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【発明の名称】 原子炉容器の取扱方法
【発明者】 【氏名】青木　昌隆
【住所又は居所】茨城県日立市幸町三丁目１番１号　　　　　　　　　　株式会社日立製作所原子力事業部内

【氏名】安達　隆裕
【住所又は居所】茨城県日立市東大沼町四丁目１番３号　　　　　　　　株式会社アイシーシー内

【氏名】小林　和明
【住所又は居所】東京都千代田区内神田一丁目１番１４号　　　　　　　日立プラント建設株式会社内

【氏名】吉崎　正俊
【住所又は居所】東京都千代田区内神田一丁目１番１４号　　　　　　　日立プラント建設株式会社内
【要約】 【課題】原子炉建屋内の大型構造物を原子炉建屋から搬出／搬入する際に、安全性を向上することができる大型構造物の取扱方法を提供する。

【解決手段】原子炉建屋を跨ぎ且つ支柱が地上及び原子炉建屋上に設置された梁の上に設置されたジャッキ式つり上げ機を用いて、原子炉建屋の内部に設置されている原子炉容器を原子炉建屋から搬出し、又は該ジャッキ式つり上げ機を用いて、新原子炉容器を原子炉建屋内に搬入する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重を既設建屋に伝える支柱及び地上に設置された支柱を備えた架構上に設けられたジャッキ式つり上げ機を用いて、原子炉建屋内部に設置されている原子炉容器をつり上げることにより、前記原子炉容器を前記原子炉建屋から搬出し、
前記原子炉容器をつっているジャッキ式つり上げ機を、前記架構上を移動させ、
前記ジャッキ式つり上げ機により前記原子炉容器を前記原子炉建屋外につり降ろすことを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【請求項２】
架構上に設けられたジャッキ式つり上げ機を既設建屋に設けられた支柱により支持し、該ジャッキ式つり上げ機を用いて、原子炉建屋内部に設置されている原子炉容器をつり上げることにより、前記原子炉容器を前記原子炉建屋から搬出し、
前記原子炉容器をつっているジャッキ式つり上げ機を、前記架構上を移動させ、
前記ジャッキ式つり上げ機により前記原子炉容器を前記原子炉建屋外につり降ろすことを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【請求項３】
架構の一部の支柱を既設建屋に設置し、
原子炉建屋内部に設置されている原子炉容器上方の前記架構上にジャッキ式つり上げ機を設置し、
前記ジャッキ式つり上げ機により前記原子炉容器をつり上げることにより、前記原子炉容器を前記原子炉建屋から搬出し、
前記原子炉容器をつっているジャッキ式つり上げ機を、前記架構上を移動させ、
前記ジャッキ式つり上げ機により前記原子炉容器を前記原子炉建屋外につり降ろすことを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【請求項４】
荷重を既設建屋に伝える支柱及び地上に設置された支柱を備えた架構上に設けられたジャッキ式つり上げ機により、原子炉建屋内に搬入する新原子炉容器をつり上げ、
前記新原子炉容器をつっているジャッキ式つり上げ機を、前記架構上を移動させ、
前記ジャッキ式つり上げ機により前記新原子炉容器をつり降ろすことにより、前記原子炉建屋内に搬入することを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【請求項５】
架構上に設けられたジャッキ式つり上げ機を既設建屋に設けられた支柱により支持し、該ジャッキ式つり上げ機を用いて、原子炉建屋内に搬入する新原子炉容器をつり上げ、
前記新原子炉容器をつっているジャッキ式つり上げ機を、前記架構上を移動させ、
前記ジャッキ式つり上げ機により前記新原子炉容器をつり降ろすことにより、前記原子炉建屋内に搬入することを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【請求項６】
架構の一部の支柱を既設建屋に設置し、
前記架構上にジャッキ式つり上げ機を設置し、
前記ジャッキ式つり上げ機により、原子炉建屋内に搬入する新原子炉容器をつり上げ、
前記新原子炉容器をつっているジャッキ式つり上げ機を、前記架構上を移動させ、
前記ジャッキ式つり上げ機により前記新原子炉容器をつり降ろすことにより、前記原子炉建屋内に搬入することを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかにおいて、前記原子炉建屋内にある燃料貯蔵プールは燃料集合体を有し、
前記ジャッキ式つり上げ機は、前記燃料貯蔵プール上方を通過しないように、前記架構上を移動させることを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【請求項８】
請求項１乃至３の何れかにおいて、前記原子炉容器をつり上げる前に、前記ジャッキ式つり上げ機により前記原子炉容器の放射線を遮蔽する遮蔽体を前記原子炉建屋内に搬入し、
