(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に原子炉圧力容器を収納した原子炉格納容器であって、前記原子炉格納容器は少なくとも片面に鋼板が設けられた鋼板コンクリート製の壁を備え、前記壁に設けられる貫通部は、前記壁のコンクリート内に埋設される部分を有する筒状のスリーブと、前記スリーブの外周に設けられかつ少なくとも一部が前記壁のコンクリート内に埋設されるアンカー部と、前記壁の前記鋼板の前記貫通部の周囲に前記鋼板を補強する補強部と、前記補強部と前記スリーブまたは前記アンカー部のいずれかとを接合する接合部材とを備え、この接合部材の厚さが、前記スリーブの厚さおよび前記補強部の厚さのいずれよりも薄いことを特徴とする原子炉格納容器。
【請求項２】
内部に原子炉圧力容器を収納した原子炉格納容器であって、前記原子炉格納容器は前記原子炉圧力容器の外周空間のドライウェルと、内部に水を貯蔵したサプレッションチェンバと、前記ドライウェルと前記サプレッションチェンバを分離し下面に鋼板が設けられた鋼板コンクリート製のダイヤフラムフロアとを備え、前記ダイヤフラムフロアに設けられる貫通部は、前記ダイヤフラムフロアのコンクリート内に埋設される部分を有する筒状のスリーブと、前記スリーブの外周に設けられかつ少なくとも一部が前記ダイヤフラムフロアのコンクリート内に埋設されるアンカー部と、前記ダイヤフラムフロアの前記鋼板の前記貫通部の周囲に前記鋼板を補強する補強部と、前記補強部と前記スリーブまたは前記アンカー部のいずれかとを接合する接合部材とを備え、この接合部材の厚さが、前記スリーブの厚さおよび前記補強部の厚さのいずれよりも薄いことを特徴とする原子炉格納容器。
【請求項３】
前記アンカー部は前記スリーブの外周の前記コンクリート内に埋設されたフランジと、前記スリーブと前記フランジとを接合する補強部材とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の原子炉格納容器。
【請求項４】
前記アンカー部は前記スリーブの外周の前記コンクリート内に埋設され、かつ前記スリーブおよび前記鋼板のいずれに対しても傾いていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の原子炉格納容器。
【請求項５】
前記アンカー部は前記補強部より前記コンクリート側の前記スリーブ外周に鍔状に前記補強部と接触して設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の原子炉格納容器。
【請求項６】
前記アンカー部は前記スリーブ外周の前記補強部側の表面に鍔状に設置され、かつ前記補強部の開口より前記アンカー部の外径が小さいことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の原子炉格納容器。
【請求項７】
内部に原子炉圧力容器を収納した原子炉格納容器を内側に一体に備える原子炉建屋であって、片面に鋼板が設けられた鋼板コンクリート製の壁をその一部に備え、前記壁に設けられる貫通部は、前記壁のコンクリート内に埋設される部分を有する筒状のスリーブと、前記スリーブの外周に設けられかつ少なくとも一部が前記壁のコンクリート内に埋設されるアンカー部と、前記壁の前記鋼板の前記貫通部の周囲に前記鋼板を補強する補強部と、前記補強部と前記スリーブまたは前記アンカー部のいずれかとを接合する接合部材とを備え、この接合部材の厚さが、前記スリーブの厚さおよび前記補強部の厚さのいずれよりも薄いことを特徴とする原子炉建屋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、改良型沸騰水型原子炉に好適な鋼板コンクリート製の壁を使用した原子炉格納容器および原子炉建屋に係り、特に前記壁の貫通部の構造を改良した原子炉格納容器および原子炉建屋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
改良型沸騰水型原子炉（ＡＢＷＲ）では、これまでの沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）に適用されていた鋼製の原子炉格納容器に代り、原子炉建屋と一体化された円筒型の鉄筋コンクリート（ＲＣ）製の原子炉格納容器が採用されている。この原子炉格納容器の鉄筋コンクリート製の壁においては、鉄筋コンクリート部で耐圧機能を受け持ち、鉄筋コンクリート部の表面に設けた鋼製ライナ（荷重を受け持たない薄肉鋼板）によって漏洩防止機能を受け持つ構成とされている。
【０００３】
図８は、このような改良型沸騰水型原子炉の原子炉格納容器およびその外側配置の原子炉建屋の一部を概略的に示す断面図である。原子炉建屋１の一部である周辺床スラブ２に円筒状の格納容器壁３が連設され、この格納容器壁３から内側の部分が原子炉格納容器４として構成されている。格納容器壁３は原子炉格納容器底部５から立ち上がり、この格納容器壁３の上端にはトップスラブ６が連設されている。格納容器壁３の内側には原子炉格納容器底部５から立上がるペデスタル８が設けられ、このペデスタル８上に原子炉圧力容器７が搭載されて原子炉格納容器４の中心部に収納されている。
