(57)【要約】【課題】収納管を高密度で千鳥配置し得る構造の操作床を採用し、使用済み燃料の高密度貯蔵を実現する。【解決手段】操作床の構造として、略ハニカム状の鋼製中空構造体２１を主体としてその中空部にコンクリート２２が充填された構造を採用する。鋼製中空構造体は、千鳥配置した各収納管の直上に位置してそれぞれが装入口となる鋼管２３と、操作床の上面および下面の位置に配される上部鋼板２４および下部鋼板２５と、鋼管どうしを連結するとともに上部鋼板と下部鋼板どうしを連結するリブ鋼板２６とからなる。鋼製中空構造体とその中空部に充填されるコンクリートとを構造的に一体化せしめてその全体を鋼殻コンクリート構造体とする。【選択図】      図４
2004340887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵室内に林立させた多数の収納管内にキャニスタを収納して貯蔵し、貯蔵室の上部にはキャニスタを搬送する搬送室を設け、搬送室と貯蔵室とを遮蔽性能を有する操作床により区画し、操作床には搬送室から収納管内へキャニスタを装入するための装入口を各収納管の直上位置に設けるとともに、装入口には遮蔽プラグを装着する構成の使用済み燃料貯蔵施設において、
前記収納管は千鳥配置されているとともに、前記操作床は鋼製中空構造体を主体としてその中空部にコンクリートが充填された構造とされ、
前記鋼製中空構造体は、各収納管の直上に位置して千鳥配置されることによりそれぞれが装入口となる鋼管と、操作床の上面および下面の位置に配されるとともに各鋼管の位置に装入口を確保するための開口部を有する上部鋼板および下部鋼板と、隣接している鋼管どうしを連結するとともに上部鋼板と下部鋼板どうしを連結するリブ鋼板とによる略ハニカム状の形態とされ、
その鋼製中空構造体の中空部に、前記鋼管により形成される装入口を除いてコンクリートが充填されることで操作床が形成されていることを特徴とする使用済み燃料貯蔵施設。
【請求項２】
請求項１記載の使用済み燃料貯蔵施設において、前記操作床は、鋼製中空構造体とその中空部に充填されるコンクリートとが一体化せしめられてその全体が鋼殻コンクリート構造体とされていることを特徴とする使用済み燃料貯蔵施設。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射性物質の貯蔵施設に係わり、特に使用済み燃料を封入したキャニスタを収納管内に貯蔵する形式の使用済み燃料貯蔵施設に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の貯蔵施設としては冷却空気の自然対流を利用したボールト式と称される形式のものがあり、その一例を図７〜図８に示す。これは、貯蔵室１内に多数の収納管２を縦横に配列（図示例では１ブロックに３列×６列）して林立せしめ、それら収納管２内にキャニスタ３を支持束４により支持した状態で貯蔵することを基本とするものである。
【０００３】
貯蔵室１の上部にはキャニスタ３を収納管２に収納する作業を行うための搬送室５を設け、貯蔵室１と搬送室５とを遮蔽性能を有する操作床６にて区画し、その操作床６には各収納管２にキャニスタ３を装入するための装入口７をそれぞれの収納管２の直上に位置して設け、各装入口７には遮蔽プラグ８を装着するようになっている。
【０００４】
また、貯蔵室１に通じるように給気シャフト９および排気シャフト１０を設け、排気シャフト１０による煙突効果による自然通風力によってキャニスタ３を冷却するようにしている。すなわち、図７（ａ）に矢印で示しているように、給気シャフト９を通して外部から冷却空気が貯蔵室１に吸入され、貯蔵室１に吸入された冷却空気は、貯蔵室１の底部に確保されている下部プレナム１１から収納管２内を上昇してキャニスタ３の周囲を通過することでそれを冷却し、貯蔵室１の上部に確保されている上部プレナム１２から排気シャフト１０を上昇して外部に放出されるようになっている。なお、そのような冷却空気の流通路の要所には遮蔽のための迷路が形成されている。
【０００５】
ところで、この種の貯蔵施設では、キャニスタ３の貯蔵密度を高めるために収納管２の相互間隔を可及的に小さくすることが望まれ、また収納管２を千鳥配置することで高密度化を図ることも検討されているのであるが、従来においては特に操作床６の構造上の制約からキャニスタ３の貯蔵密度を充分に高めることは困難であった。
【０００６】
すなわち、上述したように貯蔵室１と搬送室５とを区画している操作床６には各収納管２に対応する装入口７を設ける必要があることから、図７（ｂ）に示すうに、装入口７用の開口部を多数設けつつ操作床６の構造的な強度を確保するためには、操作床６を格段に頑強な構造とする必要がある。したがって従来一般の操作床６の構造としては、たとえば図８に示すように、多数の大断面の鉄骨梁１３を並列させてそれらを多数の鋼製リブ１４にて連結することで全体として格子状をなす頑強な箱桁１５を採用している。そのため、そのような箱桁１５の隙間に装入口７を確保するようにしているが、そのような箱桁１５の採用を前提とすることでは必然的に収納管２を縦横に配列するしかないし、また収納管２の相互間隔も自ずと制約されて充分な高密度化は困難であった。なお、図８における符号１６は、収納管２の中間部を支持する格子状の水平フレームである。
