JPS6055178A - 防振支持構造 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、地震の入力を低減できる重量物の支持構造に
係シ、特にタンク型高速増殖炉等の巨大重量物を支持す
るのに好適な防振支持構造に関する。

〔発明の背景〕

一般に、構造物に対する外部の振動（特に地震荷重）を
低減するためには、本体構造物を支持している支持構造
物を本体構造物の固有振動数よシ小さな固有振動数を有
するいわゆる柔構造とし、本体構造物の主な固有振動と
支持構造物の固有振動との共振を避ける方式と、本体構
造物と支持構造物との間にゴム等の振動減衰材料を挿入
し、地震荷重の低減を図る方法等が考えられている。

第１図は、支持構造が柔支持となっているタンク型高速
増殖炉の一例を示したものである。第１図において主容
器１０には、炉心１２が内設してあシ、上部に制御棒駆
動機構等を配置するルーフスラブ１４が設けられ、内部
が密閉されている。

ルーフスラブ１４は、支持スカート１６が設けられてお
シ、この支持スカート１６が原子炉建屋１８の内部に独
立して設けた支持構造物２０の上部に固定され、主容器
１０をルーフスラブ１４を介して吊設している。また、
主容器１０の周囲には、安全容器２２が設けられ、主容
器１０から冷却材が流出したときに受けることができる
ようになっている。この安全容器２２は、支持構造２０
の内部に設けた支持円筒２４に固定しである。そして、
主容器１０と安全容器２２との間には、キャ７−２６が
取シ付けである。

このような構造のタンク型高速増殖炉にあっては、キャ
リー２６によυ原子炉構造、特に炉心１２を支持してい
る主容器１０の水平方向固有振動を高めるようにしてい
る゛。そして、主容器工０の水平方向振動荷重をキャリ
ー２６を介して安全容器２２の支持円筒２４に伝達する
ことによシ、主容器１０の水平方向剛性を向上するよう
にすると共に、主容器ｉｏの水平方向固有振動数が原子
炉構造全体を支持している支持構造物２０の水平方向固
有振動よｐ高くなるように支持構造物２０の高さや肉厚
を調整するようにしている。したがって、このような構
造形態における原子炉の支持構造にあっては、原子炉構
造の固有振動と支持構造物２０衾の固有振動との共振が
避けられるため、支持構造物２０を介して原子炉構造に
入る地震人力が小さくなる。しかし、前記した原子炉の
支持構造は、支持構造物２０の減衰振動力が小さい。

即ち、第１図に示した原子炉の振動モデルは、第４図囚
に示す如く地盤２８上に原子炉建屋１８と支持構造物２
０とが独立に設けられ、原子炉構造物３０が支持構造物
２０を介して地盤２８に取シ付けられている構造となる
。したがって、原子炉構造物３０の固有振動数と支持構
造物２０の固有＆動数とが離れていればいるほど防振効
果が大きい。しかし、巨大な原子炉構造３０内の一部分
において支持構造物２０の固有振動と共振しうる部分が
ある場合には、その部分の振動振幅が大きくなｐ１原子
炉構造物３０にとって好ましくない影響を与える可能性
が強い。また、前記した原子炉の支持構造にあっては、
キャリー２６の製作９組立て、検査、保守等の技術が非
常に複雑であシ、経済性を追求する原子炉においてはキ
ャリー２６を取シ付けることによるコスト環が原子炉の
経済性を損う。

第２図は振動減衰材料を用いた原子炉の支持構造の一例
を示したものである。第２図において、ルーフスラブ１
４に設けた支持スカート１６は、ゴム材等の振動減衰構
造３２を介して原子炉建屋１８の段部に固定しである。

