JP2012102603A - モジュール構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】内部空間に配置される構造物の取付けを簡単に行えるモジュール構造物を提供することにある。
【解決手段】モジュール構造物３０において、四方に配置されて互いに連結される四つの側壁部材３１の下端部に床部材３２が、各側壁部材３１の上端に天井部材３３が取付けられる。床部材３２は、アンカー部材３５を裏面に設置した床鋼板１８を、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂの上面に接合して構成される。ドレン回収ピット４６を床部材３２の中央部に形成するためにフレーム梁が床部材３２の中央部に配置されていない。側壁部材３１は、フレーム柱１を挟んで配置された壁鋼板１３Ａ及び壁鋼板１３Ｂを有する。アンカー部材３６が壁鋼板１３Ａの裏面に設けられる。内部空間に配置された構造物１９は、据付けボルト３７をアンカー部材３５に、据付けボルト３８をアンカー部材３６に結合させて取外し可能に据え付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は，モジュール構造物に係り、特に、原子力発電プラントの建屋、例えば原子炉建屋の建設に適用するのに好適なモジュール構造物に関する。

発電プラント、例えば、原子力発電プラントの建設において、原子力発電プラントの建設期間を短縮するために、構造物をモジュール化することが行われている。このモジュール化された構造物を用いた原子力発電プラントの建設の例を以下に説明する。

特許文献１は、ビルディングモジュールを用いた原子力発電所建屋の建設方法を記載している。このビルディングモジュールは、多数の鉄骨架構にて、床部、複数の柱及び天井部の枠組みを構成し、この枠組みの内側に床、壁及び天井となる鉄板を貼り付けて構成される。ビルディングモジュールは、内部に、機器、配管、トレイ、ダクト及びサポート等の機械要素が予め据え付けられている。並べて配置された複数のビルディングモジュールの相互間及びそれらの天井部分にコンクリートが打設される。壁及び天井の鉄板はコンクリート打設時に型枠として使用される。

特許文献２に記載されたモジュール構造物は、２つの側壁部及びこれらの側壁部に取付けられた天井部を有し、原子力発電プラントの部屋を構成する。側壁部は、鉄骨柱の両面に型枠となる鉄板を取付けて構成される。天井部は、複数の天井梁の上にデッキプレート（または天井鋼板型枠）を取付けており、デッキプレート（または天井鋼板型枠）の上に鉄筋が配置され、天井梁には配管及びダクトが取付けられている。隣り合うモジュール構造物の側壁部間、デッキプレート（または天井鋼板型枠）の上、及び側壁部の鉄板の間に、それぞれ、コンクリートが打設される。

原子力発電プラントの制御棒駆動系水圧制御ユニット室（ＨＣＵ）モジュールが、特許文献３に説明されている。このＨＣＵモジュールは、縦横に配置された複数の鉄骨構造物によってモジュールフレームを構成している。縦横に配置された複数のモジュールスキッドが各鉄骨構造物に取付けられる。側壁を構成する鉄板補強材が鉄骨構造物及びモジュールスキッドに取付けられる。ＨＣＵモジュールはＨＣＵ機器、ケーブルダクト及び配管を設置している。このＨＣＵモジュールは床に配置されてレベルを微調整できる多数の回転伸縮型モジュール受支柱上に設置される。鉄板補強材は型枠として利用される。

特許文献４は、発電プラントに用いるモジュール構造物を記述している。このモジュール構造物は、複数の鉄骨柱及び複数の鉄骨梁でフレームを構成し、上部にデッキプレート（または天井鋼板型枠）を、内部に配管及びケーブルトレイをそれぞれ配置している。鉄骨梁の周囲に鉄筋が配置されてコンクリートが打設され、コンクリート壁が形成される。

特開平４−２９３８６４号公報 特開平１０−２６６６０２号公報 特開２００３−６６１７７号公報 特開２００３−１３６２１号公報

発電プラントの建屋内で床面に設置する機器は、床に埋設される支持構造物に設置されている。この支持構造物は、床のコンクリート打設時にコンクリート内に埋設する必要がある。このため、建屋の部屋内の各構造物を一体化して搬入するモジュール工法を採用する場合には、建屋の躯体との取合いの構造上、支持構造物のモジュールへの組込みが困難であった。

据付け後に保守点検等分解を必要とする機器及び配管等の発電所内設備と建屋との取合いに関して、以下の事項が課題となる。

発電プラントの設備及びプラント構造物を床及び壁の少なくとも一方の建屋躯体（以下、単に躯体という）に据付ける場合、基礎ボルト等の固定部材を先に躯体に埋設した後，設備及びプラント構造物をその固定部材に据付けることが考えられる。しかしながら、この据え付け方法では、躯体側の基礎ボルト（支持構造物）と設備及びプラント構造物の固定用ボルト孔は、それぞれの製作精度が異なるため位置合わせが困難である。床だけであれば、躯体側の基礎ボルトの周囲をスリーブ等で取り囲み，設備及びプラント構造物の据え付け後にそのスリーブと基礎ボルトの間にコンクリート又はモルタルを充填する調整方法が存在する。しかしながら、壁との取合いがある場合には，横方向にコンクリート（又はモルタル）を充填しようとすると、設備及びプラント構造物自体がコンクリート（またはモルタル）充填の阻害要因となる。したがって、コンクリート(又はモルタル)の充填作業が困難となる。この課題を解決するためには、壁側の基礎ボルトを設備及びプラント構造物と同時に据付けた後に、躯体となるコンクリートを打設する必要がある。しかしながら、通常の撤去される型枠を使用する場合では、設備及びプラント構造物自体が障害となり、型枠の設置及び撤去が困難になる。機器の、型枠と壁の取合い構造が成立しなくなる。また、設備及びプラント構造物によっては，点検時及び交換時には躯体から取外す必要がある。しかしながら、特に、設備及び構造物が床及び壁の二面以上に据え付けられる場合には、二方向以上で基礎ボルトとの取合いが生じるため、設備及びプラント構造物の取外し及び取付けができなくなる。