【０００４】
そして、ペデスタル８の上端と格納容器壁３との間には、原子炉圧力容器４を囲む配置で、水平なダイヤフラムフロア９が設けられ、このダイヤフラムフロア９およびペデスタル８により、原子炉圧力容器４の外周空間のドライウェル（上部ドライウェル１０および下部ドライウェル１１）と、内部に水を貯蔵したサプレッションチェンバ１２とが分離して形成されている。原子炉圧力容器４の上方ではトップスラブ６が開口し、この開口は着脱可能な鋼製のドライウェル上蓋１３によって閉塞されている。なお、その上方には図示しない機器ピットおよび使用済み燃料プール等が配置されている。
【０００５】
また、周辺床スラブ２の外周側には原子炉建屋周壁１の図示しない建屋壁が設けられている。このような構成の原子炉建屋１および原子炉格納容器４によると、機器や配管を直接コンクリート壁で支持させることができるため、格納容器内スペースを有効に利用できる等の利点がある。
【０００６】
ところで、近年では上述したＲＣ構造の壁の表面に鋼製ライナを設ける構成に代り、原子炉格納容器４等の壁に荷重支持機能をもつ鋼板（以下、「ＳＣ鋼板」という）をコンクリート部の表面にアンカースタッド等により一体化した鋼板コンクリート構造（以下、「ＳＣ構造」という）の壁を使用することが検討されている。このようなＳＣ構造の壁を適用すると、原子炉格納容器４等の壁に要求される耐圧強度とともに、遮蔽機能等を十分に満たすことができ、ＲＣ構造に比して施工容易となる等の利点が見込まれる。
【０００７】
なお、ＳＣ構造には、コンクリート部の両側面にＳＣ鋼板を配したフルＳＣ構造と、コンクリート壁の一側面にＳＣ鋼板を配したハーフＳＣ構造とがある。上述したダイヤフラムフロア９の場合には、下面にＳＣ鋼板を配したハーフＳＣ構造とすることが考えられている。
【０００８】
図９は、上述した原子炉格納容器４のダイヤフラムフロア９にハーフＳＣ構造を適用し、図８のＢ部に示す任意位置に配管等の貫通部１７を形成した具体例を示したものである。この図９に示したように、ダイヤフラムフロア９の下面側にＳＣ鋼板１４が、図示省略のアンカースタッドをコンクリート部１５に埋設することにより固定されている。ＳＣ鋼板１４のないコンクリート部１５の上面側には鉄筋１６が配されている。これにより、ダイヤフラムフロア９の上面側は鉄筋１６により、また下面側はＳＣ鋼板１５により面内荷重である水平方向の引張り応力に耐える構造としてある。
【０００９】
このようなダイヤフラムフロア９に機器、配管等が挿入される貫通部１７を形成する場合、ダイヤフラムフロア９に貫通孔１８を穿設し、この貫通孔１８内にスリーブ２０を埋設する一方、貫通孔１８を囲む部位のＳＣ鋼板１４に、肉厚の大きいリング状の鋼板を溶接して補強部１９とし（図９ではリング状の補強部１９の片側分のみが示してある）、この補強部１９によって面内荷重を受け持つようにしている。
【００１０】
スリーブ２０は一定の大きい肉厚とされており、下端側が補強部１９に溶接接合されている。このスリーブ２０には、ダイヤフラムフロア９の上下面の高さ位置に、それぞれアンカー部２１，２２が設けられている。上部のアンカー部２１は、コンクリート部１５の上面に配される上部フランジ２３と、この上部フランジ２３の下面に補強部材として周方向に間隔的に溶接された複数の縦板リブ状の上部ガセット２４とからなっている。
【００１１】
また、下部のアンカー部２２は、補強部１９の上面に溶接接合された同様の下部ガセット２５によって構成されている。これら上部ガセット２４および下部ガセット２５がスリーブ２０の外周面に溶接されており、コンクリート部１５へのアンカー効果を得て、スリーブ２０によりダイヤフラムフロア９の面外荷重および捩り等の回転荷重を受け持つようになっている。そして最終的には、スリーブ２０に接合された補強部１９が面内荷重、面外荷重および捩り力等の回転荷重を総合的に受け持つようになっている。
【００１２】
ダイヤフラムフロア９に作用する荷重としては、例えば万一の原子炉非常時が想定される。この場合には、原子炉格納容器４のドライウェル１０内に多量の高温蒸気が充満し、ダイヤフラムフロア９の上面側は高温、高圧状態となるものと想定される。この時、ドライウェルフロア９下面のＳＣ鋼板１４は、熱スラスト、即ち上方からの加熱および加圧によるダイヤフラムフロア９の撓み等により、表面に沿う大きな面内荷重を受けるが、肉厚の大きい補強部１９によって対応でき、また面外荷重および回転荷重等に対しては、コンクリート部１５にアンカー効果をもって固定したスリーブ２０およびこれに接続された補強部１９によって対応することができる。これにより、ＳＣ構造の壁を原子炉格納容器４に適用する場合の配管、各種機器等の貫通部１７における強度および気密性の維持が図られる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、補強部１９は、事故時の熱スラスト、ダイヤフラムフロア９が受ける差圧等による大きな面内荷重および面外荷重を受けるだけでなく、アンカー部２１，２２を介してスリーブ２０からアンカー作用に伴う回転力も受け、複雑な応力場となる。一方、原子炉格納容器４および原子炉建屋１は大規模であるため、所定の区分にしたがった分業体勢のもとで設計が進められている。
