(57)【要約】【課題】耐震強度を向上させると共に、キャスクに対する冷却機能を確保しつつ、床面もしくは架台への熱影響を抑制するキャスク固定方法を提供する。【解決手段】キャスクとキャスク固定具とを、第１ボルト穴群を介して、キャスクの底面に設けられた第１タップ穴群にボルト固定する第１の固定手段を有すると共に、床面もしくは架台とキャスク固定具とを、第２ボルト穴群を介して、床面もしくは架台に設けられた第２タップ穴群にボルト固定する第２の固定手段を有するキャスク固定具を介して、キャスクを直立した状態で床面もしくは架台に固定するキャスク固定方法。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャスクに対する第１の固定手段を有すると共に、床面もしくは架台に対する第２の固定手段を有するキャスク固定具を介して、キャスクを直立した状態で床面もしくは架台に固定することを特徴とするキャスク固定方法。
【請求項２】
前記キャスクの底面には、第１タップ穴群が設けられ、また、前記床面もしくは架台には、第２タップ穴群が設けられ、
前記キャスク固定具は、前記第１タップ穴群に対応した第１ボルト穴群、および前記第２タップ穴群に対応した第２ボルト穴群を有しており、
前記第１の固定手段は、前記キャスクと前記キャスク固定具とを、前記第１ボルト穴群を介して、前記第１タップ穴群にボルト固定するものであり、
前記第２の固定手段は、前記床面もしくは架台と前記キャスク固定具とを、前記第２ボルト穴群を介して、前記第２タップ穴群にボルト固定するものである
ことを特徴とする請求項１に記載のキャスク固定方法。
【請求項３】
前記キャスク固定具は、板状であって、前記第１ボルト穴群を構成する各ボルト穴近傍の板厚は、その他の箇所の板厚よりも厚いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャスク固定方法。
【請求項４】
前記キャスク固定具において、前記第１ボルト穴群を構成する各ボルト穴近傍以外の箇所が、切り欠かれていることを特徴とする請求項１ないしは請求項３のいずれかに記載のキャスク固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャスク固定方法に関する。より詳しくは、使用済み燃料をキャスクに入れて貯蔵する施設において、キャスクをキャスク貯蔵建屋床面もしくは架台に直立した状態で固定するキャスク固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所において発生した使用済みの燃料集合体は、図６に示すようなキャスク１と呼ばれる専用の容器に収納される。燃料集合体が収納されたキャスク１は、これら燃料集合体が再処理に供されるまでの間、その内部に燃料集合体を収納したまま、キャスク貯蔵建屋（以下、単に「建屋」という）に貯蔵される。
【０００３】
キャスク１には、トラニオン２と呼ばれる突起吊具が装備されており、そのトラニオン２をトラニオン固定金具（上）３、トラニオン固定金具（下）４およびトラニオン固定ボルト５を用いて架台に締付けることにより、キャスク１を架台６に固定するという方法が、採用されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２８７５９２号公報
【０００４】
また、キャスクを建屋に固定する場合には、キャスク内に装荷されている使用済み燃料の発熱により、キャスク表面の温度が高くなるため、キャスクを冷却する必要がある。一般に、建屋の床面（以下、単に「床面」という）には、通常コンクリートが使用されており、コンクリートの材質により耐熱温度が規定されている。キャスクからの伝熱や輻射によって、床面温度が規定温度を上回らないように、建屋内の空気の流れによりキャスク表面を冷却している。しかし、コンクリートに対する局部的な影響を考慮すると、キャスクの底面部分にも空気の流れを起させることが望ましい。そこで、従来は、架台あるいは床面上に、別途、ブロック状のキャスク着座部を装備することで、キャスク底面の下に空間を設けていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このトラニオンは、本来、キャスク吊環を介してワイヤロープを用いてキャスクの吊り上げや横倒しあるいは立て起しに使用されるものであり、基本的には、装荷している燃料集合体の重量を含めたキャスクの重量を受けることしかできない設計となっている。
【０００６】
キャスクの貯蔵施設の立地条件によっては、地震による加速度が大きく、２個のトラニオンのみを固定してキャスクを自立させるのは、耐震強度上、問題がある。即ち、地震加速度によっては、２個のトラニオンに掛かる荷重が、装荷している燃料集合体の重量を含めて、キャスクの重量を大きく上回ることがあり、最悪の場合は、トラニオンが破壊し、キャスクが転倒してしまう恐れがある。
【０００７】
また、前記ブロック状のキャスク着座部は、キャスクを単に着座させるだけで、キャスクや架台と固定されているわけではないので、トラニオンが破壊した場合にキャスクの転倒を防止する機能は有していない。
【０００８】
本発明は、従来のトラニオンを用いたキャスク固定方法が有する上記の問題点を解決し、耐震強度を向上させると共に、キャスクに対する冷却機能を確保しつつ、床面もしくは架台への熱影響を抑制することができるキャスク固定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】
