保護するための方法であって、危険に曝された液体が、別々の保護された貯蔵庫、特にタンク内に集められ、貯蔵されかつ後になってから浄化される方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
福島での破損した原子炉に関して、報道機関はそこに冷却水として必要とされた水の大部分は貯蔵されると再三再四報告した。あらゆる所で、眼に届く範囲内において、青くあるいは灰色に塗られた丸い巨大な鋼円筒が立っている。このとき東京電力は汚染した水を貯蔵し、この水は毎日毎日、２０１１年３月に炉心溶融となった原子炉を冷却する際に溜まる。原子炉を冷却するために、約３４００００リットルの水を技術者が毎日毎日破壊された建屋内にポンプでかける。この大量の冷却水の他に、地下水は別の危険に曝され、地下水の一部は、破損した原子炉建屋の地階に入り込み、かつ汚染した水と混ざる。この水により環境が危険に曝されたことは途方もないことであり、なかでも技術者は現存のタンク内で何度も何度も漏出部を発見し、この汚染した水はそこから地下にあるいは海中に達する。地下を凍結することにより相応して汚染された水の流出を防ぐことを日本政府が考えていることを先日、報道機関が伝えた。これまでは一部始終、報道機関にはわからない。採掘業界から、いわゆる冷凍法が知られており、この冷凍法は人工的に凍結された土海塊を作るのに使用される。採掘業界において、この方法は立坑（Ｓｃｈａｃｈｔ）を掘り下げる際に使用される。この方法は比較的古く、立坑を掘り下げる際に水を導入する層を貫通することをそもそも第一に可能にすることが問題である。この目的で、計画された立坑の周囲には短い間隔で孔が掘られ、これらの孔は再度計画された立坑に対して間隔をおいて存在する。これらの立坑には、たいてい下方に閉鎖されている合成樹脂製の導管が取付けられる。これらの導管にはいずれも凍結導管が取付けられるので、凍結液は立坑底部から上に向かって移動し、その際に岩盤は対応して凍結することができる。一定の時期の後に、立坑をさらに掘り、凍結された岩盤を貫通して掘り下げることができる。日本で立案されたであろう凍結法ならびに公知の立坑の作孔法の場合、凍結導管を介して保護外筒だけが対応する、上側と下側に開いた対象の周囲に施設できることがマイナスである。そこから、特にこの保護外筒の下側の領域を通ってさらに危険な水あるいは相当する有害物質が流出し得ることを回避することはできない。環境は十分に守られていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の根底を成す課題は、原子力発電所のような環境を危険にさらす施設を、環境に抗して、特に床領域において隔離あるいは防護することができる保護方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、本発明によれば、貯蔵庫すなわちとりわけタンクを、地下にあるいは地下に配置された凍結槽（Ｖｅｒｅｉｓｕｎｇｓｗａｎｎｅ）に収容し、この凍結槽を連続運転状態で能動的に維持するか、あるいは危険な状態で短期間作動させることにより解決される。
【０００５】
特に地下にある凍結槽は、危険なあるいは危険に曝された水の脱出を確実に阻止することができるという大きな長所を有する。垂直な凍結孔と保護遮断部材の下方を横切って容易に流れ、保護遮断部材の一部を溶かすことができる地下水流も、危険な凍結された下層土（Ｕｎｔｅｒｇｒｕｎｄ）の傍らを通って絶対確実に案内され、有毒物質で汚染された水を帯行するか、あるいはそこで有毒物質で汚染された水と混ざることは阻止される。凍結の手間かかるのは当然であるが、安全であり、かつ凍結方法が行われる間は安全である。その上さらに、凍結槽は、漏洩箇所が生じた場合、脱出しをかつ凍結槽内に達した水を、一緒に収容しかつそれが環境内に入るのを阻止するのに適してもいる。このような凍結槽は、ちょうど福島におけるような地震で危険に曝された領域内に、場合によっては起こり得る余震あるいは新たな地震に耐えるという途方もない長所を備えている。その理由は、凍結された下層土がある程度の可撓性を有しており、地震の際に生じる割れ目が直ちに再度塞がれることにある。  その上さらに、適した凍結剤により危険な状態で比較的短期間で、破損物を除去後、さらに再度操業以外にも使用できるこのような凍結槽を作る可能性があるという長所があり、従ってそれにより、凍結の手間は並みの程度に抑えることができる。
【０００６】
本発明による方法によれば、間隔をおいて地下に設置された垂直および水平の、あるいは弓形の凍結試掘孔（Ｇｆｒｉｅｒｂｏｈｒｌｏｃｈ）により、凍結槽を貯蔵庫の周囲に作る。水平の凍結試掘孔を作るために、立坑を前もって作らねばならず、これらの立坑から、水平の凍結試掘孔を掘りかつ作ることができる。この手間を減らすために、弓形の凍結試掘孔を作るか凍結試掘孔の方向を変えることも可能である。従って、このように別に先に記載した大きな長所をもたらす閉鎖された凍結槽が作られることが重要である。
【０００７】
