JP2007240363A - Nuclear reactor containment vessel - Google Patents

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哲也 豊田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To materialize a nuclear reactor containment vessel made of both-side steel plate/concrete by employing a structure in which tensile force transmitted to concrete is reduced to within a structural design allowance even if a temperature difference increases between an inside steel plate and the concrete, thereby achieving work period shortening and cost reduction for the containment vessel. <P>SOLUTION: In this nuclear reactor containment vessel 1 made of both-side steel plate/concrete, the concrete 12 is placed between steel plates 10 and 11 disposed inside and outside, and shear connectors 13 are attached to surfaces 10a and 11a of the steel plates 10 and 11 on the concrete 12 side. A carbon fiber layer 14 is provided on the surface 10a of the inside steel plate 10 on the concrete 12 side. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、鋼板コンクリート造の原子炉格納容器に関する。   The present invention relates to a steel container concrete reactor containment vessel.

原子力発電所等の原子炉施設において、安全上最も重要なものの１つに原子炉格納容器がある。この原子炉格納容器は、炉心を収容する原子炉容器や蒸気発生器等を収容する容器であって、万一の際には、放射性物質の流出を防ぐ最終障壁となるものである。したがって、原子炉格納容器は、気密性・耐圧性に優れた鋼鉄又は鉄筋コンクリート造で構築される場合が多い（例えば、特許文献１参照。）。   In reactor facilities such as nuclear power plants, one of the most important safety items is a reactor containment vessel. This reactor containment vessel is a vessel containing a reactor vessel, a steam generator, or the like that contains a core, and serves as a final barrier to prevent the outflow of radioactive materials in the event of an emergency. Therefore, the reactor containment vessel is often constructed of steel or reinforced concrete having excellent airtightness and pressure resistance (see, for example, Patent Document 1).

近年、原子炉格納容器建設の工期短縮とコスト削減を図るべく、原子炉格納容器を鋼板コンクリート構造で構築する技術が提案されている。この鋼板コンクリート構造には、内外側に配置された鋼板の間にコンクリートが打設されてなる両側鋼板コンクリート構造、つまり、コンクリートを鋼板で挟んだサンドイッチ構造のものがある。また、鋼板コンクリート構造の原子炉格納容器では、鋼板とコンクリートとの結合のため、鋼板の内側面（コンクリート側の面）に、コンクリートに定着する複数のスタッド等が突設されている（例えば、特許文献２参照。）。   In recent years, a technique for constructing a reactor containment vessel with a steel plate concrete structure has been proposed in order to reduce the construction period and cost of the reactor containment vessel construction. As this steel plate concrete structure, there is a double-sided steel plate concrete structure in which concrete is placed between steel plates arranged inside and outside, that is, a sandwich structure in which concrete is sandwiched between steel plates. Moreover, in the reactor containment vessel having a steel plate concrete structure, a plurality of studs or the like fixed to the concrete are projected on the inner side surface (concrete side surface) of the steel plate for bonding the steel plate and concrete (for example, (See Patent Document 2).

一方、製鉄用溶炉や金属溶解・精錬炉等の炉を、高耐用性断熱材で形成する技術が提案されている。この高耐用性断熱材は、炭素繊維等の無機質断熱ファイバーの表面に耐火セラミックスが溶射皮膜された構成からなる（例えば、特許文献３参照。）。
特開平６−９４８７９号公報 特開２０００−３３８２８４号公報 特開２００１−３２８８８６号公報 On the other hand, a technique for forming a furnace such as an iron-making furnace or a metal melting / smelting furnace with a highly durable heat insulating material has been proposed. This highly durable heat insulating material has a structure in which a refractory ceramic is thermally sprayed on the surface of an inorganic heat insulating fiber such as carbon fiber (see, for example, Patent Document 3).
Japanese Patent Laid-Open No. 6-94879 JP 2000-338284 A JP 2001-328886 A