このような構造の振動モデルは、第４図■に示す如く原
子炉建屋１８に振動減衰機構３４を介して原子炉構造３
０を設けた構造となる。したがって、原子炉建屋１８か
ら原子炉構造３０への地震内力は、振動減衰構造（振動
減衰機構３４）３２を介して伝達され、減衰される構造
になっている。しかし、この構造においては原子炉構造
３０への振動入力が、原子炉建屋１８からのみであるた
め、振動減衰機構３４による振動入力の位相ずれを防振
に効果的に利用することができない。また、振動減衰構
造３２は、一般に振動減衰効果を挙げるために柔かな支
持部材を使用する。このため、据付構造物の設定位置合
せが困難となる。特に原子炉の場合には放射線により支
持部材が変質し、柔かさが経年変化と共に減少し所期の
振動減衰効果を得ることができなくなる。しかも、振動
減衰構造３２は、原子炉構造の荷重伝達経路を構成して
いるため、振動減衰構造３２を取シ外して機器の点検保
守を行なうことが非常に困難である。

第３図は、液体の流動エネルギによシ振動の減衰を図る
タンク型高速増殖炉ので例を示したものである。第３図
において、主容器１０は、ルーフスラブ１４に設けた支
持スカート１６を原子炉建屋１８の段部に固定すること
によシ、ルーフスラブ１４に吊設されている。そして、
主容器１０の周囲には、安全容器２２が設けである。こ
の安全容器２２は、主容器１０と同様にルーフスラブ１
４に吊設され、内部、即ち主容器１０との間にはＮｈ−
＋、　Ｋ等の液体が入れられている。この構造の振動モ
デルは、第４図（Ｑに示す如くなる。即ち、原子炉構造
３０と安全容器２２とが原子炉建屋１８を介して地盤２
８に設けられ、原子炉構造３０と安全容器２２との間に
振動減衰機構３４が設けられた構造となる。そして、原
子炉構造３０への地震入力は、原子炉建屋１８から直接
伝達される。地震入力による主容器１０の振動は、主容
器１０と安全容器２２との間に入れられた液体３６が流
動することによシ減衰させられる。しかし、このような
構造にあっては、主容器１０と安全容器２２とが共にル
ーフスラブ１４に吊設されているため、地震時には主容
器１０と安全容器２２とが一緒に振動してしまい、液体
３６の流動エネルギの散逸が妨げられ、振動減衰効果を
発揮することができない。またへ液体３６が、主容器１
０に直接接触しておシ放射線の影響を強く受けるばかり
でなく、高温度にさらされるため、材質の選択が極く狭
い範囲に限定され、大きな振動減衰効果をうる材質を選
択することが困難である。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、巨大な重量物の振動を効果的に抑制すること
ができる防振支持構造を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、巨大重量物を中空に支持する支持部材を建屋
内に設けると共に、建屋と巨大重量物との間に振動減衰
機構を介在させ、外部からの振動を前記支持部材を介し
て巨大重量物に伝達すると共に、建屋から振動減衰機構
を介して位相の遅れた振動を前記重量物に伝達し、前記
支持部材から伝達される振動と前記振動減衰機構から伝
達される振動とを干渉させ、Ｍ景物の振動を減衰できる
ように構成したものである。

〔発明の実施例〕

本発明に係る防振支持構造の好ましい実施例を、添付図
面に従って詳説する。なお、前記従来技術において説明
した部分に対応する部分においては、同一の符号を付し
その説明を省略する。

第５図は、本発明に係る防振支持構造の基本概念をタン
ク型原子炉に適応した例を示したものである。第５図に
おいて炉心１２を収納している主容器１０は、ルーフス
ラブ１４に吊設されている。

そして、ルーフスラブ１４は、支持スカート１６を介し
て支持構造物２０上に固定されると共に、振動域Ｒａ構
３４を介して原子炉建屋１８の側壁に接続されている。

なお、支持構造物２０は、主容器１０や炉心１２等を含
む原子炉構造の固有振動数とほぼ同じかそれよシやや低
い固有振動数となるように高さ、肉厚、材質等が調整設
計されている。このため、原子炉構造の振動エネルギは
、支持構造物２０の振動エネルギに変換されると共に、
振動減衰機構３≠を介して散逸される。また、地震等の
外部からの振動入力は、支持構造物２０から支持スカー
ト１６を介してルーフスラブ１４＼ に伝達されると共に、原子炉建屋１８から振動減衰機構
３４を介してルーフスラブ１４に伝達される。この振動
減衰機構３４を介して伝達される振動入力は、支持構造
物２０を介してルーフスラブ１４に伝達される振動入力
よシ入力波の波長が半波長だけ遅れることになシ、互に
干渉し打ち消す効果を有する。