上述した可撓性は本発明によれば、水平の凍結試掘孔を、格子部を作るように直角にあるいは傾斜して交差する導管により地下に設置することにより高めることができる。この格子部は、凍結槽の所望される気密性と気密性の安定性を保証するので、地震に対する安全性がさらに高められている。
【０００８】
その上さらに、弓形の凍結試掘孔を設置することも可能であることがすでに述べてあり、凍結槽を間隔をおいて地下に斜めに設置され、かつほぼ貯蔵庫の中心で出合う凍結試掘孔により作る場合にそれはさらにより簡単である。確かに場合によっては床がまだ凍結も氷結もされていない特定の領域があり、従って中心には液体を収容する領域が残っているが、この領域はほぼ無害である。その理由は、それでもなお、有害物質を含有する水の流出を確実に阻止する閉鎖された凍結槽が提供されていることにある。凍結槽は内部領域においては、貯蔵庫内に貯蔵されている全体の水量を収容できる程度に大きい。
【０００９】
このような貯蔵庫が新たに提供されると、本発明によれば、貯蔵庫を作る際に、少なくとも貯蔵庫の地下にある領域、特に床は凍結導管を備えておりかつ冷凍装置（Ｇｅｆｒｉｅｒａｎｌａｇｅ）の接続部と接続されることが提案される。  この場合、石造部分か、コンクリート壁か、あるいは二重の鋼壁であるかどうかは最終効果に等しい。このことはかなり単純であり、必要な場合に、所望でありかつ必要とされる凍結槽が即座にかつ効果的に作られる可能性を与えるので、危険な水が流出するのを防ぐことができる。しかし原則的な場合であっても本発明の方法のこの変形にあっては、凍結槽はこのような貯蔵庫あるいはそれどころか建屋の内部で冷却領域をもたらし、このことは使用に応じてかなり有利に作用する。従って石造部分あるいは壁部内に一体化された凍結導管において、貯蔵庫の壁部の内壁には付加的な保護を行う氷の層を形成することができ、この氷の層は内壁を冷却するだけでなく、同時に危険な水の流出を防ぐかあるいは不可能にする。
【００１０】
このような凍結槽を水ガラス、セメントあるいは他の材料から作るか、あるいはさらに冷却剤が提供される凍結槽を、水ガラスおよび／またはセメントスラリーあるいは別の無公害の凝固剤を用いて地下に作られる追加の凍結槽により支持することがさらに考えられる。このような追加の凍結槽は、冷却異領域が下層土の外側に作られると特に有利である。追加の凍結槽が、さらに一般的には凍結槽の内壁部も形成しており、結果として冷却作用は下層土内に圧力をかけるか、あるいはさらに凍結槽を貯蔵庫の内部から遮断する。
【００１１】
物体の大きさに応じて、本発明によれば、凍結槽の周囲で歩いて通れるあるいは走行できる監視立坑および／またはトンネルを、凍結したあるいは１００％凍結していない下層土内に設置すると有利である。１００％凍結していない下層土に、このようなトンネルあるいは立坑を簡単に作れるのは当然であり、さらに下層土を容易にあるいは完全に凍結することにより、地下水の流入は阻止され、従ってこれらの監視立坑とトンネルは、所望の時間にわたり開けておくこともできる。この監視の見込みにより、例えば地震により、再度何らかの有害物質が環境内に達する恐れがある亀裂が開くことは絶対的な確実性により無くすことができる。
【００１２】
その上さらに、格子部が凍結試掘孔から安定性の長所および安全性の長所をもたらすことを述べてきた。補足すると本発明によれば、合成樹脂から成り、格子部を生み出すように施設された凍結試掘孔を、貯蔵庫の中であるいは貯蔵庫の下方で、予め算定された可撓性を生み出す間隔で向き合って施設する。それと同時に、すでに述べた地震に対する安全性は適切に調節でき、かつ算定できるので、提供された凍結槽がなお液密であるかあるいはそうでないかどうかは、経営者が始まった地震の後に極めて迅速にわかる。監視立坑とトンネルを介して、経営者は安全点検を迅速に行うことができる。
【００１３】
地下にある地下水流は、常にこのような凍結槽のための確実な負荷である。その理由は、凍結槽の外壁が到来する地下水流と常に接触し、かつ場合によっては長い時間接触したままである。一つあるいは複数の地下水流を、貯蔵庫に対して間隔を置いて貯蔵庫に提供された凍結遮断部材（Ｖｅｒｅｉｓｕｎｇｓｓｃｈｉｒｍ）により凍結試掘孔から導出するか、あるいはブロックし、かつポンプで排出される。さらに、すなわち地下水流だけが貯蔵庫の危険をもたらし、さらに貯蔵庫の周囲の下層土が場合によっては浸透した有毒物質を万一の場合には収容した場合、この凍結遮断部材は、場合によっては単独で使用あるいは提供できる。このように提供される凍結遮断部材を介して、一つあるいは複数の地下水流は危険な敷地の周囲に巡らされ、あるいはブロックされ、かつポンプで排出される。
【００１４】
地下水流の流れ過ぎをシミュレートするために、弓形あるいはくさび形の凍結遮断部材を生み出す凍結試掘孔を、地下水流を案内する下層土領域内に開けると有利である。対応する大きな凍結遮断部材の場合、到来する地下水が貯蔵庫の領域内で何の問題ももたらす恐れが無いように安全性は与えられている。
【００１５】