しかしながら、上記した従来の両側鋼板コンクリート構造の原子炉格納容器では、内側の鋼板とコンクリートとの温度差が大きくなったとき、コンクリートに大きな引張力（スラスト力）が作用するという問題が存在する。例えば、万一の事故が発生したとき、原子炉格納容器の内部の温度が急上昇する初期の段階で、内側鋼板のみが温度上昇してコンクリートとの温度差が大きくなり、上記した問題が生じる虞がある。内側鋼板とコンクリートとの温度差が大きくなると、双方の熱膨張量に差が生じ、鋼板の熱膨張による引張力がスタッドを介してコンクリートに伝達される。このコンクリートに伝達された引張力は、鋼板間のコンクリートにクラックを発生させる等の不具合の要因となるため、この引張力を解消しなければ両側鋼板コンクリート構造の原子炉格納容器を実現することができない。   However, in the above-described conventional reactor containment vessel having a steel plate concrete structure on both sides, there is a problem that a large tensile force (thrust force) acts on the concrete when the temperature difference between the inner steel plate and the concrete increases. For example, in the unlikely event that an accident occurs, at the initial stage when the temperature inside the reactor containment vessel suddenly rises, only the inner steel plate will rise in temperature, and the temperature difference from concrete may increase, causing the above-mentioned problems. There is. When the temperature difference between the inner steel plate and the concrete increases, a difference occurs in the amount of thermal expansion between the two, and the tensile force due to the thermal expansion of the steel plate is transmitted to the concrete via the stud. The tensile force transmitted to the concrete causes a problem such as cracks in the concrete between the steel plates. Therefore, if this tensile force is not eliminated, a reactor containment vessel with a steel plate concrete structure on both sides can be realized. Can not.

また、上記した従来の高耐用性断熱材で原子炉格納容器を形成すると、原子炉格納容器の気密性・耐圧性を十分に確保することができないという問題が生じる。   In addition, when the reactor containment vessel is formed of the above-described conventional high durability heat insulating material, there arises a problem that the airtightness and pressure resistance of the reactor containment vessel cannot be sufficiently ensured.

本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、原子炉格納容器の気密性・耐圧性を十分に確保しつつ、内側の鋼板とコンクリートとの温度差が大きくなった場合にも、コンクリートに伝達される引張力が構造設計上の許容範囲まで低減される構成にすることで、両側鋼板コンクリート造の原子炉格納容器を実現し、これによって、原子炉格納容器の工期短縮およびコスト削減を図ることを目的としている。   The present invention takes the above-mentioned conventional problems into consideration, and also ensures sufficient airtightness and pressure resistance of the reactor containment vessel, while the temperature difference between the inner steel plate and the concrete becomes large. By adopting a structure in which the tensile force transmitted to the concrete is reduced to an allowable range in structural design, a reactor containment vessel made of double-sided steel concrete is realized, thereby shortening the construction period and cost of the reactor containment vessel The purpose is to reduce.

請求項１記載の発明は、内外側に配置された鋼板の間にコンクリートが打設され、前記鋼板の前記コンクリート側の面にシアコネクタが付設されてなる両側鋼板コンクリート構造の原子炉格納容器において、内側の鋼板の前記コンクリート側の面に炭素繊維層が設けられていることを特徴としている。   The invention according to claim 1 is a reactor containment vessel having a steel plate concrete structure on both sides, in which concrete is placed between steel plates arranged on the inner and outer sides, and a shear connector is attached to a surface of the steel plate on the concrete side. A carbon fiber layer is provided on the concrete-side surface of the inner steel plate.

