JPH04293864A - 原子力発電所建屋の建設方法、ビルディングモジュールおよび原子力発電所建屋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原子力発電所の建設に係
わり、特に、原子力発電所建屋のコンクリート躯体以外
の部分をビルディングモジュールとして予め工場にて製
造し、そのビルディングモジュールを型枠として利用し
てコンクリートを打設する原子力発電所建屋の建設方法
、その建設方法に用いるビルディングモジュールおよび
その建設方法にて建設された原子力発電所建屋に関する
。

【０００２】

【従来の技術】従来から知られている原子力発電所の建
設方法では、建屋の床面および壁面が完成した後に機器
、配管等の運搬を行なっていた。これら作業は、全てが
現地作業であり、膨大な物量と労働力を投入して行なわ
れてきた。最近の原子力発電所の建設工事は、諸般の電
力および労働力事情から、大幅な工期短縮と、原価低減
を求められており、従来の建設工事期間を大幅に短縮し
、かつ建設に係わるコストの更なる圧縮が要求されてい
る。また、近年は、現地での建設工期に携わる建設労働
者が集まりにくくなっており、更には、建設労働者の質
が低下してきているといった事情もあり、現地での建設
作業を極力低減して、可能なものはなるべく工場での作
業に振り向ける必要に迫られている。

【０００３】このような技術背景の下、原子力発電所建
屋のコンクリート躯体以外のできるだけ多くの部分をビ
ルディングモジュールとして予め工場にて製造し、その
ビルディングモジュールを型枠として利用してコンクリ
ートを打設する原子力発電所建屋の建設方法が提案され
ている。

【０００４】例えば、特開昭６２−１１１０４０号公報
に記載の「プレハブ構造物の構築方法」では、原子力発
電所建屋の上部構造体に側部構造体と下部構造体を取り
付けたプレファブユニットを形成すると共に、その内部
に諸機器を設置してビルディングモジュールを製造し、
これを予め建設しておいた上面に開口部を有するコンク
リート躯体内またはコンクリート床面上に吊り下げ、ビ
ルディングモジュールを型枠として利用してコンクリー
トを打設する工法が取られている。この工法は、ビルデ
ィングモジュールそれ自体をコンクリート型枠として利
用することにより工場作業によるビルディングモジュー
ルの製造工程と現地の建設作業とが同時並行にて行えか
つ壁と天井のコンクリートが同時に打設可能となるので
、原子炉発電所建屋の躯体建設期間を短縮し、またビル
ディングモジュール内部に諸機器を予め設置しておくこ
とにより現地据付け工程が短縮され、もって原子炉発電
所建屋の建設工期の大幅な短縮を可能とする。

【０００５】また、特開昭６３−３１９３１号公報に記
載の「原子力発電所の建設方法」では、原子力発電所建
屋の床面となる部分を除いて架構とコンクリート躯体の
型枠となる鉄板とで構成したプレファブモジュールが紹
介されている。この工法も、プレファブモジュールそれ
自体をコンクリート型枠として使用することおよびプレ
ファブモジュール内に諸機器を予め設置しておくことに
より、上記従来技術と同様の効果がある。ただし、この
従来技術では、床面がモジュールと一体化されていない
ため、壁および天井に取付け可能なダクト、トレイと、
一部の配管類を除いては、モジュール内にユニット化し
て予め設置することができない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来技
術は予め工場で製造したビルディングモジュールまたは
プレファブモジュールを型枠として利用してコンクリー
トの打設を行うことにより、原子炉発電所建屋の建設工
期の短縮を可能としている。しかしながら、上記従来技
術は、いずれもビルディングモジュールとこれを型枠と
して打設したコンクリート躯体との結合強度の点につい
て配慮がされておらず、原子炉発電所建屋としての信頼
性、安全性の点で十分でないという問題があった。すな
わち、上記従来技術は、いずれもビルディングモジュー
ルまたはプレファブモジュールを型枠として利用するた
めモジュールの外側表面を鉄板で覆っており、打設した
コンクリートはこの鉄板表面に面接触的に保持されるこ
とになる。したがって、コンクリート躯体とモジュール
と間の結合強度が十分でなく、原子炉発電所建屋そのも
のの強度が低下し、耐震性対策の面で不適当であった。