凍結遮断部材を地下水流を深みに案内するように形を整える構造の別の可能性は、対応する貯蔵庫を地下水流から保護することである。側方の領域が、地下水の搬送には適していない岩盤から成っているとこれは特に有利である。さらに地下水をポンプで排水しなければならないのでこの迂回は有利であり、これにより当然再度相応する手間がかかる。
【００１６】
本発明によりわかるように、垂直および水平の、あるいは弓形もしくは向きを変えられた凍結試掘孔が、貯蔵庫あるいは取囲む空間の冷却だけを提供する冷却液供給部に接続されると、本発明による方法は、冷却方法に関して補充されるか、あるいはこれに加えてさらに使用されえるのが有利である。同時に、そこで気候条件を改善するかあるいは高すぎる温度で貯蔵庫を危険に曝すことをなくすために、必要な場合に、例えば高温領域において、凍結槽の製造において設けられる凍結導管は、空間あるいは貯蔵庫冷却にも使用できる。
【００１７】
本発明は、特に地震によりあるいは別の危険により損なわれる、危険な液体あるいは有毒物質を含有する液体を備えた貯蔵庫を、上記の有毒物質が環境に流出できないように保護する方法が提供されていることを特徴とする。この目的で、貯蔵庫は特に地下に提供される、連続運転状態で能動的に保持されるかあるいは危険な状態で短期間活動させられる凍結槽内でその一部あるいは全体が格納される。この凍結槽により、貯蔵された水あるいは建屋内に貯蔵された液体が下層土に達し、それと同時に環境に達することは阻止される。
【００１８】
本発明の対象のその他の詳細および長所は、好ましい実施例がこれに必要な詳細と部品により示してある付属する図の以下に述べる説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】下層土の保護部と直線の凍結試掘孔から成る凍結槽を備えた概略的に示した原子力発電所の建屋を示す図である。
【図２】傾斜して掘削された凍結試掘孔から製造された凍結槽を示す図である。
【図３】対応する貯蔵庫の床領域を示す図である。
【図４】付加的なかつ別々に提供された、対応する貯蔵庫のための凍結遮断部材を示す図である。
【図５】監視装置を備えた凍結槽を示す図である。
【図６】対応する貯蔵庫の石造部分と壁部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２０】
図１は原子力発電所の建屋１を模範的に示しており、この原子力発電所の建屋はそれ自体、危険な物質のための貯蔵庫２として使用されるか、あるいはそのような貯蔵庫を収容しており、貯蔵庫２の下側部分は地下にある。これらの貯蔵庫２を防護するために、地下３には凍結槽５が作られており、この凍結槽は垂直に作られた凍結試掘孔６，７と水平に作られた凍結試掘孔８から成るので、貯蔵庫２の床あるいはその領域もその下では凍結槽５あるいは凍結された下層土地下２０により相応するように保護されている。原子力発電所の建屋１の隣には、ここでは一般的に凍結槽５を介して安全を確保し得る工業建造物であることを明確にするために、煙突１３が教えている。
【００２１】
このような凍結槽５の製造は、地下３が地下水流１９が通過することにより助けられ、従って氷は凍結流体（Ｇｅｆｒｉｅｒｆｌｕｅｓｓｉｇｋｅｉｔ）を導入する際に凍結試掘孔６，７および８を通って迅速に作ることができる。水平な凍結試掘孔８は、立坑から外に向かって掘られ、凍結試掘孔８，６，７および８’により閉鎖された凍結槽５を作ることができるのは重要である。この対応する凍結試掘孔６，７および８の周り一面に凍結された下層土２０が作られ、この下層土はこうして閉鎖された凍結槽を生み出す。凍結された下層土は符号２０，２０’，２０”で記されている。
【００２２】
図１による描写からは外れるが、図２には傾斜した凍結試掘孔１１を設置することによっても凍結槽を作れることが示してあり、これらの凍結槽内には凍結試掘孔６，７および８とも同じ導管１０が設置される。これらの導管１０は冷凍装置１２と接続され、この冷凍装置を介して凍結流体が作られ、この凍結流体は個別の凍結試掘孔６，７，８あるいは１１を介して下層土内に達し、下層土を凍結する。すなわち特に水に関して透過させない。
【００２３】
図３はこのような貯蔵庫の床４の平面図を示しており、凍結槽５は一度垂直な凍結試掘孔６，７を通り、二番目に水平の凍結試掘孔８を通って作られることがはっきりしている。その際に、水平の凍結試掘孔８，８’は格子であるので、このような貯蔵庫の床領域はさらに保護されている。その理由は、凍結槽５全体のこのような格子により確実な安定性だけでなく確実な可撓性も得られることにある。
【００２４】
図２に関しては、このように提供される凍結された下層土２０を補充遮断部１５により地下３の表面まで引き上げることができる。
【００２５】
図４によれば、付加的な凍結遮断部材２１が設けられているか、あるいは唯一の凍結遮断部材２１が設けられており、それにより各々の地下水の流入が地下水流１９にわたり阻止されているように、凍結遮断部材が形成されるかあるいは運転された場合に、この凍結遮断部材は実現できる。図４に示した凍結遮断部材２１は、貯蔵庫２全体を効果的に保護するために十分でないので、凍結槽５が設けられるべきである。しかし凍結遮断部材２１が原子力発電所の建屋１全体を示した側から防護するように拡張されれば、少なくとも図３から意図される最適な形態での凍結槽５は要らない。