このような特徴により、炭素繊維の熱膨張率は鋼板の熱膨張率と比べて小さいため、内側の鋼板に設けられた炭素繊維層が当該内側の鋼板の熱膨張を拘束する。これにより、内側の鋼板とコンクリートとの温度差が大きくなった場合にも、内側の鋼板の熱膨張が低減され、内側の鋼板からシアコネクタを介してコンクリートに伝達される引張力が、構造設計上、許容可能な範囲まで低減される。   Due to such characteristics, the thermal expansion coefficient of the carbon fiber is smaller than the thermal expansion coefficient of the steel sheet, so the carbon fiber layer provided on the inner steel sheet restrains the thermal expansion of the inner steel sheet. As a result, even when the temperature difference between the inner steel plate and concrete increases, the thermal expansion of the inner steel plate is reduced, and the tensile force transmitted from the inner steel plate to the concrete via the shear connector is structurally designed. Furthermore, it is reduced to an acceptable range.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の原子炉格納容器において、前記炭素繊維層は、前記シアコネクタを通すための孔が開けられたシート状の炭素繊維材が前記内側の鋼板の前記コンクリート側の面に貼着された構成からなることを特徴としている。   The invention according to claim 2 is the reactor containment vessel according to claim 1, wherein the carbon fiber layer is a sheet-like carbon fiber material in which a hole for passing the shear connector is formed, and the inner steel plate It is characterized by comprising a structure adhered to the concrete side surface.

このような特徴により、シート状の炭素繊維材を内側鋼板のコンクリート側の面に貼着させるだけで、シアコネクタが付設された内側鋼板の面に炭素繊維層が設けられるため、炭素繊維層の施工が簡単である。   With such a feature, the carbon fiber layer is provided on the surface of the inner steel plate to which the shear connector is attached only by attaching the sheet-like carbon fiber material to the concrete side surface of the inner steel plate. Easy to install.

請求項３記載の発明は、請求項１記載の原子炉格納容器において、前記炭素繊維層は、複数の帯状の炭素繊維材が前記内側の鋼板の前記コンクリート側の面に前記シアコネクタを避けるように格子状にそれぞれ貼着された構成からなることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the containment vessel according to the first aspect, the carbon fiber layer is configured such that a plurality of strip-shaped carbon fiber materials avoid the shear connector on the concrete-side surface of the inner steel plate. It is characterized by comprising a structure adhered to each other in a grid pattern.

このような特徴により、帯状の炭素繊維材を内側鋼板のコンクリート側の面に格子状に貼着させるだけで、シアコネクタが付設された内側鋼板の面に炭素繊維層が設けられるため、炭素繊維層の施工が簡単である。   With such a feature, the carbon fiber layer is provided on the surface of the inner steel plate provided with the shear connector by simply attaching the band-like carbon fiber material to the concrete side surface of the inner steel plate in a grid pattern. The construction of the layer is simple.

本発明に係る原子炉格納容器によれば、容器内側の鋼板とコンクリートとの温度差が大きくなった場合にも、内側の鋼板に設けられた炭素繊維層が当該内側の鋼板の熱膨張を拘束するため、内側の鋼板からシアコネクタを介してコンクリートに伝達される引張力が、構造設計上の許容可能な範囲まで低減される。これによって、両側鋼板コンクリート造の原子炉格納容器を実現し、原子炉格納容器の工期短縮およびコスト削減を図ることができる。   According to the reactor containment vessel according to the present invention, even when the temperature difference between the steel plate inside the vessel and the concrete becomes large, the carbon fiber layer provided on the inner steel plate restrains the thermal expansion of the inner steel plate. Therefore, the tensile force transmitted from the inner steel plate to the concrete via the shear connector is reduced to an allowable range in the structural design. Thereby, a reactor containment vessel made of double-sided steel concrete can be realized, and the construction period and cost of the reactor containment vessel can be shortened.

以下、本発明に係る原子炉格納容器の第１，第２の実施の形態について、図面に基いて説明する。   Hereinafter, first and second embodiments of a reactor containment vessel according to the present invention will be described with reference to the drawings.

［第１の実施の形態］
まず、本発明に係る原子炉格納容器の第１の実施の形態について説明する。 [First Embodiment]
First, a first embodiment of a reactor containment vessel according to the present invention will be described.

