JPH0886117A

JPH0886117A - 建屋設置方法

Info

Publication number: JPH0886117A
Application number: JP6224746A
Authority: JP
Inventors: Seiya Tateno; 誠也立野; Shizuka Hirako; 静平子
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】岩盤に直接支持される建屋において、建屋物量
の増加を避け、建屋安定性を確保する。【構成】建屋下部を強固な岩盤中に埋め込み、地盤底部
反力のみならず、地盤側面反力をも利用することによっ
て、建屋安定性を確保する。【効果】本発明により、建屋物量を増加することなく建
屋安定性を確保し、埋め込み深さの変更により対策する
為、建屋の標準化がはかれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電所の安全上
重要な設備を設置する建屋のように、強固な岩盤に直接
支持させることを要求され、且つ建屋の地震時安定性
（接地率）を確保することを要求される建屋の設置方法
に係わる。

【０００２】

【従来の技術】本発明に最も近い公知例は特開昭60−14
6189号公報に示されている。

【０００３】その技術は、図２に示すように、１は原子
炉建屋２は建屋周囲に存在する岩盤、１４は原子炉建屋
内デッキレベルの下部にとりつけた十字型の底部を示し
ており、１４の十字型底部を岩盤２内に埋込んだ、全体
としてはステップドマット型状を有している。

【０００４】本公知例により、原子炉建屋１のデッキは
従来のレベルとしながら、ステップドマット形状とする
ことにより、耐震性を確保しつつ、建屋基礎掘削量を低
減可能としている。

【０００５】しかし、原子炉建屋１の基本形状は、建屋
接地率確保の観点から、本公知例に依らない建屋形状と
同一となっている。

【０００６】図３は、従来技術による全体建屋レイアウ
トを示す。従来、高地震地帯においては、建屋の接地率
を確保するため原子炉棟の廻りに付属棟１５を設置し、
建屋の面積を拡大していた。この付属棟には、建屋容積
を有効に利用するため、例えば中央制御室１８を設置す
る等の対策を行っている。一方、全体建屋レイアウトの
点からは、低地震帯でコントロール建屋に設置していた
中央制御室１８が高地震帯では原子炉付属棟１９内に設
置するため、全体の建屋構成が必然的に異なり、これに
より、標準化を阻害する要因となっている。

【０００７】一方、建屋の周囲には、図４に示すよう
に、建屋外側からの地下水の建屋への浸入を防止するた
め、建屋の基礎マット１４下部の集水管２１および建屋
の四隅に設置するポンプ２０からなるサブドレン設備に
より、建屋廻りの地下水位２２を建屋基礎版上部の位置
まで低下させている。これは地下水の存在による建屋へ
の浮上りによる建屋安全性低下を回避するために建屋廻
りの地下水位レベル２２を下げておくことを目的として
いるためである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】第１に従来の地震時建
屋安定性（接地率）確保については、建屋基礎部の地盤
反力すなわち、転倒に対する抵抗力を大きくすることに
よってのみ対策していた。すなわち、建屋の平面積を大
きくすることによって対策されており、建屋の大型化を
招いていた。更に、地震時建屋安定性は敷地条件すなわ
ち、地震力及び地盤性状に支配される為、発電所建設所
個々の敷地条件により、対策の程度が異なる為、建屋平
面積もこれに応じて設定され、このことより建屋形状及
び配置の標準化を阻害していると共に、発電所全体配置
の標準化をも阻害していた。

【０００９】第２に、地震対策については、地下水が建
屋廻りに存在することにより、建屋に浮上りが生じ、こ
れにより建屋の安定性が低下する作用が生じる。また、
建屋廻りの地下水の建屋への侵入を防止するため、建屋
地下部分に防水塗装を施しており、建屋外壁施工→防水
塗装→建屋外壁外側埋戻しの施工シーケンスとなり、建
設性の低下を招いていた。

【００１０】第３に、対象となる建屋に隣接し配設する
他の建屋については、建屋の安定性を確保するため、建
屋下部に専用の人工岩盤を設置しており、土木構造物の
増大を招いていた。

【００１１】第４に、建屋廻りの掘削形状については、
建屋建設のための揚重機が設定されるが、建設廻りの岩
盤又は、土が掘削されるため、揚重機設置のための基礎
には揚重機寄りつのきための鉄骨によりなる乗り込みの
架台が設定されている。