【００１４】
例えば実際の設計においては、ダイヤフラムフロアのＳＣ鋼板１４および補強部１９の設計と、機器、配管等の貫通部１７におけるスリーブ２０およびアンカー部２１，２２の設計とが異なる区分となっており、各設計者は相互に荷重分担を連絡しながら進めることになる。すなわち、同一のダイヤフラムフロア９について、一方のＳＣ鋼板１４の設計者は主として補強部１９の肉厚計算等について面内荷重を考慮して設計を行なうが、他方の設計者は主としてスリーブ１８やアンカー部２１，２２等に対する面外荷重や捩れ荷重等の回転荷重等を考慮した設計を行なう。
【００１５】
そして、最終的に補強部１９とスリーブ２０とを溶接接合することになるが、その場合に補強部１９には全ての荷重が作用するため、一般部位に比べて非常に複雑な応力場を考慮する必要があり、従来では、あらゆる力を総合して補強部１９の設計をしなければならない困難があった。また、分業による設計のため、ＳＣ鋼板１４の補強部１９の強度と、スリーブ２０の強度との相互関連のための連絡、協議等に多くの時間が費やされる一方、１人だけでは総合的設計が極めて困難である等の問題もあった。
【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ＳＣ鋼板と貫通部の構造材との応力伝達を緩和または回避し、ＳＣ鋼板と貫通部との独自の機能のみを考慮するだけでよいものとし、これにより設計手順上での荷重の相互計算を不要とし、合理的な機能分離により、設計をシンプル化し、１人でも設計可能とすることができ、さらに構造のシンプル化により強度評価の信頼性確保、ひいてはより健全な床および壁等の構造を確保することができる原子炉格納容器および原子炉建屋を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１に係る発明では、内部に原子炉圧力容器を収納した原子炉格納容器であって、前記原子炉格納容器は少なくとも片面に鋼板が設けられた鋼板コンクリート製の壁を備え、前記壁に設けられる貫通部は、前記壁のコンクリート内に埋設される部分を有する筒状のスリーブと、前記スリーブの外周に設けられかつ少なくとも一部が前記壁のコンクリート内に埋設されるアンカー部と、前記壁の前記鋼板の前記貫通部の周囲に前記鋼板を補強する補強部と、前記補強部と前記スリーブまたは前記アンカー部のいずれかとを接合する接合部材とを備え、この接合部材の厚さが、前記スリーブの厚さおよび前記補強部の厚さのいずれよりも薄いことを特徴とする原子炉格納容器を提供する。
【００１８】
請求項２に係る発明では、内部に原子炉圧力容器を収納した原子炉格納容器であって、前記原子炉格納容器は前記原子炉圧力容器の外周空間のドライウェルと、内部に水を貯蔵したサプレッションチェンバと、前記ドライウェルと前記サプレッションチェンバを分離し下面に鋼板が設けられた鋼板コンクリート製のダイヤフラムフロアとを備え、前記ダイヤフラムフロアに設けられる貫通部は、前記ダイヤフラムフロアのコンクリート内に埋設される部分を有する筒状のスリーブと、前記スリーブの外周に設けられかつ少なくとも一部が前記ダイヤフラムフロアのコンクリート内に埋設されるアンカー部と、前記ダイヤフラムフロアの前記鋼板の前記貫通部の周囲に前記鋼板を補強する補強部と、前記補強部と前記スリーブまたは前記アンカー部のいずれかとを接合する接合部材とを備え、この接合部材の厚さが、前記スリーブの厚さおよび前記補強部の厚さのいずれよりも薄いことを特徴とする原子炉格納容器を提供する。
【００１９】
請求項３に係る発明では、前記アンカー部は前記スリーブの外周の前記コンクリート内に埋設されたフランジと、前記スリーブと前記フランジとを接合する補強部材とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の原子炉格納容器を提供する。
【００２０】
請求項４に係る発明では、前記アンカー部は前記スリーブの外周の前記コンクリート内に埋設され、かつ前記スリーブおよび前記鋼板のいずれに対しても傾いていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の原子炉格納容器を提供する。
【００２１】
請求項５に係る発明では、前記アンカー部は前記補強部より前記コンクリート側の前記スリーブ外周に鍔状に前記補強部と接触して設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の原子炉格納容器を提供する。