【００２６】
提供される凍結槽５の状態と効果を有効かついつでも点検するために、図５によれば、提供される凍結槽５の縁部領域には、すなわち凍結された下層土２０には監視立坑１６とトンネル１７のネットワークが提供されている。凍結された岩盤が必要不可欠な安定性を保証するので、これらを常に歩いて通れる。
この付加的な凍結遮断部材は、ここでは地下水流１９の方向を変え、迂回した地下水流２２として原子力発電所の建屋１あるいは貯蔵庫２の下方へ通り抜け案内することができるように形成されている。この迂回部は斜めに案内される凍結試掘孔１１が曲げられることにより支援できるので、貯蔵庫２の床４の方向への通過は困難にされているか、あるいは阻止されている。この斜めに案内されるかあるいは開けられた凍結試掘孔１１により、斜めに設けられた、描写した複機能をもたらす凍結遮断部材２３が生じる。
【００２７】
図１〜５に示した凍結槽５あるいは凍結遮断部材２１は、後になって、すなわち貯蔵庫５あるいは原子力発電所の建屋１を作った後で作られている。しかし貯蔵庫２を作る場合には石造部分２５あるいは壁部内に導管２６を埋め込む可能性もあり、これらの導管は、破損のケースが迫っていたり、始まっていたりする際に、各々必要な場合に作動させることができる。これらの導管２６を介して、いわば石造部分あるいは壁部が凍結壁として保証され、凍結槽５が生じるように冷却液を導入することができる。破損のケースが始まっていたり、予見できる場合、この石造部分はただ冷却されるかあるいはすっかり凍結されるのは当然であるが、そうでない場合、これらの導管２６は休止状態と判定する。
【００２８】
貯蔵庫２を作る場合、貯蔵庫まで間隔をおいて、使用する場合には冷凍移装置に接続することにより一つの凍結槽５に作り変えられる“格子部”を凍結導管から場所を移す可能性もある。
【００２９】
図からだけで読み取れる今まで挙げた特徴はすべて、単独でかつ組合せて本発明の本質をなすものと見なされている。
【符号の説明】
【００３０】
１      建屋
２      貯蔵庫
３      地下
４      床
５      凍結槽
６      凍結試掘孔
７      凍結試掘孔
８      凍結試掘孔
１０    導管
１１    凍結試掘孔
１２    冷凍装置
１３    煙突
１５    補充遮断部
１６    監視立坑
１７    トンネル
１９    地下水流
２０    下層土
２１    凍結遮断部材
２２    迂回した地下水流
２３    凍結遮断部材
２５    石造部分
２６    導管
【図１】
2015055153.tif 000003
【図２】
2015055153.tif 000004
【図３】
2015055153.tif 000005
【図４】
2015055153.tif 000006
【図５】
2015055153.tif 000007
【図６】
2015055153.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月8日(2014.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の有害物質あるいは有害物質を含有する液体が土壌（地下）に導入するのを阻止し、かつ有害物質から地下水流を保護するための方法であって、危険に曝された液体が、別々の保護された貯蔵庫、特にタンク内に集められ、貯蔵されかつ後になってから処理または浄化される方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
福島での破損した原子炉に関して、報道機関はそこに冷却水として必要とされた水の大部分は貯蔵されると再三再四報告した。あらゆる所で、眼に届く範囲内において、青くあるいは灰色に塗られた丸い巨大な鋼円筒が立っている。このとき東京電力は汚染した水を貯蔵し、この水は毎日毎日、２０１１年３月に炉心溶融となった原子炉を冷却する際に溜まる。原子炉を冷却するために、約３４００００リットルの水を技術者が毎日毎日破壊された建屋内にポンプでかける。この大量の冷却水の他に、地下水は別の危険に曝され、地下水の一部は、破損した原子炉建屋の地階に入り込み、かつ汚染した水と混ざる。この水により環境が危険に曝されたことは途方もないことであり、なかでも技術者は現存のタンク内で何度も何度も漏出部を発見し、この汚染した水はそこから土壌（地下）にあるいは海中に達する。土壌を凍結することにより相応して汚染された水の流出を防ぐことを日本政府が考えていることを先日、報道機関が伝えた。これまでは一部始終、報道機関にはわからない。採掘業界から、いわゆる冷凍法が知られており、この冷凍法は人工的に凍結された土海塊を作るのに使用される。