図１は本発明の第１の実施の形態を説明するための断面図であり、本発明に係る原子炉格納容器１を備えた原子炉施設の図である。
図１に示すように、原子炉格納容器１は、図示せぬ原子炉容器や蒸気発生器等の原子炉の主要な機器を収容する容器であり、その周りは鉄筋コンクリート造の建屋２で覆われている。原子炉格納容器１は、鉄筋コンクリート構造の底盤１ａ上に円筒形状の胴部１ｂが建てられ、この胴部１ｂの上端に円盤形状の上部１ｃが被せられた構成からなる中空構造物である。 FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a first embodiment of the present invention, and is a view of a nuclear reactor facility provided with a reactor containment vessel 1 according to the present invention.
As shown in FIG. 1, a nuclear reactor containment vessel 1 is a vessel that accommodates main equipment of a nuclear reactor such as a nuclear reactor vessel and a steam generator (not shown), and its periphery is covered with a reinforced concrete building 2. ing. The reactor containment vessel 1 is a hollow structure having a configuration in which a cylindrical body portion 1b is built on a bottom plate 1a of a reinforced concrete structure, and a disk-shaped upper portion 1c is covered on the upper end of the body portion 1b.

図２は原子炉格納容器１の胴部１ｂや上部１ｃの断面図であって、具体的には図１に示すＡ部の拡大断面図である。なお、図２において、原子炉格納容器１の左側の空間が原子炉格納容器１の内部であり、原子炉格納容器１の右側の空間が原子炉格納容器１の外部である。
図２に示すように、原子炉格納容器１の胴部１ｂ及び上部１ｃは、周壁内外側に配置された鋼板１０，１１の間にコンクリート１２が打設されてなる、つまり、コンクリート１２の両側面に鋼板１０，１１がそれぞれ被覆されてなる両側鋼板コンクリート構造の容器である。鋼板１０，１１は、複数枚の図示せぬ鋼板片を吊り鐘状に組み立てて形成されるものである。また、上記コンクリート１２は、無筋コンクリートであってもよく、或いは、鉄筋コンクリートやプレストレストコンクリート等であってもよい。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the trunk portion 1b and the upper portion 1c of the reactor containment vessel 1, and is specifically an enlarged cross-sectional view of a portion A shown in FIG. In FIG. 2, the space on the left side of the reactor containment vessel 1 is inside the reactor containment vessel 1, and the space on the right side of the reactor containment vessel 1 is outside the reactor containment vessel 1.
As shown in FIG. 2, the trunk portion 1 b and the upper portion 1 c of the reactor containment vessel 1 are formed by placing concrete 12 between steel plates 10 and 11 disposed on the inner and outer sides of the peripheral wall, that is, both sides of the concrete 12. This is a double-sided steel plate concrete container having steel plates 10 and 11 coated on the surfaces. The steel plates 10 and 11 are formed by assembling a plurality of unshown steel plate pieces into a hanging bell shape. The concrete 12 may be unreinforced concrete, or may be reinforced concrete or prestressed concrete.

内外側の鋼板１０，１１のコンクリート１２側の面（以下、内面１０ａ，１１ａと記す。）には、シアコネクタとして複数のスタッド１３…がそれぞれ付設されている。スタッド１３…は、鋼板１０，１１の内面１０ａ，１１ａにスタッド溶接により突設された頭付きのスタッドボルトであり、コンクリート１２中にそれぞれ定着され、鋼板１０，１１とコンクリート１２とのずれ止めとなる。また、複数のスタッド１３…は、互いに所定間隔をあけて配設されており、例えば、後述する図３に示すように２方向（縦横方向）に等間隔に配設されている。   A plurality of studs 13 are attached as shear connectors to the surface of the inner and outer steel plates 10, 11 on the concrete 12 side (hereinafter referred to as inner surfaces 10a, 11a). The studs 13 are stud bolts with heads protruding from the inner surfaces 10a and 11a of the steel plates 10 and 11 by stud welding, and are fixed in the concrete 12 to prevent the steel plates 10 and 11 and the concrete 12 from slipping. Become. Further, the plurality of studs 13 are arranged at predetermined intervals from each other. For example, as shown in FIG. 3 to be described later, the studs 13 are arranged at equal intervals in two directions (vertical and horizontal directions).