【００１２】第５に、建屋の建設に際しては、建屋外壁
建設→防水塗装→埋戻し施工のシーケンスとなり、当該
建屋回りの建設工事は埋戻しが終了した段階で初めて着
手されるため、建設工事の遅延を招いていた。

【００１３】したがって、本発明の目的は、地震時安定
性確保を設置方法により建屋に付与し、その設置を伴う
工事を極力簡単に成すことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の課題に対しては、
岩盤に直接支持される建屋の地下部を前記岩盤中に深く
埋め込み前記建屋と前記岩盤との間に前記岩盤と同等の
物理性状を有した材料を打設し、前記建屋に側面拘束効
果をもたせたこと。

【００１５】第２の課題に対しては、建屋と岩盤の間に
打設する材料を地下水位レベル以上にした。

【００１６】第３の課題に対しては、建屋と岩盤の間に
打設する材料を当該建屋基礎支持のためのマンメイドロ
ックとして兼用した。

【００１７】第４の課題に対しては、建屋と岩盤の間に
打設する材料を当該建屋回りの掘削面まで打設した。

【００１８】第５の課題に対しては、建屋外壁の建築用
間足場スペースの外側に仕切り板を設置した。

【００１９】

【作用】請求項１，２，３の発明につき、図５，図６及
び図７を用いて側面拘束効果を期待した建屋の地震時安
定性（接地率）確保作用について以下説明する。

【００２０】図５は建屋安定性（接地率）が建屋接地圧
と転倒モーメントの合成力であることを表す図であり左
は従来方式、右は本発明による荷重を表している。図６
は本発明の建屋設置方法による建屋断面図、図７は従来
の建屋設置方法による建屋断面図である。

【００２１】地震時建屋安定性（接地率）７は建屋接地
圧５と転倒モーメント６の合成によって求められる。

【００２２】接地率をηとすると

【００２３】

【数１】

【００２４】ここで従来技術の対策による建屋重量と、
本発明による建屋重量を同一と仮定した場合、建屋平面
積が小である本発明による建屋は単位面積当りの建屋接
地圧５が大となる。従って、建屋接地圧５と転倒モーメ
ント６の合成力７を同一とする為には転倒モーメント６
を小さくする必要がある。

【００２５】従来発明による建屋安定性確保対策では、
建屋を岩盤上あるいは岩盤に埋め込んだ場合であっても
建屋側方は拘束力の小さい地盤である為、建屋側方から
の拘束力は期待できない。この時、転倒モーメントは
Ｓ：地震力、Ｆ₁：地盤底部反力とすると、ＯＴＭ＝ｆ
(Ｓ，Ｆ₁）となり、地震力と地盤底部反力の関数として
表せる。

【００２６】一方、本発明では、建屋側方は、基礎下部
の岩盤と同等の拘束力を有した岩盤であるため、側面か
らの拘束効果が期待できる。これにより、転倒モーメン
トを小さくることが可能となる。この場合、Ｆ₂：地盤
側面反力とすると、ＯＴＭ＝ｆ（Ｓ，Ｆ₁，Ｆ₂）と表せる。

【００２７】請求項４の発明は、前述の如く、建屋安定
性は当該敷地の地震力と岩盤に依存する。これらの変動
要因に対して図８に示すように、前述の如く、側面拘束
対策は建屋の岩盤への埋め込み深さとして対策する為、
例えば、地震力，岩盤性状が厳しい敷地に対しては、建
屋埋込みを深くすることによる対応ができるものであ
る。

【００２８】請求項５の発明は、請求項１，２，３の発
明に原子炉建屋を適用することにより、原子炉建屋の収
納設備及び配置を敷地条件に係らず同一とすることが可
能となるため、従来敷地条件によっては原子炉建屋内に
設置していた中央制御室を敷地条件に依ることなく屋外
の別個の建屋にできる。

【００２９】更に、原子炉建屋，中央制御建屋以外に、
原子力発電所内にはタービン建屋，廃棄物処理建屋が存
在するが、これらの建屋については、従来から、原子炉
建屋の構造に係わりなく建屋が構成される。このように
して原子炉建屋，中央制御建屋，タービン建屋，廃棄物
処理建屋を敷地条件に依ることなく同一の構成が可能と
なり、これにより、発電所全体レイアウトを同一とする
ことができる。

【００３０】請求項６の発明は、請求項１，２，３の発
明に示す材料を当該建屋の地下水位面上部まで建設する
ことにより、材料が地下水位による浮上りに対して、側
面からの摩擦力として抵抗する。また、建屋外側に材料
を置換することにより、地下水位に対する遮水壁として
も機能する。