【００２２】
請求項６前記アンカー部は前記スリーブ外周の前記補強部側の表面に鍔状に設置され、かつ前記補強部の開口より前記アンカー部の外径が小さいことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の原子炉格納容器を提供する。
【００２３】
請求項７に係る発明では、内部に原子炉圧力容器を収納した原子炉格納容器を内側に一体に備える原子炉建屋であって、片面に鋼板が設けられた鋼板コンクリート製の壁をその一部に備え、前記壁に設けられる貫通部は、前記壁のコンクリート内に埋設される部分を有する筒状のスリーブと、前記スリーブの外周に設けられかつ少なくとも一部が前記壁のコンクリート内に埋設されるアンカー部と、前記壁の前記鋼板の前記貫通部の周囲に前記鋼板を補強する補強部と、前記補強部と前記スリーブまたは前記アンカー部のいずれかとを接合する接合部材とを備え、この接合部材の厚さが、前記スリーブの厚さおよび前記補強部の厚さのいずれよりも薄いことを特徴とする原子炉建屋を提供する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る原子炉格納容器および原子炉建屋の実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。なお、原子炉格納容器および原子炉建屋の全体構成については、従来構成と変らないので図８を参照するとともに、従来構成と同一または対応する構成部分については、図９に付した符号と同一の符号を使用して説明する。
【００２５】
第１実施形態（図１、図２）
本実施形態は、原子炉格納容器４内に設けられるダイヤフラムフロア９にハーフＳＣ構造を適用した場合についてのものである。図１は、ダイヤフラムフロア９の挿入部１７の形成位置（例えば図８のＢ部）を拡大して示す断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００２６】
図１および図２に示すように、水平配置のダイヤフラムフロア９の下面側にＳＣ構造が適用され、上部にはＲＣ構造が適用されている。すなわち、ダイヤフラムフロア９のコンクリート部１５の下面に荷重を受け持つＳＣ鋼板１４が配され、これにより下面側にＳＣ構造をもつハーフＳＣ構造のダイヤフラムフロア９が構成されている。
【００２７】
コンクリート部１５の上部側にはＲＣ構造の鉄筋１６が配されている。なお、本実施形態で適用されるダイヤフラムフロア９の上下厚さは、例えば１．２ｍである。
【００２８】
このような構成において、ダイヤフラムフロア９に設けられる配管、機器配線等を上下方向に貫通させる貫通部１７は、ダイヤフラムフロア９のコンクリート部１５内に貫通孔１８を介して埋設される部分を有する筒状のスリーブ２０と、このスリーブ２０の外周に設けられかつダイヤフラムフロア９のコンクリート部１５の上面部内に埋設される上部アンカー部２１と、コンクリート部１５の上下方向中間位置よりも下方位置に埋設される内側アンカー部２６と、ダイヤフラムフロア９のＳＣ鋼板１４の貫通部１７の周囲にてＳＣ鋼板１４を補強する補強部１９と、この補強部１９とスリーブ２０とを接合する接合部材２７とを備えている。なお、本実施形態において、コンクリート部１５に埋設されるスリーブ２０のアンカー部として、上部アンカー部２１とともに、その下方に位置する内側アンカー部２６を備える構成としたのは、スリーブ２０に対する上方への引抜き力に十分に対抗できるようにするためである。すなわち、上部アンカー部２１はコンクリート部１５の上面位置に埋設するため、上部アンカー部２１がコンクリート部１５から剥離する方向となり、大きい保持力が得られない。これに対し、スリーブ２０の下端側に接合した内側アンカー部２６を設けて、これをコンクリート部１５に埋設することにより、スリーブ２０の上方への引抜き力に対する十分な抵抗力を得ることができる。そして、上述した接合部材２７の厚さが、スリーブ２０の厚さおよび補強部１９の厚さのいずれよりも薄い構成となっている。
【００２９】
詳述すると、ダイヤフラムフロア９の下面のＳＣ鋼板１４は、この鋼板１４の上面に設けた図示しない多数のアンカースタッドをコンクリート部１５に埋設して固定されている。このアンカースタッドのアンカー効果により、ＳＣ鋼板１４がダイヤフラムフロア９の水平方向の引張荷重、すなわち面内荷重を受け持つようになっている。この面内荷重負担のため、ＳＣ鋼板１４には一定の肉厚が設定されている。そして、ＳＣ鋼板１４の貫通部１７を囲む部位に、このＳＣ鋼板１４よりも肉厚の大きいリング状の鋼板を溶接することにより、補強部１９が形成されている。なお、補強部１９は外周側端部から次第に肉厚となり、その後内周縁まで略一定肉厚となっている。また、補強部１９の内周縁は、ダイヤフラムフロア９の貫通孔１８の下端周面と一致している。また、この補強部１９にも図示しないが必要なアンカースタッドが設けられ、コンクリート部１５に対するアンカー効果が得られるようになっている。