また、内側の鋼板１０の内面１０ａには、炭素繊維層１４が設けられている。この炭素繊維層１４は、内側の鋼板１０の内面１０ａを被覆する被膜層であり、内側の鋼板１０の内面１０ａ全体に設けられている。   A carbon fiber layer 14 is provided on the inner surface 10 a of the inner steel plate 10. The carbon fiber layer 14 is a coating layer that covers the inner surface 10 a of the inner steel plate 10, and is provided on the entire inner surface 10 a of the inner steel plate 10.

図３は第１の実施の形態における炭素繊維層１４の構成を表す平面図である。図２，図３に示すように、炭素繊維層１４は、シート状の炭素繊維材１５を耐熱エポキシ樹脂系の図示せぬ接着剤を介してす内側の鋼板１０の内面１０ａに貼着させた構成からなる。炭素繊維材１５は、炭素繊維を２方向に並べて織ったシート状の部材であり、複数のスタッド１３…をそれぞれ通すための円形の孔１５ａ…がそれぞれ形成されている。勿論、これら複数の孔１５ａ…は円形に限らず、例えば矩形であってもよい。   FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the carbon fiber layer 14 in the first embodiment. As shown in FIGS. 2 and 3, the carbon fiber layer 14 has the sheet-like carbon fiber material 15 attached to the inner surface 10 a of the inner steel plate 10 through a heat-resistant epoxy resin adhesive (not shown). Consists of configuration. The carbon fiber material 15 is a sheet-like member in which carbon fibers are arranged and woven in two directions, and circular holes 15a are formed through which a plurality of studs 13 are respectively passed. Of course, the plurality of holes 15a are not limited to a circle but may be a rectangle, for example.

次に上記した構成からなる原子炉格納容器１の施工方法について説明する。   Next, the construction method of the reactor containment vessel 1 having the above-described configuration will be described.

まず、原子炉格納容器１及び建屋２の基礎構造（底盤１ａ）を形成する工程を行う。具体的には、底盤１ａが構築される箇所の地盤を掘削し、そこに底盤１ａの鉄筋を配筋してコンクリート打設を行う。   First, the process of forming the basic structure (bottom board 1a) of the reactor containment vessel 1 and the building 2 is performed. Specifically, the ground of the place where the bottom board 1a is constructed is excavated, and the reinforcing bars of the bottom board 1a are arranged there to perform concrete placement.

次に、形成された底盤１ａの上に原子炉格納容器１の胴部１ｂ及び上部１ｃを建てる工程を行う。
具体的には、まず、内外側の鋼板１０，１１を構成する図示せぬ鋼板片を現場の図示せぬ組立ヤードに搬入する。このとき、鋼板片には予め工場等でスタッド１３…を付設させておく。なお、上記した組立ヤードで、複数のスタッド１３…を鋼板１０の内面１０ａにそれぞれ付設させてもよい。
次に、当該組立ヤードにおいて上記鋼板片を組み立てて内側の鋼板１０を形成し、形成された内側の鋼板１０を底盤１ａ上に設置する。このとき、内側の鋼板１０の内面１０ａに接着剤を介して炭素繊維材１５を貼着して炭素繊維層１４を形成する。なお、工場等で予め炭素繊維材１５を内側の鋼板１０の内面１０ａに貼着させておいてもよい。
次に、組立ヤードにおいて上記鋼板片を組み立てて外側の鋼板１１を形成し、形成された外側の鋼板１１を底盤１ａ上に設置する。このとき、外側の鋼板１１は、内側の鋼板１０に被せるように設置させるとともに、内側の鋼板１０との間にコンクリート１２の厚さ寸法に相当する間隔をあけて配置させる。
次に、外側の鋼板１１に形成された図示せぬ打設口から内外側の鋼板１０，１１の中にコンクリート１２を打設する。このコンクリート１２が硬化して原子炉格納容器１の胴部１ｂ及び上部１ｃが形成される。 Next, the process of building the trunk | drum 1b and the upper part 1c of the reactor containment vessel 1 on the formed bottom base 1a is performed.
Specifically, first, unillustrated steel plate pieces constituting the inner and outer steel plates 10 and 11 are carried into an unillustrated assembly yard on site. At this time, studs 13 are previously attached to the steel plate pieces at a factory or the like. In the above assembly yard, a plurality of studs 13 may be attached to the inner surface 10a of the steel plate 10, respectively.
Next, the steel plate pieces are assembled in the assembly yard to form the inner steel plate 10, and the formed inner steel plate 10 is placed on the bottom board 1a. At this time, the carbon fiber material 15 is bonded to the inner surface 10a of the inner steel plate 10 via an adhesive to form the carbon fiber layer 14. In addition, you may stick the carbon fiber material 15 to the inner surface 10a of the inner steel plate 10 beforehand in a factory etc.
Next, the steel plate pieces are assembled in the assembly yard to form the outer steel plate 11, and the formed outer steel plate 11 is placed on the bottom board 1a. At this time, the outer steel plate 11 is installed so as to cover the inner steel plate 10, and is arranged with an interval corresponding to the thickness dimension of the concrete 12 between the inner steel plate 10.
Next, concrete 12 is poured into the inner and outer steel plates 10 and 11 from a not-shown casting port formed in the outer steel plate 11. The concrete 12 is hardened to form the trunk portion 1b and the upper portion 1c of the reactor containment vessel 1.

