(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板コンクリート構造の原子炉格納容器と原子炉建屋とを接続する接続部を構成する壁と床の型枠を一体に接合して原子炉格納容器モジュールを構成し、この原子炉格納容器モジュールを前記原子炉建屋と一体に接続組み立てるようにしたことを特徴とする原子力発電プラントの建設工法。
【請求項２】
原子炉建屋の本体を鋼板コンクリート構造とし、床、壁、柱および原子炉建屋内に設置される機器を一体に接合して原子炉建屋モジュールを構成し、この原子炉建屋モジュールを原子炉格納容器モジュールと一体に接続組み立てるようにしたことを特徴とする請求項１記載の原子力発電プラントの建設工法。
【請求項３】
原子炉格納容器モジュールの範囲を原子炉格納容器を貫通するぺネトレーションの外側への突き出し端部の位置を包含する範囲より大きい範囲としたことを特徴とする請求項１または２記載の原子力発電プラントの建設工法。
【請求項４】
原子炉建屋以外の場所にてモジュールを製作し、モジュールを建設現場へ輸送してモジュール同士を接続組み立てるようにしたことを特徴とする請求項２記載の原子力発電プラントの建設工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉建屋と原子炉格納容器を有する原子力発電プラントの建設工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より原子力発電所に建設される原子炉建屋においては、耐震設計条件や放射線の遮蔽のために建屋の躯体は鉄筋コンクリートにより作られている。このような鉄筋コンクリート製の建屋の建設工法としては、まず最初に型枠内に格子状に張られた鉄筋の配筋工事を行い、その後にコンクリート打設工事が行われ、建屋建設が終了した後に建屋内に配置される機器の据付け工事が行われる。これらの工事はいずれも発電所建設現場における現地工事が主体であり、このため現地での建設工期が長期間に亘り、原子力発電プラント全体の建設工期としては４年以上に亘るものも有った。
【０００３】
最近、原子力発電所の建屋の建設においては、建設工期の短縮、建設コストの低減の要求がより強くなり、このため建屋構造を従来の鉄筋コンクリート構造から鋼板とコンクリートとを組合せた鋼板コンクリート構造や、鋼材だけを使った鋼構造として、前記の鉄筋の配筋工事及びコンクリート打設工事を削減して建設工期を短縮することが考えられている。
【０００４】
一方、原子炉建屋内の中心部に据え付けられる原子炉格納容器についても鋼製原子炉格納容器は既存しているものの、鉄筋コンクリート製原子炉格納容器（RCCV）については原子炉建屋と同様にその外側容器である躯体部に鋼板コンクリート構造を採用することで躯体内の鉄筋削減による鉄筋工事の削減によりその建設工期の短縮を図ることが考えられている。
【０００５】
しかしながら、原子炉建屋及び原子炉格納容器の躯体工事のみ建設工期を短縮してもこれらの内部に据え付けられる機器類の据付工事の工期も短縮しなければ原子力発電プラント全体としての建設工期は思ったほど短縮出来ない。このような背景から、最近では原子炉建屋や原子炉格納容器の躯体と機器等を一体化した複合モジュール型の建設工法が考えられてきている。
【０００６】
この複合モジュール型の建設工法を採用して原子炉建屋全体の建設工期の短縮を達成しようとした場合、原子炉建屋内の中心部に位置し、高さ方向についても大きな範囲を占める原子炉格納容器の複合モジュール工法による工期短縮と、その外側の原子炉建屋の複合モジュール工法による工期短縮とを共に実施して相乗的な効果を引き出さないと期待された工期短縮はなかなか実現することは難しい。
【０００７】
図９、１０に従来の原子炉建屋および原子炉格納容器の建設工法のイメージを示す。図９は従来の鉄筋コンクリート製の原子炉格納容器モジュールの外観を示す斜視図、図１０は原子炉建屋建設時の原子炉格納容器モジュールの吊り込み状況を示す平面図である。
【０００８】
図９、１０において、鉄筋コンクリート製の原子炉格納容器（RCCV）１は原子炉を内部に格納して放射性物質の閉じ込め機能を果たしている主要機器であるが、その構造は、一般的に円筒の両端に蓋をした形状の鉄筋コンクリート製の密閉容器で、その内面に鋼製ライニング２を施してその気密性を確保している。そして建設工事においては、まず現地据付位置において原子炉格納容器の壁を貫通するペネトレーション３と鋼製ライニング２と鋼製ライニングの形状維持のための仮設補強材から成る原子炉格納容器モジュール４を吊ワイヤー５等により原子炉建屋６内に吊り込み搭載して据付し、その後鋼製ライニング２の外側に鉄筋の配筋工事及びコンクリート打設のための型枠設定工事を行い、コンクリート打設工事を行う。