(57)【要約】【課題】簡易な施工で、耐震効果を発揮することができるラック支持構造を提供する。【解決手段】ラック支持構造１は、被収容物を収容可能とされて上方に向かって開口する収容部を有し、水が貯留されたプール３内に配設されたラック１１と、前記プール３内に配置され、その外周縁部２１ａが該プール３の内壁３ａ面に対して水平方向に相対移動不能に当接するとともに、その下面が前記ラックの上部に当接する板部材２１とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被収容物を収容可能とされて上方に向かって開口する収容部を有し、水が貯留されたプール内に配設されたラックと、
前記プール内に配置され、その外周縁部が該プールの内壁面に対して水平方向に相対移動不能に当接するとともに、その下面が前記ラックの上部に当接する板部材とを備えることを特徴とするラック支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載のラック支持構造において、
前記板部材は、前記外周縁部と前記プールの内壁面との間に間隙を有して配置されていることを特徴とする請求項１に記載のラック支持構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のラック支持構造において、
前記板部材には、板厚方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とするラック支持構造。
【請求項４】
請求項３に記載のラック支持構造において、
前記板部材は、前記貫通孔が複数形成されることにより、格子状に形成されていることを特徴とするラック支持構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のラック支持構造において、
前記板部材は、前記下面から突出する突出部を有し、
該突出部が、前記収容部の内部に挿入配置されていることを特徴とするラック支持構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のラック支持構造において、
前記板部材の前記外周縁部は、外方に向かうにしたがって上方に向かうよう形成されていることを特徴とするラック支持構造。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のラック支持構造において、
前記板部材は、前記水平方向に沿って分割可能であることを特徴とするラック支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラック支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、原子力発電所で発生した使用済み核燃料（使用済み核燃料棒）は、核燃料貯蔵施設に貯蔵して保管される。このような使用済み核燃料は、核燃料集合体として燃料貯蔵用ラックのラックセル内に収納し、核燃料貯蔵施設の貯蔵ピット内に貯蔵される。また、貯蔵ピットには水が貯留されており、複数の核燃料貯蔵用ラックを整列配置して水中に貯蔵することで、崩壊熱を冷却除去して臨界未満で保持し、また放射線を遮蔽するようにしている。
【０００３】
ここで、核燃料貯蔵用ラックの貯蔵ピットへの一般的な固定方法としては、該核燃料貯蔵用ラックを貯蔵ピットの床部にボルト固定する方法が広く知られている。
【０００４】
上記のように固定された核燃料貯蔵用ラックにおいて、地震時に大きな水平力が作用すると、核燃料貯蔵用ラック自体に過大な曲げモーメントが働き、固定部分が破損し、核燃料貯蔵用ラックが倒壊する虞があった。
そこで、耐震性能を確保した核燃料貯蔵用ラックとして、該核燃料貯蔵用ラックの側面に制震装置が設けられ構成が採用されている。このような構成では、核燃料貯蔵用ラックに振動が生じたときに、該制震装置が水平方向に弾性変形し、該弾性変形により制震装置に元に戻ろうとする力が生じる。これにより、核燃料貯蔵用ラックの変位が抑制されるとともに、振動を抑制することができる（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９０７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、貯蔵ピットの床部にボルト固定された既設の核燃料貯蔵用ラックに対して、耐震性能を向上させる耐震補強の技術は提案されていない。
例えば、上記のボルト固定された既設の核燃料貯蔵用ラックに、上記特許文献１に記載の制震装置を適用することも考えられる。この場合は、既設の核燃料貯蔵用ラックと貯蔵用ピットの壁部との間に、制震装置を取り付けなければならない。しかしながら、該核燃料貯蔵用ラックの側面に制震装置が設けられ構成を適用するためには、制震装置が収まるための空間的スペースが必要となるが、既設の核燃料貯蔵用ラックにおいては、当該制震装置が設置できるためのスペースが確保できない場合がある。この場合、単純に上記特許文献１に記載の支持構造を適用することはできない。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、簡易な施工で、耐震効果を発揮することができるラック支持構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係るラック支持構造は、被収容物を収容可能とされて上方に向かって開口する収容部を有し、水が貯留されたプール内に配設されたラックと、前記プール内に配置され、その外周縁部が該プールの内壁面に対して水平方向に相対移動不能に当接するとともに、その下面が前記ラックの上部に当接する板部材とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このようなラック支持構造では、板部材とラックとが一体となってプール内で水平方向に相対移動不能となる。また、板部材の自重及び板部材の上方の水の自重により、該板部材がラックを下方に確実に押さえ込むことができる。また、板部材により、該板部材よりも下方にある水の揺動を抑制することができるため、地震時のラックの振動を低減することができる。