【００３０】
ダイヤフラムフロア９には配管、機器配線等を上下方向に貫通させる貫通部１７を構成するための垂直な一定径の貫通孔１８が穿設され、この貫通孔１８に鋼製のスリーブ２０が挿入されている。このスリーブ２０は、ダイヤフラムフロア９の表面と直交する方向の荷重、すなわち面外荷重や、その他捩り等の回転荷重を負担するものであり、想定し得る荷重に対応して一定以上の荷重を受け持つことができる肉厚が設定されている。このスリーブ２０の上側部分は、ダイヤフラムフロア９の上面に達する以上の高さに設定されている。一方、スリーブ２０の下端部は、次第に外面側が小径となる肉薄部を経て、ダイヤフラムフロア９の下端面よりも上方の一定位置に留っている。
【００３１】
そして、このスリーブ２０の下端部に、このスリーブ２０とダイヤフラムフロア９下面の補強部１９との接合部２７となる筒状ライナ２７ａがスリーブ２０と同軸的に接合され、溶接により一体化されている。このライナ２７ａは、応力伝達がされない薄肉構造とされ、上述したように、スリーブ２０の厚さおよび補強部１９の厚さのいずれよりも薄い。このライナ２７ａの下端は、少なくともダイヤフラムフロア９の下面よりも下方に配置される。そして、このライナ２７ａの外周面には、ダイヤフラムフロア９の下面のＳＣ鋼板１４に連結した補強部１９が溶接接合され、これによりコンクリート部１５の遮蔽機能が得られるようになっている。
【００３２】
一方、スリーブ２０の外周側におけるダイヤフラムフロア９の上面位置には、上部アンカー部２１として、水平な上部フランジ２３と、この上部フランジ２３の下面に周方向に沿って間隔的に突出する複数の径方向に長い上部補強部材としてのガセット２４とが、溶接により固定してある。上部フランジ２３はダイヤフラムフロア９の上面位置に埋込まれ、両表面は略面一となっている。上部ガセット２４は、例えば側面視で略四角形の一隅をカットした多角形状、その他の形状、例えば三角形状等の任意形状の鋼板によって構成され、スリーブ２０と上部フランジ２３との接合部の下方空間位置に縦状態で配置されている。このスリーブ２０と上部フランジ２３との接合部に面する上部ガセット２４の隅角部には、製作時の溶接を容易にするための切欠２８が形成されている。そして、これら上部フランジ２３と上部ガセット２４とが、建屋施工時の打設によりダイヤフラムフロア９のコンクリート部１５に埋設され、スリーブ２０の上部のアンカー効果が得られるようになっている。
【００３３】
また、スリーブ２０の肉厚が大きい部分の下端部近傍の外周面位置（例えばダイヤフラムフロア９の上面から下面に向って全体厚さの約２／３に相当する位置）には、上部アンカー部２１と上下対象的な配置および形状で内側アンカー部２６が埋設されている。すなわち、この内側アンカー部２６は、上部フランジ２３に下方で対向する同一形状の内側フランジ３０と、上部ガセット２４と上下対象的な形状および配置で内側フランジ３０の上面に配置された補強部材としての内側ガセット３１とからなっている。これら内側フランジ３０と内側ガセット３１とが互いに溶接接合されるとともに、その両者がスリーブ２０の外周面に溶接接合されている。なお、内側ガセット３１のスリーブ２０側上部隅角部にも、製作時の溶接を容易にするための切欠３２が形成されている。
【００３４】
以上の構成を有する本実施形態のダイヤフラムフロア９における貫通部１７では、ダイヤフラムフロア９の貫通孔１８に挿入された肉厚の大きいスリーブ２０が、コンクリート部１５の下端面よりも少し高い位置から上方に埋設されるとともに、コンクリート部１５の上面位置と下面よりも少し高い位置に上下２段のアンカー部２１，２６を有することにより、ダイヤフラムフロア９に作用する面外荷重および捩り等の回転荷重をスリーブ２０およびアンカー部２１，２６によって十分に受け持つことができる。したがって、地震時や万一の事故時等においても、ダイヤフラムフロア９に発生する応力に十分に対応することができる。一方、ＳＣ鋼板１４が事故時に受ける熱スラストやダイヤフラムフロア９が受ける差圧等による大きな面内荷重に対しては、ＳＣ鋼板１４に接合した補強部１９によって十分に対応することができる。
【００３５】
そして、本実施形態では、スリーブ２０と補強部１９とを接合する遮蔽用の接合部材２７であるライナ２７ａの厚さが、スリーブ２０の厚さおよび補強部１９の厚さのいずれよりも薄い構成としてあるので、スリーブ２０と補強部１９とは力学的に分離され、両者間での荷重伝達は緩和もしくは回避される。したがって、アンカー部２１，２６を介してスリーブ２０がコンクリート部１５から受ける作用力と、補強部１９がＳＣ鋼板１４から受ける作用力とは、スリーブ２０と補強部１９とにおいてそれぞれ独立した状態で負担されるため、作用力が相互に伝達される従来の構造（図９参照）と異なり、補強部１９には複雑な応力場が生じることがない。
【００３６】