前記原子炉容器を前記放射線遮蔽体とともにつり上げることにより、前記原子炉容器を前記原子炉建屋外から搬出することを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【請求項９】
請求項１乃至３の何れかにおいて、前記原子炉容器がつり降ろされる位置は、前記原子炉建屋の大物搬入口側であることを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【請求項１０】
請求項２，３，５及び６の何れかにおいて、前記支柱は、原子炉建屋の壁面に接続されることを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【請求項１１】
請求項２，３，５及び６の何れかにおいて、前記支柱は、前記既設建屋の壁及び前記壁に接する柱の上方に設置されることを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【請求項１２】
請求項２，３，５及び６の何れかにおいて、前記支柱は複数個配置されており、前記支柱にはその高さ位置を調節する装置が備えられていることを特徴とする原子炉容器の取扱方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラントにおける大型構造物（原子炉容器，シュラウド及び炉内構造物等）の取替時の大型構造物の取扱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所は建設時に要求された耐用年数に対して十分な余裕を持って設計されており、寿命の尽きた機器や大型構造物を交換（取替）することで、原子力発電所の延命化（長寿命化）を図ることができる。このような取替工法の従来技術としては、原子炉圧力容器（Ｒｅａｃｔｏｒ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｖｅｓｓｅｌ（以下「ＲＰＶ」という。））を原子炉建屋から搬出／搬入するものがある。（例えば、特許文献１参照。）特許文献１には、ＲＰＶの取替に際し、原子炉建屋を跨いで設置された架台とこの架台上に搭載された格納設備と、原子炉建屋から格納設備にＲＰＶをつり上げるクレーンと格納設備の床面を移動する台車と、架台に搭載され格納設備に移送されたＲＰＶを格納設備外につり降ろすタワークレーンと、このタワークレーンにてつり降ろされたＲＰＶをメンテナンス建屋に移送する走行台車とを備えた搬出／搬入方法が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２６２１９０号公報（第６−８頁，第１図，第１３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術等で扱うＲＰＶは、遮蔽体，吊具等を含めると出力１１００Ｍｗｅ級では約１７００トンにも及ぶ大型構造物となる。このため、搬出／搬入作業にあたっては、高い安全性を確保しなければならない。
【０００５】
特許文献１では、ＲＰＶを架台上から地上の台車へつり降ろすため及びＲＰＶをつり上げるクレーンや格納設備を設置するために、大型のクレーンが必要となる。特許文献１にはクレーンの詳細は明記されていないが、出力１１００Ｍｗｅ級では、総重量１７００トンものクレーンが必要となると思われる。
【０００６】
大型構造物の取替作業に際し、安全性に関する問題点を検討した結果、大型構造物の移動に際して計画軌道上を確実に移動させること（揚重機の転倒やワイヤの切断等の欠損が生じないことを含む）が特に重要であるという結論に達した。
【０００７】
本発明の目的は、原子炉建屋内の大型構造物を原子炉建屋から搬出／搬入する際に、安全性を向上することができる大型構造物の取扱方法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に、本発明は、荷重を既設建屋に伝える支柱及び地上に設置された支柱を備えた架構上に設けられたジャッキ式つり上げ機を用いて、原子炉建屋の内部に設置されているＲＰＶを原子炉建屋から搬出し、又は該ジャッキ式つり上げ機を用いて、新ＲＰＶを原子炉建屋内に搬入する。
【０００９】
ＲＰＶの搬出／搬入に際して、計画軌道上を確実に移動させることができるため、安全性を向上することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における大型構造物の搬出／搬入方法を、ＲＰＶの取り替えに適用した実施例を説明する。
【００１１】
（実施例１）
本実施例のＲＰＶの取扱方法では、ＲＰＶの搬出／搬入に際して、ジャッキ式つり上げ機（以下「つり上げ機」という。）１０１を用いる。また、つり上げ機をのせる梁は原子炉建屋を跨ぐように設置し、梁を支える一部の支柱は原子炉付属棟に設ける。
【００１２】
まず、本実施例においてＲＰＶ取替工事を適用する沸騰水型原子力プラント（以下「ＢＷＲプラント」という。）の詳細を、図２を用いて説明する。原子炉建屋３は、原子炉格納容器（以下「ＰＣＶ」という。）８が設けられている原子炉棟３ａと廃棄物処理設備や非常用ジーゼル発電機設備等を配置している原子炉付属棟３ｂから構成される。原子炉棟３ａは地上高さが４０〜５０ｍの建築物である。これに対し原子炉付属棟３ｂは地上高さ１０〜２０ｍの建築物である。