【００３１】請求項７の発明は、請求項１，２，３の発
明の特性を有し、その上で、建屋と岩盤の間を置換する
材料の有する強度が隣接建屋基礎の荷重を材料の下部の
岩盤に伝達する媒体として作用する。

【００３２】請求項８の発明は、請求項１，２，３の発
明の特性を有し、その上で、建屋と岩盤の間を置換する
材料が、建築用揚重機の支持構造物又は足場として作用
する。

【００３３】請求項９の発明は、請求項１，２，３の発
明の特性を有し、その上で、建屋外壁の建築用足場スペ
ース外側に設置する仕切り板が建築用足場エリアとコン
クリート打設に分割する作用を有する。

【００３４】請求項１０の発明は、請求項７の発明の特
性を有し、その上で、平面的に区画して順次施工するこ
とが建設の山積みを平滑化させる作用が得られる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００３６】図１は請求項１，２に対応する実施例の建
屋断面を示す。

【００３７】１は原子炉建屋、２は岩盤、３は人工岩盤
である。

【００３８】建屋下部を岩盤レベルに埋込む。

【００３９】但し建屋建設の段階では、建屋周辺に建築
スペースを確保する為、建屋廻りの岩盤を岩盤掘削線４
のように掘削する。

【００４０】この岩盤掘削線４と原子炉建屋１の間を下
部支持岩盤２と同等の建屋拘束力を有し、骨材とセメン
トとからなる人工岩盤（以下ＭＭＲと称す。）にて置換
し、建屋側方の拘束力を期待するものである。

【００４１】ここで建屋自体はコンクリート中に鉄筋を
配した鉄筋コンクリート造であり、建屋の構造計算によ
り壁の厚さ，配筋の量が決定される。

【００４２】一方、建屋と岩盤の間を置換する材料は側
方の拘束力のみを負担すればよいため、鉄筋を設けない
無筋コンクリートで充分に機能が達せられる。

【００４３】岩盤の表層部は、表層地盤面が存在する
が、この表層面と建屋一階のレベルが合致するように埋
込み深さを設定する。

【００４４】これにより、建屋下部面積拡大が必要なく
なる為、物量低減となり、かつ、建屋形状を変更せず、
建屋設置レベルの上下によってのみ建屋安定性を確保す
る為、建屋の標準化が可能となる。

【００４５】図１１は請求項３に対応する詳細を示して
いる。

【００４６】本図は請求項２による発明を原子炉建屋に
適用した場合の請求項３に対応した実施例を示す。

【００４７】原子炉建屋２９以外の建屋としては、中央
制御建屋１８，タービン建屋１６，廃棄物処理建屋１７
から構成されているが、原子炉建屋の形状がサイト毎に
同一となるため、例えば高地震地帯で従来原子炉建屋内
に設置していた中央制御室をいずれのサイトにおいても
別個の建屋とすることが可能となり、敷地条件に係らず
全体建屋レイアウトを同一とすることが可能である。

【００４８】図１２は請求項４に対応した詳細を示して
いる。

【００４９】本発明の如く建屋周囲にＭＭＲ３を設置す
る場合にあっては、ＭＭＲの有する低浸透性を利用する
ことにより、遮水壁としての用に供するため従来設置し
ていた、サブドレン設置の容量を低減できる。

【００５０】ＭＭＲの遮水効果については、従来の地下
水位対策で利用されている遮水効果については、従来の
地下水位対策で利用されている遮水壁がコンクリートに
よって成り立っていることからも充分に説明が可能であ
る。

【００５１】また、当該ＭＭＲは遮水効果に加え、建屋
の浮上りに対する拘束効果の用にも供するため、建屋安
定性確保に対し、好適な防護設備となる。

【００５２】図１３は請求項５に対応した詳細を示して
いる。

【００５３】発電所内においては、原子炉建屋，タービ
ン建屋，コントロール建屋，廃棄物処理建屋等、一般的
に系統の機能に応じた建屋を構成している。

【００５４】これらの建屋は原子炉建屋を基点として系
統機能の結びつきによって互いに隣接して設置してい
る。

【００５５】図１３では原子炉建屋とタービン建屋の立
面の例を示すが、本図のように原子炉建屋の周囲のＭＭ
Ｒを隣接するタービン建屋１６の基礎マット１４を支持
するMMRを隣接するタービン建屋基礎を支持するＭＭＲ
と共用させている。