よって、本実施形態の構成のもとでは、ダイヤフラムフロア９のＳＣ鋼板１４および補強部１９の設計と、機器、配管等の貫通部１７におけるスリーブ２０およびアンカー部２１，２９の設計とを互いに切り離して個別的に発生する荷重計算等に基づいて行なうことできる。このため、設計手順上での荷重の相互計算を不要とし、合理的な機能分離によって設計をシンプル化することができ、従来困難であった総合的設計が極めて容易に行なえ、１人による設計も可能となり、さらに構造のシンプル化により強度評価の信頼性確保、ひいてはより健全なダイヤフラムフロア９の構造を確保することができるようになる。
【００３７】
第２実施形態（図３）
本実施形態は、第１実施形態に示したダイヤフラムフロア９の貫通部１７の構成に対し、アンカー部の構成を変更したものである。図３は、その要部構成を示す縦断面図である。
【００３８】
すなわち、図３に示すように、本実施形態では、第１実施形態におけるコンクリート部１５の上下方向中間位置よりも下方位置に埋設される内側アンカー部２６を省略し、これに代えて上部アンカー部２１に、スリーブ２０およびＳＣ鋼板１４のいずれに対しても傾くアンカースタッド３３を設けてある。アンカースタッド３３は長尺な鋼製ロッドにより構成され、その一端が、スリーブ２０と、上部アンカー部２１の水平な上部フランジ２３と、上部ガセット２４との接合隅角部に、溶接によって固定されている。
【００３９】
このアンカースタッド３３の他端側は、例えば略４５°の角度でスリーブ２０から次第に離間する方向に下向きの傾斜をもって配置され、その他端部にはアンカー効果を高めるため例えばＴ字形のアンカーヘッド３４が形成されている。そして、アンカースタッド３３はスリーブ２０の周囲に例えば傘骨型等の円錐状配列で複数本、間隔的に配置されている。他の構成については、第１実施形態と同様であるから、図３の該当部分に図１と同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
このような本実施形態構成によれば、基本的な構成が第１実施形態と同様であるから、それによる効果が奏されるのは勿論であるが、他の効果が付加される。すなわち、アンカースタッド３３がダイヤフラムフロア９のコンクリート部１５の下面側の深い位置まで埋設されるとともに、その先端にＴ字形のアンカーヘッド３４が形成されていることにより大きいアンカー効果が得られるので、例えばこのアンカースタッド３３が固定されているスリーブ２０にダイヤフラムフロア９の上方に向かう引抜き力が発生したような場合でも、大きい抵抗力によりその引抜きを確実に阻止することができる。
【００４１】
また、このようなアンカースタッド３３の作用により、第１実施形態で示した内側アンカー部２６を省略することができるとともに、アンカー部の溶接個所を上部アンカー部２１の１箇所に集約することができるので、施工が容易になり、部品の減少、それによる構成の簡単化、ひいては低廉化等も図れるようになる。
【００４２】
なお、本実施形態においては、上述したアンカースタッド３３を図示形状以外の形状、例えば多数の節を有するもの、その他種々の形状に変更することができる。また、アンカースタッド３３に代え、アンカーボルト、あるいは円錐状のメッシュ構造、多孔板等のもの等を種々適用することも可能である。これらの適用によっても前記同様の効果を発揮することができる。また、これらのアンカースタッド３３等によって得られるアンカー効果によっては、上部フランジ２３を省略することも可能となる。さらに、本実施形態ではアンカースタッド３３の一端を、上部フランジ２３とスリーブ２０との接合による隅角位置に溶接固定したが、これに限らず、例えばアンカースタッド３３を上部ガセット２４にのみ溶接固定する等の変形も可能である。
【００４３】
第３実施形態（図４、図５、図６）
本実施形態は、下面にＳＣ鋼板を配した前記同様のハーフＳＣ構造のダイヤフラムフロア９の貫通部１７について、スリーブと補強部２７とを接合する接合部材の構成を、第１および第２実施形態と異なる構成にしたものである。図４は、その一構成例を示す縦断面図であり、図５および図６は他の構成例を示す縦断面図である。
【００４４】
図４に示す本実施形態の一構成例では、ダイヤフラムフロア９の貫通部１７が前述した第１、第２実施形態と異なり、肉厚の大きいスリーブ２０をダイヤフラムフロア９の下面側に貫通した構成となっている。このスリーブ２０の下端外周部に、下部アンカー部３５が設けられている。下部アンカー部３５は、スリーブ２０の下端外周に鍔状に接合された下部フランジ３６と、この下部フランジ３６の上面とスリーブ２０とに溶接接合された下部ガセット３７とにより構成されており、コンクリート部１５の下端面部分に埋設されている。なお、下部ガセット３７のスリーブ２０側下部隅角部に、製作時の溶接を容易にするための切欠３８が形成されている。
【００４５】
一方、ダイヤフラムフロア９のコンクリート部１５の下面にはＳＣ鋼板１４が配され、このＳＣ鋼板１４の貫通部１７側には下部フランジ３６よりも内径が小さいリング状の厚肉鋼板からなる補強部１９が溶接により接合されている。この補強部１９の上面に、下部アンカー部３５の下部フランジ３６が摺動可能な接触状態で重合されている。