床にコンクリート基礎台及び支持構造物を設けて設置する設備及びプラント構造物をモジュール構造物に組込むためには，その設備及びプラント構造物を支える鋼製のモジュールフレームを、設備及びプラント構造物よりも下方に設置する必要がある。この場合には、コンクリート基礎台とモジュールフレームが相互に干渉するため、モジュール構造物の据付ができなくなる。また、コンクリート基礎台を、鋼製として鋼製モジュールフレーム上に設置してモジュール構造物に組込んだ場合は、モジュールフレームが躯体から露出してしまう。これでは、通路性が非常に悪化すると共に、モジュールフレームにより床面上に区切られた空間が出来てしまうので排水性が確保されなくなる。特に、放射性物質を含む排水が発生する原子力発電プラント等の放射性物質取り扱い施設では、除染性が確保されなくなる。

モジュール構造物の床部材及び壁部材のそれぞれに基礎ボルトを設置し、これらの基礎ボルトとナットを用いて、上記したように、設備及びプラント構造物を床部材及び壁部材の二面に取付けることが考えられる。しかし、これでは、設備及びプラント構造物に形成された床部材側のボルト孔及び壁部材側のボルト孔に、床部材に設けられた基礎ボルト及び壁部材に設けられた基礎ボルトを挿入することができない。

特許文献２，４に記載されたモジュール構造物は、側壁部及び天井部を有し、内部に配管及びダクト（またはトレイ）を設置しており、機器の設置については言及していない。
また、特許文献１，３に記述されたモジュール構造物は、特許文献２，４に記載された構造物以外に、機器を設置している。しかしながら、特許文献１，３は機器の据え付け構造を具体的には記述してはいない。

本発明の目的は、内部空間に配置される内部構造物の取付けを簡単に行うことができるモジュール構造物及び建屋の建設方法を提供することにある。

上記した目的を達成する本発明の特徴は、横方向に伸びる複数のフレーム及びこのフレーム上に設置された型枠を有する床部材を備え、着脱可能な締め付け装置が型枠の上方より結合されるアンカー部材が、型枠の下面に設けられており、ドレン回収ピットを床部材の中央部に形成するためにフレームが床部材の中央部に配置されていないことにある。

アンカー部材が型枠の下面に取付けられているため、機器を据付ける際にその機器を型枠の上面に沿って移動させるとき、機器が、機器の据付けに用いる締付け装置を結合するアンカー部材に衝突してその移動が阻害されることはなくなる。このため、機器のモジュール構造物への設置を、アンカー部材及びその締め付け装置を用いて簡単に行うことができる。

上記した目的は、床部材、床部材に取付けられた複数の側壁部材、及びこれらの側壁部材に取付けられた天井部材を備え、床部材、複数の側壁部材及び天井部材が、これらによって囲まれた内部空間を形成し、床部材がその内部空間に面する第１型枠を有し、複数の側壁部材が内部空間に面する第２型枠をそれぞれ有し、天井部材が内部空間に面する第３型枠を有し、アンカー部材が、第１型枠、第２型枠及び第３型枠のうち少なくとも一つの型枠の外側に取付けられており、着脱可能な締め付け装置が内部空間側からアンカー部材に結合された状態で、内部空間に配置される構造物が、アンカー部材を取付けた型枠に設置されており、床部材が第１型枠の外側に配置されて第１型枠が取付けられた第１フレーム梁を有し、ドレン回収ピットを床部材の中央部に形成するために床部材の第１フレーム梁が床部材の中央部に配置されていないことによっても達成できる。

アンカー部材が型枠の外側に取付けられているため、内部構造物を据付けの際に内部空間で移動させるとき、内部構造物がアンカー部材に衝突してその移動が阻害されることはなくなる。このため、内部構造物のモジュール構造物への設置を、アンカー部材及びその締め付け装置を用いて簡単に行うことができる。

他の発明の特徴は、床部材、床部材に取付けられた複数の側壁部材、及びこれらの側壁部材に取付けられた天井部材を備え、床部材、複数の側壁部材及び天井部材が、これらによって囲まれた内部空間を形成し、床部材が、各側壁部材の下端部が取付けられてコンクリートに埋設される複数のフレーム梁を有し、ドレン回収ピットを床部材の中央部に形成するためにフレームが床部材の中央部に配置されていなく、フレーム梁の上方に打設されるコンクリート表面よりも上方に上端部が位置する基礎台が、フレーム梁に設置されており、内部空間に配置される機器が前記基礎台に設置されていることにある。

床部材がコンクリートに埋設される複数のフレームを有し、フレーム梁の上方に打設されるコンクリート表面よりも上方に上端部が位置する基礎台がフレーム梁に設置されているため、モジュール構造物を据え付けた後のコンクリート打設により、モジュール構造物内に、ある方向に傾斜面が形成されるコンクリート床を容易に形成することができる。このため、排水性及び除染性を向上させることができる。

本発明によれば、モジュール構造物の内部空間に配置される内部構造物の、モジュール構造物への取付けを簡単に行うことができる。

本発明の好適な一実施例である実施例１のモジュール構造物の構成図である。 図１に示すアンカー部材の詳細構成図である。 位置決め用冶具を用いてのアンカー部材を取付ける方法を示す説明図である。 図１に示す機器４８の据付け状態を示す斜視図である。 図１に示す機器４８の据付け状態を示す正面図である。 図１に示す機器４８の周囲に配置された配管の据付け状態を示す構成図である。 本発明の他の実施例である実施例２のモジュール構造物の構成図である。

