JPH0512232B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は原子炉装置のプレストレストコンク
リート圧力容器の壁内に頭付き植込みボルトによ
つてアンカー固定され且つコンクリート側におい
て多数の冷却管が溶着されており、そして容器壁
を通して延びる多数の貫通孔が貫通して設けられ
ている、プレストレストコンクリート圧力容器の
円筒形空洞の内張り用金属製ライナに関する。

原子炉を収容するための、金属製ライナで内張
りされたプレストレストコンクリート圧力容器に
おいて、このライナを例えば頭付き植込みボルト
や、フインや、或いはフオークフツクのような適
当な固定手段によつてコンクリート中にアンカー
固定し、それにより圧力容器内の圧力低下に際し
てライナのバツクリングを阻止するようにするこ
とは公知技術に属する。このようなプレストレス
トコンクリート圧力容器は例えばドイツ特許出願
公告第2227394号、ドイツ特許出願公開第2921707
号および同第3009826号の各公報に記述されてい
る。コンクリートの許容できない熱的負荷を避け
るために、それら公知の圧力容器はそのコンクリ
ート側においてライナに溶着された多数の冷却管
よりなる熱保護システムを用いている。

それらプレストレストコンクリート圧力容器の
壁およびそのライナは種々の原子炉構成部材の組
み込みおよび取外し、原子炉運転制御並びに停止
用棒の挿入、測定器具の導入、および一次媒体或
いは二次媒体の流入および流出を可能とするため
の一連の貫通孔を備える必要がある。これらの貫
通孔はドイツ特許公開第3009826号公報に示され
ているように鋼鉄製の内張りを備えている。

ライナが圧力容器内にアンカー固定されていな
いプレストレストコンクリート圧力容器も提案さ
れている。圧力容器内の圧力の低下或いは温度の
変化による負荷に際してライナのバツクリングが
阻止されるように、このような圧力容器において
は特別な対策を講じておく必要がある。これは例
えばドイツ特許出願公告第2717705号公報に記述
されているように、ライナの内側に必要な剛さを
有する多数の鋼鉄製フレームを設けることよりな
つていてもよい。

本発明においては上記本文の初めに記述したラ
イナより出発し、そしてその目的は、このような
ライナに全ての強度上および品質上の要求条件を
満足するような低費用の構造を提供することであ
る。

この目的は本発明によれば下記の技術的要件を
採用することによつて達成される：即ち、 (イ) ライナの厚さが頭付き植込みボルトの配置の
網目状分布に適合するように設定されていて、
一方この網目状分布は冷却管の間隔およびコン
クリート補強筋材に従つて決定されており、 (ロ) 頭付き植込みボルトの他に上記冷却管もライ
ナのアンカー固定のために利用され、そしてそ
の配置はこれらが最大の支持作用を持つように
定められ、 (ハ) 力の導入部に異つたボルト剛さを有する種々
の頭付き植込みボルトが設けられており、 (ニ) ライナに荷重が作用したときにこのライナの
コンクリート内でのアンカー固定が頭付き植込
みボルトによつてのみ行なわれ、そしてコンク
リート中で更に先へ伝えるための補強筋材が設
けられており、 (ホ) 貫通孔の鋼管が頭付き植込みボルトによつて
コンクリート中にアンカー固定され、そして周
方向に溶着した上記冷却管および追加的な頭付
き植込みボルトによつて押し出されないように
確保されており、そして (ヘ) ライナのアンカー固定のために、摩擦が疑い
もなく存在している部分においてはこの摩擦が
考慮されるようにするのである。

本発明に従うライナにおいてはアンカー固定用
部材として頭付き植込みボルトおよびライナ冷却
システムの冷却管だけしか用いない。ライナの特
定の厚さと頭付き植込みボルトとの組合わせ効果
によつてライナの必要な対バツクリング安全性を
保証する。フインやフオークフツクの採用は省略
され、と言うのはこれらがサーマルブリツジ
（Wa¨rmebru¨cke）を構成し、これが過大量の熱
をコンクリート中に導入し、従つて追加的な冷却
を必要とすることになるからである。その上に、
それらを省略したことによつてコンクリートの補
強筋材の使用量が少なくなる。