【００４６】
また、厚さの薄い接合部材２７は、上面が開口するチャンネル部材２７ａにより、スリーブを囲む円形もしくは多角形のリング状として構成されている。このチャンネル部材２７ｂの上向きの両辺部先端（上端）が、それぞれ下部フランジ３６と補強部１９とに跨る状態でそれらの下面に溶接接合されている。これにより、補強部１９とスリーブ２０とは水平方向に沿って摺動可能な構成となり、荷重伝達が回避されることになる。そして、厚さの薄いチャンネル部材２７ｂによって補強部１９と下部フランジ３６とが接合されることにより、これら補強部１９と下部フランジ３６との間においては、コンクリート部１５に発生する荷重によってチャンネル部材２７ｂが変形し得るフレキシブル部材となるので、荷重伝達が緩和もしくは回避される。なお、図示を省略した上部アンカー部等の他の構成については、第１または第２実施形態と同様である。
【００４７】
このような本実施形態構成によっても、地震時や万一の事故時等に、ダイヤフラムフロア９に発生する応力に十分に対応することができる。一方、ＳＣ鋼板１４が事故時に受ける熱スラストやダイヤフラムフロア９が受ける差圧等による大きな面内荷重に対しては、ＳＣ鋼板１４に接合した補強部１９によって十分に対応することができる。
【００４８】
そして、本実施形態でも、スリーブ２０と補強部１９とを接合する遮蔽用の接合部材２７であるチャンネル部材２７ｂの厚さが、スリーブ２０の厚さおよび補強部１９の厚さのいずれよりも薄い構成としてあるので、スリーブ２０と補強部１９とは力学的に分離され、両者間での荷重伝達は緩和もしくは回避される。したがって、図示しない上部アンカー部および下部アンカー部３５を介してスリーブ２０がコンクリート部１５から受ける作用力と、補強部１９がＳＣ鋼板１４から受ける作用力とは、スリーブ２０と補強部１９とにおいてそれぞれ独立した状態で負担されるため、補強部１９には複雑な応力場が生じることがない。
【００４９】
よって、本実施形態の構成においても、ダイヤフラムフロア９のＳＣ鋼板１４および補強部１９の設計と、機器、配管等の貫通部１７におけるスリーブ２０および下部アンカー部３６等の設計とを互いに切り離して個別的に発生する荷重計算等に基づいて行なうことでき、前記各実施形態と同様に、設計をシンプル化することができ、総合的設計が極めて容易に行なえ、１人による設計も可能となり、さらに構造のシンプル化により強度評価の信頼性確保、ひいてはより健全なダイヤフラムフロア９の構造を確保することができる等の効果が奏される。
【００５０】
さらに本実施形態では、据付時のスリーブ２０の自重をＳＣ鋼板で支持することができ、施工時における利便性も得られる。
【００５１】
なお、本実施形態では、図５に示した一構成例に限らず、種々の変形が可能である。例えば図６に示したように、チャンネル部材２７ｂを図５のものと逆に下向き開口のものとし、その両辺部先端（下端）を、それぞれ下部フランジ３６と補強部１９とに跨る状態でそれらの上面に溶接接合するようにしてもよい。この場合、チャンネル部材２７ｂは、コンクリート部１５内に埋設される。
【００５２】
このような構成によっても、補強部１９とスリーブ２０とは水平方向に沿って摺動可能な構成となり、荷重伝達が回避されることになる。そして、厚さの薄いチャンネル部材２７ｂによって補強部１９と下部フランジ３６とが接合されることにより、図５の場合と同様の効果が奏される。
【００５３】
また、図７に示したように、下向開口のチャンネル部材２７ｂを用いて補強部１９と下部フランジ３６とを接合するものにおいて、下部フランジ３６を、スリーブ２０の外周の補強部１９側の表面に鍔状に設置し、かつ補強部１９の内周側の開口よりも下部フランジ３６の外径を小さくした構成としてもよい。
【００５４】
この構成の場合には、補強部１９の内周部と下部フランジ３６の外周部とが径方向に沿う間隔をあけて対向し、これにより荷重伝達を回避することが可能となる。なお、チャンネル部材２７ｂによりシール機能は確保される。
【００５５】
また、本実施形態ではＳＣ鋼板１４の補強部材１９とスリーブ２０の下部フランジ３６とを接合する接合部材２７をチャンネル部材２７ｂとしたが、この接合部材２７は必ずしもチャンネル部材２７ｂとすることを要しない。すなわち、補強部材１９と下部フランジ３６とをフレキシブル構造として接合できるであれば種々の形状のものを適用することができる。また、図６に示した構成の場合には、互いに離間した補強部材１９と下部フランジ３６とを接合する接合部材２７として平板部材を適用することも可能である。
【００５６】
第４実施形態（図７）
本実施形態は、水平なコンクリート部１５の両側面にＳＣ鋼板１４を配したフルＳＣ構造のダイヤフラムフロア９に対し、本発明を適用した場合についてのものである。図７は、その構成例を示す縦断面図である。
【００５７】