なお、コンクリート１２が鉄筋コンクリート造である場合は、内側の鋼板１０を組み立てて炭素繊維層１４を形成した後、コンクリート１２の図示せぬ鉄筋を組み立てて、その後、外側の鋼板１１を形成する。また、コンクリート１２がプレストレストコンクリート造である場合は、内側の鋼板１０を組み立てて炭素繊維層１４を形成した後、ＰＣ鋼材やシース管を所定の位置に配設し、その後、外側の鋼板１１を形成する。   When the concrete 12 is a reinforced concrete structure, the inner steel plate 10 is assembled to form the carbon fiber layer 14, the unillustrated reinforcing bar of the concrete 12 is assembled, and then the outer steel plate 11 is formed. When the concrete 12 is a prestressed concrete structure, the inner steel plate 10 is assembled to form the carbon fiber layer 14, and then the PC steel material or the sheath tube is disposed at a predetermined position. Form.

上記した原子炉格納容器１を建てる工程と同時進行で、或いは原子炉格納容器１を建てる工程の後に、建屋２を建てる工程を行う。建屋２は、周知の工法によって建てることができ、例えば、在来工法によって建てることができる。勿論、建屋２は、在来工法以外の工法で建ててもよく、例えばプレキャスト工法等で建ててもよい。   The step of building the building 2 is performed simultaneously with the step of building the reactor containment vessel 1 or after the step of building the reactor containment vessel 1. The building 2 can be built by a well-known construction method, for example, can be built by a conventional construction method. Of course, the building 2 may be built by a method other than the conventional method, for example, by a precast method or the like.

上記した構成からなる原子炉格納容器１によれば、内側の鋼板１０の内面１０ａに炭素繊維層１４が設けられた構成となっていることにより、内側の鋼板１０に設けられた炭素繊維層１４が内側の鋼板１０の熱膨張を拘束する。このため、内側の鋼板１０とコンクリート１２との温度差が大きくなった場合にも、内側の鋼板１０の熱膨張が低減され、内側の鋼板１０からスタッド１３…を介してコンクリート１２に伝達される引張力が、構造設計上の許容可能な範囲まで低減される。これにより、両側鋼板コンクリート造の原子炉格納容器１を実現することができ、原子炉格納容器１の工期短縮およびコスト削減を図ることができる。   According to the reactor containment vessel 1 having the above-described configuration, the carbon fiber layer 14 provided on the inner steel plate 10 is provided by the configuration in which the carbon fiber layer 14 is provided on the inner surface 10 a of the inner steel plate 10. Restrains the thermal expansion of the inner steel plate 10. For this reason, even when the temperature difference between the inner steel plate 10 and the concrete 12 becomes large, the thermal expansion of the inner steel plate 10 is reduced and transmitted from the inner steel plate 10 to the concrete 12 via the studs 13. The tensile force is reduced to an acceptable range for structural design. Thereby, the reactor containment vessel 1 made of double-sided steel plate concrete can be realized, and the construction period and cost of the reactor containment vessel 1 can be shortened.