本発明の実施例を、図面を用いて以下に説明する。

発電プラント、例えば、原子力発電プラントの原子炉建屋に適用される、本発明の好適な一実施例であるモジュール構造物を、図１〜図６を用いて説明する。本実施例のモジュール構造物３０は、原子炉建屋の一つの部屋を対象にしたモジュールである。このモジュール構造物３０は、複数の側壁部材３１、床部材３２及び天井部材３３を備えている。互いに連結される四つの側壁部材３１が四方に配置され、これらの側壁部材３１の下端部に床部材３２が取付けられる。天井部材３３はそれらの側壁部材３１の上端部に取付けられる。モジュール構造物３０は、床部材３２、天井部材３３及びそれらの側壁部材３１に取り囲まれた内部空間である部屋３４を形成している。少なくとも一つの側壁部材３１には、部屋３４内に出入りできる扉（図示せず）が設けられている。モジュール構造物３０は、部屋（内部空間）３４内に配置された機器（例えば、タンク等）１９を配置している。
部屋３４内に配置された機器１９は、内部構造物である。モジュール構造物３０は、内部構造物を有するルームモジュールである。機器１９は、側壁部材３１に対向する据付けフレーム２４及び床部材３２に対向する据付けフレーム２５をそれぞれ有する。据付けフレーム２４が据付けボルト３８によって側壁部材３１に取付けられ、据付けフレーム２５が据付けボルト３７によって床部材３２に取付けられる。側壁部材３１、床部材３２及び天井部材３３のそれぞれを構成する構成要素（例えば、フレーム梁、フレーム柱等）は、鋼製である。

床部材３２は、複数のフレーム梁１１Ａ、複数のフレーム梁１１Ｂ、床鋼板１８及び複数のアンカー部材３５を有する。各フレーム梁１１Ａはある一方向に向かって配置され、各フレーム梁１１Ｂはフレーム梁１１Ａと直交する方向に向かって配置される。各フレーム梁１１Ａと各フレーム梁１１Ｂは、互いに溶接されて格子を形成している。床鋼板１８が各フレーム梁１１Ａ，１１Ｂの上面に溶接にて取付けられる。複数のアンカー部材３５が所定の位置で床鋼板１８の裏面に取り付けられている。これらのアンカー部材３５は、床鋼板１８に対して垂直になっており、部屋３４内に突出していない。床部材３２の中央部には、図１に示すように、床の傾斜面１７が形成される関係上、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂが配置されていない。

側壁部材３１は、複数のフレーム柱１、壁鋼板１３及び複数のアンカー部材３６を有する。各フレーム柱１は相互に所定の間隔をもって水平方向に並んで配置される。壁鋼板１３が、フレーム柱１に設置され、フレーム柱１よりも内側に位置している。壁鋼板１３はモジュール構造物３０に形成される部屋３４に面している。複数のアンカー部材３６が所定の位置で壁鋼板１３の裏面に取付けられている。これらのアンカー部材３６は、壁鋼板１３に対して垂直になっており、部屋３４内に突出していない。

天井部材３３は、複数のフレーム梁４、デッキプレート１２及びフレーム梁４０を有する。フレーム梁４０は四方に配置され、四つのフレーム梁４０を結合することによって矩形の環が形成される。各フレーム梁４０は、梁部材４１，４２及び複数の梁部材４３を有する。これらの梁部材４３は、梁部材４１と梁部材４２との間に配置され、梁部材４１，４２の長手方向に並んで配置される。各梁部材４３の両端は梁部材４１，４２にそれぞれ溶接されている。デッキプレート１２の替りに天井鋼板型枠を用いてもよい。

各フレーム梁４及びデッキプレート１２は、四つのフレーム梁４０の結合によって形成された矩形の環内に配置される。各フレーム梁４は、一方向に伸びており、並べて配置される。デッキプレート１２はそれぞれのフレーム梁４に取付けられる。各フレーム梁４の両端部は、対向する二つのフレーム梁４０（図１に図示されていない）、具体的には内側に位置する各梁部材４２に溶接にて取付けられる。図１に示された対向する二つのフレーム梁４０の各梁部材４２には、デッキプレート１２の一端部が取付けられる。

四つの側壁部材３１の各フレーム柱１は、下端部で、床部材３２の各フレーム梁１１Ａまたは各フレーム梁１１Ｂの一端部にそれぞれ溶接される。図１に示された対向する二つの側壁部材３１の各フレーム柱１は、床部材３２の各フレーム梁１１Ａの一端部にそれぞれ溶接されている。この二つの側壁部材３１のフレーム柱１は、床部材３２のフレーム梁１１Ａと同じ個数だけ設けられている。図１に示されていない残り二つの側壁部材３１の各フレーム柱１は、床部材３２の各フレーム梁１１Ｂの一端部にそれぞれ溶接されている。この二つの側壁部材３１のフレーム柱１も、床部材３２のフレーム梁１１Ｂと同じ個数だけ設けられる。上記のようにして、四つの側壁部材３１が床部材３２に取付けられる。

天井部材３３の上端部は四つの側壁部材３１に取付けられる。天井部材３３に含まれる各梁部材４３が、四つの側壁部材３１の各フレーム柱１上に置かれる。それらの梁部材４３が各フレーム柱１に別々に溶接される。各側壁部材３１の壁鋼板１３の上端部は、該当するフレーム梁４０、例えば、各梁部材４３に溶接されている。壁鋼板１３は梁部材４２に溶接することも可能である。