【０００９】
本発明者は、上記の課題に鑑み、鋭意研究の結果、キャスクと床面もしくは架台とを、従来のように直接固定するのではなく、第１および第２の固定手段を有するキャスク固定具を介して固定することにより、上記の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、各請求項の発明について説明する。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、
キャスクに対する第１の固定手段を有すると共に、床面もしくは架台に対する第２の固定手段を有するキャスク固定具を介して、キャスクを直立した状態で床面もしくは架台に固定することを特徴とするキャスク固定方法である。
【００１１】
本請求項の発明は、従来のように、キャスクと、床面もしくは架台とを直接にボルト固定するのではなく、キャスク固定具を介して、キャスクと、床面もしくは架台とを固定する方法であるため、耐震強度が向上して、安全性が向上すると共に、キャスクから床面もしくは架台への直接的な熱影響を抑制することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記のキャスク固定方法であって、
前記キャスクの底面には、第１タップ穴群が設けられ、また、前記床面もしくは架台には、第２タップ穴群が設けられ、
前記キャスク固定具は、前記第１タップ穴群に対応した第１ボルト穴群、および前記第２タップ穴群に対応した第２ボルト穴群を有しており、
前記第１の固定手段は、前記キャスクと前記キャスク固定具とを、前記第１ボルト穴群を介して、前記第１タップ穴群にボルト固定するものであり、
前記第２の固定手段は、前記床面もしくは架台と前記キャスク固定具とを、前記第２ボルト穴群を介して、前記第２タップ穴群にボルト固定するものである
ことを特徴とするキャスク固定方法である。
【００１３】
本請求項の発明は、従来のように、２個のトラニオンのみで、キャスクと、床面もしくは架台とを固定するのではなく、複数のボルト穴を有する第１ボルト穴群および第２ボルト穴群を介して、第１の固定手段によりキャスクと前記キャスク固定具とを固定し、また第２の固定手段により床面もしくは架台と前記キャスク固定具とを固定する方法であるため、従来の固定方法に較べて、安全性が向上する。
【００１４】
各タップ穴群および各ボルト穴群の穴のサイズや数は、キャスク貯蔵施設の立地条件を考慮して、適宜設計されるが、その際、各タップ穴群を構成するタップ穴を、円形・等間隔に位置するように配置すると、タップ穴とボルト穴の位置決めが容易となり好ましい。また、第２ボルト穴群を、第１ボルト穴群よりも外側に位置させると、キャスク固定具と床面もしくは架台との接触面積を大きく確保でき、安全性が向上する。
【００１５】
また、第１および第２ボルト穴群を構成するボルト穴に、座ぐり穴を設けると、ボルト固定する際、長いボルトを使用する必要がなく、耐震性の面より好ましい。ボルトが長すぎると、ボルト自体のバネ常数が小さくなるため、耐震評価上好ましくない。さらに、キャスク固定具とキャスクとをボルト固定した際、キャスク固定具の下側平面（床面と接する面）を面一にして、キャスク固定具と床面もしくは架台との接触面積を大きく確保でき、安定的に固定できる。
【００１６】
なお、キャスクの底面には、従来から、輸送時の衝撃からキャスクを保護するための緩衝体を取り付けるために、緩衝体取付用タップ穴の加工が施されており、キャスクの底面に第１タップ穴群を設けることは、技術的に問題はない。また、緩衝体取付用タップ穴を第１タップ穴群を構成するタップ穴として流用してもよい。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記のキャスク固定方法であって、
前記キャスク固定具は、板状であって、前記第１ボルト穴群を構成する各ボルト穴近傍の板厚は、その他の箇所の板厚よりも厚いことを特徴とするキャスク固定方法である。
【００１８】
本請求項の発明は、キャスク固定具において、第１ボルト穴群を構成する各ボルト穴近傍の板厚を、その他の箇所の板厚よりも厚くしたため、キャスク底面の下に空間を確保でき、対流放熱が促進され、キャスクの底面の冷却を促進することができる。また、キャスクとキャスク固定具との接触面積を小さくしたため、伝熱面積が抑制され、床面への熱影響が軽減される。
【００１９】
また、これは、前述の、第２ボルト穴群を構成する各ボルト穴に座ぐり穴を設ける代わりに、板厚を薄くしたものであり、ボルト固定する際、長いボルトを使用する必要がなく、耐震性の面より好ましい。
【００２０】
さらに、キャスク固定具全体の重量を軽減できるため、コストの低減とハンドリングの簡便さを得ることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、前記のキャスク固定方法であって、
前記キャスク固定具において、前記第１ボルト穴群を構成する各ボルト穴近傍以外の箇所が、切り欠かれていることを特徴とするキャスク固定方法である。
【００２２】
本請求項の発明は、キャスク固定具において、第１ボルト穴群を構成する各ボルト穴近傍以外の箇所を切り欠いて、キャスク底面の下へ空気が流れ込むようにしたため、対流放熱がより促進されて、キャスクの底面の冷却にとって好ましい。また、キャスクとキャスク固定具との接触面積をより小さくしたため、伝熱面積をより抑制でき、床面への熱影響を軽減できる。また、キャスク固定具全体の重量をより軽減できる。