第６図は、前記した振動減衰機構の具体例を示すもので
ある。本例に示した振動減衰機構は、原子炉建屋１８と
支持構造物２０とが形成する環状空間３８に油、グリー
ス等の粘性流体４０を満たすことによって構成している
。そして、環状空間３８の上部は、ラビリンスシール４
２によυ封止しておる。また、環状空間３８を構成する
原子炉建屋１８の内壁と支持構造物２０の外壁とには、
それぞれライナ４４．４６が取シ付けである。環状空間
３８には、下端部に供給口４８が設けられており、上部
付近には排出口５０が設けられて環状空間３８内の粘性
流体４０を循環させることができるようになっている。

ライナ４４，４６は、熱伝導性の低い物質から形成され
、表面に合成ゴム等のショックアブソーバが設けられて
いる。そして、ライナ４４は、第７図に示すように原子
炉建屋１８を構成する構造鉄筋５２に接続しである。ま
た、ライナ４６は、支持構造物２０を構成する構造鉄筋
５４に接続しである。さらに、支持構造物２０は、内周
面にもライナ５６が取シ付けてあシ、上部には支持構造
上板５８が設けられ、この支持構造上板５８の上面に支
持スカート１６が固定しである。

前記し７たラビリンスシール４２は、複数のシーリング
プレート６０が支持構造物２ｏの支持構造上板５８と原
子炉建屋に設けたリング状支持板６２とに交互に取シ付
けられている。これらシーリングプレート６０は、一部
に重なシ部を生ずるように積層した如く取シ付けられ、
各シーリングプレート６０の上面にはスプリングシール
６４が固定しである。そして、スプリングシール６４の
上面は上方のシーリングプレート６０の下面に接触して
おシ、最上部に設けたシーリングプレート６０のスプリ
ングシール６４は、支持構造上板５８の上面に設けた押
え板６６の下面に接触している。さらに、押え板６６と
リング状支持板６２との間には、ベロー６８が取シ付け
られ、環状空間３８を密封している。

このように構成した支持構造による振動モデルは、第４
図■の如くである。即ち、原子炉構造３０は、支持構造
物２０に取シ付けられており、支持構造物２０と原子炉
建屋１８との間には振動減衰機構３４が介在している。

このため、外部からの振動は、支持構造物２０を介して
原子炉構造３０に伝達されると共に、原子炉建屋１８か
ら半波長連れた振動が支持構造物２０を介して原子炉構
造３０に伝達される。このため、地盤２８から支持構造
物２０を介して伝達される地震入力と、原子炉建屋１８
から振動減衰機構３４を介して伝達される振動入力とは
、互いに干渉し減衰する。ことになる。即ち、地震が発
生したときには原子炉建屋１８の振動が環状空間３８に
満たしである粘性流体４０を介して支持構造物２０に伝
達されるっこのため、原子炉建屋１８の振動と支持構造
物２０の振動とは、振動減衰機構である粘性流体４０に
よシ相互に干渉させられ減衰する。特に、板状空間の半
径方向の寸法又は環状空間３８に面したライナ４．４．
４６に貼付しであるショックアブソーバの肉厚寸法を調
整することにより、最も振動エネルギの吸収がよくなる
ような機械インピーダンスマツチングを図ることができ
る。上記の如くして振動減衰構造の減衰定数を適切に設
定することによシ、第８図の実線りに示す如く大きな振
動減衰効果を得ることができ、従来の構造に比べ炉容器
応答振動幅比を１／２〜１／３に低減することができる
。なお、第８図に示した曲線Ａ。

