JPH0972989A - ラックの床固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】使用済燃料貯蔵ラックを燃料プール床に強固に
据付け，取外しに際して、その作業が容易で作業時間を
短縮する。 【解決手段】本発明は燃料プール床10面に着脱自在にラ
ック５を設置し、このラック５の下端に設けられた据付
脚部７を前記床10面に拘束する手段を有するラック５の
床固定装置に係る。燃料プール床10にスタッド11を固定
する。このスタッド11の先端部に複数の突起12を設けこ
の突起12が通過するスロットを有しスタッド11と嵌合し
固定するキャップ13を設ける。このキャップ13の上部に
ボルト部14を固定する。このボルト部14に中空台形ナッ
ト16をねじ込んで据付脚部７を締め付け固定する。ボル
ト部14の上端に中空台形ナット16の脱落を防止するため
の停止板15を取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所から
排出される固体廃棄物などを貯蔵するためのラックの床
固定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子炉に併設された燃料プール
水中に据え付けられる使用済燃料貯蔵ラック（以下ラッ
クと呼ぶ）を例にとり説明する。原子力発電所で使用さ
れる燃料集合体は、一定期間の使用後に原子炉炉心から
取り出され、燃料プールへ水中移送された後、遮蔽を保
つため水中に設置されたラック内に水中貯蔵され、崩壊
熱除去の目的で一定期間冷却される。

【０００３】ラックは一般に使用済の燃料集合体を垂直
に保持するとともに、その燃料集合体が未臨界状態を維
持し得るように中性子の吸収能力を有する材料、例えば
ボロン添加ステンレス鋼製の複数の角管から構成されて
いる。

【０００４】すなわち、これらの角管内にそれぞれ使用
済の燃料集合体を貯蔵した状態でそれぞれの間隔を必要
距離だけ保ってそれぞれの角管を集合し、結束した構造
が採られている。

【０００５】また、ラックは地震時においても使用済の
燃料集合体を確実に保持し、未臨界性を維持するため、
地震による水平力が作用しても転倒しないように燃料プ
ール床に固定装置で強固に固定されている。

【０００６】従来のラックの床固定装置について図４に
より説明する。図４にその要部のみを部分的に示したよ
うに燃料プール床10に埋め込まれた下地材４に基礎ボル
ト１が取り付けられたものである。ラック５は、その据
付脚部７を介して基礎ボルト１とナット２によって燃料
プール床10に強固に取り付けられている。

【０００７】すなわち、ラック５は据付脚部７のボルト
穴９が基礎ボルト１に入り込むように垂直に燃料プール
床10の床面へ吊り下ろしボルト１のねじ部を突き出させ
た後、燃料ラック５のベースプレート６に設けられたナ
ット締付用穴８を利用して、長尺のナットレンチ（図示
せず）により、ラック５の上端からナット２を基礎ボル
ト１のねじ部に締め込み取付けを終了する。

【０００８】このようにして、ラック５は燃料プール床
10に強固に取り付けられるため地震時に水平荷重が作用
しても転倒することがない。なお、ライナープレート３
は、燃料プール床10およびその壁面に内張りされてい
る。また、ラック５を取り外す場合は上記据付操作工程
と反対の工程を行えばよい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のラックの床固定
装置によれば、ラック５の据付に際して、据付脚部７の
ボルト穴８に基礎ボルト１が正確かつ確実に合致して挿
入するように床面10に吊り下ろした後、ラック５の上端
から長尺のナットレンチによりナット２を締め付けるこ
ととなるが、基礎ボルト１の上端から据付脚部７の締付
面までの高さを締め付ける必要があるため、長尺のナッ
トレンチによりナット２を多数回転させなければなら
ず、困難で多大な労力を要する作業であった。