モジュール構造物３０は、配管、ケーブルトレイ及びダクト等のプラント構造物９を有している。プラント構造物９、例えば、機器１９に接続される配管は、フレーム梁４に取付けられたサポート４４によって支持される。内部構造物としては、上記機器以外に、部屋３４内に配置されるプラント構造物９がある。

アンカー部材３５，３６の詳細な構成を、図２を用いて説明する。アンカー部材３５及びアンカー部材３６は同じ構造を有しているため、アンカー部材３５を例にとって説明する。アンカー部材３５は円筒状の連結部材２０及びアンカーボルト２１を有する。連結部材２０は内側にネジが形成されている。アンカーボルト２１は連結部材２０のネジと噛み合うネジ部を有する。アンカーボルト２１は連結部材２０の一端から連結部材２０に挿入され、それぞれのネジが噛み合わされる。連結部材２０の長さの約半分まで、アンカーボルト２１が挿入される。この状態で、アンカーボルト２１は連結部材２０に固定される。
連結部材２０とアンカーボルト２１が一体化されたアンカー部材３５は、所定の位置で床鋼板１８の裏面に固定される。すなわち、連結部材２０の他端（アンカーボルト２１が挿入されていない端）が床鋼板１８の裏面の方を向いた状態で、連結部材２０が床鋼板１８の裏面に取り付けられている。開口部３９が、連結部材２０の中心線の延長線上で、床鋼板１８に形成される。開口部３９は、アンカー部材３５ごとに設けられ、連結部材２０のネジ孔と対向している。アンカー部材３５は床鋼板１８よりも部屋３４側に突出していない。

アンカー部材３６も、アンカー部材３５と同様に、連結部材２０にアンカーボルト２１を噛み合わせることによって構成される。アンカー部材３６の連結部材２０の一端が壁鋼板１３の裏面の方を向いた状態で、その連結部材２０が壁鋼板１３の裏面の所定位置に固定されている。開口部３９が、連結部材２０の中心線の延長線上で、壁鋼板１３にも形成される。壁鋼板１３の開口部３９は、アンカー部材３６ごとに設けられ、その連結部材２０のネジ孔と対向している。

アンカー部材３５，３６は、連結部材２０とアンカーボルト２１を組み合わせて構成したが、同じ構成を一つの部材を用いて構成することも可能である。

これらのアンカー部材３５，３６の、床鋼板１８及び壁鋼板１３への取付け方法を、図３を用いて説明する。アンカー部材３５の取付けを例にとって説明する。アンカー部材３５の取付け位置及びその個数は、機器１９の据付けフレーム２５に形成された、据付けボルト３７の挿入用の貫通孔の位置及びその貫通孔の個数によって決まる。アンカー部材３５を床鋼板１８に取付けるために、図３に示す位置決め用冶具６を用いる。位置決め用冶具６には、据付けフレーム２５に形成された上記貫通孔の位置及び個数に対応して所定個数のアンカー部材３５を配置する位置が定められている。上記貫通孔の個数と同じ数の開口部３９が、床鋼板１８に既に形成されている。所定個数のアンカー部材３５をそれぞれの所定位置に保持した位置決め用冶具６を、床鋼板１８の裏面の所定位置に置き、各アンカー部材３５の連結部材２０を床鋼板１８の裏面に順次取り付ける。位置決め用冶具６を用いることによって、アンカー部材３５，３６の、床鋼板１８、壁鋼板１３への位置決め精度が向上し、アンカー部材３５，３６の取付け精度が向上する。各アンカー部材３５はフレーム梁１１Ａ，１１Ｂと干渉しない位置に取付けられる。

アンカー部材３６の取付け位置及びその個数は、機器１９の据付けフレーム２４に形成された、据付けボルト３８の挿入用の貫通孔の位置及びその貫通孔の個数によって決まる。所定個数のアンカー部材３６が、位置決め用冶具６を用いることによって壁鋼板１３の裏面に順次取り付ける。各アンカー部材３６は据付け時に他の部材と干渉しない位置に取付けられる。

機器１９は、二面に据え付けられる設備であって、本実施例では前述したように床部材３２及び一つの側壁部材３１に据え付けられる。この据え付けは、以下のようにして行われる。機器１９の据付けフレーム２５は、これに設けられた上記の貫通孔が床鋼板１８の開口部３９に一致するように、床部材３２上に置かれる。また、機器１９の据付けフレーム２４も、これに設けられた上記の貫通孔が壁鋼板１３の開口部３９に一致させられる。
この状態で、所定個数の据付けボルト（締め付け装置）３７のそれぞれが、据付けフレーム２５に形成された各貫通孔及び該当する開口部３９を通って各アンカー部材３５の連結部材２０のネジ孔内に挿入される。据付けボルト３７を回すことによって据付けボルト３７のネジが連結部材２０のネジと噛み合い、据付けフレーム２５が床部材３２に着脱可能に固定される。また、所定個数の据付けボルト（締め付け装置）３８のそれぞれが、据付けフレーム２４に形成された各貫通孔及び該当する開口部３９を通って各アンカー部材３６の連結部材２０のネジ孔内に挿入される。据付けボルト３７のネジをアンカー部材３６の連結部材２０のネジと噛み合わされることによって、据付けフレーム２４が側壁部材３１に着脱可能に固定される。

機器５８は、モジュール構造物３０の一面、すなわち床部材３２に据え付けられる設備である。機器５８は、フレーム５９に形成された貫通孔に挿入された据付けボルト３７を、機器１９と同様に、床鋼板１８の裏面に設置されたアンカー部材３５に噛み合わせることによって、床部材３２に据え付けられる。