【０００７】本発明の目的は、原子力発電所建屋のコン
クリート躯体建設期間を短縮し、現地における機械要素
据付け工程を縮小し、更には、原子力発電所建屋の信頼
性を向上させる原子力発電所建屋の建設方法、その建設
方法に用いるビルディングモジュールおよびその建設方
法にて建設された原子力発電所建屋を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、原子力発電所建屋の建設方法において、鉄
骨架構の内側に鉄板を配置してなるプレファブユニット
に原子力発電所建屋の室に設置される機械要素を据付け
てモジュール化した箱型形状の構造物をビルディングモ
ジュールとして予め工場で製造しておき、これを大型揚
重機器を用いて現地に据付け、鉄骨架構の内側に配置し
た鉄板をコンクリートの型枠に兼用してコンクリートの
打設を行うものである。

【０００９】ここで、好ましくは、ビルディングモジュ
ールの製造に際しては、鉄骨架構と鉄板によるプレファ
ブ構造をビルディングモジュールの床面にまで適用し、
さらに好ましくは、ビルディングモジュールの鉄板には
エア抜きを設けておき、コンクリートの打設に際してこ
のエア抜きから空気を排出しながらコンクリートを充填
する。

【００１０】また、好ましくは、ビルディングモジュー
ルの鉄板をコンクリートの型枠としてコンクリートを打
設する際に、隣接するビルディングモジュールとの間を
配管案内用の鉄製のスリーブにて連結して予め固定して
おき、そのスリーブをコンクリート打設時に型枠セパレ
ータとして兼用する。

【００１１】また、上記目的を達成するため、本発明は
全機械要素を据付けた上記ビルディングモジュールおよ
びこのビルディングモジュールを用いて構成した原子力
発電所建屋を提供するものである。

【００１２】

【作用】ビルディングモジュールの工場での製造に際し
て、鉄骨架構の内側に鉄板を配置してなるプレファブユ
ニットを製造することにより、コンクリート打設時には
鉄板型枠の外側に位置する鉄骨架構がコンクリートに食
い込む形となり、コンクリート躯体によるビルディング
モジュールの保持が強固なものとなる。したがって、原
子力発電建屋そのものの強度も向上し、原子力発電所の
信頼性および安全性が向上する。

【００１３】鉄骨架構と鉄板によるプレファブ構造をビ
ルディングモジュールの床面にまで適用することにより
、壁および天井に取付け可能なダクト、トレイ、配管等
の機械要素に加え、床面に据付けられる機器、配管等も
含め全ての機械要素もモジュール内にユニット化して予
め据付けておくことができ、これらを工場での製造工程
で据付けることにより、信頼性および作業の安全性が向
上する。また、床面のプレファブ構造も鉄板を内側にし
て配置することにより、鉄板床面の下方に空間が形成さ
れ、この空間にコンクリートが充填されるので、コンク
リート躯体とビルディングモジュールの結合がさらに強
固なものとなる。ここで、ビルディングモジュールの鉄
板、特に床部分の鉄板にはエア抜きを設けておくことに
より、コンクリートの打設に際してコンクリートは床面
下方の空間に隙間なく注入される。