【００１０】また、使用済燃料が増加してきた場合、既
設原子力発電所の燃料貯蔵プールの容量を増大するた
め、据付済ラックを取り外してより一層稠密度の高いラ
ックに取り替えることも行われている。この場合、既設
原子力発電所の燃料貯蔵プールには、当然ながら使用済
燃料が貯蔵されており、放射線遮蔽のために水が張られ
ている。

【００１１】このため、据付済の旧ラックの取外し、お
よび新しいラックの据付に際しては燃料交換フロアーの
上から作業を行わなければならず、沸騰水型原子力発電
所の例でいうと約12〜13ｍ下の水中下でナットを回転数
等を監視しながら多数回転締め付けねばならない。

【００１２】このような取替作業は、工期も非常に長く
なるとともに14〜15ｍ程度の長尺のナットレンチにより
ナットを多数回転締め付けるため、非常に熟練した作業
者を必要とする課題がある。

【００１３】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、ラックの据付および水中下での取外しが短時
間で容易に行うことができ、その据付，取外しの工程が
短縮できるとともに地震時にあっては、ラックに働く水
平地震力に対向してラックを保持し得るラックの固定装
置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は燃料プール床面
に着脱可能に設置されるラックの下端に設けられた据付
脚部を床面に拘束する手段を有するラックの床固定装置
において、燃料プール床に取り付けられ先端部に複数個
の突起部を持つスタッドと、前記突起部に対応するスロ
ットを持ち前記スタッドに挿入可能で、挿入後90度右方
向に回転することにより嵌合固定されるキャップと、こ
のキャップ上部に具備されたボルト部と、このボルト部
にねじ込まれ据付脚部を締め付ける中空台形ナットと、
前記ボルト部上部に設置され、中空台形ナットを緩めた
場合にその回転を制限するための停止板を設けたことを
特徴とする。

【００１５】本発明ではラックを燃料プール床面に着座
固定する場合、ラックを吊り下ろして、その据付脚部の
ボルト穴がスタッドに入り込むように燃料プール床へ置
き、スタッドの突起部を突き出させた後、燃料ラックベ
ースプレートに設けられたナット締付用穴より、長尺の
ナットレンチにより中空台形ナットをつかんで締付けを
行う。

【００１６】この場合、あらかじめ中空台形ナットを緩
めて、停止板との間に軽く摩擦力を生じさせた状態と
し、スタッド突起部にキャップのスロットを通してスタ
ッド上に着座させた後、特殊形状ナットを右回転させて
締め込むと、停止板と中空台形ナット間に摩擦力があ
る。

【００１７】そのため、キャップも共回りし、90度回転
した位置でスタッドの突起部を嵌合停止し、その後は中
空台形ナットのみが回転するところとなり、数回転で締
め込み取付けを終了する。このようにして、ラックは燃
料プール床に強固に取り付けられるため地震時に水平荷
重が作用しても転倒することがない。

【００１８】ラックを取外す場合は上記据付操作と反対
に長尺レンチにより中空台形ナットを緩めて、中空台形
ナットと停止板が当接し両者間に摩擦力が生じた時点で
キャップが回転し、キャップのスロットとスタッドの突
起の位相が合致した時点で回転が停止するため、その後
中空台形ナットをラック外に吊り出せばよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明に係るラックの床固定装置
の実施の形態を図１から図３を参照しながら説明する。
図１から図３中、図４と同一部分には同一符号を付す。
本実施の形態は、例えば使用済燃料貯蔵ラックを燃料プ
ール床面に固定するラックの床固定装置の一例である。
図１において燃料プール床10にはその表面に上部を露出
させた下地材４が埋め込まれている。燃料プール床10の
その他の表面は、ライナープレート３（通常ステンレス
鋼製）が内張りされバウンダリーを形成している。

【００２０】ラック５には、底部に燃料集合体（図示省
略）とラック５の構造の自重を支えるベースプレート６
が設けられている。このベースプレート６の下面の取付
けられた据付脚部７によって、ラック５を燃料プール床
10の下地材４に着座させている。据付脚部７には、従来
と同様にボルト穴９が設けられている。