【００５６】また、図１４は請求項６に対応した詳細を
示しており、ＭＭＲを建設用のクレーンと共用させた例
を示している。

【００５７】従来例では建屋周囲は掘削した土を建屋周
囲に埋め戻しているため、建設用揚重機２５の重量を支
持するための専用のＭＭＲ又は、１ｍ程度の厚みを有す
るコンクリート版を杭にて支持する等の対策がされてい
るが、本発明による建屋周囲のＭＭＲ３により、建設時
のみに必要となるこれらの建設用揚重機２５のための基
礎が本発明で設置するＭＭＲ３に代用可能となる。

【００５８】図１５を用いて、本発明の請求項７に対応
した詳細を示している。

【００５９】図１５は上位より下位に建設のステップを
示したものであり、は建屋建設のための掘削が完了し
た立面図を示す。

【００６０】の後、において建屋建設が開始する。

【００６１】で、建屋外壁を建設するため、建屋外壁
外側に約３ｍ程度の建設用足場２７用スペースが必要と
なり、従来施工ではこの足場２７を取り除いた後に、建
屋周辺を土により埋戻している。

【００６２】本発明では、この足場スペースの外側に土
留めのための矢板２６を設置し、建屋外壁工事とＭＭＲ
の打設を並進して建設している。

【００６３】により、コンクリート打設上面まで建屋
外壁が建設された段階でに示すように、建屋外壁を既
に建設されているＭＭＲを流し込む。

【００６４】次にのステップにて隣接する建屋を順次
建設する。

【００６５】本ステップに示すように、建屋外壁とＭＭ
Ｒの建設工事を並進して建設可能であり、建設工事の遅
延を招くことがなく、プラントの建設が可能となる。

【００６６】また、図１６に請求項８に対応した詳細を
示している。

【００６７】建屋とマンメイドロックとの建設の並進化
は図１２の平面図に示すように、隣接する建屋の下部お
よび建設用揚重機を設置する部位３０に限定すれば、隣
接する建屋の建設の早期着手及び建設用揚重機の早期稼
働が可能となるため、当該部分以外についても工事全体
の山積み（人員，資材の投入量・時期）に応じ適宜、建
屋周囲のマンメイドロックの建設を行えば良い。

【００６８】

【発明の効果】本発明により、下記の効果が期待でき
る。

【００６９】請求項１，２，３の発明による効果：建屋
下部寸法を拡大すること無く耐震性が向上する上、耐震
性向上対策と建屋物量の低減とを両立できる。

【００７０】請求項４の発明による効果：請求項１，
２，３の発明による効果に加えて、敷地毎の異なる条件
（地震力，地盤性状）下においても建屋配置を変更する
ことなく、建屋の設置レベルのみの変更によって、建屋
安定性を確保する為、建屋の標準化が可能となる。

【００７１】請求項５の発明による効果：請求項１，
２，３のいずれか一つの発明による効果に加えて、敷地
毎の異なる条件（地震力，地盤性状）下においても、全
体建屋レイアウトの標準化が可能となる。

【００７２】請求項６の発明による効果：請求項１，
２，３のいずれか一つの発明による効果に加えて、ドレ
ン設備のポンプ容量を小さくすることが可能となる。

【００７３】請求項７の発明による効果：請求項１，
２，３のいずれか一つの発明による効果に加えて、隣接
建屋基礎下部のマンメイドロックが削除可能となる。

【００７４】請求項８の発明による効果：請求項１，
２，３のいずれか一つの発明による効果に加えて、建設
用揚重機の基礎の削除が可能となる。

【００７５】請求項９の発明による効果：請求項１，
２，３のいずれか一つの発明による効果に加えて、建屋
回りの埋戻しが早期に完了し、隣接建屋建設の着手並び
に建設用揚重機稼働を早めることが可能となる。

【００７６】請求項１０による効果：請求項７の発明に
よる効果に加えて、全体の建設時山積みを平滑化するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原子炉建屋設置断面図である。

【図２】従来技術による原子炉建屋設置断面を示してお
り、（ａ）図は平断面図で、（ｂ）図は縦断面図であ
る。

【図３】従来技術による原子力発電所の各建屋の全体平
面レイアウトを表す図であり、（ａ）図は低地震帯での
レイアウトを、（ｂ）図は高地震帯でのレイアウトをそ
れぞれ示している。