他の機器（例えば、回転装置）４８は、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂ上に設置された鋼製基礎台４９の上に据え付けられる。「発明が解決しようとする課題」の欄で述べたように、排水性及び除染性の確保が必要となる。これらの課題を解決するために、本実施例は、コンクリートに埋設されるフレーム梁１１Ａ，１１Ｂ上に鋼製基礎台４９を設け、この鋼製基礎台４９上に機器４８を設置している。鋼製基礎台４９の上端部は、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂ上方へのコンクリート打設による傾斜面１７の形成において、その打設されたコンクリートよりも上方に鋼製基礎台４９の上端部が位置するようになっている。床部材３２の、鋼製基礎台４９を設置する部分には床鋼板１８は設けられていない。この場合，床に対してはフレーム梁１１Ａ，１１Ｂを埋設するためのふかし代５０を設けている。床部材３２の、鋼製基礎台４９を設置する部分には、床鋼板１８は設けられていない。

本実施例のモジュール構造物３０は、さらに、中央部に配置された複数の構造物用柱８を有する。これらの構造物用柱８は、天井部材３３の複数のフレーム梁４に取付けられる。各構造物用柱８の下端は、床部材３２のフレーム梁１１Ｂに取付けられた仮設支柱７で支持されている。天井部材３３の中央部が、構造物用柱８及び仮設支柱７によって支持される。仮設支柱７の替りに、構造物用柱８を伸ばしてこの構造物柱８をフレーム梁１１Ｂに取付けてもよい。

機器１９，４８，５５が据え付けられたモジュール構造物３０を用いた原子炉建屋の建設方法を例にとって、建屋の建設方法を以下に説明する。モジュール構造物３０は、工場で組み立てられて原子炉建屋の建設現場まで搬送される。モジュール構造物３０が大きくなって工場からの搬送が困難な場合には、必要な各部品は工場で製造し、原子力発電所の敷地内、例えばその建設現場付近で、それらの部品を用いてモジュール構造物３０を組み立てても良い。

モジュール構造物３０が置かれる、原子炉建屋となる部分の所定位置には、複数のアンカー４５が下面に取付けられた複数の埋込金物１０が予め埋設されている。埋込金物１０の上面は、基準床レベルから下方の位置（フレーム梁１１Ａ，１１Ｂの高さだけ低い位置）に位置している。埋込金物１０の上面のレベルまで、コンクリートが打設されている。

モジュール構造物３０は、床部材３２を下側にした状態で、クレーンを用いて原子炉建屋となる部分の所定位置、すなわち、コンクリート内に埋設されている複数の埋込金物１０上に置かれる。上記のレベルに位置している埋込金物１０の上にモジュール構造物３０を設定することによって、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂのコンクリートによる埋設代を確保している。埋込金物１０の上面レベルまでコンクリートを打設しそれが固まった後にモジュール構造物３０を埋込金物１０上に設定するため、モジュール構造物３０の荷重は原子炉建屋の床に確実に伝達される。このため、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂを減少することができ、床部材３２の重量を低減できる。これは、モジュール構造物３０の重量の低減につながる。

天井部材３３の上方には、図示されていないが鉄筋が配置されている。さらに、四方に位置する各側壁部材３１の外側で、各壁鋼板１３にそれぞれ対向して４つの木製型枠２３が配置される。木製型枠２３はモジュール構造物３０に設置されていない。この木製型枠２３は、モジュール構造物３０を原子炉建屋となる部分の所定位置に置いた後、コンクリート打設前に設置される。壁鋼板１３と木製型枠２３の間隔は、所定の寸法に設定されている。コンクリートが、天井部材３３の上方、及び各側壁部材３１の外側に打設される。
側壁部材３１の外側へのコンクリートの打設は、側壁部材３１の各梁部材４３相互間から壁鋼板１３と木製型枠２３の間にコンクリートを注入することにより行われる。床にコンクリートが打設されると、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂ、アンカー部材３５、埋込金物１０及びアンカー４５がコンクリート内に埋設されてしまう。壁鋼板１３に取付けられたアンカー部材３６、及びフレーム柱１も、壁鋼板１３と木製型枠２３の間に打設されたコンクリート内に埋設される。デッキプレート１２よりも上方に所定厚みのコンクリートが打設される。壁鋼板１３、デッキプレート１２及び床鋼板１８は、コンクリート打設のための型枠として使用される。デッキプレート１２の替りに天井鋼板型枠を用いた場合には、天井鋼板型枠が天井部分の型枠として使用される。２は部床コンクリートであり、３は壁コンクリートである。

部屋３４内で床部材３２の中央部では、コンクリートの床で傾斜面１７が形成される。
この傾斜面１７の中央部でレベルが最も低くなっており、ドレン液を集めるドレン回収ピット４６が形成されている。

上記したコンクリート打設時において、鋼製基礎台４９の設置箇所におけるふかし代５０の部分にもコンクリートを充填する。このコンクリートの充填によって、その部分のフレーム梁１１Ａ，１１Ｂがコンクリート内に埋設される。さらに、床部材３２の上方においてコンクリートによる傾斜面１７が形成される。鋼製基礎台４９の上端部の、高さ方向のレベルが、前述した位置にあるため、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂよりも上方で鋼製基礎台４９の上端部よりも下方の位置で、モジュール構造物３０内に傾斜面１７を有するコンクリート床を形成することができる。

打設したコンクリートが固まった後、アンカー部材３５は、床鋼板１８のアンカーとしての機能、及び据付けボルト３７と共に機器１９を据え付ける機能を発揮する。アンカー部材３６は、壁鋼板１３のアンカーとしての機能、及び据付けボルト３８と共に機器１９を据え付ける機能を発揮する。