【００２１】一方、下地材４にはスタッド11が固設さ
れ、このスタッド11の上端に複数個（本実施例では２
個）の突起部12が設けられ、この突起部12を含めたスタ
ッド11の外径はラック５の据付脚部７に設けられたボル
ト穴９を通過し得る大きさとなっている。

【００２２】また、上記スタッド11に嵌合固定されるキ
ャップ13が設けられ、このキャップ13には、図２のＡ−
Ａ矢視を表す図３に示すようにスタッド11の突起部12に
対応し得るスロット18が形成されている。スタッド11の
突起部12にキャップ13のスロット18を通してスタッド11
上に着座させた後、右方向に90度回転させることによ
り、スタッド11と嵌合固定を行い得る。

【００２３】このキャップ13の上部にはボルト部14が設
けられており、このボルト部14に特殊形状の中空台形ナ
ット16がねじ込まれている。この中空台形ナット16は、
容器を逆さにふせたような縦断面がほぼ逆Ｕ字状の下端
が開口した形状で、キャップ13を内包するような中空部
とボルト部14をねじ合うめねじ構造を有している。

【００２４】キャップ13をスタッド11に嵌合固定させた
状態で締め込むことによりラック５の据付脚部７を燃料
プール床10の下地材４に強固に固定することができる。
ボルト部14の上端には、中空台形ナット16を緩めていた
場合の脱落防止用として停止板15が固設されている。

【００２５】その他、中空台形ナット16の外周には、長
尺のナットレンチ（図示せず）で掴むためのリング溝17
が設けられている。なお、上述したようなスタッド11お
よびキャップ13等を含む固定装置と、据付脚７は、一つ
のラック５に複数個所設けられているが、図１にはこの
うちの一個所のみを示す。

【００２６】次に、これの作用について説明する。ラッ
ク５を燃料プール床10上に据え付ける場合、ラック５は
例えば原子炉建屋に設けられた天井クレーン等を使用し
て吊り下げられ、燃料プール床10の下地材４に取り付け
られたスタッド11と、ラック５の据付脚７にあるボルト
穴９の位置を合せるように徐々に下降させ、ボルト穴９
がスタッド11を通過し、スタッド11の突起部12が突き出
た状態で着座する。

【００２７】その後、長尺レンチ（図示せず）によりリ
ング溝17を利用して中空台形ナット16をつかみラック５
の上方から差し込み、ベースプレート６に設けられたナ
ット締付用穴８を通過させ、スタッド11上にキャップ13
を着座させる。このとき、中空台形ナット16は、図２に
示すようにあらかじめ停止板15に当接するまで緩めてお
き、中空台形ナット16と停止板15の間に摩擦力が生じる
ようにしておく。

【００２８】スタッド11の突起部12にキャップ13，スロ
ット18を通して、キャップ13をスタッド11上に着座させ
た後、図示しない長尺レンチにより中空台形ナット16を
右回転させ締め込む。

【００２９】すると、停止板15と中空台形ナット16の間
に摩擦力があるため、キャップ13も共回りし、90°回転
した時点で、スタッド11の突起部12と嵌合停止し、その
後は中空台形ナット16のみが回転することになり、数回
転で締め込みを終了し、ラック５の据付を完了すること
になる。

【００３０】ラック５を燃料プール床10から取り外す場
合、上記の据付操作と反対の工程を行い、長尺レンチ
（図示せず）によりリング溝17を利用して、中空台形ナ
ット16をつかんだ後、中空台形ナット16を緩めると、数
回転で中空台形ナット16と停止板15が当接し、両者間に
摩擦力が生じることとなる。

【００３１】その後、さらに中空台形ナット16を緩める
と、キャップ13が回転し、キャップ13のスロット18とス
タッド11の突起部12の位相が合致した時点で回転が停止
する。この時点で長尺レンチ（図示せず）を吊り上げ、
中空台形ナット16をラック５外へ取り外し、ラック５を
吊り上げることができる。

