(57)【要約】【課題】一般の鉄工所で容易にかつ安価に製作でき、かつ、キャスク貯蔵時の耐震上の剛性を満たすことができるキャスク固定架台を提供する。【解決手段】キャスク固定架台１０は、一般の規格品である鋼板を組み合わせて箱形に成形し、複数の鋼板で囲まれた空間にコンクリート１６を充填した構造である。天板用鋼板１１および底板用鋼板１５に一般の規格品（例えば肉厚３５ｍｍ程度）を用いているが、天板用鋼板１１からコンクリート１６を介して底板用鋼板１５までの厚みを約３３０ｍｍにすることで、キャスク貯蔵時にも耐震上の剛構造（固有振動数２０Ｈｚ以上）を満足する設計となっている。また、床面２２との間にエアパレットを挿入できる隙間２３が空く形状となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質の輸送及び／又は貯蔵に使用される容器を縦置き状態で固定する放射性物質輸送・貯蔵容器用固定架台であって、
前記固定架台の天板、側板および底板を構成する複数の鋼板と、
前記複数の鋼板に囲まれた空間に充填されたコンクリートと、
を備えてなる放射性物質輸送・貯蔵容器用固定架台。
【請求項２】
前記複数の鋼板のうち前記天板になる天板用鋼板の外周部に接合され、該天板用鋼板を水平に支える複数の鋼柱と、
前記複数の鋼柱のうちの任意の鋼柱どうしを連結する鋼梁と、
をさらに備える請求項１に記載の放射性物質輸送・貯蔵容器用固定架台。
【請求項３】
前記複数の鋼柱と前記複数の鋼板のうち前記底板になる底板用鋼板が、前記床面との間にエアパレットを挿入できる隙間が空くように配設されている請求項２に記載の放射性物質輸送・貯蔵容器用固定架台。
【請求項４】
前記コンクリートを充填するための穴が前記鋼板に開けられている請求項１から３のいずれかに記載の放射性物質輸送・貯蔵容器用固定架台。
【請求項５】
前記容器の底部側に容器胴部を挟んで対称に一対のトラニオン軸が配設されており、
前記固定架台は、
前記複数の鋼板のうち前記天板になる天板用鋼板上に固定され、各々の前記トラニオン軸を保持する保持機構と、
前記天板用鋼板上に固定され、各々の前記トラニオン軸の近傍における前記容器の側面、並びに、前記一対のトラニオン軸と直交する方向における前記容器の側面を面接触で押圧する押圧機構と、
をさらに備える請求項１から４のいずれかに記載の放射性物質輸送・貯蔵容器用固定架台。
【請求項６】
前記押圧機構は、前記容器の側面に接触させる滑り止め金具と、テーパ面を有するテーパ付き金具とを有し、該テーパ付金具のテーパ面を、前記滑り止め金具の前記容器とは反対側面に沿って滑動することにより、前記滑り止め金具を前記容器の側面に面接触で押圧することを特徴とする請求項４に記載の放射性物質輸送・貯蔵容器用固定架台。
【請求項７】
前記複数の鋼板のうち前記天板になる天板用鋼板上に、前記容器を縦置き状態で内側に収容し保持するリング状保持部材をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の放射性物質輸送・貯蔵容器用固定架台。
【請求項８】
前記リング状保持部材の側面にその外周に沿って間隔をおいて複数のリブが形成されており、前記リング状保持部材の内側に収容保持された前記容器を前記リング状保持部材の前記リブの間の部位を通して固縛するボルトを有する、請求項７に記載の放射性物質輸送・貯蔵容器用固定架台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性廃棄物や使用済核燃料などの放射性物質の輸送及び／又は貯蔵に使用するキャスクと呼ばれている容器を縦置き状態で貯蔵するときに使用される放射性物質輸送・貯蔵容器用固定架台（以下、キャスク固定架台と呼ぶ。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性物質輸送・貯蔵容器であるキャスクは一般に、相対的に高さ方向に長い略円柱状の容器からなる。そのため、原子力発電所内や中間貯蔵施設の貯蔵エリアでは、設置スペースが小さくて済むよう、円柱状キャスクを縦置き状態（円筒容器中心軸を鉛直向きにした状態）に貯蔵する場合がある（特許文献１）。
【０００３】
このように縦置き状態でキャスクを貯蔵する場合、耐震上の問題からキャスクを床面に固縛する必要がある。