また、ラックの上部に板部材の下面を当接させるのみでラックの振動を低減させることができるため、煩雑な施工を回避することができる。
【００１０】
また、本発明に係るラック支持構造は、前記板部材は、前記外周縁部と前記プールの内壁面との間に間隙を有して配置されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、プールの内部に存在する水が揺動した場合でも、間隙から該水を板部材の上方に導出させることができるため、該揺動の影響を受けることなく該ラックの振動を抑制して耐震効果を発揮することができる。
また、間隙から水を板部材の上方に導出させることによりプール内において水の対流を促進してラックから外部に排熱することができるため、被収容物を冷却することができる。
【００１２】
さらに、本発明に係るラック支持構造は、前記板部材には、板厚方向に貫通する貫通孔が形成されていてもよい。
【００１３】
この構成によれば、プールの内部に存在する水が揺動した場合でも、貫通孔から該水を板部材の上方に導出させることができるため、該揺動の影響を受けることなく該ラックの振動を抑制して耐震効果を発揮することができる。
また、貫通孔から水を板部材の上方に導出させることによりプール内において水の対流を促進してラックから外部に排熱することができるため、被収容物を冷却することができる。
【００１４】
また、本発明に係るラック支持構造は、前記板部材は、前記貫通孔が複数形成されることにより、格子状に形成されていてもよい。
【００１５】
この構成によれば、格子状にすることで該板部材の自重を軽量化することができるため、容易な施工で板部材を設けることができる。
【００１６】
また、本発明に係るラック支持構造は、前記板部材は、前記下面から突出する突出部を有し、該突出部が、前記収容部の内部に挿入配置されていてもよい。
【００１７】
この構成によれば、突出部が収容部の内部と係合されるため、板部材とラックとが一体となってプール内で水平方向に相対移動不能となるため、地震時に該ラックの振動を抑制する耐震効果を発揮することができる。
【００１８】
また、本発明に係るラック支持構造は、前記板部材の前記外周縁部は、外方に向かうにしたがって上方に向かうよう形成されていてもよい。
【００１９】
この構成によれば、平面視してプールの面積に対して、板部材の中央部分である外周縁部以外の部分の面積が小さいため、板部材をラックの上方から配置するのが容易であり、施工性が向上する。
【００２０】
また、本発明に係るラック支持構造は、前記板部材は、前記水平方向に沿って分割可能であってもよい。
【００２１】
この構成によれば、分割することにより運搬が容易となり、施工性が向上する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るラック支持構造によれば、板部材を設けることのみをもって地震時のラックの振動を低減することができるため、簡易な施工で、耐震効果を発揮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一実施形態に係るラック支持構造を用いたプールの概略全体構成図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るラック支持構造を用いた施設の縦断面図である。
【図３】図１のラックの斜視図である。
【図４】図１のラックの上面図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係るラック支持構造を用いたプールの概略全体構成図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係るラック支持構造を用いたプールの縦断面図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係るラック支持構造を用いたプールの概略全体構成図である。
【図８】本発明の第四実施形態に係るラック支持構造を用いたプールの概略全体構成図である。
【図９】本発明の第四実施形態に係るラック支持構造を用いたプールの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第一実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の第一実施形態に係るラック支持構造について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るラック支持構造１を用いた核燃料貯蔵施設２である。