【００３２】このようにして、ラック５は燃料プール床
10に図４に示した従来の基礎ボルト１，ナット２による
固定方法と同程度に強固に取り付けられるため、地震時
に水平荷重が作用しても転倒することがない。

【００３３】本実施例によれば、燃料プール床10にラッ
ク５を装脱するときに、燃料交換フロア上から14〜15ｍ
下の水中における締結用ナットの締付作業において多数
回転のナットの締付作業を必要とせず、数回転の締付作
業で済むため、作業時間が短縮できるとともに、作業費
用の低減を図ることができる。

【００３４】上記実施の形態においては、中空台形ナッ
ト16の脱落防止およびキャップ13を中空台形状ナット16
と、摩擦力により共回りさせるために停止板15を設けた
が、これの代わりにキャップ13のボルト部14上部の外周
上に、複数個のピンを設けて中空台形のナット16の脱落
防止およびキャップ13との摩擦力保持のように供しても
よい。また、より簡単に一般的にナットの脱落防止に使
用されているようにキャップ13のボルト部14の上端のね
じ部を外周上に複数個かしめてもよい。

【００３５】さらに、上記実施の形態では、スタッド11
の複数個の突起部12を持ち、中空台形ナット16内に組み
込まれるキャップ13側に、突起部12に嵌合するスロット
18を形成するか、スタッド11側にスロット部を、また、
中空台形ナット16に組み込まれるキャップ13側に、スタ
ッド11のスロット部に挿入し得る突起を形成することも
できる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、ラックの据付，取外し
に際して、中空台形ナットを数回転させるだけで、締付
け，緩め作業が終了し、作業時間短縮と作業費用の低減
が図れるとともにラックを強固に燃料プール床に固定し
得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るラックの床固定装置の一実施の形
態を示す縦断面図。

【図２】図１の作用を説明するための縦断面図。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視方向を示す平面図。

【図４】従来のラックの床固定装置を示す縦断面図。

【符号の説明】

１…基礎ボルト、２…ナット、３…ライナプレート、４
…下地材、５…ラック、６…ベースプレート、７…据付
脚部、８…ナット締付用穴、９…ボルト穴、10…燃料プ
ール床、11…スタッド、12…突起部、13…キャップ、14
…ボルト部、15…停止板、16…中空台形ナット、17…リ
ング溝、18…スロット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料プール床面に着脱自在にラックを設
   置し、このラックの下端に設けられた据付脚部を前記床
   面に拘束する手段を有するラックの床固定装置におい
   て、前記床面に固定されたスタッドと、このスタッドの
   先端部に設けた突起と、この突起が通過し得るスロット
   を有し、前記スタッドと嵌合固定するキャップと、この
   キャップの上部に固設されたボルト部と、このボルト部
   にねじ込んで前記据付脚部を締め付け固定する中空台形
   ナットと、前記ボルト部の上端に固設され前記中空台形
   ナットの脱落を防止するための停止板とを備えたことを
   特徴とするラックの床固定装置。
2. 【請求項２】 前記停止板の代わりに、前記キャップの
   上部に形成したボルト部の上端外周部に複数個のピンを
   設けてなることを特徴とする請求項１記載のラックの床
   固定装置。
3. 【請求項３】 前記停止板の代わりに、前記キャップの
   上部に形成したボルト部の上端外周部に複数個のネジか
   しめ部を設けてなることを特徴とする請求項１記載のラ
   ックの床固定装置。
4. 【請求項４】 前記スタッドの先端部にスロットを設
   け、前記スタッドと嵌合固定される前記キャップに複数
   の突起を設け、この複数の突起を前記スタッドのスロッ
   トに通過回転させて、前記キャップと前記スタッドとを
   嵌合固定してなることを特徴とする請求項１ないし３記
   載のラックの床固定装置。