各貫通孔の内張り鋼管においてもアンカー固定
用部材として頭付き植込みボルトだけが設けられ
ている。押出し作用を防ぐための特別な部材は省
略され、この目的のためにはそれら上面に溶着さ
れた多数の冷却管と追加的な頭付き植込みボルト
とを共に用い特別な構造となつている。

内外部からの種々の力がライナに導入される部
分においてはその個々の頭付き植込みボルトのボ
ルト剛さをそれぞれの要求条件に合致させること
によつて好ましい状況を作り出すことができる。

プレストレストコンクリート圧力容器とライナ
との間に摩擦が疑いもなく存在しているところで
はライナのアンカー固定のためにこのような摩擦
が考慮される。これは例えば内圧による押圧力が
もたらされるような場合がそれに該当する。

圧力容器の上部カバーを貫通して制御棒を挿
入、引出すために用いられるような貫通孔の部分
においてはそのライナの厚さはライナの追加的な
アンカー固定を行なうことなくその対バツクリン
グ安全性が保証されるように設定されている。容
器壁とライナとを貫通して延びている各貫通孔の
内張り鋼管は公知のようにそのライナを貫通して
嵌込まれていることができ、即ちこのような部分
においてはライナに何等の角落し部分
（Ausrundungen）を設けることなく、従つてこ
れはライナの経済的な製作に貢献する。

このライナの筒形部分からの底面部ライナまた
は上面部ライナへの移行部分における曲率半径は
好ましくは、このライナの頭付き植込みボルトだ
けによるアンカー固定が可能であるような大きさ
に選ぶのがよい。ここでも、それが疑いもなく存
在しているような場合には摩擦が考慮される。

既に述べたように、頭付き植込みボルトだけで
行なわれるような種々の荷重部材のアンカー固定
に際しては、その頭付き植込みボルトの長さを、
そのコンクリート内で更に導くために必要な補強
用筋材の数に依存して決定するのが好都合であ
る。ボルトの長さが長い場合には空間的な理由か
ら荷重の導入部分においてより多数の補強用筋材
を組入れることができる。

前述のように、力の導入部に好ましい力導入状
況を得るためには異つた剛さの頭付き植込みボル
トが用いられる。異つたボルト剛さは種々の態様
により達成することができる。すなわちその該当
する部分において異つたボルト直径または異つた
ボルト長さを有する頭付き植込みボルトを用いる
ことができる。しかしながらまた、異つたボルト
剛さはそれらの植込みボルトを取囲んで（植込み
ボルト／ライナの結合部の範囲内で）そのコンク
リート中に軟質材料が充填された切取り部を設け
ることによつて実現することも可能である。この
ようなコンクリートの存在しない空間は頭付き植
込みボルトの接触を或一定長さにわたつて排除す
る。

このような自由空間はまた、各貫通孔の内張鋼
管のまわりのこれが圧力容器のコンクリート部か
ら出る出口部分においても設けることができる。
これらは弾性の小さな材料で充填されていること
ができる。このような空間の目的は内張り鋼管の
曲げ応力を低下させることである。

本発明の更に別な態様の一つによれば、ライナ
は何枚かの平らな金属板から構成されていること
ができ、すなわちそのプレストレスト圧力容器の
湾曲部においてもその金属製内張りが何枚かの平
坦金属板で作られていることができる。これは金
属板を予め曲げ加工する必要がないと言う利点を
もたらす。更にまた溶接によつて生ずる歪みがよ
り少ないためにその補強構造体が非常に安価にな
り得る。このライナの筒形部分から底面部ライナ
へ、および上面部ライナへの各移行部も同様に少
なくとも１枚以上の平坦金属板よりなつているこ
とができる。

この筒形のライナ部分を特別に幾つかの金属板
部分に分割することによつて上記の各移行部を更
に別な態様に構成することができる。すなわちこ
の筒形ライナ部分の個々の金属板はその中央部分
において垂直方向に折込まれていることができ、
そしてそれら金属板は、その折込み稜部が底面部
ライナ並びに上面部ライナの各２枚のライナセグ
メントの間の溶接継目と一致する位置に来るよう
にし、一方その個々の金属板の溶接継目は一枚の
このようなライナセグメントの中央線上に載るよ
うに配置することができる。個々の金属板の垂直
稜部は底面部ライナまたは上面部ライナのそれぞ
れのセグメントの外縁と直接溶接されている。上
記のように提案される金属板の分割によつて溶接
継目のところの十文字交差が避けられる。