採掘業界において、この方法は立坑（Ｓｃｈａｃｈｔ）を掘り下げる際に使用される。この方法は比較的古く、立坑を掘り下げる際に水を導入する層を貫通することをそもそも第一に可能にすることが問題である。この目的で、計画された立坑の周囲には短い間隔で孔が掘られ、これらの孔は再度計画された立坑に対して間隔をおいて存在する。これらの立坑には、たいてい下方に閉鎖されている合成樹脂製の導管が取付けられる。これらの導管にはいずれも凍結導管が取付けられるので、凍結液は立坑底部から上に向かって移動し、その際に岩盤は対応して凍結することができる。一定の時期の後に、立坑をさらに掘り、凍結された岩盤を貫通して掘り下げることができる。日本で立案されたであろう凍結法ならびに公知の立坑の作孔法の場合、凍結導管を介して保護外筒だけが対応する、上側と下側に開いた対象の周囲に施設できることがマイナスである。そこから、特にこの保護外筒の下側の領域を通ってさらに危険な水あるいは相当する有害物質が流出し得ることを回避することはできない。環境は十分に守られていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の根底を成す課題は、原子力発電所のような環境を危険にさらす施設を、環境に抗して、特に床領域において隔離あるいは防護することができる保護方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、本発明によれば、貯蔵庫すなわちとりわけタンクを、地下あるいは地表（土壌内にあるいは土壌の表面まで）に配置された凍結槽（Ｖｅｒｅｉｓｕｎｇｓｗａｎｎｅ）に収容し、この凍結槽を連続運転状態で能動的に維持するか、あるいは危険な状態で短期間作動させることにより解決される。
【０００５】
特に地下（土壌内）にある凍結槽は、危険なあるいは危険に曝された水の脱出を確実に阻止することができるという大きな長所を有する。垂直な凍結孔と保護遮断部材の下方を横切って容易に流れ、保護遮断部材の一部を溶かすことができる地下水流も、危険な凍結された土壌（Ｕｎｔｅｒｇｒｕｎｄ）の傍らを通って絶対確実に案内され、有毒物質で汚染された水を帯行するか、あるいはそこで有毒物質で汚染された水と混ざることは阻止される。凍結の手間かかるのは当然であるが、安全であり、かつ凍結方法が行われる間は安全である。その上さらに、凍結槽は、漏洩箇所が生じた場合、脱出しをかつ凍結槽内に達した水を、一緒に収容しかつそれが環境内に入るのを阻止するのに適してもいる。このような凍結槽は、ちょうど福島におけるような地震で危険に曝された領域内に、場合によっては起こり得る余震あるいは新たな地震に耐えるという途方もない長所を備えている。その理由は、凍結された土壌がある程度の可撓性を有しており、地震の際に生じる割れ目が直ちに再度塞がれることにある。その上さらに、適した凍結剤により危険な状態で比較的短期間で、破損物を除去後、さらに再度操業以外にも使用できるこのような凍結槽を作る可能性があるという長所があり、従ってそれにより、凍結の手間は並みの程度に抑えることができる。
【０００６】
本発明による方法によれば、間隔をおいて地下（土壌内）に設置された垂直および水平の、あるいは弓形の凍結試掘孔（Ｇｆｒｉｅｒｂｏｈｒｌｏｃｈ）により、凍結槽を貯蔵庫の周囲に作る。水平の凍結試掘孔を作るために、立坑を前もって作らねばならず、これらの立坑から、水平の凍結試掘孔を掘りかつ作ることができる。この手間を減らすために、弓形の凍結試掘孔を作るか凍結試掘孔の方向を変えることも可能である。従って、このように別に先に記載した大きな長所をもたらす閉鎖された凍結槽が作られることが重要である。
【０００７】
上述した可撓性は本発明によれば、水平の凍結試掘孔を、直角にあるいは傾斜して交差する導管により形成される格子部を作るように土壌内に設置することにより高めることができる。この格子部は、凍結槽の所望される気密性と気密性の安定性を保証するので、地震に対する安全性がさらに高められている。
【０００８】
その上さらに、弓形の凍結試掘孔を設置することも可能であることがすでに述べてあり、凍結槽を間隔をおいて土壌内に斜めに設置され、かつほぼ貯蔵庫の中心で出合う凍結試掘孔により作る場合にそれはさらにより簡単である。確かに場合によっては床がまだ凍結も氷結もされていない特定の領域があり、従って中心には液体を収容する領域が残っているが、この領域はほぼ無害である。その理由は、それでもなお、有害物質を含有する水の流出を確実に阻止する閉鎖された凍結槽が提供されていることにある。凍結槽は内部領域においては、貯蔵庫内に貯蔵されている全体の水量を収容できる程度に大きい。
【０００９】