【０００４】
図１０に示すような貯蔵専用キャスク１の場合、一般的にキャスク底部側のトラニオン軸２はキャスク胴回りの４箇所に９０度間隔で配設されている。このキャスク１を縦置き状態で貯蔵する際は従来、図１０に示すように、床面に固定されたキャスク固定架台３上にキャスク底部を載せ、キャスク底部側の４箇所のトラニオン軸２を、トラニオン軸ごとにキャスク固定架台３に設けられた保持機構４により強固に保持していた。
【特許文献１】特開平１１−２８７８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、輸送と貯蔵に兼用されるキャスクの場合は、貯蔵専用キャスクと異なり、キャスク底部側のトラニオン軸はキャスク胴部を挟んで１８０度対称な２箇所しかないのが通常である。そのため、図１０に示されるキャスク固定架台では２箇所でのキャスク固定となるので、地震の際の揺れに対して不安定である。
【０００６】
また、上記キャスク固定架台はキャスク貯蔵状態での地震で破損しないよう耐震性を有する必要があるが、耐震設計上の剛構造（固有振動数２０Ｈｚ以上）となるためには、キャスク固定架台を構成する鋼材の肉厚が３００ｍｍ以上でなければならない。しかし、このような肉厚鋼材は一般の規格品でないため、一般の鉄工所ではなく専門の鉄工メーカーでの製作が必要となり、コストが大幅に上昇する。また、耐震条件の厳しい地域では、さらに肉厚が必要となり、製作、コスト面でのデメリットはさらに大きくなる。
【０００７】
さらに、図１０に示されるキャスク固定架台は、クレーンによる搬送しか想定されていない。つまり、キャスク固定架台を床面に固定するボルトを外し、クレーンでキャスクと共に吊り上げて搬送することしか出来ず、エアパレットによりキャスクを吊り上げずに移送する方法の適用が望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、上述した従来設備の課題に鑑み、一般の鉄工所で容易にかつ安価に製作でき、かつ、キャスク貯蔵時の耐震上の剛性を満たすことができる縦置き型キャスク固定架台を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による放射性物質輸送・貯蔵容器用固定架台は、放射性物質の輸送及び／又は貯蔵に使用される容器を縦置き状態で固定するものである。そして、この固定架台は、固定架台の天板、側板および底板を構成する複数の鋼板と、これら複数の鋼板に囲まれた空間に充填されたコンクリートとを備えてなるものである。
【００１０】
この構成によれば、鋼板の肉厚によらず、コンクリートによって架台厚および架台重量を増加して、貯蔵時に耐震上の剛構造（固有振動数２０Ｈｚ以上）を満たすものにすることが可能である。また、固定架台の製作に一般的な規格品の鋼板を使用できるので、一般の製作所で架台製作が可能となる。また、耐震条件により、架台厚の増加が必要な場合でも容易に製作できる。さらに、コンクリートを使用するため、製作条件によるコストへの影響が小さく、コストダウンが可能である。
【００１１】
また、上記の固定架台において、複数の鋼板のうち天板になる天板用鋼板の外周部に接合され、該天板用鋼板を水平に支える複数の鋼柱と、前記複数の鋼柱のうちの任意の鋼柱どうしを連結する鋼梁と、をさらに備えることが好ましい。この構造によれば、固定架台を耐震上の剛構造とすることが一層容易である。
【００１２】
上記の複数の鋼柱と複数の鋼板のうち底板になる底板用鋼板とが、床面との間にエアパレットを挿入できる隙間が空くように配設されていることが好ましい。この構成によれば、エアパレットでの搬送が可能になる。
【００１３】
上記の鋼板にはコンクリートを充填するための穴が開けられていることにより、固定架台の外形を複数の鋼板、鋼柱、鋼梁で成形した後にコンクリートを充填することが出来るので、架台製作が容易となる。
【００１４】