【００１４】隣接するビルディングモジュールとの間を
配管案内用の鉄製のスリーブにて連結して予め固定して
おき、そのスリーブをコンクリート打設時に型枠セパレ
ータとして兼用することにより、型枠セパレータ設定に
係わる工数が節約される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の建設方法の一実施例を図１〜
図６により説明する。まず、図１〜図３を参照して本実
施例の建築方法に用いるビルディングモジュールについ
て説明する。図１は原子力発電所建屋の室を構成するビ
ルディングモジュール２０を示す。原子力発電所建屋の
室内部には、機器、配管等のかなり大型の機械要素が据
付てある。本実施例のビルディングモジュール２０は、
図１に示すように、これら機器３、配管４等の機械要素
を、鉄骨架構１およびコンクリート型枠を兼ねた鉄板２
で構成したプレファアブユニットに据付けしてモジュー
ル化したものである。このビルディングモジュール２０
は、原子力発電所建屋の建設現場への搬入、据付以前に
、工場または現地仮工場にてユニットとして、建屋本体
となるコンクリート躯体は別に製造しておく。ビルディ
ングモジュール２０の製造に際しては、鉄骨架構１と鉄
板２によるプレファブ構造をモジュールの床面にまで適
用し、床面に設置される機器３、配管４を含む全ての機
械要素をユニット化して予め据付けておく。

【００１６】図２はビルディングモジュール２０の鉄骨
架構１と鉄板２で構成されるコンクリート型枠の全体図
を示し、図３は図２のビルディングモジュールを正面方
向から見たものである。ビルディングモジュール２０に
は、上記のように鉄骨架構１と鉄板２によるプレファブ
構造がモジュールの床面にまで適用してある。モジュー
ルの鉄骨架構１はＨ型鋼を用いて構成し、モジュールそ
れ自体と、内部に格納する機械要素の重量に十分に耐え
るよう設計される。また、鉄板２は、壁、梁、天井の各
部位へコンクリートが打設されるときのコンクリート型
枠としての役割を果たすため、鉄骨架構１の内側に設置
される。さらに、コンクリート打設に際しての空気の排
出を確実にするため、鉄板製のコンクリート型枠、特に
油圧駆動回路部の鉄板２には図示しないエア抜き用の複
数の小孔が設けられる。

【００１７】以上のように、ビルディングモジュール２
０を製造する際、鉄骨架構１と鉄板２によるプレファブ
構造をモジュールの床下にまで適用し、機器、配管、ト
レイ、ダクト、サポート等室の全機械要素を予め据え付
けておくことにより、従来、原子力発電所の建設現場に
て行われていたこれら機械要素の室への据付け作業が、
工場もしくは現地仮工場でのプレファブモジュール製造
工程にて実施されるため、信頼性の向上、作業の安全性
向上、現地での作業労働者不足の解消が図れ、かつ製品
の信頼性も向上する。このため、機械側作業の前倒しが
可能となり、建設工期の短縮が可能となる。

【００１８】次に、図４〜図６により上記ビルディング
モジュール２０を用いた原子力発電所建屋の建設方法を
説明する。図４は、ビルディングモジュール２０を揚重
機器にて原子力発電所建屋の建設現場に吊り降ろし搬入
している状況を示すものである。本図に示すように、工
場、もしくは現地仮工場でのビルディングモジュールの
製造工程で、プレファブユニットを組み立てる際に、プ
レファブユニットの構造体内部に機器、配管、トレイ、
ダクト、サポートといった機械要素を予めを据え付けて
おくことで、従来、原子力発電所の建設現場にて行われ
ていたこれら機械要素の据付作業は、現地作業では不必
要となる。

【００１９】図５は、原子力発電所建屋の建設現場にビ
ルディングモジュール２０が搬入された状況を示す。ビ
ルディングモジュール２０は位置調整が行なわれ、設置
位置が決定される。

【００２０】ビルディングモジュール２０を利用すれば
、原子力発電所建屋の室を構成する全機械要素および建
築要素によって構成したプレファブモジュールは、コン
クリート躯体を備えていないので大型揚重機器を用いて
原子力発電所建屋の建設現場に据え付けれるようになる
。