ＰＣＶ８内にはＲＰＶ１が設けられている。ＰＣＶ８の上部には、燃料集合体（以下「燃料」という。）１１の交換、ＲＰＶ１内の構造物である炉内構造物２の取り出し等に際し、燃料１１等からの放射線を遮蔽する遮蔽水を張るための原子炉ウェル５が設けられている。ＲＰＶ１を取り替える際は、原子炉ウェル５からＲＰＶ１を搬出／搬入する。取り出した炉内構造物２を保管するための機器プール７が、原子炉ウェル５に隣接して設置されている。また、燃料１１を保管するための使用済燃料プール６が、原子炉ウェル５を挟んで機器プール７の反対側に設けられている。ＲＰＶ１はペデスタル１０上に設置されており、基礎ボルト（図示せず）で固定されて自立している。ＲＰＶ１の外側にはＲＰＶ１や炉内構造物２からの放射線を遮蔽する原子炉遮蔽壁（以下「ＲＳＷ」という。）９が設けられている。ＲＰＶ１の上蓋であるトップヘッド１ａは、ボルトによりＲＰＶのフランジ１ｂに固定される。
【００１３】
原子炉棟３ａ内の運転床４には、図３に示すように、原子炉ウェル５の位置を基準として、使用済み燃料プール６と機器プール７とが反対の位置に配置されている。原子炉ウェル５と使用済み燃料プール６の間にはゲート６ａが設けられている。
【００１４】
図４に示すように、原子炉棟３ａの壁３ａ１には柱３ａ２が設けられている。天井クレーン１２のレール１２ａの設置及びクレーンの荷重の支持のため、柱
３ａ２の中央付近から下部の一部は太い柱３ａ３となっている。
【００１５】
以下、図１を用いて本実施例のＲＰＶの取扱方法を説明する。はじめに、ステップＳ０１で原子炉建屋３を跨ぐように架構（梁４０及び支柱４１，４２を一体として「架構」という。）９９を設置する（図５参照）。梁４０は、ジャッキ式昇降支柱４１及び支柱４２により支持される。車輪を有する走行装置が走行できるよう、梁４０の上面は平面になっている。梁４０はレールとしても使用される。大物搬入口３ｃは、原子炉建屋３へ大型の機器を搬出入する際に用いるものである。ＲＰＶつり降ろし位置４９は、ＲＰＶの地上へのつり降ろし及び新ＲＰＶの地上からのつり上げの際に、ＲＰＶが設置される地上位置を示したものである。また、原子炉建屋３の真上から見たときの原子炉ウェル５，使用済み燃料プール６及び機器プール７の位置を点線で示す。搬出／搬入されるＲＰＶの軌道が使用済み燃料プール６の上を通過しないように、つまり、原子炉建屋３の真上から見たときに原子炉ウェル５とジャッキ式昇降支柱４１との間の位置に燃料プールが存在しないように、梁４０，ジャッキ式昇降支柱４１及び支柱４２を配置する。例えば、図５のように、原子炉ウェルに対して燃料プールの反対側にジャッキ式昇降支柱４１を設置する。これにより、仮に、何らかの原因でＲＰＶが計画外の移動をした場合であっても、使用済燃料プールの損傷及び使用済燃料プール内の燃料との接触を回避することができ、安全性を向上することができる。また、ジャッキ式昇降支柱４１は原子炉建屋の大物搬入口３ｃ側に設けると良い。これにより、大物搬入口３ｃ付近に設けられている大型の搬入物を移動させるためのスペースを利用してジャッキ式昇降支柱４１を設置することができる。
【００１６】
タービン建屋３ｘが原子炉建屋３に隣接して配置されているプラントや、プラント敷地の機器設置状況等の理由により、梁４０を支える支柱４２を地上に設置することができない場合がある。このような場合、支柱４２を原子炉付属棟３ｂに設置することにより、問題を解決することができる。
【００１７】
また、ＲＰＶ１を搬出／搬入する際、支柱４２へ掛かる荷重は大きい。従って、支柱４２への荷重が原子炉付属棟３ｂの壁３ｂ２及び壁に接続された柱３ｂ１に掛かるよう、支柱４２は壁３ｂ２及び柱３ｂ１上方に設置される（図６参照）。具体的には、壁３ｂ２及び柱３ｂ１上方の原子炉付属棟３ｂ上にプレート１３ｃを設置し、プレート１３ｃ上に荷重又はたわみを測定する装置（例えば、ロードセル。以下「測定装置」という。）１３ｂを設置する。さらに測定装置１３ｂ上に、支柱の高さ位置を調節する装置（例えば、ジャッキ。以下「高さ位置調整装置」という。）１３ａを設置する。支柱４２は高さ位置調整装置１３ａ上に設置する。支柱４２から壁３ｂ２及び柱３ｂ１に掛かる荷重が分散するように、測定装置１３ｂの測定結果に基づいて、油圧ポンプ制御装置等により高さ位置調整装置１３ａの高さを制御する。また、柱３ｂ１及び壁３ｂ２を鋼材及び鉄筋コンクリート等により補強する。具体的には、柱３ｂ１を囲むように、鋼材及びステーを取り付けて補強する。柱３ｂ１を囲むように、鉄筋コンクリートパネル１５をアンカーボルト等を用いて壁３ｂ２に固定して補強してもよい。
【００１８】
次に、ステップＳ０２で、ＲＰＶの搬出／搬入を行うためのつり上げ機１０１を原子炉建屋上方に設置する。
【００１９】
まず、つり上げ機１０１の一例を図７を用いて説明する。つり上げ機１０１は、その上部にジャッキ式つり上げ装置（以下「つり上げ装置」という。）５０を有し、つり上げ装置５０，架台５７及び走行装置５８等から構成される（図７