この図７に示すように、本実施形態においては、ダイヤフラムフロア９の下半部に、図３で示した第２実施形態と同様のアンカースタッド３３を用いた構成を適用し、上半部に、図４で示した第３実施形態のチャンネル部材２７ｂを用いた構成を天地逆配置にして適用したものである。これらの上、下半部の各構成については、前述した第２、第３実施形態で説明したところであるから、詳細な記述は省略するが、各部について前記各実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、本実施形態のダイヤフラムフロア９においては、両側面にＳＣ鋼板１４を配したフルＳＣ構造を採用しているので、鉄筋によるＲＣ構造は含んでいない。
【００５８】
本実施形態によれば、コンクリート部１５の両面にＳＣ鋼板１４を配した構成とすることにより、鉄筋が不要で構成および施工が極めて簡略化できる。そして、その場合に適用する貫通部１７の構成について、各補強部１９とスリーブ２０との間の荷重伝達を緩和または回避することが可能となり、例えば大型プラント用等として大きい利点を得ることができる。
【００５９】
他の実施形態
以上の各実施形態においては、本発明を原子炉格納容器４のダイヤフラムフロア９に適用したが、本発明はそれ以外の部位、例えば原子炉格納容器４の他の床および壁、さらに原子炉建屋１の各床および壁等、縦横の壁部材に種々適用することができる。
【００６０】
原子炉格納容器４については、図８に示した格納容器壁３、トップスラブ６、ペデスタル８その他の縦横壁に適用することができる。
【００６１】
また、原子炉建屋１については、周辺床スラブ２、図示しない建屋壁、その他の各縦横壁に適用することができる。すなわち、内部に原子炉圧力容器７を収納した原子炉格納容器４を内側に一体に備える原子炉建屋１であって、片面に鋼板が設けられた鋼板コンクリート製の壁をその一部に備えたものに適用することができる。この場合、壁に設けられる貫通部は、その壁のコンクリート内に埋設される部分を有する筒状のスリーブと、そのスリーブの外周に設けられかつ少なくとも一部が当該壁のコンクリート内に埋設されるアンカー部と、壁の鋼板の貫通部の周囲に鋼板を補強する補強部と、その補強部とスリーブまたはアンカー部のいずれかとを接合する接合部材とを備えた構成とする。そして、この接合部材の厚さが、スリーブの厚さおよび補強部の厚さのいずれよりも薄い構成として実施することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上で詳述したように、本発明に係る原子炉格納容器および原子炉建屋によれば、鋼板をコンクリートの型面または両面に配した鋼板コンクリート壁の貫通部を対象として、貫通部における構造材の応力伝達を緩和または回避し、鋼板と貫通部との独自の機能のみを考慮するだけでよいものとし、これにより設計手順上での荷重の相互計算を不要とし、合理的な機能分離により、設計をシンプル化し、１人でも設計可能とすることができる。また、構造のシンプル化により強度評価の信頼性確保、ひいてはより健全な床および壁等の構造を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る原子炉格納容器の第１実施形態を示す縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】本発明に係る原子炉格納容器の第２実施形態を示す縦断面図。
【図４】本発明に係る原子炉格納容器の第３実施形態の一構成例を示す縦断面図。
【図５】本発明に係る原子炉格納容器の第３実施形態の他の構成例を示す縦断面図。
【図６】本発明に係る原子炉格納容器の第３実施形態の別の構成例を示す縦断面図。
【図７】本発明に係る原子炉格納容器の第４実施形態を示す縦断面図。
【図８】原子炉格納容器および原子炉建屋の説明図。
【図９】従来例を示す縦断面図。
【符号の説明】
１  原子炉建屋
２  周辺床スラブ
３  格納容器壁
４  原子炉格納容器
５  原子炉格納容器底部
６  トップスラブ
８  ペデスタル
７  原子炉圧力容器
９  ダイヤフラムフロア
１０  上部ドライウェル
１１  下部ドライウェル
１２  サプレッションチェンバ
１３  ドライウェル上蓋
１７  貫通部
１４  ＳＣ鋼板（鋼板）
１５  コンクリート部
１６  鉄筋
１８  貫通孔
２０  スリーブ
１９  補強部１９
２１，２２  アンカー部
２３  上部フランジ
２４  上部ガセット（補強部材）
２５  下部ガセット
２６  内側アンカー部
２７  接合部材
２７ａ  ライナ
２７ｂ  チャンネル部材
２８  切欠
３０  内側フランジ
３１  内側ガセット
３２  切欠
３３  アンカースタッド
３４  アンカーヘッド
３５  下部アンカー部
３６  下部フランジ
３７  下部ガセット
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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