これにより原子炉格納容器１が形成され、最後に原子炉格納容器１と原子炉建屋６を斜線で示す接続部７で接続して原子炉建屋全体の工事が完了する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来考えられている複合モジュール型の建設工法であると、原子炉建屋６の建設時には、原子炉格納容器１とその外側の原子炉建屋６との接続部７の建設工事は行えず、原子炉建屋６の建設工事が終わった後に実施せざるを得ない。他方では、原子炉建屋全体の建設工事を効率化するために前記接続部７以外の外側の原子炉建屋６の建設工事と原子炉格納容器１の建設工事とを並行に実施することも行われている。しかし、接続部７の建設工事及びその後の機械の据え付け工事は原子炉格納容器１の建設工事において原子炉格納容器１の周囲に設置される工事用の足場等との干渉を避けるため、各フロアの原子炉格納容器や原子炉建屋の建設工事が終わった後の最後に実施することとなり、このことが建設工期短縮の大きな妨げとなっていた。
【００１０】
本発明は以上の課題を解決して、原子炉建屋や原子炉格納容器など原子力発電所における構造物、主要機器の建設工期を大幅に短縮した原子力発電プラントにおける建設工法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１に記載の原子力発電プラントの建設工法の発明は、鋼板コンクリート構造の原子炉格納容器と原子炉建屋とを接続する接続部を構成する壁と床の型枠を一体に接合して原子炉格納容器モジュールを構成し、この原子炉格納容器モジュールを前記原子炉建屋と一体に接続組み立てるようにしたことを特徴とする。
この発明によれば、原子炉格納容器モジュールの現地での建設工事と一体的に原子炉建屋との接続部の工事が行え建設工期を短縮することが出来る。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の原子力発電プラントにおける建設工法の発明において、原子炉建屋の本体を鋼板コンクリート構造又は鋼構造とし、床、壁、柱および原子炉建屋内に設置される機器を一体に接合して原子炉建屋モジュールを構成し、この原子炉建屋モジュールを原子炉格納容器モジュールと一体に接続組み立てるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば原子炉格納容器モジュールと原子炉建屋モジュールとの取合い接続部の形状をモジュール間で一致させることが出来、また鋼板同士の取合いとして出来る。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の原子力発電プラントの建設工法において、原子炉格納容器モジュールの範囲を原子炉格納容器を貫通するぺネトレーションの外側への突き出し端部の位置を包含する範囲より大きい範囲としたことを特徴とする。
この発明によれば、モジュール吊り込み時のペネトレーションとペネトレーション設置部に配置される機器、接続部の床の型枠との干渉が回避される。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の原子力発電プラントの建設工法において、原子炉建屋以外の場所にてモジュールを製作し、モジュールを建設現場へ輸送してモジュール同士を接続組み立てるようにしたことを特徴とする。
この発明によれば、工場製作範囲が増え、現地作業が大幅に削減可能であり、工場等と建設現場との並行作業が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１、２、３により本発明の第１の実施の形態を説明する。図１、２、３において、図８、９と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図１は本実施の形態における原子炉格納容器モジュールの外観を示す斜視図、図２は本実施の形態における原子炉建屋建設時の原子炉格納容器モジュールの吊り込み状況を示す断面図である。また、図３は本実施の形態における原子炉建屋建設時の原子炉格納容器モジュールの吊り込み状況を示す平面図である。
【００１９】
本実施の形態においては、原子炉格納容器の鋼製ライニング２の外側に原子炉格納容器の構造強度を負担する他にコンクリート打設用の鋼製の型枠の機能をも果たす外側鋼板２１を鋼製ライニング２と原子炉格納容器の外側壁の構造必要厚さだけ寸法離間させて形状維持の補強部材も含めて形成し、二重円筒胴１０として原子炉格納容器１を形成している。この円筒胴１０の鋼製ライニング２と外側鋼板２１との間の空間にコンクリートを打設することにより鋼板コンクリート構造の原子炉格納容器の壁を構成する。なお、鋼製ライニング２が原子炉格納容器の構造強度をも負担する場合には鋼製ライニング２と外側鋼板２１の間に鉄筋を配置しないが、鋼製ライニング２が原子炉格納容器の構造強度をも負担しない場合には、鋼製ライニング２と外側鋼板２１の間の鋼製ライニング２側に近い方に鉄筋の設置工事を行った後に前述のコンクリートの打設を行う。