（ａ）参照）。つり上げ装置５０は、ジャッキ５１，ロッド５３及び吊具５９等により構成される。つり上げ装置５０が有するジャッキの数は、つり上げ対象物の重量に対応して増減することが可能である。複数のプラントでＲＰＶ取替が実施されることを考慮した場合、ＲＰＶはその出力により重量が大きく異なるため、▲１▼ＲＰＶの重量に対応した複数のクレーンを所有することや、▲２▼最も重いＲＰＶに対応させたクレーンにより全てのＲＰＶ取替作業を行うこと（クレーンが大きいために、原子炉建屋周辺と不要な干渉が生じる。また、不必要な地盤の強化及び強化面積の拡大を行わなければならない。）は、不経済である。つり上げ装置５０を用いた場合、クレーンに比べ、つり上げ対象物の重量に対して柔軟に対応することでき、複数のプラントで有効利用することができる。
【００２０】
図７（ｂ）に示すロッド５３は、一端に雌ネジ５３ａ、他端に雄ネジ５３ｂを有し、ロッド同士を長手方向に接続することができる。接続したロッドの最下端は吊具５９に接続し、上端側はジャッキ５１により保持される。
【００２１】
図７（ｃ）に示すジャッキ５１は、ロッド５３を保持することができる上部チャック８５及び下部チャック８６を有する。シリンダー８８の油圧によりラム
８７を上下方向に移動させることができ、ラム８７の移動に伴い、上部チャック８５も上下方向に移動する。また、上部チャック８５及び下部チャック８６は、それぞれ閉方向（ロッドを保持する方向）及び開方向（ロッドの保持を解除する方向）に動かすことが可能である。
【００２２】
つり上げ装置５０（ジャッキ５１）によりロッドを上方に引き上げる手順を図７（ｄ）を用いて説明する。ここで、複数のロッド５３が長手方向に接続されたときの全体のロッドをロッド５３ｃとする。まず、▲１▼上部チャック８５及び下部チャック８６によりロッド５３ｃを保持する（図７（ｄ）（１））。次に、▲２▼下部チャック８６を開方向に動かす（図７（ｄ）（２））。次に、▲３▼上部チャック８５を油圧により上方に引き上げることにより、ロッド５３ｃを上方に引き上げる（図７（ｄ）（３））。その後、▲４▼下部チャック８６を閉方向に動かしロッド５３ｃを保持する。さらに上部チャック８５を開方向に動かし、上部チャック８５を下降させる（図７（ｄ）（４））。下降させた上部チャック８５を閉方向に動かすことによりロッド５３ｃを保持し、ジャッキ５１は図７（ｄ）（１）の状態へ戻る。上部チャックより上方の位置となったロッドは、他のロッドから切り離される。以上▲１▼〜▲４▼の工程を繰り返すことにより、ロッド５３ｃを上方に引き上げることができる。
【００２３】
つり上げ装置５０を用いてＲＰＶ１をつり上げることにより、クレーンを用いてＲＰＶをつり上げる場合に比べ、ワイヤの切断，揚重機の転倒及び揺れ等によるＲＰＶの計画外の移動の可能性を極めて小さくすることができ、安全性を向上させることができる。
【００２４】
次に、つり上げ機１０１を原子炉建屋上方に設置する手順について、図８及び図９を用いて説明する。まず、伸縮機能を有するジャッキ式昇降装置６０のピン６３をジャッキ式昇降支柱４１のジャッキ式昇降支柱ピン穴４１ａに差し込むことにより、各ジャッキ式昇降支柱４１にジャッキ式昇降装置６０を取り付ける。さらにジャッキ式昇降装置６０に構台４０ｃ取り付けることにより、構台４０ｃをジャッキ式昇降支柱に設定する。構台４０ｃのジャッキ式昇降装置６０への取り付けは、ジャッキ式昇降装置６０のピン６４を構台ピン穴４０ｃ１及びジャッキ式昇降支柱ピン穴４１ａに差し込むことにより行う。さらに、構台４０ｃ上にビーム４０ｂを設置する。その上に走行装置５８を設置し、架台５７を取り付ける。次いで、つり上げ装置５０を架台５７の上に設置する。それらの設置にはクレーンを用いる。これでビーム４０ｂ上へのつり上げ機１０１の設置を終了する。つり上げ機１０１をビーム４０ｂ上で組み立てる場合、それぞれの部品をつり上げられるクレーンがあればよいので、つり上げ機１０１をビーム４０ｂ上以外の場所で組み立ててからビーム４０ｂ上に移動する場合よりも小さなクレーンでビーム４０ｂ上に設置することができる。そのため、大型のクレーンを用いる場合よりもクレーンを設置する地盤の強度を低くすることができる。尚、つり上げ機１０１をビーム４０ｂ上以外の場所で組み立ててから、ビーム４０ｂ上に移動してもよい。この場合、つり上げ機１０１をビーム４０ｂ上で組み立てる場合よりもつり上げ機１０１の設置時間を短縮することができる。その後、構台４０ｃを上昇させることにより、ビーム４０ｂの上面と梁４０の上面とを同一の高さとする。構台４０ｃを上昇させる手順を説明する。図７（ｂ）に示すように、構台ピン穴４１ａからピン６４を抜き、ジャッキ式昇降装置６０の昇降ジャッキ６１を伸ばすことにより、構台４０ｃを押し上げる。その後、ピン６４を構台ピン穴（図７（ａ）で差し込んだ構台ピン穴より上方の構台ピン穴。）４１ａに指し込み構台４０ｃを保持する。次に、図９（ｃ）に示すように、構台ピン穴４１ａからピン６３を抜き、昇降ジャッキ６１を縮めることにより、ジャッキ式昇降装置６０を引き上げる。ピン６３を構台ピン穴（図７（ａ）で差し込んだ構台ピン穴ａより上方の構台ピン穴。）４１ａに差し込む。以上図７（ａ）〜（ｃ）の工程を繰り返すことにより、ジャッキ式昇降装置６０により構台４０ｃを上昇させることができる。