【図４】従来技術による原子炉建屋の地下水対策を表し
た図であり、（ａ）図は平面図で、（ｂ）図は（ａ）図
のＡ−Ａの縦断面図である。

【図５】建屋接地圧と転倒モーメントの合成力として建
屋安定性を表すベクトル図である。

【図６】本発明の設置方式による建屋にかかる地盤反力
を表した建屋の断面図である。

【図７】従来の設置方式による建屋の断面図に地盤反力
を表した建屋の断面図である。

【図８】本発明による建屋埋め込み深さと地震時建屋接
地率の関係を表すグラフ図である。

【図９】本発明により設置方式で埋め込み深さの例１を
示した建屋断面図である。

【図１０】本発明により設置方式で埋め込み深さの例２
を示した建屋断面図である。

【図１１】本発明による原子力発電所の各建屋の全体レ
イアウト図であり、（ａ）図は低地震帯でのレイアウト
を、（ｂ）図は高地震帯でのレイアウトをそれぞれ示し
ている。

【図１２】本発明による地下水対策を示した建屋断面図
である。

【図１３】本発明による隣接建屋設置の例を示した建屋
断面図である。

【図１４】本発明による建設用揚重機設置例を示した図
である。

【図１５】本発明による設置手順を図示した建設手順解
説図である。

【図１６】本発明による設置方法を採用した設置作業領
域の平面図である。

【符号の説明】

１…建屋、２…岩盤、３…人工岩盤、４…岩盤掘削線、
５…建屋接地圧、６…転倒モーメント、７…建屋接地
率、８……地盤底部反力、９…地盤側面反力、１０…地
震力、１１…建屋重量、１２…岩盤埋め込み深さ、１３
…整地面、１４…基礎マット、１５…原子炉棟、１６…
タービン建屋、１７…廃棄物処理建屋、１８…中央制御
室、１９…付属棟、２０…サブドレンポンプ、２１…集
水管、２２…地下水位、２３…建屋浮力、２４…摩擦
力、２５…建設用揚重機、２６…矢板、２７…建設用足
場、２８…コンクリート、２９…原子炉建屋、３０…揚
重機スペース。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】岩盤に直接支持される建屋において、前記
建屋の地下部を前記岩盤内に埋込み、前記建屋と前記岩
盤の間を前記岩盤と同等の物理性状を有する材料で置換
することを特徴とする建屋設置方法。
【請求項２】岩盤に直接支持される建屋において、前記
建屋の地下部を前記岩盤内に埋込み、前記建屋と前記岩
盤の間を人口岩盤で置換することを特徴とする建屋設置
方法。
【請求項３】請求項２において、前記人口岩盤はマンメ
イドロックであることを特徴とする建屋設置方法。
【請求項４】請求項１又は請求項２又は請求項３におい
て、建屋を支持する岩盤性状，地震力の変動に対して、
前記建屋埋込みの深さを変えることによって、建屋安定
性を確保することを特徴とする建屋設置方法。
【請求項５】請求項１又は請求項２又は請求項３におい
て、前記建屋は原子炉建屋であって、その原子炉建屋に
隣接して配設する他の原子炉建屋の構成を原子力発電所
毎に同一とすることを特徴とする建屋設置方法。
【請求項６】請求項１又は請求項２又は請求項３におい
て、建屋と岩盤の間を置換する材料を、前記建屋廻りの
少なくとも地下水位高さまで設けることを特徴とする建
屋設置方法。
【請求項７】請求項１又は請求項２又は請求項３におい
て、建屋と岩盤の間を置換する材料を、前記建屋に隣接
して配設する建屋の基礎に接する高さまで設けることを
特徴とする建屋設置方法。
【請求項８】請求項１又は請求項２又は請求項３におい
て、建屋と岩盤の間を置換する材料を、前記建屋廻りの
掘削高さまで設けることを特徴とする建屋設置方法。
【請求項９】請求項１又は請求項２又は請求項３におい
て、建屋と岩盤の間を置換する材料の設置領域を、前記
建屋外壁廻りの建築工事の部位とそれ以外の部位を仕切
り板で分割することを特徴とする建屋設置方法。
【請求項１０】請求項７において、建屋と岩盤の間を置
換する材料の設置に際し、前記建屋に隣接して配設する
他の建屋の部位を先に建設の後、当該部位以外の部位を
建設することを特徴とする建屋設置方法。