Ｂ、Ｃは、それぞれ第４図（イ）、（ロ）、（Ｑの振動
モデルに対する振動数比と炉容器応答振幅比との関係を
示したものである。

このように本実施例によれば簡単な構造によシ原子炉構
造の地震入力を大幅に低減することができる。しかも、
地震入力の大幅な低減によシ、原子炉構造の構造部材を
薄くすることができ、製作コストの低減と信頼性を向上
することができる。

また、粘性流体４０は、主容器１０に接触することがな
く、主容器１０とは支持構造物２０により隔てられてい
るため、放射線等による材質の変化が少なく、材質の選
択の自由度が拡大し、しかも振動減衰機構の保守点検が
容易となる。さらに、ライナ４４が原子炉建屋１８の鉄
筋５２に接続しであるため、粘性流体４０の温度上昇を
防止することができる。しかも、粘性流体を必要に応じ
て循環させることにより、支持構造物２０を冷却するこ
とができ、ひいては事故時等における原子炉の冷却を図
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、重量物に伝達され
る支持部材と建屋とからの振動が、相互に干渉するため
、巨大重量物の振動を効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はシャキー構造によシ振動の抑制が図られている
従来のタンク型高速増殖炉の一例を示す図、第２図は振
動減衰構造によシ防振が図られている従来のタンク型高
速増殖炉の一例を示す図、第３図は主容器と安全容器と
の間に液体を入れて防振を図った従来のタンク型高速増
殖炉の一例を示す図、第４図囚、の）、０．（ト）は従
来のタンク型高速増殖炉と本発明に係る実施例の夕／り
型高速増殖炉との振動モデルを示す図、第５図は本発明
に係る防振支持構造の基本概念を示す実施例の説明図、
第６図は本発明に係る防振支持構造の実施例の説明図、
第７図は前記実施例の振動減衰機構の一部拡大図、第８
図は第４図（５）、　（Ｔ３）、　（Ｑ、　Ｑ））に示
した振動モデルに対応する振動数比と炉容器応答振幅比
との関係を示す図である。 １０・・・主容器、１２・・・炉心、１４”””ｉζブ
、１８・・・原子炉建屋、２０・・・支持構造物、２２
・・・安全容器、２６・・・キャリー、３０・・・原子
炉構造、３４・・・振動減衰機構、３８・・・環状空間
、４０・・・粘性流体、４２・・・ラビリンス７−ル、
４４，４６．５６・・・ライナ。 代理人　弁理士　鵜沼辰之 １０　２２ もｌ＋図 （Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ） （Ｄ） ダ ８ 宅８図 １ −１厄勅数トヒ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外部からの振動を減少させて重量物を建屋内に納置
   する防振支持構造において、前記建屋内に設けた前記重
   量物を中空に支持する支持部材と、前記重量物と前記建
   屋との間に介在させた振動減衰機構とからなることを特
   徴とする防振支持構造。 ２、前記振動減衰機構は、前記重量物の周囲に円筒状に
   形成した前記支持部材と、この支持部材との間にアニユ
   ラス空間を形成する前記建屋の内周壁と、前記アニユラ
   ス空間に充填した高粘性流体と、前記アニユラス空間を
   密閉するシール部材とからなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の防振支持構造。 ３、前記アニユラス空間を形成する前記支持部材の外周
   面と前記建屋の内周壁とは、それぞれ前記高粘性流体に
   対し耐食性を有するライナによシ覆われておシ、このラ
   イナは前記支持部材または前記建屋の鉄筋に固定しであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の防振支
   持構造。 ４、前記シール部材は、半径方向に相互に移動可能に、
   かつ重なり部を有するように前記支持部材と前記建屋の
   内周壁とに交互に取り付けた２以上の円環状の板と、こ
   れら円環状の板間に配設した板ばね状のシール板と、前
   記アニユラス空間を覆って設けたベローとならなること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項記載の
   防振支持構造。