また、上記した構成からなる原子炉格納容器１によれば、スタッド１３…を通すための孔１５ａ…が開けられたシート状の炭素繊維材１５を内側の鋼板１０の内面１０ａに貼着させることで、炭素繊維層１４が設けられているため、炭素繊維層１４を簡単に施工することができる。   Further, according to the reactor containment vessel 1 having the above-described configuration, the sheet-like carbon fiber material 15 having the holes 15a through which the studs 13 are passed is adhered to the inner surface 10a of the inner steel plate 10. Since the carbon fiber layer 14 is provided, the carbon fiber layer 14 can be easily constructed.

［第２の実施の形態］
次いで、本発明に係る原子炉格納容器の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態と比較して炭素繊維層１４の構成が異なるだけであり、その他の構成については第１の実施の形態と同様である。したがって、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the reactor containment vessel according to the present invention will be described. This second embodiment is different from the first embodiment described above only in the configuration of the carbon fiber layer 14, and the other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図４は第２の実施の形態における炭素繊維層１４´の構成を表す平面図である。図３に示すように、炭素繊維層１４´は、複数の帯状の炭素繊維材１５´…が図示せぬ接着剤を介して内側の鋼板１０の内面１０ａにスタッド１３…を避けるように格子状（ラチス状）にそれぞれ貼着された構成からなる。つまり、複数の炭素繊維材１５´…は、スタッド１３…を避けるようにして一方向に延在する一方の炭素繊維材１５ａ´…と、スタッド１３…を避けるようにして一方の炭素繊維材１５ａ´…に直交する方向に延在する他方の炭素繊維材１５ｂ´…とを互いに交差させて配設されている。そして、一方の炭素繊維材１５ａ´…と他方の炭素繊維材１５ｂ´…とで囲まれた隙間（開口）１４ａ´…に、スタッド１３…がそれぞれ通された構成になっている。   FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the carbon fiber layer 14 ′ in the second embodiment. As shown in FIG. 3, the carbon fiber layer 14 ′ has a lattice shape so that a plurality of strip-like carbon fiber materials 15 ′ avoids studs 13 on the inner surface 10 a of the inner steel plate 10 through an adhesive (not shown). It consists of the structure each stuck to (lattice form). That is, the plurality of carbon fiber materials 15 ′ are made of one carbon fiber material 15 a ′ extending in one direction so as to avoid the studs 13, and one carbon fiber material 15 a so as to avoid the studs 13. The other carbon fiber material 15b 'extending in the direction orthogonal to the ...' is arranged so as to intersect with each other. The studs 13 are respectively passed through gaps (openings) 14a 'surrounded by one carbon fiber material 15a' ... and the other carbon fiber material 15b '....

上記した炭素繊維層１４´を備える原子炉格納容器１によれば、炭素繊維層１４´が内側の鋼板１０の熱膨張を拘束し、コンクリート１２に伝達される引張力が、構造設計上の許容可能な範囲まで低減され、両側鋼板コンクリート造の原子炉格納容器１を実現することができ、原子炉格納容器１の工期短縮およびコスト削減を図ることができるという第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
さらに、複数の帯状の炭素繊維材１５´を、スタッド１３…を避けるように格子状にそれぞれ貼着させることで、炭素繊維層１４´が設けられているため、炭素繊維層１４´を簡単に施工することができる。 According to the reactor containment vessel 1 provided with the carbon fiber layer 14 ′ described above, the carbon fiber layer 14 ′ constrains the thermal expansion of the inner steel plate 10, and the tensile force transmitted to the concrete 12 is allowable in structural design. Similar to the first embodiment, the reactor containment vessel 1 made of double-sided steel plate concrete can be realized, and the construction period and cost of the reactor containment vessel 1 can be shortened. There is an effect.
Furthermore, since the carbon fiber layer 14 ′ is provided by sticking a plurality of strip-like carbon fiber materials 15 ′ in a lattice shape so as to avoid the studs 13..., The carbon fiber layer 14 ′ can be easily formed. Can be constructed.