【００２５】
次に、ステップＳ１で、発電機を解列し、原子力発電プラントの定期検査を始める。ステップＳ２で、原子炉の開放作業を行う。原子炉開放作業では、ＲＰＶヘッド１ａや炉内機器の取外し作業等を実施する。取り外した炉内機器は、機器プール７に移動する。ステップＳ１及びステップＳ２は定期検査で行っている作業と同じである。
【００２６】
ステップＳ３では、炉心内に装荷されている燃料１１を使用済燃料プール６内のラック１１ａに移動する。燃料移動方法は以下のように行われる。原子炉ウェル５を満水とし、原子炉ウェル５と使用済み燃料プール６との間のゲート６ａを開ける。炉心から取り出された燃料１１は、原子炉ウェル５から使用済み燃料プール６へと水中を移動する。炉心内の燃料を取り出すことにより、ＲＰＶ１の搬出時にＲＰＶ１の表面線量率を低減でき、作業者の被曝線量を低減することができる。燃料移動が完了した後、ゲート６ａを閉鎖し、原子炉ウェル５の水抜きを行う。次に、ステップＳ４で、ＲＰＶに接続されている配管を切断する。ステップＳ５で、ＲＰＶの搬出／搬入を行うための開口部を原子炉建屋の屋根に形成する。
【００２７】
ステップＳ０１及びステップＳ０２はステップＳ１〜Ｓ４と平行して実施してもよい。ステップＳ０１及びステップＳ０２のうち少なくとも何れかをステップＳ１〜Ｓ４と平行して実施することにより、工事期間を短縮することができる。
【００２８】
当該ＲＰＶの取替工事が行われる前の定期検査期間中に、ステップＳ０１，ステップＳ０２及びステップＳ５を実施しても良い。炉内構造物の交換作業を二度（当該取替工事及び前回の定期検査）に分けて実施することができる。これにより、当該取替工事期間を短縮することができ、長期間の原子炉停止を回避することができる。また、当該ＲＰＶの取替工事が行われる前の原子炉運転中に、ステップＳ０１，ステップＳ０２及びステップＳ５を実施しても良い。これにより、当該工事期間を短縮することができる。
【００２９】
ステップ５の後ステップＳ６で、図１０に示すように、原子炉建屋３内に使用済み燃料プールを防護する鋼製の防護壁４３を原子炉ウェル内に設置する。防護壁４３はコンクリート製でもよい。防護壁４３は、転倒を防止するために防護壁支持材４３ａにより支持され、その内面には、緩衝材４３ｂ及び複数のガイド４４を有する。ガイド４４は、ローラ４４ｂ及びローラ４４ｂを支持するガイドブラケット４４ａから構成される。ガイドブラケット４４ａの長さ（防護壁４３から内側に突き出た高さ）は、図示しないが調整可能になっている。これにより、放射線遮蔽体２１に覆われたＲＰＶを搬出する場合において、ローラ４４ｂを放射線遮蔽体２１の外面に接触させてガイドすることができ、さらに、放射線遮蔽体を付ける必要のない新ＲＰＶを搬入する場合においても、ローラ４４ｂを新ＲＰＶの外面に接触させてガイドすることができる。
【００３０】
次に、ステップＳ７で、搬出されるＲＰＶからの放射線を遮蔽する放射線遮蔽体２１を原子炉建屋内に搬入し、ＲＳＷ９の上端に設置する（図１１参照）。放射線遮蔽体２１は、放射化されたＲＰＶ１からの放射線を遮蔽する。放射線遮蔽体２１が鉄製の場合、厚さが１５０〜２００ｍｍ、重量が４００〜５００トンとなる。放射性遮蔽体２１は内径がＲＳＷ９の内径とほぼ等しく、外径がＲＳＷ９の外形よりも若干小さい構造物とする。放射線遮蔽体２１をＲＳＷ９の上端に設置する手順を以下に説明する。つり上げ装置５０により放射線遮蔽体２１を原子炉建屋３外の地上から梁４０の上方につり上げる。その後、放射線遮蔽体２１をつっているジャッキ式つり上げ機１０１を、梁４０上を走行装置５８により仮開口部１７上方まで移動させる。放射線遮蔽体２１は、つり上げ装置５０により下降され、仮開口部１７から防護壁４３内を通って、ＲＳＷ９上に仮置きされる。放射線遮蔽体２１は、防護壁内ではガイド４４により案内される。放射線遮蔽体２１を仮開口部１７からＲＳＷ９上に設置する際は、走行装置５８をピン１１４によって梁４０に固定する。
【００３１】
ここで、つり上げ機１０１は走行装置５８を複数有し、架台５７と走行装置５８との接続部には、高さ位置調整装置５８ａ及び測定装置５８ｂが取り付けられている（図１１（ｂ）参照）。前述のように高さ位置調整装置５８ａ及び測定装置５８ｂを用いることにより、つり上げ機１０１から梁４０に加わる荷重を分散することができる。
【００３２】
次に、ステップＳ８で、ＲＰＶ１を放射線遮蔽体２１とともにつり上げて原子炉建屋３より搬出する。ＲＰＶ１及び放射線遮蔽体２１を原子炉建屋３から搬出する手順について説明する（図１２参照）。まず、ＲＳＷ上端に設置した放射線遮蔽体２１に取り付けられているつり上げ装置５０の吊具５９を外す。次に、吊具５９を更に下げ、ＲＰＶ１のフランジ１ｂに取り付ける。その後、つり上げ装置５０により吊具５９を引き上げることによりＲＰＶを引き上げ、放射線遮蔽体２１頂部に取り付けられた複数のビーム２１ａにＲＰＶのフランジ１ｂを当接させる。即ち、図１２（ｂ）に示すように、放射線遮蔽体２１上端の各ビーム２１ａがフランジ１ｂに引っかけられる。従って、ＲＰＶ１を更につり上げることにより、放射性遮蔽体２１も上方に引き上げられる。