本実施例は、アンカー部材３５が床鋼板１８の裏面に、アンカー部材３６が壁鋼板１３Ａの裏面にそれぞれ設置され、各アンカー部材が各鋼板の表面に突出していないため、側壁部材３１、床部材３２及び天井部材３３のうち少なくとも二つの部材に据え付ける必要のある内部構造物、具体的には機器１９のモジュール構造物３０への据付けが簡単に行える。具体的に説明すると、機器１９の据付けフレーム２５の下面を、例えば床鋼板１８の上面近傍で水平方向に移動させて、据付けフレーム２５に形成された、据付けボルト３７を挿入する各貫通孔を床鋼板１８に形成された開口部３９に合わせることができる。据付けフレーム２５の下面が床鋼板１８の上面に接触した状態で、各貫通孔が各開口部３９の位置からずれている場合には、据付けフレーム２５を床鋼板１８に接触した状態で機器１９を動かすことにより、貫通孔と開口部３９の位置合せが簡単に行える。この状態で、据付けフレーム２４の側面を壁鋼板１３に直接接触させることができ、据付けフレーム２４に形成された、据付けボルト３８を挿入する各貫通孔を壁鋼板１３の開口部３９に簡単に合せることができる。そして、前述したように、据付けボルト３７がアンカー部材３５の連結部材２０と、据付けボルト３８がアンカー部材３６の連結部材２０とそれぞれ噛み合わされ、機器１９のモジュール構造物３０の二面への据付けが簡単に行える。本実施例では、機器１９を据付け位置に合わせる際に、機器１９がアンカー部材３５，３６に衝突して機器１９の移動が阻害されるという問題は発生しない。したがって、上記したように、機器１９のモジュール構造物３０の二面への据付けを簡単に行うことができる。

本実施例は、「発明が解決しようとする課題」の欄で述べた、モジュール構造物の床部材及び壁部材のそれぞれに基礎ボルトを設置し、これらの基礎ボルトとナットを用いたプラント設備の据え付けの際における問題点を解消できる。

また、モジュール構造物３０の据付け後の、原子力発電プラントの定期検査時において、機器１９の保守点検を行う場合には、据付けボルト３７，３８を取外す。これにより、機器１９の搬送が可能になり、機器１９の保守点検を簡単に行うことができる。保守点検が終了した機器１９のモジュール構造物３０への据付けも、前述したように簡単に行える。据付けボルト３７，３８の締め付け力は、アンカー部材３５，３６を介してコンクリートに伝えることができる。

機器５８は、機器１９とは異なり、モジュール構造物３０の内側の一面（床部材３２）に、アンカー部材３５及び据付けボルト３７を用いて据え付けられている。アンカー部材３５が床鋼板１８の上面よりも上方に突出していないので、床部材３２の床鋼板１８上への機器５８の据え付け時における機器５８の移動に際して、機器５８（内部構造物）がアンカー部材３５に衝突することはない。また、機器５８の移動がアンカー部材３５によって制約されることもない。このように本実施例は、内部構造物をモジュール構造物内の一面のみに据え付けるときでも、内部構造物のモジュール構造物３０への据付けを、アンカー部材３５及び据付けボルト３７を用いて簡単に行うことができる。床鋼板１８、壁鋼板１３及びデッキプレート１２のいずれか一つの裏面に取付けられているアンカー部材３５を用いることによって、内部構造物を、モジュール構造物３０の内側の一面（側壁部材３１、床部材３２及び天井部材３３のいずれか１つ）に簡単にかつより短時間に据え付けることができる。

機器５８は、据付けボルト３７をアンカー部材３５から取り外すことによって簡単に床部材３２から取り外すことができる。このため、機器５８の保守点検を容易に行うことができる。保守点検が完了した機器５８の床部材３２への据付けも上記したように簡単に行うことができる。

天井部材３３はこれよりも下方に配置した各フレーム柱１によって支持されているので、各フレーム柱１が、デッキプレート１２より上方へのコンクリート打設時において、デッキプレート１２上に打設されたコンクリートの荷重を支えることができる。このため、デッキプレート１２上へのコンクリート打設、及び各側壁部材３１外側へのコンクリート打設を並行して行うことができ、原子力発電プラントの建設期間を短縮することができる。特に、従来必要とした、天井部へのコンクリート打設前における、打設された壁コンクリートの養生期間が不要になる。

本実施例は、さらに、構造物用柱８及び仮設支柱７によって天井部材３３の中央部を支えているので、デッキプレート１２上へのコンクリート打設におけるフレーム梁４及びデッキプレート１２のたわみを著しく低減できる。モジュール構造物３０内に事前に設置されたプラント構造物９の設置位置が前述のコンクリート打設によって変化することがない。このため、プラント構造物９は常に所定の位置に配置される。

本実施例は、フレーム梁４３の下面を梁部材４２の下面と同じレベルにすることによって、梁貫通部切欠きを無くすことができ、壁鋼板１３の切欠き加工及びその切欠きの仕舞の各作業が不要になった。また、壁鋼板１３をフレーム梁４０に溶接することによって、四つの側壁部材３１を天井部材３３に取付けた状態でクレーンに吊り下げて搬送する際、壁鋼板１３が変形することを防止できる。