【００２１】また、原子力発電所では、複数の室間に配
管４がまたがって配置される場合には、コンクリート躯
体に配管を通す配管案内用の鉄製のスリーブを設けてい
るが、本実施例では、鉄製のスリーブ７の両端を隣接す
るビルディングモジュール２０の間で鉄板２に溶接で固
定し、この鉄製のスリーブ７を、従来方式のコンクリー
ト打設時の型枠の変形の防止に用いられる型枠セパレー
タの代用として用いる。このように配管案内用のスリー
ブ７を型枠セパレータとして兼ねさせることにより、従
来方式によるセパレータの設定に係わる工数が節約され
る。また、スリーブ７の両端を鉄板２に溶接するので、
従来方式のセパレータによる補強より型枠の変形防止の
効果は大きい。

【００２２】図６は、ビルディングモジュール２０を用
いてコンクリート６の打設を行なった状況を示している
。ビルディングモジュール２０を用いた建設方法では、
プレファブユニットをコンクリート型枠に兼用すること
により、従来のコンクリート打設作業においては不可欠
だったコンクリート型枠および足場材、保持工の組立て
解体作業が省略される。ただし、コンクリート充填の際
には、鉄板２の溶接部分に端部シールを適用し、型枠か
らのコンクリートの漏洩を防止することが好ましい。ま
た、隣接位置に他のビルディングモジュールがない部分
では外側の型枠は従来通り設定する。

【００２３】また、コンクリート６の打設に際して、鉄
板製のコンクリート型枠にエア抜きを設けておいてコン
クリート６を充填することにより、ビルディングモジュ
ール２０の上部から注入されたコンクリート６は、先行
して建設されたコンクリート躯体とビルディングモジュ
ール間の壁面との間の空間や、床下部分に存在する空間
に隙間なく注入される。このとき、室内部の機器の基礎
部分も鉄板型枠またはＰＣ型枠にて構成し、その鉄板型
枠の上部にエア抜きを設けておけば、機器の基礎も同時
に形成することができる。

【００２４】また、ビルディングモジュール２０を用い
た工法では、本モジュールのコンクリート型枠は、従来
工法にて用いているコンクリート型枠に比べて格段に強
度において優れているため、一度に打設できるコンクリ
ートの量を多くすることが可能である。

【００２５】そして、本実施例のビルディングモジュー
ルでは、前述したように鉄板型枠２０の外側に配置され
る鉄骨架構１が、コンクリート躯体の打設時にコンクリ
ート６に食い込んだ形となるので、従来工法での建築よ
りもコンクリート躯体によるプレファブモジュールの保
持が強固なものとなる。したがって、原子力発電所建屋
そのものの強度も向上し、原子力発電所の信頼性、安全
性も向上する。また、床面のプレファブ構造も鉄板が内
側に配置されているので、鉄板床面の下方に形成された
空間にもコンクリート６が充填されるので、コンクリー
ト躯体とビルディングモジュールの結合強度が一層向上
する効果がある。

【００２６】また、鉄板型枠２が鉄骨１の架構構造より
も内側に配置される構造としたことにより、コンクリー
ト面が室内部に露出しないことからコンクリート面の後
処理も不要となるため、そのための工数が低減するとい
う効果がある。

【００２７】また、鉄板型枠が鉄骨の架構構造よりも外
側に配置されるプレファブモジュールでは、鉄骨の架構
構造が室の内面に露出しているために、建設工事期間中
およびプラント運転中に塵がたまりやすく、原子力発電
所建屋内の機器類が塵による悪影響を受ける危険があっ
たが、本実施例では、鉄板型枠２が鉄骨１の架構構造よ
りも内側に配置される構造としたことで、室の内面は平
らな鉄板となるため、塵の付着による悪影響を考慮する
必要がなくなる。