【０００７】
また、たとえば特許文献１に示すように、操作床６の構造を鉄筋コンクリートまたは鉄枠製の構造とすることで収納管の千鳥配置を可能とし、それにより高密度化を図ることも提案されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１７７０９６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、操作床６の構造として図８に示すような箱桁１５を採用することでは高密度化が望めないものであるし、また、特許文献１に示されるように箱桁１５に代えて鉄筋コンクリートや鉄枠製の構造の操作床を採用する場合であっても、操作床の構造的な強度や信頼性を充分に確保しつつ充分な高密度化を図ることは必ずしも容易ではなく、それを可能とするためには膨大な配筋が必要となる等、操作床の構造が徒に複雑になることが不可避であり、そのため広く普及するに至っていない。
【００１０】
上記事情に鑑み、本発明の目的は、収納管の高密度配置を可能とする構造の操作床を採用し、以て、使用済み燃料を充分に高密度で貯蔵し得る施設を実現することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、貯蔵室内に林立させた多数の収納管内にキャニスタを収納して貯蔵し、貯蔵室の上部にはキャニスタを搬送する搬送室を設け、搬送室と貯蔵室とを遮蔽性能を有する操作床により区画し、操作床には搬送室から収納管内へキャニスタを装入するための装入口を各収納管の直上位置に設けるとともに、装入口には遮蔽プラグを装着する構成の使用済み燃料貯蔵施設において、前記収納管は千鳥配置されているとともに、前記操作床は鋼製中空構造体を主体としてその中空部にコンクリートが充填された構造とされ、前記鋼製中空構造体は、各収納管の直上に位置して千鳥配置されることによりそれぞれが装入口となる鋼管と、操作床の上面および下面の位置に配されるとともに各鋼管の位置に装入口を確保するための開口部を有する上部鋼板および下部鋼板と、隣接している鋼管どうしを連結するとともに上部鋼板と下部鋼板どうしを連結するリブ鋼板とによる略ハニカム状の形態とされ、その鋼製中空構造体の中空部に、前記鋼管により形成される装入口を除いてコンクリートが充填されることで操作床が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明の使用済み燃料貯蔵施設において、前記操作床は、鋼製中空構造体とその中空部に充填されるコンクリートとが一体化せしめられてその全体が鋼殻コンクリート構造体とされていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本発明の一実施形態である貯蔵施設を示す。本実施形態の貯蔵施設は基本的には図７に示した従来のものと同様のボールト式のものであって、貯蔵室１内に林立させた収納管２内にキャニスタ３を支持束４により支持して収納するものであり、かつ収納管２の上下に下部プレナム１１と上部プレナム１２を確保しておき、給気シャフト９から下部プレナム１１、収納管２内、上部プレナム１２、排気シャフト１０という経路で冷却空気を流通させることでキャニスタ３の冷却を行うようにされている。
【００１４】
また、本実施形態の貯蔵施設においても、貯蔵室１と搬送室５とを操作床６により区画し、操作床６には各収納管２に対応する装入口７を設け、各装入口７には遮蔽プラグ８を装着するものであり、そのような構成は従来のものと同様であるが、本実施形態の貯蔵施設ではキャニスタ３の高密度貯蔵を可能とするべく収納管２を千鳥配置しており、かつそのような千鳥配置を可能とするべく特殊な構造の操作床６を採用しており、その点で従来の貯蔵施設とは大きく異なるものとなっている。
【００１５】
すなわち、本実施形態における操作床６は、図３〜図４に示すように鋼製中空構造体２１を主体として、その中空部にコンクリート２２を充填した構造とされている。そして、本実施形態における鋼製中空構造体２１は、鋼管２３と、上部鋼板２４と、下部鋼板２５と、リブ鋼板２６とが互いに溶接されて組み立てられたものとなっている。
【００１６】
鋼製中空構造体２１を構成している鋼管２３は、各収納管２の直上に位置して収納管２と同様に千鳥配置されることでそれぞれがそれ自体で装入口７となるものであり、これら鋼管２３に対して遮蔽プラグ８が装着されるようになっている。また、上部鋼板２４および下部鋼板２５は操作床６の上面および下面を形成するもので、これら上部鋼板２４および下部鋼板２５には上記各鋼管２３の位置に装入口７を確保するための開口部２７がそれぞれ形成されている。リブ鋼板２６は隣接している鋼管２３どうしを連結するとともに上部鋼板２４と下部鋼板２５どうしをも連結することで補強リブとして機能するものである。
【００１７】
なお、本実施形態における鋼製中空構造体２１には、図４に示すように、最外周に位置する鋼管２３に鉄骨材からなる支持梁２８が外側に突出するように接合されており、この鋼製中空構造体２１はそれらの支持梁２８により支持されて貯蔵室１と搬送室５との間に架設されるようになっている。
【００１８】