【００３３】
ここで、ＲＰＶ１及び放射線遮蔽体２１を搬出する際に、つり上げる途中でＲＰＶ１が原子炉ウェル５内に落下したとしても、ＲＰＶ１は放射線遮蔽体２１と一緒に落下する。ここで、放射線遮蔽体２１は、防護壁４３内を落下し、ＲＰＶ１とは前述のように当接しているだけであるから、ＲＳＷ９の上に着座する。また、ＲＰＶ１は、ＲＳＷ９内を通って、ペデスタル８上に着座する。着座したＲＰＶ１は、ＲＳＷ９によって使用済燃料プール６側に倒れることが防止される。このように、ＲＰＶ１がつり上げ途中で落下した場合においても、防護壁４３を設置することにより、落下したＲＰＶ１が使用済燃料プール６に損傷を与えることを防ぐことができる。
【００３４】
次に、ＲＰＶ１の底部に設けられた制御棒駆動機構６０の下端が原子炉建屋３の上面よりも高い位置となるまで、ＲＰＶ１及び放射線遮蔽体２１をつり上げ装置５０によりつり上げる。その後、シャッター１８を閉じて、仮開口部を封鎖する。
【００３５】
次に、ピン１１４を外し、走行装置５８を用いてつり上げ機１０１を、梁４０上を移動させ、ＲＰＶつり降ろし位置４９の上方の位置とする。その後、つり上げ装置５０により、ＲＰＶ１及び放射線遮蔽体２１をＲＰＶつり降ろし位置４９までつり降ろし、原子炉建屋外へのＲＰＶ１の搬出作業を終了する。このＲＰＶは、地中に設けられた保管庫（図示せず）に保管される。
【００３６】
次に、ステップＳ９で、新ＲＰＶ１１８を原子炉建屋３内に搬入し、ペデスタル１０上に設置する。前述の新ＲＰＶ１１８の搬入は、遮蔽体が無いことを除けば、ＲＰＶ１の搬出作業の逆の手順により行う。まず、新ＲＰＶ１１８をつり降ろし位置４９まで運ぶ。次いで、吊具５９を新ＲＰＶ１１８に接続し、つり上げ装置５０により新ＲＰＶ１１８をつり上げ、新ＰＲＶ１１８をつり上げ機１０１内に格納する。その後、つり上げ機１０１を、走行装置５８を用いて梁４０上を移動させることにより、新ＲＰＶ１１８を仮開口部１７上方まで移動させる。その後、シャッター１８を開く。次いで、防護壁４３のガイドブラケット４４ａの位置を、新ＲＰＶ１１８をガイドする位置とする。つり上げ装置５０により、新ＲＰＶ１１８を仮開口部１７，防護壁４３，ＲＳＷ９の各内側を通して、ペデスタル１０上に着座させる。その後、新ＲＰＶ１１８を、ＲＰＶ１の場合と同様にペデスタル１０に固定する。ＲＰＶ１の搬出時と同様に、仮に、新ＰＲＶ１１８を原子炉建屋３へ搬入する際に何らかの原因で新ＲＰＶ１１８が原子炉ウェル内に落下した場合でも、新ＲＰＶ１１８は、防護壁４３及びガイド４４によりＲＳＷ９内を通って、ペデスタル１０上に着座する。従って、新ＲＰＶ１１８が使用済燃料プール６側に倒れることを防止でき、新ＲＰＶ１１８による使用済燃料プール６への損傷を防ぐことができる。
【００３７】
次に、ステップＳ１０で、防護壁４３及び支持材４３ａを撤去し、原子炉建屋３外に搬出する。防護壁４３及び支持材４３ａの撤去は、設置と逆の手順で行うので、説明を省略する。ステップＳ１１で、仮開口部１７を閉鎖する。即ち、ステップＳ５において開口部の形成の際に撤去した撤去屋根を保管場所から運び、撤去時と逆の手順で仮開口部１７に設置する。撤去屋根と原子炉屋根との接合部をあて板，ボルト締め及びコンクリート注入等により復旧する。なお、本実施例では撤去した屋根を再利用したが、仮開口部に新たな屋根を設けてもよい。
【００３８】
次に、ステップＳ０３で、つり上げ機１０１を撤去する。撤去方法は、ステップＳ０２と逆の手順で行うので、説明を省略する。次に、ステップＳ０４で架構９９を解体する。撤去方法は、ステップＳ０１の逆の手順で行うので、説明を省略する。ステップＳ１２で新ＲＰＶに接続する配管を復旧し、ステップＳ１３で使用済み燃料プールの燃料を炉心に装荷する。以上により、ＲＰＶ取替作業が終了する。その後、原子炉を起動する。
【００３９】
ステップＳ０３及びステップＳ０４を、ステップＳ１２〜１４と平行して実施してもよい。また、ステップＳ０３及びステップＳ０４を、ステップＳ１４の後、原子炉が運転を再開してから行ってもよい。ステップＳ０３及びステップＳ０４のうち少なくとも何れかを、ステップＳ１２〜１４と平行して実施する又は原子炉の運転再開後に実施することにより、原子炉停止期間を短縮することができる。これにより、原子力プラントの運転率を向上させることができる。
【００４０】
また、原子炉建屋３屋根と梁４０との間に、高さ位置調整装置１３ａ及び測定装置１３ｂを有する支柱４２を複数設置してもよい（図１３）。前述のように高さ位置調整装置５８ａ及び測定装置５８ｂを用いることにより、つり上げ機１０１から梁４０に加わる荷重を原子炉建屋３屋根に分散して掛けることができる。
【００４１】
架構９９は図１４のように設置することもできる。図５と異なる点は、
▲１▼ビーム４２ｂにより支柱４２を支え、ビーム４２ｂは原子炉付属棟３ｂとの間に複数の支柱４２ｃ（高さ位置調整装置１３ａ及び測定装置１３ｂを有する）を有する。
▲２▼支柱４２を、スタッドボルト等により原子炉棟３ａ外壁に接合する。
▲３▼ジャッキ式昇降支柱４１から伸びた梁４０を分岐させることにより、原子炉ウェルを挟んでジャッキ式昇降支柱４１の反対側の原子炉建屋側を避けて支柱４２を設置する。