本発明に従うライナの種々の実施例を添付の図
面に示してある。

第１図に筒形の、プレストレストコンクリート
製圧力容器１が示されており、これは高温炉を収
容するための空洞部２を有している。この空洞２
は10〜20mm、好ましくは12mmの厚さの鋼板よりな
るライナ３で内張りされている。このライナ３は
筒形部分３ａ、平坦な底面部ライナ３ｂおよび上
面部ライナ３ｃ、並びにトーラス状の２つの移行
部３ｄからなつている。このライナのコンクリー
ト側には多数のパイプ４が溶着されており（全部
は示されていない）、これらはライナ冷却システ
ムを構成している。これらの管４は同時にこのラ
イナ３のプレストレストコンクリート製圧力容器
１内でのアンカー固定の役目をもしており、従つ
てその配置はこれらが最大の支持作用を有するよ
うに作られている。

このライナ３のアンカー固定のために同様に多
数の頭付き植込みボルト５が設けられており（全
部は図示されていない）、これらはライナに溶着
されていて容器壁のコンクリート中に埋め込まれ
ている。

これら頭付き植込みボルト５の網目状配置分布
は冷却管４の間隔およびコンクリート筋材に合致
するように設定されている。この網目状分布に依
存してバツクリング防止の確実性と言う理由から
ライナの厚さが決定されている。頭付き植込みボ
ルト５はライナの各移行部３ｄのところにも設け
られており、この部分の曲率半径Ｒはフオークフ
ツク等の追加的なアンカー固定手段を省略できる
ように選ばれている。

ライナ３および容器壁は多数の貫通孔６を有し
ており、これらも鋼管７で内張りされている。こ
れらの鋼管７はライナ３を貫通して挿入されてお
り、即ちこのライナにはそれらの部分において何
等角落しが形成されていない。これらの貫通孔６
の１つが第２図に拡大して示されている。

圧力容器の天井部の中に制御棒の挿入、抜き出
しのための貫通孔６が設けられている。この部分
においてライナ３は補強部８を有しており、その
厚さは追加的なアンカー固定部材を必要とせずに
ライナ３のバツクリング防止の確実性が保証され
るように定められている。従つてここには頭付き
植込みボルトは全く存在していない。

底面部ライナ３ｂのところに荷重のアンカー固
定および導入のための例として“Ｘ”で表わした
部分が示されているが、これは第６図において詳
細に説明する。これは底面部ライナ３ｂ中に埋め
込まれているアンカープレート９と多数の頭付き
植込みボルト１０とからなつている。

第２図に示すように、図示されている貫通孔６
の内張り鋼管７はライナのみならず容器壁をも超
えて突出している。この鋼管７はライナ３と溶接
されている。このものの容器壁からの出口部にお
いてこの鋼管７を取囲んで環状の切取り部１１が
設けられており、これは鋼鉄よりも小さな弾性を
有する材料１２で充填されている。このものは鋼
管７の曲げ応力を低下させる。プレストレストコ
ンクリート製圧力容器１の外側でこの鋼管７はカ
バー部材１３により閉じられている。この鋼管７
の容器壁のコンクリート中でのアンカー固定は多
数の頭付き植込みボルトを用いてのみ行なわれ
る。押出しに対する確実な防止手段として、鋼管
７の上に周方向に溶着されてライナ冷却システム
と接続している多数のパイプ１５並びに追加的な
頭付き植込みボルト２２が用いられる。

第３，４、および５図には種々の力が導入され
る部分における好ましい力導入部の３つの例が示
されており、これは種々異つたボルト剛さを有す
る幾つかの頭付き植込みボルト５の使用を基礎と
するものである。

第３図に示した例においては力の導入部１６の
ところでそれらの頭付き植込みボルト５は異つた
直径を有している。第４図において、頭付き植込
みボルト５が力の導入部１７の範囲内で異つた長
さに構成されているのを認めることができる。第
５図に示した力の導入部１８のところでそれら頭
付き植込みボルト５の異つたボルト剛さは、各植
込みボルトの“脚部”のところにこれを取囲いて
中空部１９が設けられており、そしてこの中では
プレストレストコンクリート製容器１のコンクリ
ートとの接触が阻止されているように構成するこ
とによつて実現されている。この中空部１９の中
に軟質物質２０が配置されており、このものは各
頭付き植込みボルト５を取囲んで捲付けられてい
ることができる。中空部１９はその長さが第５図
に示されているように段階的に変化していること
ができる。