このような貯蔵庫が新たに提供されると、本発明によれば、貯蔵庫を作る際に、少なくとも貯蔵庫の土壌内にある領域、特に床は凍結導管を備えておりかつ冷凍装置（Ｇｅｆｒｉｅｒａｎｌａｇｅ）の接続部と接続されることが提案される。この場合、石造部分か、コンクリート壁か、あるいは二重の鋼壁であるかどうかは最終効果に等しい。このことはかなり単純であり、必要な場合に、所望でありかつ必要とされる凍結槽が即座にかつ効果的に作られる可能性を与えるので、危険な水が流出するのを防ぐことができる。しかし原則的な場合であっても本発明の方法のこの変形にあっては、凍結槽はこのような貯蔵庫あるいはそれどころか建屋の内部で冷却領域をもたらし、このことは使用に応じてかなり有利に作用する。従って石造部分あるいは壁部内に一体化された凍結導管において、貯蔵庫の壁部の内壁には付加的な保護を行う氷の層を形成することができ、この氷の層は内壁を冷却するだけでなく、同時に危険な水の流出を防ぐかあるいは不可能にする。
【００１０】
このような凍結槽を水ガラス、セメントあるいは他の材料から作るか、あるいはさらに冷却剤が提供される凍結槽を、水ガラスおよび／またはセメントスラリーあるいは別の無公害の凝固剤を用いて土壌内に作られる追加の凍結槽により支持することがさらに考えられる。このような追加の凍結槽は、冷却異領域が凍結された土壌の外側に作られると、特に有利である。追加の凍結槽が、さらに一般的には凍結槽の内壁部も形成しており、結果として冷却作用は凍結された土壌内に圧力をかけるか、あるいはさらに凍結槽を貯蔵庫の内部から遮断する。
【００１１】
物体の大きさに応じて、本発明によれば、凍結槽の周囲で歩いて通れるあるいは走行できる監視立坑および／またはトンネルを、凍結したあるいは完全には凍結していない土壌内に設置すると有利である。完全には凍結していない土壌に、このようなトンネルあるいは立坑を簡単に作れるのは当然であり、さらに土壌を容易にあるいは完全に凍結することにより、地下水の流入は阻止され、従ってこれらの監視立坑とトンネルは、所望の時間にわたり開けておくこともできる。この監視の見込みにより、例えば地震により、再度何らかの有害物質が環境内に達する恐れがある亀裂が開くことは絶対的な確実性により無くすことができる。
【００１２】
その上さらに、格子部が凍結試掘孔から安定性の長所および安全性の長所をもたらすことを述べてきた。補足すると本発明によれば、合成樹脂から成り、格子部を生み出すように施設された凍結試掘孔を、貯蔵庫の床のところであるいは貯蔵庫の床の下方で、予め算定された可撓性を生み出す間隔で向き合って施設する。それと同時に、すでに述べた地震に対する安全性は適切に調節でき、かつ算定できるので、提供された凍結槽がなお液密であるかあるいはそうでないかどうかは、経営者が始まった地震の後に極めて迅速にわかる。監視立坑とトンネルを介して、経営者は安全点検を迅速に行うことができる。
【００１３】
土壌内にある地下水流は、常にこのような凍結槽のための確実な負荷である。その理由は、凍結槽の外壁が到来する地下水流と常に接触し、かつ場合によっては長い時間接触したままである。一つあるいは複数の地下水流を、貯蔵庫に対して間隔を置いて、貯蔵庫に提供され凍結試掘孔から成る凍結遮断部材（Ｖｅｒｅｉｓｕｎｇｓｓｃｈｉｒｍ）により迂回させるか、あるいはブロックし、かつポンプで排出される。さらに、すなわち地下水流だけが貯蔵庫の危険をもたらし、さらに貯蔵庫の周囲の凍結された土壌が場合によっては浸透した有毒物質を万一の場合には収容した場合、この凍結遮断部材は、場合によっては単独で使用あるいは提供できる。このように提供される凍結遮断部材を介して、一つあるいは複数の地下水流は危険な敷地の周囲に巡らされ、あるいはブロックされ、かつポンプで排出される。
【００１４】
地下水流の流れ過ぎをシミュレートするために、弓形あるいはくさび形の凍結遮断部材を生み出す凍結試掘孔を、地下水流を案内する凍結される土壌領域内に開けると有利である。対応する大きな凍結遮断部材の場合、到来する地下水が貯蔵庫の領域内で何の問題ももたらす恐れが無いように安全性は与えられている。
【００１５】
凍結遮断部材を地下水流を深みに案内するように形を整える構造の別の可能性は、対応する貯蔵庫を地下水流から保護することである。側方の領域が、地下水の搬送には適していない岩盤から成っているとこれは特に有利である。さらに地下水をポンプで排水しなければならないのでこの迂回は有利であり、これにより当然再度相応する手間がかかる。
【００１６】
本発明によりわかるように、垂直および水平の、あるいは弓形もしくは向きを変えられた凍結試掘孔が、貯蔵庫あるいは取囲む空間の冷却だけを提供する冷却液供給部に接続されると、本発明による方法は、冷却方法に関して補充されるか、あるいはこれに加えてさらに使用されえるのが有利である。同時に、そこで気候条件を改善するかあるいは高すぎる温度で貯蔵庫を危険に曝すことをなくすために、必要な場合に、例えば高温領域において、凍結槽の製造において設けられる凍結導管は、空間あるいは貯蔵庫冷却にも使用できる。
【００１７】
本発明は、特に地震によりあるいは別の危険により損なわれる、危険な液体あるいは有毒物質を含有する液体を備えた貯蔵庫を、上記の有毒物質が環境に流出できないように保護する方法が提供されていることを特徴とする。この目的で、貯蔵庫は特に土壌内に提供される、連続運転状態で能動的に保持されるかあるいは危険な状態で短期間活動させられる凍結槽内でその一部あるいは全体が格納される。この凍結槽により、貯蔵された水あるいは建屋内に貯蔵された液体が凍結された土壌に達し、それと同時に環境に達することは阻止される。