の３点である。
【００４２】
▲１▼により、ビーム１３ａを用いることにより、支柱４２に加わる垂直荷重を原子炉付属棟３ｂの柱及び壁に分散させることができる。
【００４３】
▲２▼により、スタッドボルトを介して支柱４２に加わる水平荷重を原子炉建屋３の外壁に分散させることができる。
【００４４】
▲３▼により、原子炉ウェルを挟んでジャッキ式昇降支柱４１の反対側の原子炉建屋側に支柱が設置できない場合でも、架構を設置することができる。
【００４５】
ここで、上記▲１▼〜▲３▼は独立して効果を得ることができ、必ずしも全てを同時に満たす必要はない。
【００４６】
本実施例によれば、原子炉建屋上に設置された梁の上をＲＰＶが移動することにより、クレーンを用いてＲＰＶを移動させる場合に比べ、ＲＰＶの揺れを小さくすることができる。従って、ＲＰＶの計画外の移動の可能性を極めて小さくすることができ、安全性を向上させることができる。つり上げ装置５０を用いてＲＰＶをつり上げることにより、クレーンを用いてＲＰＶをつり上げる場合に比べ、ワイヤの切断（ロッドの破断）可能性，揚重機の転倒の可能性及びＲＰＶの揺れを小さくすることができる。従って、ＲＰＶの計画外の移動の可能性を極めて小さくすることができ、安全性を向上させることができる。ＲＰＶの搬出／搬入において、原子炉建屋３の真上から見たときに原子炉ウェル５とジャッキ式昇降支柱４１との間に燃料プールが存在しないように、梁４０，ジャッキ式昇降支柱４１及び支柱４２を配置ことにより、搬出／搬入されるＲＰＶの軌道が使用済み燃料プール６の上を通過しないようにすることができる。従って、仮に、何らかの原因でＲＰＶが計画外の移動をした場合であっても、ＲＰＶと燃料集合体との接触を回避することができ、安全性を向上することができる。
【００４７】
また、原子炉付属棟３ｂに支柱を設置することにより、原子炉建屋に他の建屋が隣接し、支柱設置場所の確保が困難なプラントでも、架構を設置することができる。
【００４８】
上記第１実施例では、原子炉付属棟３ｂに支柱を設置したが、他の既設建屋（例えば、タービン建屋）に設置してもよい。この場合でも、ＲＰＶの搬出／搬入に際し、安全性を向上させることができ、さらに、支柱設置場所の確保が困難なプラントでも、架構を設置することができる。また、上記第１実施例では、支柱の一部を原子炉建屋（原子炉付属棟３ｂ）に設置したが、全ての支柱を原子炉建屋に設置してもよい。この場合でも同様に、ＲＰＶの搬出／搬入に際し、安全性を向上させることができ、さらに、支柱設置場所の確保が困難なプラントでも、架構を設置することができる。
【００４９】
（実施例２）
次に、つり上げ機をのせる梁４０をワイヤ３９等を用いて支持する実施例について説明する。本実施例は、ステップＳ０１以外は実施例１と同じでなのでステップ０１以外については説明を省略する。また、ステップ０１において実施例１と異なる点のみを図１３を用いて説明する。
【００５０】
原子炉建屋３の辺３ｆや辺３ｇ側にタービン建屋３ｘや他の構築物が隣接しており、辺３ｆや辺３ｇ側に支柱４２を設置できない場合についての本実施例を以下に説明する。原子炉建屋３の辺３ｄ及び辺３ｅの地上に支柱４２を立て、梁３９を渡す。ジャッキ式昇降支柱４１に接続した梁４０は、梁３９と交差させ、つり上げ機１０１が仮開口１７の上方に設置可能となる全長及び位置とする。さらに、ジャッキ式昇降支柱４１上に支柱３５を立て、梁４０端部３８，支柱３５の頂部及び地上に設置した巻あげ機（水平に設けた円筒状の胴を回転し、胴に巻いたロープまたは鎖の一端に重量物を掛けて揚げ下ろしする機械をいう。）３７を支点にしてワイヤ３６を設置する。巻あげ機３７でワイヤの張力を調整することにより、梁４０端部３８を支持する。以上の方法により、仮開口部１７上方につり上げ機の設置を可能とする架構９９を設置する。
【００５１】
本実施例によれば、原子炉建屋３にタービン建屋３ｘや他の構築物が隣接している場合でも、原子炉建屋３やタービン建屋上に支柱を立てることなく架構を設置できる。これにより、原子炉建屋やタービン建屋等の補強を不用とすることができ、大型機器の取替工事期間を短縮することができる。
【００５２】
また、梁４０をワイヤ３９等を用いて支持することにより、支柱４２に必要とされる強度を減少することができる。
【００５３】
さらに、本実施例によれば、原子炉建屋上に設置された架構上をＲＰＶが移動することにより、クレーンを用いてＲＰＶを移動させる場合に比べ、ＲＰＶの揺れを小さくすることができる。従って、ＲＰＶの計画外の移動の可能性を極めて小さくすることができ、安全性を向上させることができる。つり上げ装置を用いてＲＰＶをつり上げることにより、クレーンを用いてＲＰＶをつり上げる場合に比べ、ワイヤの切断（ロッドの破断）可能性，揚重機の転倒の可能性及びＲＰＶの揺れを小さくすることができる。従って、ＲＰＶの計画外の移動の可能性を極めて小さくすることができ、安全性を向上させることができる。ＲＰＶの搬出／搬入において、原子炉建屋３の真上から見たときに原子炉ウェル５とジャッキ式昇降支柱４１との間に燃料プールが存在しないように、梁４０，ジャッキ式昇降支柱４１及び支柱４２を配置することにより、搬出／搬入されるＲＰＶの軌道が使用済み燃料プール６の上を通過しないようにすることができる。従って、仮に、何らかの原因でＲＰＶが計画外の移動をした場合であっても、ＲＰＶと燃料集合体との接触を回避することができ、安全性を向上することができる。