機器４８、例えば回転装置の運転時の反力を支持するために、鋼製基礎台４９にはフレーム梁１１Ａ，１１Ｂを介して原子炉建屋の躯体にその反力を逃がす構造が必要となる。
この解決案としてフレーム梁１１Ａ，１１Ｂにスタッドボルトを設置して固定することが考えられる。しかしながら、床に配置された鉄筋との干渉を回避しなければならなく、ふかし代５０が大きくなってしまう。これでは、不要なコンクリートが大幅に増加してしまう。そこで、本実施例は、鋼製基礎台４９の真下でフレーム梁１１Ａ，１１Ｂの下に、埋込金物５１を配置してふかし代５０の増大を防止している。埋込金物５１はフレーム１１Ａ，１１Ｂに溶接（またはボルト）にて接合されている。埋込金物５１は下面に複数のアンカー５２が取付けられており、埋込金物５１及びアンカー５２はコンクリート内に埋設される。本実施例は、以上の構成により、鋼製基礎台４９上の回転装置の運転時における反力の躯体への伝達を実現し、回転装置の基礎構造に対する必要強度を確保することができる。埋込金物５１の設置により、埋込金物５１とフレーム梁１１Ａ，１１Ｂの間に、モジュール構造物３０据付時のレベル調整用シム等を設置することが可能になる。このため、モジュール構造物３０の据付けレベルの調節が容易になる。

さらに、鋼製基礎台４９に高い剛性を必要とする回転装置等に対しては，鋼製基礎台４９及びフレーム梁１１Ａ，１１Ｂにより剛性を確保すると共に，モジュール構造物３０を原子炉建屋の所定位置に据付けた後に、鋼製基礎台４９内にコンクリート（またはモルタル）を充填することにより、従来のコンクリート基礎と同等の剛性まで高めることができる。

本実施例は、床部材３２の上方においてもコンクリート打設による傾斜面１７を形成できるため、ドレン液をドレン回収ピット４６に容易に回収することができる。また、モジュール構造物３０内の内部構造物（例えば、後述の配管５３Ａ等（図７参照））の除染作業を実施した場合でも、発生する排水を容易にドレン回収ピット４６に回収することができる。

上記したように鋼製基礎台４９による機器４８の設置を行う場合、その機器４８の周辺に配置される配管５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ等のサポート（また架台）５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、埋設されるフレーム梁１１Ｂ（またはフレーム梁１１Ａ）に取付けられる（図７参照）。しかしながら、機器４８の運転時の反力が大きくてフレーム１１Ｂでは強度不足する場合には、サポート５３Ｂのように、フレーム梁１１Ｂの上面に溶接等で接合された埋込金物５５にサポート５３Ｂを設置する。埋込金物５５にはアンカー５６が取付けられる。また、床の傾斜面４７より下方のコンクリート内に埋込金物５５が埋設されてしまう場合には、サポート５４Ｃのように、フレーム梁１１Ｂの上面に埋金支持部材５７を設置する。埋込金物５５は埋金支持部材５７に取付け、サポート５４Ｃをその埋込金物５５に取付ける。このような埋込金物５５及び埋金支持部材５７の設置により、機器４８の運転時における必要強度を確保でき、躯体床の施工性が向上する。

上記の実施例はモジュール構造物３０を原子炉建屋に適用したものであるが、モジュール構造物３０は原子力発電プラントのタービン建屋及び放射性廃棄物建屋に用いることができる。さらに、モジュール構造物３０は、火力発電プラントの建屋にも用いることができる。

本発明の他の実施例であるモジュール構造物を、図７を用いて説明する。本実施例のモジュール構造物３０Ｂは、実施例１のモジュール構造物３０の床部材３２を用い、床部材３２上に機器５８及び機器（例えば、回転装置）４８を設置している。モジュール構造物３０Ｂは、モジュール構造物３０に含まれる側壁部材３１及び天井部材３３を備えていない。機器４８は、図４及び図５に示すように、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂ上に設置された鋼製基礎台４９の上に据え付けられる。モジュール構造物３０Ｂも、モジュール構造物３０に用いられたアンカー部材３５を床部材３２の床鋼板１８の裏面に設置している。機器５８は、フレーム５９に形成された貫通孔に挿入された据付けボルト３７を、床鋼板１８の裏面に設置されたアンカー部材３５に噛み合わせることによって、床部材３２に据え付けられる。床部材３２は、実施例１と同様に、中央部において、床の傾斜面１７が形成される関係上、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂを配置していない。

モジュール構造物３０Ｂも、モジュール構造物３０と同様に建設中の原子炉建屋内の所定位置に埋設された複数の埋込金物１０の上に置かれる。モジュール構造物３０Ｂの上方に部屋が形成される。このため、コンクリート打設前に、部屋の側壁及び天井の木製型枠を設置する。側壁部分においては、対向する２枚の木製型枠が設置され、これらの木製型枠間に鉄筋が配置される。天井の木製型枠は、打設されたコンクリートの荷重を支えるために、複数のサポート部材で支持される。この状態で、天井の木製型枠の上方、及び側壁の木製型枠の間に、コンクリートが打設される。各アンカー部材３５は、コンクリートに埋設される。床部材３２の中央部には、ドレン回収ピット４６に向かって傾斜する、コンクリート床の傾斜面１７が形成される。また、実施例２と同様に、鋼製基礎台４９が設置される箇所では、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂよりも上方にコンクリートが打設され、傾斜面１７が形成される。

本実施例は、機器５８をアンカー部材３５及び据付けボルト３７を用いて据え付けるため、実施例１と同様に、機器（構造物）５５の据付けを簡単に行うことができる。また、本実施例は、フレーム梁１１Ａ，１１Ｂの上方に打設されるコンクリート表面（傾斜面１７）よりも上方に上端部が位置する鋼製基礎台４９をフレーム梁１１Ａ，１１Ｂに設置しているため、実施例１と同様に、傾斜面１７を床部材３２の上方に形成することができる。