【００２８】さらに、鉄板型枠２が鉄骨１の架構構造よ
りも内側に配置されることにより、コンクリート躯体完
成時、室内部の壁面には鉄板型枠２が露出するため、こ
の鉄板型枠２を埋込金物の代用として配管、ダクト、ト
レイの支持母体に利用することにより、埋込金物が完全
に不要となる。したがって、従来、配管作業の錯綜化を
招いていた埋込金物の設定作業が省略され、建築工程の
短縮効果がある。また、鉄板型枠２が鉄骨１の架構構造
よりも内側に配置される構造により室内部の壁面には鉄
板型枠２が露出するため、サポートの設置位置が自在と
なるので、サポート位置の設定にわずらわされていた設
計側にとっても大幅な時間短縮となる。

【００２９】さらに、上記したように、両端を溶接した
配管案内用のスリーブ７を変形防止用の型枠セパレータ
に兼ねさせることにより、型枠の変形を効果的に防止で
きる。

【００３０】次に、原子力発電所の配置レイアウトをも
とに本発明の適用例を図７〜図１１により説明する。

【００３１】図７は、原子力発電所原子炉建屋地下３階
のレイアウトを示したものである。この階でのビルディ
ングモジュールの適用予定地エリアは、ＣＵＷポンプ室
エリア８、ＣＵＷ非再生熱交換器エリア９、スクラムソ
レノイドヒューズ室Ａ１０、スクラムソレノイドヒュー
ズ室Ｂ１１、ＣＲＤポンプ室１２である。

【００３２】図８は、原子力発電所原子炉建屋地下２階
のレイアウトを示したものである。この階でのビルディ
ングモジュールの適用予定地エリアは、ＣＵＷ再生熱交
換器エリア１３である。

【００３３】図９は、原子力発電所原子炉建屋地上１階
のレイアウトを示したものである。この階でのビルディ
ングモジュールの適用予定エリアは、ＭＳトンネル室エ
リア１４である。

【００３４】図１０は、原子力発電所原子炉建屋地上４
階のレイアウトを示したものである。この階でのビルデ
ィングモジュールの適用予定エリアは、ＲＩＰ（Ｂ）送
風機エリア１５、ＲＩＰ（Ａ）送風機エリア１６である
。

【００３５】図１１は、原子力発電所原子炉建屋地上中
４階のレイアウトを示したものである。この階でのビル
ディングモジュールは適用予定エリアは、燃料取替え制
御室エリア１７である。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、鉄骨架構の内側に鉄板
を型枠として利用するので、コンクリート打設時には鉄
板型枠の外側に位置する鉄骨架構がコンクリートに食い
込む形となり、コンクリート躯体によるビルディングモ
ジュールの保持が強固なものとなる。したがって、原子
力発電建屋そのものの強度も向上し、原子力発電所の信
頼性および安全性が向上する。

【００３７】また、鉄板型枠が鉄骨架構よりも内側に位
置しているので、コンクリート面が室内部に露出しない
ことからコンクリート面の後処理も不要となるため、そ
のための工数が低減するという効果がある。

【００３８】また、鉄板型枠が鉄骨架構よりも外側に位
置しているの、この鉄板型枠を埋込金物に代用できると
共に、サポート類の取り付け位置の制約がなくなり、ま
た塵の付着による機器類への悪影響も低減できるので、
プラントの信頼性向上に寄与する効果がある。

【００３９】また、鉄骨架構と鉄板によるプレファブ構
造をビルディングモジュールの床面にまで適用するので
、全ての機械要素もモジュール内にユニット化して予め
据付けておくことができ、これらを工場での製造工程で
据付けることにより、信頼性および作業の安全性が向上
する。

【００４０】また、床面のプレファブ構造も鉄板を内側
にして配置することにより、鉄板床面の下方に空間が形
成され、この空間にコンクリートが充填されるので、コ
ンクリート躯体とビルディングモジュールの結合がさら
に強固なものとなる。

【００４１】さらに、ビルディングモジュールの鉄板、
特に床部分の鉄板にエア抜きを設けたので、コンクリー
トの打設に際してコンクリートは床面下方の空間に隙間
なく注入される。