第６図には荷重導入のための例として底面部ラ
イナ３ｂ中に挿入されたアンカープレート９が示
されており、このものは荷重部材を固定するため
に用いることができる。この部分においてもライ
ナまたはアンカープレート９は頭付き植込みボル
トによつてのみ容器壁内にアンカー固定されてい
る。コンクリート内でこの荷重を更に先へ導くの
は補強筋材２１によつて行なわれ、これらは各頭
付き植込みボルトの間で且つそれらに隣り合つて
コンクリート中に埋設されている。これら補強用
筋材２１の数はその導かれるべき荷重の大きさに
よつて決められる。

それらの補強用筋材２１に必要な空間を提供す
るために、それら頭付き植込みボルト１０の長さ
は補強用筋材２１の数に従つて定められている。
第６図に見られるように、n₁＝５本の補強筋材の
場合にはそれら頭付き植込みボルトの長さl₁で充
分であり、n₂＝９本の補強筋材に対しては頭付き
植込みボルトはl₂の長さを有している必要があ
る。

第７図に示した態様においては本発明に従うラ
イナ２３は従来通常的なように湾曲しているので
はなくて平坦な何枚かの金属板２４から接合され
ており、その際各金属板は互いに溶接されてい
る。従つて各金属板を予め曲げ加工することは不
必要であり、それ故溶接による歪みはより僅かで
ある。

第８図はライナの筒形部分２３ａから上面部ラ
イナ２３ｃへの移行部２３ｄの形状を示してい
る。この移行部は同様に平坦金属板２５からなつ
ており、このものはライナ部分２３ａおよび２３
ｃのそれぞれの金属板２４と溶接されている。１
枚の金属板２５の代りに、多数の平坦な金属板が
このような移行部を形成するようにしてもよい
（図示されていない）。