核燃料貯蔵施設２は、水が貯留された貯蔵ピット３（プール）を備えており、図２に示すように該水中内に核燃料貯蔵用ラック１１（ラック）を有するラック支持構造１（図２参照）を備えている。
【００２５】
ラック支持構造１は、例えば原子力発電所で発生した使用済み核燃料を収容する核燃料貯蔵用ラック１１と、該核燃料貯蔵用ラック１１の上部に配置された板部材２１とを備えている。
【００２６】
図１に示すように、核燃料貯蔵用ラック１１は、貯蔵ピット３内に直交する水平二方向に複数配設されている。また、核燃料貯蔵用ラック１１は、その内部に上下方向に延在するとともに、使用済み核燃料（使用済み核燃料棒、被収容物）を収容可能とされて上方に向かって開口するラックセル１２（収容部）が直交する水平二方向に配設されており、図３及び図４に示すように隣接するラックセル１２同士は互いに間隙１３を有するように交互配置されている。また、核燃料貯蔵用ラック１１は、自立型の燃料ラックであり、貯蔵ピット３の床面に設けられ、本実施形態では、核燃料貯蔵用ラック１１は、一の方向に４個、該一方向と直交する他の方向の２個の計８個載置されている。
なお、上記数字は一例であり、適宜選択可能である。
【００２７】
図２に示すように、板部材２１は、平面視して略矩形状をなした平板であり、貯蔵ピット３内に配置され、板部材２１の外周にあたる外周縁部２１ａが該貯蔵ピット３の内壁３ａ面に対して水平方向に相対移動不能に当接するとともに、その下面２１ｂが核燃料貯蔵用ラック１１の上部１１ａに当接している。また、本実施形態では、外周縁部２１ａと貯蔵ピット３の内壁３ａ面との間には、該板部材２１を該貯蔵ピット３の内壁３ａ面に対して水平方向に相対移動不能とする程度の微小な外縁間隙２２が形成されている。
【００２８】
また、図１に示すように、板部材２１は、８個の核燃料貯蔵用ラック１１にまたがって配設され、板厚方向に貫通する略円形状の貫通孔２３が複数形成されている。また、板部材２１の上面の４隅近辺には、クレーンのフックが係合するためのアイボルト２４が設けられている。また、板部材２１の下面２１ｂには、該下面２１ｂから突出する突出部２５が複数設けられており、該突出部２５はラックセル１２の内部に挿入配置され、該ラックセル１２の内壁に係合している。
また、板部材２１は、水平方向のうち短辺方向である図１に示す破線に沿って、３個に分割可能である。
また、板部材２１は、例えば鋼板等の金属材料から形成されている。
【００２９】
このように構成されたラック支持構造１では、板部材２１の外周縁部２１ａが貯蔵ピット３の内壁３ａ面に当接しており、さらに突出部２５がラックセル１２の内壁に係合されていることにより、板部材２１と核燃料貯蔵用ラック１１とが一体となって貯蔵ピット３内で水平方向に相対移動不能となる。また、板部材２１の自重及び板部材２１の上方の水の自重により、該板部材２１が核燃料貯蔵用ラック１１を下方に確実に押さえ込むことができる。よって、地震時に該核燃料貯蔵用ラック１１の振動を抑制する耐震効果を発揮することができる。
【００３０】
また、板部材２１により、該板部材２１よりも下方にある水の揺動を抑制することができるため、地震時の核燃料貯蔵用ラック１１の振動を低減することができる。
【００３１】
さらに、貯蔵ピット３の内部の水が揺動した場合でも、板部材２１と貯蔵ピット３の内壁３ａ面との間に形成された外縁間隙２２及び板部材２１の貫通孔２３から該水を板部材２１の上方に導出させることができる。よって、該揺動の影響を受けることなく核燃料貯蔵用ラック１１の振動を抑制して耐震効果を発揮することができる。
【００３２】
また、外縁間隙２２及び貫通孔２３から水を板部材２１の上方に導出させることにより貯蔵ピット３内において水の対流を促進して核燃料貯蔵用ラック１１から外部に排熱することができるため、使用済み核燃料を冷却することができる。
【００３３】
また、板部材２１を配設する際には、核燃料貯蔵用ラック１１の上部にクレーンで吊られた板部材２１の下面２１ｂを当接させるだけであるため、煩雑な施工を回避することができ、簡易な施工で板部材２１を核燃料貯蔵用ラック１１に取り付けることができる。
また、核燃料貯蔵用ラック１１に取り付ける際には、板部材２１の貫通孔２３から貯蔵ピット３の内部の水を上方に導出させることができるため、板部材２１を核燃料貯蔵用ラック１１の上部に容易に配設することができる。
また、板部材２１の上面にはアイボルト２４が設けられているため、クレーンのフックを該アイボルト２４にかければ板部材２１の運搬が可能であり、運搬後はアイボルト２４からフックを外せば板部材２１をクレーンから取り外すことができる。よって、簡易な着脱により板部材２１の運搬が可能となる。
さらに、板部材２１は分割可能であるため、分割すれば運搬が容易となり、施工性が向上する。
【００３４】
（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態に係るラック支持構造２０１について、図５及び図６を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
第一実施形態におけるラック支持構造１では、板部材２１は平面視して略矩形状をなしているのに対して、本実施形態におけるラック支持構造２０１では、板部材２２１は平面視して楕円形状をなしている。
【００３６】