上記のような固定架台で固定する容器の底部側には、容器胴部を挟んで対称に一対のトラニオン軸が配設されている。そのため、上記構成の固定架台は、天板用鋼板上に固定され、各々のトラニオン軸を保持する保持機構と、天板用鋼板上に固定され、各々のトラニオン軸の近傍における容器の側面、並びに、上記一対のトラニオン軸と直交する方向における容器の側面を面接触で押圧する押圧機構と、をさらに備えることが好ましい。このような構成によれば、保持機構で２箇所のトラニオン軸を保持するだけでなく、押圧機構により容器底部側の胴回り４箇所を直交２軸方向から面接触で把持することが可能である。よって、地震の際の揺れに対して安定して容器を固定することが出来る。
【００１５】
さらに、上記の押圧機構は、容器の側面に接触させる滑り止め金具と、テーパ面を有するテーパ付き金具とを有し、該テーパ付金具のテーパ面を、滑り止め金具の容器とは反対側面に沿って滑動することにより、滑り止め金具を容器の側面に面接触で押圧するものであることが好ましい。この構成により、面接触による高い押圧力を簡便な機構で確保することが可能である。
【００１６】
また、上記構成の固定架台は、天板用鋼板上の上記保持機構および押圧機構の代わりに、容器を縦置き状態で内側に収容し保持するリング状保持部材をさらに備えるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、放射性物質輸送・貯蔵容器（キャスク）の貯蔵時の耐震上の剛構造（固有振動数２０Ｈｚ以上）を満たす架台構造を一般の鉄工所で容易にかつ安価に製作することが出来る。さらに、エアパレットによるキャスクの搬入／搬出が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態によるキャスク固定架台の上面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視図、図４は図１に示したキャスク固定架台の底面図である。
【００２０】
本実施形態のキャスク固定架台１０は、原子力発電所や中間貯蔵施設内にて、キャスクを縦置き状態で貯蔵するときに用いられる。
【００２１】
このキャスク固定架台１０は、一般の規格品である鋼板を組み合わせて箱形に成形し、複数の鋼板で囲まれた空間にコンクリートを充填した構造である。例えば、３０００ｍｍ縦×３０００ｍｍ横×４５０ｍｍ高さである。
【００２２】
このような構造を得るため、図１〜４に示すように、キャスク固定架台１０の天板となる天板用鋼板１１の裏面外周部に、複数の鋼柱１２が接合され、これら鋼柱１２により天板用鋼板１１が床面に対して水平に支持される。さらに、天板用鋼板１１の裏面に鋼梁１３が接合されると同時に、この鋼梁１３によって任意の鋼柱１２どうしが連結されている。さらに、キャスク固定架台１０の側板となる側板用鋼板１４が、天板用鋼板１１の外周に沿って鋼柱１２間に接合されている。そして、キャスク固定架台１０の底板となる複数枚（本例では６枚）の底板用鋼板１５が、天板用鋼板１１の裏面側にて鋼梁１３と側板用鋼板１４に接合されている。このように接合された天板用鋼板１１と鋼梁１３と側板用鋼板１４と底板用鋼板１５により囲まれた空間にコンクリート１６が充填されている。底板用鋼板１５を接合した後に上記の空間にコンクリート１６を充填できるよう、各々の底板用鋼板１５には少なくとも２つの穴１７が開けられている。１つの穴１７はコンクリート充填用、残りの穴１７はコンクリート充填時の排気穴に使用される。これらの穴１７はキャスク固定架台１０の製作後に塞がれる。
【００２３】
本発明では天板用鋼板１１および底板用鋼板１５に一般の規格品（例えば肉厚３５ｍｍ程度）を用いているが、天板用鋼板１１からコンクリート１６を介して底板用鋼板１５までの厚みを約３３０ｍｍにすることで、キャスク貯蔵時にも耐震上の剛構造（固有振動数２０Ｈｚ以上）を満足する設計となっている。また、キャスク固定架台１０の製作に一般規格品の鋼板を使用するので、一般の製作所で架台製作が可能となる。耐震条件により、架台厚の増加が必要な場合でも容易に製作できる。さらに、コンクリートを使用するため、製作条件によるコストへの影響が小さく、コストダウンが可能である。
【００２４】
また、上記構造のキャスク固定架台１０では、床面２２との間にエアパレットを挿入できる隙間２３（図２）が空くように、鋼柱１２および底板用鋼板１５が配設されている。そのため、鋼柱１２の一部が底板用鋼板１５よりも下方へ突出している。
【００２５】