第９図には底面部ライナまたは上面部ライナか
らライナ２６の筒形部分への移行部の可能な態様
が示されている。この移行部２６ｄにおいてはラ
イナセグメント２８よりなる底面部ライナ２６ｂ
と、平坦な幾つかの金属板２７より接合されてい
る筒形ライナ部とが直接互いに溶接されている。
それらの溶接継目における十文字交差を避けるた
めにそれら金属板２７の特別な配置と形状とが準
備されている。即ちそれらの金属板２７は中央部
分において垂直な折目を有し、その稜部２９はそ
れぞれ底面部ライナ２６ｂの各ライナセグメント
２８の間の溶接継目３０上に重なるように設けら
れている。これに対して各金属板２７の溶接継目
３１は各ライナセグメント２８の中心線と重なる
ように配置されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は内張りライナを有する原子炉用圧力容
器の長手方向断面図、第２図は第１図の貫通孔の
部分を拡大した断面図、第３ないし第５図はそれ
ぞれライナの力の導入部の別な構成例を示し、第
６図は第１図の“Ｘ”の部分の拡大図、第７図は
本発明に従うライナの別な例の平面図、第８図は
第７図のライナの移行部の拡大図、そして第９図
は本発明に従うライナの更に別な態様の説明図で
ある。 １……圧力容器、２……空洞部、３，３ａ（筒
部）、３ｂ（底面部）、３ｃ（上面部）、３ｄ（移行
部）；２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ；
２６，２６ｂ……ライナ、４，１５……冷却管、
５，１０，１４，２２……頭付き植込みボルト、
６……貫通孔、７……鋼管、１１……切取り部、
１２……低弾性材料、１６，１７，１８……力の
導入部、１９……中空部、２０……軟質材料、２
１……補強筋材、２４，２５，２７……金属板、
２８……ライナセグメント、２９……稜部、３
０，３１……溶接継目。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉装置のプレストレストコンクリート圧
   力容器の壁内に頭付き植込みボルトによつてアン
   カー固定され且つコンクリート側において多数の
   冷却管が溶着されており、そして容器壁を通して
   延びる多数の貫通孔が貫通して設けられている、
   プレストレストコンクリート圧力容器の筒形空洞
   の内張り用金属製ライナにおいて、 (イ) ライナ３の厚さが頭付き植込みボルト５の配
   置の網目状分布に適合するように設定されてい
   て、一方この網目状分布は冷却管４の間隔およ
   びコンクリート補強筋材に従つて決定されてお
   り、 (ロ) 頭付き植込みボルト５の他に上記冷却管４も
   ライナのアンカー固定のために利用され、そし
   てその配置はこれらが最大の支持作用を持つよ
   うに定められ、 (ハ) 力の導入部１６，１７，１８に異つたボルト
   剛さを有する種々の頭付き植込みボルト５が設
   けられており、 (ニ) ライナ３に荷重が作用したときにこのライナ
   ３のコンクリート内でのアンカー固定が頭付き
   植込みボルト１０によつてのみ行なわれ、そし
   てコンクリート中で更に先へ伝えるための補強
   筋材２１が設けられており、 (ホ) 貫通孔６の鋼管７が頭付き植込みボルト１４
   によつてコンクリート中にアンカー固定され、
   そして周方向に溶着した上記冷却管１５および
   追加的な頭付き植込みボルト２２によつて押し
   出されないように確保されており、そして (ヘ) ライナ３のアンカー固定のために、プレスト
   レストコンクリート圧力容器とライナ３との間
   に摩擦が疑いもなく存在している部分において
   はこの摩擦が考慮される ことを特徴とする、上記金属製ライナ。 ２ 圧力容器天井部の中に設けられている制御棒
   用貫通孔６の部分においてライン３の厚さがこの
   ライナ３のアンカー固定を必要としないような厚
   さに設定されている、特許請求の範囲第１項記載
   の金属製ライナ。 ３ 鋼管７がライナ３を貫通して挿入されてい
   る、特許請求の範囲第１項記載の金属製ライナ。 ４ ライナ３の筒形部分３ａから底面部ライナ３
   ｂおよび上面部ライナ３ｃへの各移行部３ｄのと
   ころの曲率半径がライナ３の固定のために頭付き
   植込みボルト５だけで充分であるような大きさに
   選ばれている、特許請求の範囲第１項記載の金属
   製ライナ。 ５ 頭付き植込みボルト１０の長さが必要な補強
   筋材２１の数に合致するように設定されている、
   特許請求の範囲第１項記載の金属製ライナ。 ６ 力の導入部１６，１７，１８において用いら
   れている頭付き植込みボルト５の異つたボルト剛
   さが異つたボルト直径及び／又は異つたボルト長
   さによつて達成される、特許請求の範囲第１項記
   載の金属製ライナ。 ７ 力の導入部１８において用いられている頭付
   き植込みボルト５の異つたボルト剛さがそれら植
   込みボルト５を取囲んで配置されて軟質物質を充
   填した空間１９によつて達成される、特許請求の
   範囲第１項記載の金属製ライナ。 ８ 鋼管７のコンクリート壁からの出口部分にお
   いてこれを取巻いて切取り部１１が設けられてお
   り、この中に弾性の小さな材料１２が備えられて
   いる、特許請求の範囲第３項記載の金属製ライ
   ナ。 ９ ライナ２３が幾つかの平坦金属板２４から構
   成されている、特許請求の範囲第１項記載の金属
   製ライナ。 １０ ライナ２３の筒形部分２３ａから底面部ラ
   イナおよび上面部ライナ２３ｃへの移行部２３ｄ
   の部分においてもこのライナ２３が少なくとも１
   枚以上の平坦金属板２５から構成されている、特
   許請求の範囲第４項または第９項記載の金属製ラ
   イナ。 １１ ライナ２６の円筒形部分の個々の金属板２
   ７がその中央部において垂直方向に折込まれてお
   り、そして各折込み稜部２９がそれぞれ底面部ラ
   イナ２６ｄまたは上面部ライナの２つのライナセ
   グメント２８の間の溶接継目３０の上に重なるよ
   うに、また一方、各個別の金属板２７の溶接継目
   ３１がそれぞれ一つのライナセグメント２８の中
   心線上に載るように配置され、そして各個別の金
   属板２７がそれらのライナセグメント２８と溶接
   されている、特許請求の範囲第９項記載の金属製
   ライナ。