【００１８】
本発明の対象のその他の詳細および長所は、好ましい実施例がこれに必要な詳細と部品により示してある付属する図の以下に述べる説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】凍結された土壌の保護部と直線の凍結試掘孔から成る凍結槽を備えた概略的に示した原子力発電所の建屋を示す図である。
【図２】傾斜して掘削された凍結試掘孔から製造された凍結槽を示す図である。
【図３】対応する貯蔵庫の床領域を示す図である。
【図４】付加的なかつ別々に提供された、対応する貯蔵庫のための凍結遮断部材を示す図である。
【図５】監視装置を備えた凍結槽を示す図である。
【図６】対応する貯蔵庫の石造部分と壁部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２０】
図１は原子力発電所の建屋１を模範的に示しており、この原子力発電所の建屋はそれ自体、危険な物質のための貯蔵庫２として使用されるか、あるいはそのような貯蔵庫を収容しており、貯蔵庫２の下側部分は土壌内にある。これらの貯蔵庫２を防護するために、土壌３内には凍結槽５が作られており、この凍結槽は垂直に作られた凍結試掘孔６，７と水平に作られた凍結試掘孔８から成るので、貯蔵庫２の床あるいはその領域もその下では凍結槽５あるいは凍結された土壌２０により相応するように保護されている。原子力発電所の建屋１の隣には、ここでは一般的に凍結槽５を介して安全を確保し得る工業建造物であることを明確にするために、煙突１３が教えている。
【００２１】
このような凍結槽５の製造は、土壌３が地下水流１９が通過することにより助けられ、従って氷は凍結流体（Ｇｅｆｒｉｅｒｆｌｕｅｓｓｉｇｋｅｉｔ）を導入する際に凍結試掘孔６，７および８を通って迅速に作ることができる。水平な凍結試掘孔８は、立坑から外に向かって掘られ、凍結試掘孔８，６，７および８’により閉鎖された凍結槽５を作ることができるのは重要である。この対応する凍結試掘孔６，７および８の周り一面に凍結された土壌２０が作られ、この凍結された土壌はこうして閉鎖された凍結槽を生み出す。凍結された土壌は符号２０，２０’，２０”で記されている。
【００２２】
図１による描写からは外れるが、図２には傾斜した凍結試掘孔１１を設置することによっても凍結槽を作れることが示してあり、これらの凍結槽内には凍結試掘孔６，７および８とも同じ導管１０が設置される。これらの導管１０は冷凍装置１２と接続され、この冷凍装置を介して凍結流体が作られ、この凍結流体は個別の凍結試掘孔６，７，８あるいは１１を介して土壌内に達し、土壌を凍結する。すなわち特に水に関して透過させない。
【００２３】
図３はこのような貯蔵庫の床４の平面図を示しており、凍結槽５は一度垂直な凍結試掘孔６，７を通り、二番目に水平の凍結試掘孔８を通って作られることがはっきりしている。その際に、水平の凍結試掘孔８，８’は格子であるので、このような貯蔵庫の床領域はさらに保護されている。その理由は、凍結槽５全体のこのような格子により確実な安定性だけでなく確実な可撓性も得られることにある。
【００２４】
図２に関しては、このように提供される凍結された土壌２０を補充遮断部１５により土壌３の表面まで引き上げることができる。
【００２５】
図４によれば、付加的な凍結遮断部材２１が設けられているか、あるいは唯一の凍結遮断部材２１が設けられており、それにより各々の地下水の流入が地下水流１９にわたり阻止されているように、凍結遮断部材が形成されるかあるいは運転された場合に、この凍結遮断部材は実現できる。図４に示した凍結遮断部材２１は、貯蔵庫２全体を効果的に保護するために十分でないので、凍結槽５が設けられるべきである。しかし凍結遮断部材２１が原子力発電所の建屋１全体を示した側から防護するように拡張されれば、少なくとも図３から意図される最適な形態での凍結槽５は要らない。
【００２６】
提供される凍結槽５の状態と効果を有効かついつでも点検するために、図５によれば、提供される凍結槽５の縁部領域には、すなわち凍結された土壌２０には監視立坑１６とトンネル１７のネットワークが提供されている。凍結された岩盤が必要不可欠な安定性を保証するので、これらを常に歩いて通れる。
この付加的な凍結遮断部材は、ここでは地下水流１９の方向を変え、迂回した地下水流２２として原子力発電所の建屋１あるいは貯蔵庫２の下方へ通り抜け案内することができるように形成されている。この迂回部は斜めに案内される凍結試掘孔１１が曲げられることにより支援できるので、貯蔵庫２の床４の方向への通過は困難にされているか、あるいは阻止されている。この斜めに案内されるかあるいは開けられた凍結試掘孔１１により、斜めに設けられた、描写した複機能をもたらす凍結遮断部材２３が生じる。
【００２７】