また、天板用鋼板１１上に、輸送・貯蔵兼用キャスク１８の底部における各々のトラニオン軸１９を保持する保持機構２０がボルト等で据え付けられている。さらに、天板用鋼板１１上には、各々のトラニオン軸１９の近傍におけるキャスク１８の側面、並びに、一対のトラニオン軸１９と直交する方向におけるキャスク１８の側面を面接触で押圧する押圧機構２１がボルト等で据え付けられている。
【００２６】
図５および図６はキャスク固定架台１０上のトラニオン保持機構２０の詳細を示しており、図５は図１のＣ−Ｃ断面矢視図、図６は図１のＤ−Ｄ断面図である。これらの図に示すように、保持機構２０は、天板用鋼板１１に載置される輸送・貯蔵兼用キャスク１８のトラニオン軸１９をＵ字溝２４ａに入れて支持する支柱２４を備える。この支柱２４は、各トラニオン軸１９に対応して天板用鋼板１１上にボルト等で固定されている。さらに、保持機構２０は、支柱２４のＵ字溝２４ａ内に嵌合されたトラニオン軸１９を押えて保持する保持部２５を備える。この保持部２５は支柱２４にボルトで着脱可能である。
【００２７】
図７および図８はキャスク固定架台１０上のキャスク側面押圧機構２１の詳細を示しており、図７は図１のキャスク固定架台上の押圧機構２１の上面図、図８は図７のＥ方向から見た側面図である。
【００２８】
押圧機構２１は、１８０度対称位置の２つのトラニオン保持機構２０により保持されたキャスク１８を地震の際の揺れに対して安定して固定するために用意される。そのため、図１に示した天板用鋼板１１上の４箇所に押圧機構２１が設置され、押圧機構２１によりキャスク１８底部側の胴回り４箇所を直交２軸方向から面接触で押圧することが可能となっている。この押圧機構２１は、図７および図８に示すように、キャスク１８の側面に接触させる滑り止め金具２６と、テーパ付き金具２７と、これらを天板用鋼板１１上に据え付けるための据付金具２８とを有する。テーパ付き金具２７は据付金具２８と滑り止め金具２６の間に挟持されている。さらに、据付金具２８と滑り止め金具２６の一端部どうしが連結部材２９で連結されている。そして、連結部材２９に締付ボルト３０が貫通していて、テーパ付き金具２７の一端部と螺合している。テーパ付き金具２７のテーパ面２７ａは、滑り止め金具２６のキャスク１８とは反対側面に沿って形成されている。以上の構成において、締付ボルト３０のネジ回しによってテーパ付き金具２７を矢印Ｆ方向に動かして、テーパ面２７ａを滑り止め金具２６のキャスク１８とは反対側面に沿って滑動することにより、滑り止め金具２６が矢印Ｇ方向に移動してキャスク１８の側面を押圧する。その結果、各押圧機構２１によりキャスク１８の底部側面を直交２軸方向から面接触で把持して、地震時のキャスク転倒、破損を防ぐものとなる。
【００２９】
図９は、キャスク固定架台１０に固定されたキャスク１８を貯蔵エリアへ移送するときの様子を示すフロー図である。
【００３０】
上述した構造のキャスク固定架台１０上にキャスク１８をトラニオン保持機構２０とキャスク側面押圧機構２１で固定保持した後、図９に示すように、エアパレット３１を床面とキャスク固定架台１０の底板の間の隙間２３（図２参照）に装入する。そして、エアパレット３１により、キャスク固定架台１０と共にキャスク１８を貯蔵エリアへ移送する。貯蔵エリアでは、キャスク１８を縦置き状態で固定しているキャスク固定架台１０を床面に設置し、ボルトで固定する。このように本発明のキャスク固定架台によれば、貯蔵エリアに対するキャスクの搬入／搬出に際してエアパレットによりキャスクを吊り上げずに移送することが可能となる。
【００３１】
以上説明した実施形態では、キャスク底部側のトラニオン軸が２箇所のみに設けられた輸送・貯蔵兼用キャスク１８を固定するキャスク固定架台１０について示した。しかしながら、本発明のコンクリート充填構造をもつ架台は、輸送・貯蔵兼用キャスク１８のみへの適用に限られず、仮に貯蔵専用キャスク（キャスク底部の４箇所にトラニオン軸を持つキャスク）をエアパレットで搬送、貯蔵する場合にも適用できる。つまり、トラニオン４点タイプおよびトラニオン２点タイプの何れにも適用できる。尚、貯蔵専用キャスクに適用する場合には、そのキャスク底部の４箇所のトラニオン軸位置に対応して上記の保持機構２０及び押圧機構２１を天板用鋼板１１に設置すればよい。
【００３２】