【００５４】
上記第２実施例では、全ての支柱を地上に立てたが、少なくとも一つの支柱を原子炉建屋上やタービン建屋上等の既設建屋上に設置してもよい。この場合でも、ワイヤを使用しない場合に比べ、原子炉建屋やタービン建屋等の補強強度を減らすことができ、大型機器の取替工事期間を短縮することができる。
【００５５】
上記各実施例では、大型構造物の取替工事をＲＰＶの取替作業として説明したが、例えばシュラウド等の炉内構造物の取替作業に適用しても、同様の効果を得ることができる。
【００５６】
上記各実施例では、大型構造物の取替工事を沸騰水型原子力プラントに適用したが、加圧水型原子力プラントに適用しても、同様の効果を得ることができる。
【００５７】
上記各実施例では、ＲＰＶの搬出に際し、放射線遮蔽体２１を原子炉建屋外から搬入し、ＲＰＶ及び該放射線遮蔽体を一体として搬出した。しかし、ＲＰＶ１を除染等することにより放射線遮蔽体２１を用いる必要がなくなった場合は、放射線遮蔽体２１を用いる必要はない。この場合でも、本発明の目的を達成することができる。
【００５８】
上記各実施例で用いた「つり上げ機」とは、つり部材及びつり部材を保持する複数の保持機構を有し、これらの保持機構を交互に開閉し、複数の保持機構の間の距離を動力（例えば油圧）を用いて伸縮させることにより、つり部材を介して荷のつり上げ又は、つりさげ等を行うことを目的とした機械装置をいう。上記各実施例では、つり部材としてロッド５３を用いたが、ワイヤロープ，ＰＣ鋼より線，つり鋼帯（テンションプレート）及び鋼棒（テンションロッド）等を用いても、上記各実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、ＲＰＶの搬出／搬入に際して、計画軌道上を確実に移動させることができるため、安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施例である構造物の取扱方法、具体的には原子炉建屋内の大型構造物取替方法の作業手順を示すフローチャート。
【図２】原子炉建屋の概略縦断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ視図。
【図４】原子炉棟上部の拡大図。
【図５】架構の取り付け状態を示す原子炉建屋の斜視図。
【図６】図５のＢ部詳細図。
【図７】ジャッキ式つり上げ機の構成を示し、（ａ）はジャッキ式つり上げ機の側面図、（ｂ）はロッドの拡大斜視図、（ｃ）はジャッキの拡大図、（ｄ）はロッドを上方に引き上げる手順を示す図。
【図８】ジャッキ式昇降装置及びジャッキ式昇降支柱を示す図。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は図８のＧ部詳細図で構台を上昇させる手順を示す図、（ｂ）は図９（ａ）のＪ−Ｊ断面図。
【図１０】防護壁の構造を示し、（ａ）は防護壁を原子炉ウェル内に設置した状況を示す図、（ｂ）は図１０（ａ）のＣ部詳細図。
【図１１】（ａ）は放射線遮蔽体をＲＳＷ上部に設置する手順を示す説明図であり、（ｂ）は図１１（ａ）のＥ部詳細図。
【図１２】（ａ）はＲＰＶをつり上げることによりＲＰＶとビームとを当接させる状態を示す図、（ｂ）は図１２（ａ）のＤ−Ｄ視図。
【図１３】つり上げ機から梁に掛かる荷重を原子炉建屋屋根に分散して掛ける方法を示す図。
【図１４】原子炉棟及び原子炉付属棟により梁を支持している状態を示す原子炉建屋の斜視図。
【図１５】（ａ）はワイヤにより架構を支持している状態を示す図、（ｂ）は図１５（ａ）のＥ−Ｅ視図。
【符号の説明】
１…原子炉圧力容器、３…原子炉建屋、３ａ…原子炉棟、３ｂ…原子炉付属棟、３ｘ…タービン建屋、５…原子炉ウェル、６…使用済み燃料プール、７…機器プール、１１…燃料、１７…仮開口部、３５，４２…支柱、３６…ワイヤ、４０…梁、４１…ジャッキ式昇降支柱、５０…ジャッキ式つり上げ装置、１０１…ジャッキ式つり上げ機、１１８…新原子炉圧力容器。
【出願人】 【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
【住所又は居所】東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地
【識別番号】０００００５４５２
【氏名又は名称】日立プラント建設株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区内神田１丁目１番１４号
【出願日】 平成１４年１０月２４日（２００２．１０．２４）
【代理人】 【識別番号】１０００７５０９６
【弁理士】
【氏名又は名称】作田　康夫
【公開番号】 特開２００４−１４４５８５（Ｐ２００４−１４４５８５Ａ）
【公開日】 平成１６年５月２０日（２００４．５．２０）
【出願番号】 特願２００２−３０９１０６（Ｐ２００２−３０９１０６）