上記のように、鋼管２３、上部鋼板２４、下部鋼板２５、リブ鋼板２６とが相互に溶接されて組み立てられた鋼製中空構造体２１は、その全体がいわゆるハニカム構造体と同様の形態をなすものとなっており、したがってこの鋼製中空構造体２１はそれ自体で充分に軽量でありながら優れた強度を有するものとなっている。そして、その鋼製中空構造体２１の中空部に、鋼管２３により形成される装入口７の部分を除いてコンクリート２２が充填されることで、鋼製中空構造体２１とコンクリート２２とによる操作床６が形成されている。
【００１９】
この場合、コンクリート２２は単に遮蔽材として充填することでも良く、その場合には操作床６としての構造的な強度およびコンクリート２２の自重を鋼製中空構造体２１のみに負担させる設計とすれば良いが、あるいは鋼製中空構造体２１とコンクリート２２とを構造的に一体化させてその全体を鋼殻コンクリート構造体とする設計も可能であり、その場合はコンクリート２２は単なる遮蔽材ではなく構造体の一部として機能することになる。なお、鋼製中空構造体２１とコンクリート２２とを確実に一体化させて鋼殻コンクリート構造体とするためには、鋼製中空構造体２１の内部にスタッドや凹凸等の係合部を設けておいて、コンクリート２２が鋼製中空構造体２１に確実に係合して一体に挙動するものとしておけば良い。
【００２０】
本実施形態の貯蔵施設は、上記のような構造の操作床６を採用したことにより、従来一般の箱桁１５による操作床６では不可能であった収納管２の千鳥配置が可能となり、したがって格段に高密度貯蔵が可能なものとなっている。すなわち、箱桁１５による操作床６を採用している従来一般の貯蔵施設では、たとえば図７（ｂ）に示したように収納管２を単に縦横に配列することで１ブロックに対し３列×６列＝１８本の貯蔵密度しか得られないが、本実施形態では図１（ａ）に示すように同等の面積に４６本もの収納管３を設けることが可能であり、３倍もの高密度貯蔵が可能となっている。
【００２１】
勿論、本実施形態の操作床６は、ハニカム構造体と同様の鋼製中空構造体２１を主体としてその中空部にコンクリート２２を充填した構造を採用したことにより、操作床６に要求される構造的な強度や信頼性および遮蔽性能は支障なく確保できることはもとより、従来一般の箱桁１５によるものや特許文献１に示されるような鉄筋コンクリートや鉄枠によるものに比較しても充分な簡略化と軽量化を図ることができ、格段に優れた構造であるといえる。
【００２２】
なお、上記実施形態では各収納管２の配列を４５°の角度での千鳥配置としたが、図５に示すようにたとえば６０°の角度での千鳥配置とすることも可能であり、その場合にはより高密度とすることができる。また、必要に応じて、図５（ｃ）に示すようにリブ鋼管２６を二重に設けることでも良く、その場合にはより強度を高めることができる。
【００２３】
さらに、従来においては図８に示したように収納管２を格子状の水平フレーム１６により支持しているのであるが、そのような支持フレーム１６を設けることに代えて、図６に示すように収納管２どうしをリブ鋼板２９によって相互に連結することで、千鳥配置した多数の収納管２の全体を上記の鋼製中空構造体２１と同様の略ハニカム状の構造とすることも考えられる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、鋼管と上部鋼板と下部鋼板とリブ鋼板とからなる略ハニカム状の鋼製中空構造体を主体として、その中空部にコンクリートを充填した構造の操作床を採用したことにより、操作床の強度と信頼性を確保しつつ、またその構造の簡略化と軽量化を図りつつ、収納管を高密度で千鳥配置することが可能となり、使用済み燃料を高密度で貯蔵し得る貯蔵密度を実現することができる。
【００２５】
請求項２の発明は、鋼製中空構造体とその中空部に充填するコンクリートとを一体化させて操作床全体を鋼殻コンクリート構造体としたので、特に優れた強度と信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である貯蔵施設の概略構成を示すもので、収納管の配置例を示す平面図である。
【図２】同、貯蔵室および操作床の部分立断面図である。
【図３】同、貯蔵室および操作床の要部斜視図である。
【図４】同、操作床の構造を示す分解斜視図である。
【図５】同、収納管の他の配置例を示す平面図である。
【図６】同、貯蔵室の他の例を示す要部斜視図である。
【図７】従来一般の貯蔵施設の概要を示す図である。
【図８】従来一般の箱桁による操作床の構造を示す図である。
【符号の説明】
１  貯蔵室
２  収納管
３  キャニスタ
５  搬送室
６  操作床
７  装入口
８  遮蔽プラグ
２１  鋼製中空構造体
２２  コンクリート
２３  鋼管
２４  上部鋼板
２５  下部鋼板
２６  リブ鋼板
２７  開口部
【図１】
2004340887.tif 000003
【図２】
2004340887.tif 000004
【図３】
2004340887.tif 000005
【図４】
2004340887.tif 000006
【図５】
2004340887.tif 000007
【図６】
2004340887.tif 000008
【図７】
2004340887.tif 000009
【図８】
2004340887.tif 000010