また、上記の保持機構２０及び押圧機構２１に代わる別の態様を使用することにより、キャスク固定架台１０に縦置き状態で置かれたキャスクを固縛することも可能である。例えば、図１１に示すようなリブ付きサポートリング（リング状保持部材）３１をキャスク固定架台１０の天板用鋼板１１上にボルトで設置し、このサポートリング３１の内側に不図示のキャスクを収容・保持した後、当該キャスクとサポートリング３１をボルトで連結固定する。この方法では、キャスクのトラニオン軸を保持する方法は使用しなくても構わない。
【００３３】
また、サポートリング（リング状保持部材）３１の側面にその外周に沿って間隔をおいて配設された複数のリブ３２の個数については問わないが、その数を適切に設定することにより、サポートリング３１はキャスクを保持するのに十分な強度を得ている。また、キャスク固縛用のボルト（不図示）が隣り合うリブ３２とリブ３２の中間部位を貫通し、キャスクとサポートリング３１を連結できるように、キャスクには前記ボルトの係合溝が加工されている。このようにキャスク固縛用ボルトを使用してキャスクを固縛することにより、キャスクとキャスク固定架台の一体系で剛構造（固有振動数２０Ｈｚ以上）を達成することが出来る。
【００３４】
一方、サポートリング３１にキャスク固縛用ボルトを使用せず、キャスクを縦置き状態で保持する方法も考えられる。この場合はキャスクとキャスク固定架台は基本的には分離されているため、キャスクとキャスク固定架台の一体系で剛構造とすることはできないが、サポートリング３１のリング内壁とキャスクとの間のクリアランスを適切にすることでキャスクの横ずれおよび転倒を防止することが出来る。
【００３５】
尚、図１２に示すように、床にサポートリング３１を直接設置し、このサポートリング３１の内側に不図示のキャスクを収容・保持した後、当該キャスクとサポートリング３１をボルトで連結固定することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態によるキャスク固定架台の上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】図１に示したキャスク固定架台の底面図である。
【図５】図１のＣ−Ｃ断面図であり、キャスク固定架台上のトラニオン保持機構を示す図である。
【図６】図１のＤ−Ｄ断面図であり、キャスク固定架台上のトラニオン保持機構および押圧機構を示す図である。
【図７】図１のキャスク固定架台上に据え付ける押圧機構の上面図である。
【図８】図７のＥ方向から見た側面図である。
【図９】本実施形態のキャスク固定架台に固定されたキャスクをエアパレットにて移送する様子を示したフロー図である。
【図１０】貯蔵専用キャスクと、その縦置き貯蔵に用いられる従来のキャスク固定架台とを示す部分断面斜視図である。
【図１１】本発明の別の実施形態を示し、（ａ）はリブ付きサポートリングを備えたキャスク固定架台の上面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。
【図１２】本発明の別の実施形態を示し、（ａ）はリブ付きサポートリングの上面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    キャスク固定架台
１１    天板用鋼板
１２    鋼柱
１３    鋼梁
１４    側板用鋼板
１５    底板用鋼板
１６    コンクリート
１７    穴
１８    輸送・貯蔵兼用キャスク
１９    トラニオン軸
２０    保持機構
２１    押圧機構
２２    床面
２３    隙間
２４    支柱
２４ａ    Ｕ字溝
２５    保持部
２６    滑り止め金具
２７    テーパ付き金具
２７ａ    テーパ面
２８    据付金具
２９    連結部材
３０    締付ボルト
３１    サポートリング
３２    リブ
【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】
2008298588.tif 000011
【図１０】
2008298588.tif 000012
【図１１】
2008298588.tif 000013
【図１２】
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