【００２３】
さらに、キャスク固定具の中心部をも切り欠いて、リング状のキャスク固定具とすると、キャスク底面の下により大きな空間を確保することができるため、対流放熱がさらに促進され、キャスクの底面の冷却にとってさらに好ましい。また、キャスク固定具全体の重量をさらに軽減できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により、トラニオンを用いた従来のキャスク固定方法に比べ、耐震強度が向上して、安全性が向上すると共に、キャスクに対する冷却機能を確保しつつ、キャスクから床面もしくは架台への直接的な熱影響を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態につき、図１〜図５を用いて説明する。
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。
【００２６】
図１は、本発明に係るキャスク固定方法につき説明する図である。図１に示すように、キャスク１底面の周縁部には、複数のタップ穴（第１タップ穴群）９が設けられている。一方、キャスク固定具１０には、前記タップ穴９に対応して複数のボルト穴（第１ボルト穴群）１１が設けられ、また第１ボルト穴群１１の外側には、床面もしくは架台のタップ穴（第２タップ穴群：図示せず）に対応して複数のボルト穴（第２ボルト穴群）１２が設けられている。
【００２７】
第１タップ穴９に、第１ボルト穴１１を介して、第１ボルト１３を用いてネジ止めして、キャスク１とキャスク固定具１０とを固定する。次いで、第２タップ穴（図示せず）に、第２ボルト穴群１２を介して、第２ボルト１４を用いてネジ止めして、キャスク１を固定されたキャスク固定具１０を、床面もしくは架台に固定する。
【００２８】
キャスク固定具１０の一例を、図２に、斜視図で示す。また、第１ボルト穴１１および第２ボルト穴１２の形状の一例を、図３（ａ）〜（ｃ）に示す。
第１ボルト穴１１については、第１ボルト１３を用いて第１タップ穴９にネジ止めする際、第１ボルト１３の頭が飛び出さないよう、座繰り穴１１ｃを設けると、キャスク固定具１０の全面で建屋床面もしくは架台に固定することができる。
【００２９】
また、第２ボルト穴１２については、第２ボルト１４が長すぎると、ボルト自体のバネ定数が小さくなり耐震評価上好ましくないため、図３（ｂ）に示すように座繰り穴１２ａを設けたり、図３（ｃ）に示すように第２ボルト穴１２近傍の板厚を第１ボルト穴１１における板厚より薄くしたりして、実質的なボルト長さを適正にする。
【００３０】
図２は、図３（ｃ）に対応したキャスク固定具である。このキャスク固定具１０は、第１ボルト穴群１１近傍以外は、板厚が薄く設計されており、キャスク固定具１０を軽量化できる。また、キャスク底面の下に空間が設けられるため、キャスクから床面もしくは架台への伝熱を抑制することができる。
【００３１】
キャスク固定具１０の別の一例を、図４および図５に、斜視図で示す。
図４は、図２に示すキャスク固定具について、第１ボルト穴群１１近傍において、各ボルト穴近傍１１ａ以外の中間部分を切り欠いたものである。切り欠き部１１ｂが、空気流通の通路となるので、キャスク底面の冷却を促進する効果を得ることができる。
【００３２】
図５は、図４に示すキャスク固定具について、さらに第１ボルト穴群１１の内側を切り欠いて、リング状として、キャスク固定具１０の内側に中央穴開部１０ａを設けたものである。これにより、キャスク底面の下の空間をより大きくできる。
【００３３】
なお、キャスク固定具１０の外形については、本実施の形態においては、いずれも円盤状として説明したが、本発明の趣旨に基づけば、外形は四角形や多角形の盤状でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のキャスク固定方法を説明する図である。
【図２】本発明のキャスク固定具の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明のキャスク固定具におけるボルト穴の形状の一例を示す図である。
【図４】本発明のキャスク固定具の別の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明のキャスク固定具の別の一例を示す斜視図である。
【図６】従来技術のキャスク固定方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１      キャスク
２      トラニオン
３      トラニオン固定金具（上）
４      トラニオン固定金具（下）
５      トラニオン固定ボルト
６      架台
９      第１タップ穴群（単独のタップ穴も同じ符号を用いる）
１０      キャスク固定具
１０ａ    キャスク固定具の中央穴開部
１１      第１ボルト穴群（単独のボルト穴も同じ符号を用いる）
１１ａ    第１ボルト穴近傍
１１ｂ    傍切り欠き部
１１ｃ    第１ボルト穴の座繰り穴
１２      第２ボルト穴群（単独のボルト穴も同じ符号を用いる）
１２ａ    第２ボルト穴の座繰り穴
１３      第１ボルト
１４      第２ボルト
【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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