図１〜５に示した凍結槽５あるいは凍結遮断部材２１は、後になって、すなわち貯蔵庫５あるいは原子力発電所の建屋１を作った後で作られている。しかし貯蔵庫２を作る場合には石造部分２５あるいは壁部内に導管２６を埋め込む可能性もあり、これらの導管は、破損のケースが迫っていたり、始まっていたりする際に、各々必要な場合に作動させることができる。これらの導管２６を介して、いわば石造部分あるいは壁部が凍結壁として保証され、凍結槽５が生じるように冷却液を導入することができる。破損のケースが始まっていたり、予見できる場合、この石造部分はただ冷却されるかあるいはすっかり凍結されるのは当然であるが、そうでない場合、これらの導管２６は休止状態と判定する。
【００２８】
貯蔵庫２を作る場合、貯蔵庫まで間隔をおいて、使用する場合には冷凍移装置に接続することにより一つの凍結槽５に作り変えられる“格子部”を凍結導管から場所を移す可能性もある。
【００２９】
図からだけで読み取れる今まで挙げた特徴はすべて、単独でかつ組合せて本発明の本質をなすものと見なされている。
【符号の説明】
【００３０】
１      建屋
２      貯蔵庫
３      土壌
４      床
５      凍結槽
６      凍結試掘孔
７      凍結試掘孔
８      凍結試掘孔
１０    導管
１１    凍結試掘孔
１２    冷凍装置
１３    煙突
１５    補充遮断部
１６    監視立坑
１７    トンネル
１９    地下水流
２０    凍結された土壌
２１    凍結遮断部材
２２    迂回した地下水流
２３    凍結遮断部材
２５    石造部分
２６    導管
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の有害物質あるいは有害物質を含有する液体が地下に流入するのを阻止し、かつ有害物質から地下水流を保護するための方法であって、
危険に曝された液体が、隔離され、保護された貯蔵庫、特にタンク内に集められ、貯蔵されかつ後になってから処理される方法において、
貯蔵庫を地下あるいは地表に配置された凍結槽に収容し、この凍結槽を連続運転状態で能動的に維持するか、あるいは危険な状態で短期間作動させることを特徴とする方法。
【請求項２】
凍結槽を、間隔をおいて土壌内に設置された垂直および水平の、あるいは弓形の凍結試掘孔により、貯蔵庫の周囲に作ることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
水平の凍結試掘孔を、直角にあるいは傾斜して交差する導管により形成される格子部を作るように土壌内に設置することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
凍結槽を、間隔をおいて土壌内で斜めに設置され、かつほぼ貯蔵庫の中心で出合う凍結試掘孔により作ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
貯蔵庫を作る際に、少なくとも貯蔵庫の土壌内にある領域、特に床は凍結導管を備えておりかつ冷凍装置の接続部と接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
凍結槽を、水ガラスおよび／またはセメントスラリーあるいは別の無公害の凍結剤を用いて土壌内に作られる追加の凍結槽により支持することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
凍結槽の周囲で歩いて通れるあるいは走行できる監視立坑および／またはトンネルを、凍結したあるいは完全には凍結していない土壌内に設置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
合成樹脂から成り、格子部を作るように施設された凍結試掘孔を、貯蔵庫の床のところであるいは貯蔵庫の床の下方で、予め算定された可撓性を作る間隔で向き合って施設することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
一つあるいは複数の地下水流を、貯蔵庫に対して間隔をおいて、貯蔵庫に提供される凍結試掘孔から成る凍結遮断部材により迂回させるか、あるいはブロックし、かつポンプで排出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
弓形あるいはくさび形の凍結遮断部材を形成する凍結試掘孔を、地下水流を案内する土壌内の領域内に開けることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
凍結遮断部材を地下水流を深みに案内するように形成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
垂直および水平の、あるいは弓形もしくは向きを変えられた凍結試掘孔を、貯蔵庫あるいは取囲む空間の冷却だけを提供する冷却液供給部に付加的にあるいは代わりに接続することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法。