さらに原子炉格納容器１の最外周の部分が鋼板となっているので円筒胴１０の外側鋼板２１の外面には原子炉建屋と原子炉格納容器間との接続部を構成する鋼製の壁及び床躯体の鋼製の型枠１１を溶接・ボルト接合などで機械的に接合し、さらに図示しないが接続部の床の上に配置される機器や、原子炉格納容器外側の円筒壁に施工、据え付けられる機器を一体に取りつけている。これにより原子炉格納容器と原子炉建屋との接続部を一体に取込んだ原子炉格納容器モジュール４を構成している。３はペネトレーションである。ペネトレーション３は、原子炉格納容器の内外の取り合いを行うための貫通部であり、鋼製ライニング２をも貫通している。そして、その数量が多いことから建設現場での作業量の増加にならないように工事などであらかじめペネトレーション３は鋼製ライニング２に溶接されている。
【００２０】
このような複合モジュール化とすることにより、従来原子炉建屋内の建設工程で最後に工事していた原子炉建屋と原子炉格納容器との接続部が原子炉格納容器モジュール４内に取り込まれているので接続部７の工事が原子炉格納容器の建設工事と一体的に行え、工期の短縮が図れる。尚、図１、２、３において原子炉格納容器モジュールに取込まれる原子炉建屋と原子炉格納容器間の接続部の鋼製の壁及び床躯体あるいは躯体の鋼製の型枠１１の床部の形状については、図に示す８角形以外の矩形、円盤状の形状でも良い。
【００２１】
次に本発明の第２の実施の形態について図４、５、６及び図３を参照して説明する。
図４は、本実施の形態における原子炉格納容器モジュール及び原子炉建屋モジュールの外観及び吊り込み状況を示す斜視図であり、図５は本実施の形態における原子炉格納容器モジュール及び原子炉建屋モジュールの外観及び吊り込み状況を示す断面図であり、図６は、本実施の形態における原子炉格納容器モジュール及び原子炉建屋モジュールの接続部を示す拡大図である。図４において、１２は原子炉建屋モジュールで、鋼板コンクリート製あるいは鋼構造の床１３と壁１４と柱１５の躯体などから成る建屋本体および原子炉建屋内に設置される機器類１６から構成され、機器類１６をあらかじめ床１３に支持、固定した形でモジュール化されている。建設手順としては、原子炉格納容器モジュール４及び原子炉建屋モジュール１２を原子炉建屋基礎マット１７上に吊り下ろし、順次下層部より搭載してモジュール間を、鋼板躯体については機械接合、あるいは鋼板コンクリートについては機械接合とコンクリート打設等により接続する。このため、原子炉格納容器モジュール４と原子炉建屋モジュール１２との接続部は、それぞれモジュール４、１２の吊り込み搭載時に一致するように同一寸法の円形形状となっている。また、原子炉格納容器モジュール４の接続部の型枠１１および原子炉建屋モジュール１２の接続部の鋼板６２は、内部にコンクリートが打設できるように形成されている。たとえば箱状に接続された鋼板からなり、その上部全体が開口あるいはその上部の鋼板に開口を有しており、その開口部より内部にコンクリート６１を打設する。
【００２２】
また、図６に示すように原子炉格納容器モジュール４の型枠１１および原子炉建屋モジュール１２の接続部の鋼板６１のそれぞれの接合面１１ａおよび接合面６２ａは迷路状に形成されている。このため、原子炉格納容器モジュール４の接続部と原子炉建屋モジュール１２の接続部が接続されたときに、放射線の線源６３があった場合に、接合面１１ａと接合面６２ａの間の空間を鋼板やコンクリートで遮られること無く放射線がすり抜けることを防ぐことができる。
【００２３】
このような実施の形態によれば、モジュール化による建設工事の短縮の効果に加え、原子炉格納容器モジュール４とともに原子炉建屋を鋼板コンクリート構造あるいは鋼構造の原子炉建屋モジュールとすることにより、取合い接続部の双方が鋼製化していて形状をモジュール間で一致させることが容易となり、取合い形状も多様化し自由度が増す。また、モジュール間の取合いを鋼板同士の取合いとしたことにより、接続部の接合工事がモジュールの据付時から開始可能となり、接続も容易となる。原子炉建屋側が従来の鉄筋コンクリート構造である場合、例えば図３に示すように原子炉格納容器モジュール４が原子炉建屋側の鉄骨８から離れた部分の接続部の工事のために型枠１８等の仮設物を鉄骨８から支持するために仮設材が必要となって多くの仮設材コスト増となる。これに比べ鋼板コンクリート構造あるいは鋼構造の原子炉建屋では、原子炉建屋モジュールの製作時から壁、床を構成する鋼板が取り付けられるため、これらのモジュール構成物同士による支持構造が可能となり、鉄筋コンクリート構造の場合よりも仮設材を削減可能となる。
【００２４】
また、ペネトレーション３の外側への突き出し端部の位置を包含する範囲より大きい範囲である型枠１１部分を原子炉格納容器モジュール４側に取り付け、原子炉格納容器モジュール４に含まれない接続部についても鋼製化した原子炉建屋モジュール１２に取り付けることが容易となり、原子炉格納容器モジュール４または原子炉建屋モジュール１２の吊り込み時のペネトレーション３の干渉回避が可能となる。