【００４２】また、配管案内用の鉄製のスリーブをコン
クリート打設時に型枠セパレータとして兼用するので、
型枠セパレータ設定に係わる工数が節約され、かつ型枠
の変形防止効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による原子力発電所建屋の建
設に用いるビルディングモジュールを示す斜視図である
。

【図２】図１に示すビルディングモジュールにおける鉄
骨架構と鉄板からなるコンクリート型枠の全体構成を示
す斜視図である。

【図３】図２に示すビルディングモジュールの正面図で
ある。

【図４】本発明の一実施例による原子力発電所建屋の建
設方法を示す図で、ビルディングモジュールを大型の揚
重機器を用いて吊り上げて、据付現場に搬入している状
況を示す。

【図５】図４に続く工程を示す図で、ビルディングモジ
ュールを据付現場に搬入したときの状況を示す。

【図６】図５に続く工程を示す図で、ビルディングモジ
ュールを据付現場に搬入し、据付後、コンクリートを打
設養生して、原子力発電所建屋のブロックを完成した状
況を示す。

【図７】原子力発電所原子炉建屋地下３階のビルディン
グモジュール適用予定エリアのレイアウトを示す図であ
る。

【図８】原子力発電所原子炉建屋地下２階のビルディン
グモジュール適用予定エリアのレイアウトを示す図であ
る。

【図９】原子力発電所原子炉建屋地上１階のビルディン
グモジュール適用予定エリアのレイアウトを示す図であ
る。

【図１０】原子力発電所原子炉建屋地上４階のビルディ
ングモジュール適用予定エリアのレイアウトを示す図で
ある。

【図１１】原子力発電所原子炉建屋地上中４階のビルデ
ィングモジュール適用予定エリアのレイアウトを示す図
である。

【符号の説明】

１　　鉄骨架構 ２　　鉄板 ３　　機器 ４　　配管 ６　　コンクリート ７　　配管案内用鉄製スリーブ ２０　　ビルディングモジュール

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　鉄骨架構の内側に鉄板を配置してなる
   プレファブユニットに原子力発電所建屋の室に設置され
   る機械要素を据付けてモジュール化したものをビルディ
   ングモジュールとして予め工場で製造しておき、これを
   大型揚重機器を用いて現地に据付け、鉄骨架構の内側に
   配置した鉄板をコンクリートの型枠に兼用してコンクリ
   ートの打設を行うことを特徴とする原子力発電所建屋の
   建設方法。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の原子力発電所建屋の建
   設方法において、前記ビルディングモジュールの製造に
   際して前記鉄骨架構と鉄板によるプレファブ構造をモジ
   ュール床面にまで適用することを特徴とする原子力発電
   所建屋の建設方法。
3. 【請求項３】　　請求項１記載の原子力発電所建屋の建
   設方法において、前記ビルディングモジュールの鉄板に
   エア抜きを設けておき、コンクリートの打設に際してこ
   のエア抜きから空気を排出しながらコンクリートを充填
   することを特徴とする原子力発電所建屋の建設方法。
4. 【請求項４】　　請求項１記載の原子力発電所建屋の建
   設方法において、前記ビルディングモジュールの鉄板を
   コンクリートの型枠としてコンクリートを打設する際に
   、隣接するビルディングモジュールとの間を配管案内用
   の鉄製のスリーブにて連結して予め固定しておき、その
   スリーブをコンクリート打設時に型枠セパレータとして
   兼用することを特徴とする原子力発電所建屋の建設方法
   。
5. 【請求項５】　　鉄骨架構の内側にコンクリートの型枠
   を兼ねる鉄板を配置してなるプレファブユニットに原子
   力発電所建屋の室に設置される全機械要素を据付けてモ
   ジュール化したことを特徴とするビルディングモジュー
   ル。
6. 【請求項６】　　請求項５記載のビルディングモジュー
   ルと、このビルディングモジュールの前記鉄板を型枠と
   して打設したコンクリートとで構成したことを特徴とす
   る原子力発電所建屋。