機器４８，５５が設置されていないモジュール構造物、すなわち、床部材３２に鋼製基礎台４９を設置したモジュール構造物、または鋼製基礎台４９が設置されていない床部材３２を有するモジュール構造物を、建設中の原子炉建屋内の所定位置に埋設された複数の埋込金物１０の上に置いて、コンクリートを打設してもよい。この場合には、機器等の構造物は、コンクリートが固まった後に、床部材３２のアンカー部材３５または鋼製基礎台４９に据え付けられる。コンクリート打設後に床部材３２のアンカー部材３５に据付けボルト３７によって機器を据え付けた場合も、実施例１と同様に、機器（構造物）５５の据付けを簡単に行うことができる。

１…フレーム柱、４，１１Ａ，１１Ｂ，４０…フレーム梁、７…仮設支柱、８…構造物用柱、１０，５１，５５…埋込金物、１２…デッキプレート、１３…壁鋼板、１７、１８…床鋼板、１９，５８…機器、２０…連結部材、２１…アンカーボルト、２４，２５…据付けフレーム、３０…モジュール構造物、３１…側壁部材、３２…床部材、３３…天井部材、３４…部屋、３５，３６…アンカー部材、３７，３８…据付けボルト、３９…開口部、４８…機器（回転装置）、４９…鋼製基礎台、５０…ふかし代。

Claims (8)

1. 横方向に伸びる複数のフレーム及び前記フレーム上に設置された型枠を有する床部材を備え、着脱可能な締め付け装置が前記型枠の上方より結合されるアンカー部材が、前記型枠の下面に設けられており、ドレン回収ピットを前記床部材の中央部に形成するために前記フレームが前記中央部に配置されていないことを特徴とするモジュール構造物。
2. 前記型枠の上面に配置された機器が、前記型枠の上方より前記アンカー部材に結合された前記締め付け装置によって前記床部材に設置されている請求項１に記載モジュール構造物。
3. 前記フレームの上方に打設されるコンクリート表面よりも上方に上端部が位置する基礎台が、前記フレーム梁に設置されており、他の機器が前記基礎台に設置されている請求項２に記載のモジュール構造物。
4. 床部材、前記床部材に取付けられた複数の側壁部材、及びこれらの側壁部材に取付けられた天井部材を備え、前記床部材、前記複数の側壁部材及び前記天井部材が、これらによって囲まれた内部空間を形成し、
   前記床部材が前記内部空間に面する第１型枠を有し、前記複数の側壁部材が前記内部空間に面する第２型枠をそれぞれ有し、前記天井部材が前記内部空間に面する第３型枠を有し、
   アンカー部材が、前記第１型枠、前記第２型枠及び前記第３型枠のうち少なくとも一つの型枠の外側に取付けられており、
   着脱可能な締め付け装置が前記内部空間側から前記アンカー部材に結合された状態で、前記内部空間に配置される構造物が、前記アンカー部材を取付けた前記型枠に設置されており、
   前記床部材が前記第１型枠の外側に配置されて前記第１型枠が取付けられた第１フレーム梁を有し、
   ドレン回収ピットを前記床部材の中央部に形成するために前記床部材の前記第１フレーム梁が前記中央部に配置されていなく、
   前記側壁部材が前記第２型枠より外側に配置された複数のフレーム柱を有し、前記各フレーム柱の下端部が前記第１フレーム梁に取付けられて前記各フレーム柱の上端部が前記天井部材に取付けられていることを特徴とするモジュール構造物。
5. 前記天井部材が第２フレーム梁を有し、前記第３型枠が前記第２フレーム梁に取付けられ、前記第２フレーム梁が前記フレーム柱の上端部に連結された請求項４に記載のモジュール構造物。
6. 前記第２型枠の上端部が前記第２フレーム梁に取付けられた請求項５に記載のモジュール構造物。
7. 床部材、前記床部材に取付けられた複数の側壁部材、及びこれらの側壁部材に取付けられた天井部材を備え、前記床部材、前記複数の側壁部材及び前記天井部材が、これらによって囲まれた内部空間を形成し、
   前記床部材が、梁前記内部空間に面する第１型枠と、前記第１型枠よりも下方に位置して前記第１型枠が設置されると共に、前記各側壁部材の下端部が取付けられ、コンクリートに埋設される複数のフレーム梁とを有し、
   ドレン回収ピットを前記床部材の中央部に形成するために前記フレーム梁が前記中央部に配置されていなく、
   前記複数の側壁部材が前記内部空間に面する第２型枠をそれぞれ有し、前記天井部材が前記内部空間に面する第３型枠を有し、
   アンカー部材が、前記第１型枠、前記第２型枠及び前記第３型枠のうち少なくとも一つの型枠の外側に取付けられており、
   着脱可能な締め付け装置が前記内部空間側から前記アンカー部材に結合された状態で、前記内部空間に配置される構造物が、前記アンカー部材を取付けた前記型枠に設置されており、
   前記フレーム梁の上方に打設されるコンクリート表面よりも上方に上端部が位置する基礎台が、前記フレーム梁に設置されており、
   前記内部空間に配置される機器が前記基礎台に設置されていることを特徴とするモジュール構造物。
8. 床部材、前記床部材に取付けられた複数の側壁部材、及びこれらの側壁部材に取付けられた天井部材を備え、前記床部材、前記複数の側壁部材及び前記天井部材が、これらによって囲まれた内部空間を形成し、
   前記床部材が、前記各側壁部材の下端部が取付けられてコンクリートに埋設される複数のフレーム梁を有し、
   ドレン回収ピットを前記床部材の中央部に形成するために前記フレーム梁が前記中央部に配置されていなく、
   前記フレーム梁の上方に打設されるコンクリート表面よりも上方に上端部が位置する基礎台が、前記フレーム梁に設置されており、
   前記内部空間に配置される機器が前記基礎台に設置されていることを特徴とするモジュール構造物。

Images