【００２５】
尚、図４において原子炉格納容器モジュール４に取込まれる鋼製の壁及び床躯体あるいは躯体の鋼製の型枠１１の床部の形状については、図中に示す円周曲面形状以外の矩形の取合い形状でも良い。
【００２６】
次に本発明の第３の実施の形態について図７、８を参照して説明する。
図７は本実施の形態における原子炉格納容器モジュールの外観を示す斜視図であり、図８は本実施の形態における原子炉格納容器モジュールの平面分割を示す平面図である。
【００２７】
図７に示す原子炉格納容器モジュール４は原子炉格納容器の円筒胴１０を水平円周方向に沿って４分割し、図８に示すようにその延長である原子炉建屋の本体２０及び機器１６等をモジュール内に含んでいる。この原子炉格納容器モジュール４は鋼板コンクリート製あるいは鋼構造の床１３と壁１４と図示しないが柱等の躯体および機器類１６から構成され、機器類１６をあらかじめ床１３等に支持、固定した形でモジュール化されている。尚、円筒胴１０の分割数は４分割に限定されるものではなく、その他複数であっても良く、モジュールの高さは原子炉建屋の多層階分であっても良い。原子炉格納容器モジュール４に含まれる原子炉建屋の本体２０は、図７に示すように原子炉建屋全体とすることも、原子炉格納容器モジュール４の周囲の原子炉建屋の一部であっても良い。
【００２８】
このような実施の形態によれば、モジュール化による建設工期短縮の効果に加え、原子炉格納容器モジュールが原子炉建屋の一部を一体に含むことで原子炉格納容器モジュールの輸送に際して原子炉建屋の床等が原子炉格納容器モジュールの円筒形状維持のための補強材として機能し、円筒曲面の形状維持効果が得られて補強材の削減が可能となる。
【００２９】
なお、上記の実施の形態において原子炉格納容器モジュール４、あるいは原子炉建屋モジュール１２をあらかじめ建設現場以外の工場等にて製作、および機器の据え付けを行い、建設現場へ輸送して、現地にて一体的に接続、組立するようにしてもよい。
【００３０】
このようにすると工場等での製作範囲が増えることで建設現場作業が大幅に削減可能であり、工場等と建設現場の並行作業が可能となるので建設工期のさらに大幅短縮が可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、鋼板コンクリート構造の原子炉格納容器や原子炉建屋を壁、床躯体、躯体の型枠および接合部に含まれる機器などと一体化してモジュールを構成し、このモジュールを接続組み立てするようにしたので、建設工事のための現地工事作業量の低減、建設工期の短縮、仮設補強材材料費の低減によるコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における原子炉格納容器モジュールの外観を示す斜視図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における原子炉建屋建設時の原子炉格納容器モジュールの吊り込み状況を示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における原子炉建屋建設時の原子炉格納容器モジュールの吊り込み状況を示す平面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態における原子炉格納容器モジュール及び原子炉建屋モジュールの外観及び吊り込み状況を示す斜視図。
【図５】本発明の第２の実施の形態における原子炉格納容器モジュール及び原子炉建屋モジュールの外観及び吊り込み状況を示す断面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における原子炉格納容器モジュール及び原子炉建屋モジュールの接続部を示す拡大断面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態における原子炉格納容器モジュール外観を示す斜視図。
【図８】原子炉格納容器モジュールの平面分割を示す平面図。
【図９】従来の鉄筋コンクリート製の原子炉格納容器モジュールの外観を示す斜視図。
【図１０】原子炉建屋建設時の原子炉格納容器モジュールの吊り込み状況を示す平面図。
【符号の説明】
１…原子炉格納容器、２…鋼製ライニング、３…ペネトレーション、４…原子炉格納容器モジュール、５…吊ワイヤー、６…原子炉建屋、７…接続部、８…鉄骨、１０…円筒胴、１１…型枠、１２…原子炉建屋モジュール、１３…床、１４…壁、１５…柱、１６…機器、１７…原子炉建屋マット。
【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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【図１０】
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