すなわち、板部材２２１は、図６に示すように、長軸方向の端部２２１ａ及び短軸方向の端部２２１ｂを貯蔵ピット３の内壁３ａ面に対して水平方向に相対移動不能に当接させている。また、板部材２２１には、第一実施形態の貫通孔２３よりも大きな貫通孔２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃが３個形成されている。
【００３７】
このように構成されたラック支持構造２０１では、板部材２２１の面積を小さくしたことで該板部材２２１を軽量化することができるため、運搬性、施工性を向上させることができる。
【００３８】
また、板部材２２１には、大きな貫通孔２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃが形成されているため、該貫通孔２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃから多くの水を板部材２２１の上方に導出させることにより貯蔵ピット３内において水の対流をより一層促進してラックから外部に排熱することができるため、使用済み核燃料をより一層冷却することができる。
【００３９】
（第三実施形態）
以下、本発明の第三実施形態に係るラック支持構造３０１について、図７を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４０】
第一実施形態におけるラック支持構造１では、板部材２１は平面視して略矩形状をなしているのに対して、本実施形態におけるラック支持構造３０１では、板部材３２１は平面視して格子状に形成されている。
【００４１】
すなわち、板部材３２１は、交差する縦桟３２１ａと横桟３２１ｂとが略直角に交差することにより格子状に形成されている。また、板部材３２１には、対向する縦桟３２１ａ及び横桟３２１ｂとで囲まれた略矩形の貫通孔３２３が複数形成されている。
【００４２】
このように構成されたラック支持構造３０１では、板部材３２１の面積をより一層小さくしたことで該板部材３２１を更に軽量化することができるため、運搬性、施工性を更に向上させることができる。
【００４３】
（第四実施形態）
以下、本発明の第四実施形態に係るラック支持構造４０１について、図８及び図９を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４４】
第一実施形態におけるラック支持構造１では、板部材２１は平板で形成されているのに対して、本実施形態におけるラック支持構造４０１では、板部材４２１は中央部４２１ｂが平板で形成され、外周縁部４２１ａが傾斜板で形成されている。
【００４５】
すなわち、板部材４２１は、中央部４２１ｂが平板で形成され、外周縁部４２１ａが外方に向かうにしたがって上方に傾斜するように傾斜板で形成されている。
【００４６】
このように構成されたラック支持構造４０１では、平面視して貯蔵ピット３の内部面積に対して、板部材４２１の中央部４２１ｂの面積の方が小さいため、板部材４２１を核燃料貯蔵用ラック１１の上方から容易に配置することができ、施工性が向上する。
【００４７】
また、貯蔵ピット３の内部の水が揺動した場合でも、外周縁部４２１ａから該水を板部材４２１の上方に導出させることができる。よって、該揺動の影響を受けることなく核燃料貯蔵用ラック１１の振動を抑制して耐震効果を発揮することができる。
【００４８】
なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４９】
例えば、板部材２１，２２１，３２１，４２１は、例えば薄い鋼板からなるシート状の部材であってもよい。この場合でも、板部材２１，２２１，３２１，４２１の端部を貯蔵ピット３の内壁３ａ面に治具等により接続状態で当接させることにより、板部材２１，２２１，３２１，４２１と核燃料貯蔵用ラック１１とが一体となって貯蔵ピット３内で水平方向に相対移動不能となる。よって、地震時に該核燃料貯蔵用ラック１１の振動を抑制する耐震効果を発揮することができる。
【００５０】
また、板部材２１，２２１，３２１，４２１は、凹部と凸部が連続した波型形状の部材であってもよい。この場合では、貯蔵ピット３の内部の水を波型形状に沿って板部材２１，２２１，３２１，４２１の上方に導出させることができる。よって、該揺動の影響を受けることなく核燃料貯蔵用ラック１１の振動を抑制して耐震効果を発揮することができるとともに、貯蔵ピット３内において水の対流を促進して核燃料貯蔵用ラック１１から外部に排熱することができるため、使用済み核燃料を冷却することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１，２０１，３０１，４０１…ラック支持構造
２…核燃料貯蔵施設
３…貯蔵ピット（プール）
３ａ…貯蔵ピット３の内壁
１１…核燃料貯蔵用ラック（ラック）
１２…ラックセル（収容部）
２１，２２１，３２１，４２１…板部材
２１ａ，４２１ａ…外周縁部
２１ｂ…下面２１ｂ
２２…外縁間隙（間隙）
２３，２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，３２３…貫通孔
２５…突出部
【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】
2013134107.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013134107.tif 000011