以上、本発明に係る原子炉格納容器の第１、第２の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、シート状或いは帯状の炭素繊維材１５，１５´…により、内側の鋼板１０の内面１０ａに炭素繊維層１４，１４´を形成しているが、本発明はこれに限定されず、例えば、炭素繊維を吹付けることで、内側の鋼板のコンクリート側の面に炭素繊維層を形成してもよい。   The first and second embodiments of the reactor containment vessel according to the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Is possible. For example, in the above-described embodiment, the carbon fiber layers 14 and 14 ′ are formed on the inner surface 10 a of the inner steel plate 10 by the sheet-like or belt-like carbon fiber materials 15 and 15 ′. For example, the carbon fiber layer may be formed on the concrete-side surface of the inner steel sheet by spraying carbon fibers.

また、上記した実施の形態では、接着剤を介してシート状或いは帯状の炭素繊維材１５，１５´…を内側の鋼板１０の内面１０ａに貼着させているが、本発明は、他の貼着方法によってシート状或いは帯状の炭素繊維材を内側の鋼板のコンクリート側の面に貼着させてもよく、例えば、ビスなどの機械式固定具によって貼着させてもよく、溶着により貼着させてもよい。   In the above-described embodiment, the sheet-like or belt-like carbon fiber materials 15, 15 ′, etc. are attached to the inner surface 10a of the inner steel plate 10 via an adhesive. Depending on the method of attachment, a sheet-like or belt-like carbon fiber material may be attached to the concrete-side surface of the inner steel plate, for example, it may be attached with a mechanical fixture such as a screw, or attached by welding. May be.

また、上記した実施の形態では、鋼板１０，１１の内面１０ａ，１１ａに付設されるシアコネクタとしてスタッドボルトからなるスタッド１３…を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば鉄筋材や山形鋼等の鋼材、スタッドジベル等をシアコネクタとして用いてもよく、これらを組み合わせて用いてもよい。   Moreover, in above-mentioned embodiment, although the stud 13 ... which consists of a stud bolt is used as a shear connector attached to the inner surface 10a, 11a of the steel plates 10, 11, this invention is not limited to this, For example, a steel material such as a reinforcing bar material or angle steel, a stud gibber, or the like may be used as a shear connector, or a combination thereof may be used.

また、上記した実施の形態では、原子炉格納容器１が、円筒形状の胴部１ｂの上端に円盤形状の上部１ｃが載せられた円筒形状になっているが、本発明は、上記した形状の原子炉格納容器に限定されるものではなく、例えば、円筒形状の胴部の上端に半球シェル形状の上部が載せられた形状の原子炉格納容器や、矩形箱型の原子炉格納容器、円錐型の原子炉格納容器等であってもよい。   Further, in the above-described embodiment, the reactor containment vessel 1 has a cylindrical shape in which the disk-shaped upper portion 1c is placed on the upper end of the cylindrical body portion 1b. However, the present invention has the above-described shape. It is not limited to a reactor containment vessel. For example, a reactor containment vessel having a shape in which a hemispherical shell-shaped upper part is placed on the upper end of a cylindrical body, a rectangular box reactor containment vessel, a conical type The reactor containment vessel may be used.

また、上記した実施の形態では、内外側の鋼板１０，１１はそれぞれ組立ヤードで組み立てられた後、底盤１ａ上に設置されているが、本発明は、内外側の鋼板を原子炉格納容器の底盤上で組み立ててもよい。また、上記した実施の形態では、複数の鋼板片を現場で組み立てて内外側の鋼板１０，１１が形成されているが、本発明は、工場等で予め組み立てられた鋼板を搬入してもよく、また、予め吊り鐘状に成形された鋼板を用いてもよい。さらに、本発明は、原子炉格納容器の全体又は一部をプレキャスト化して現場で組み立てるプレキャスト工法により原子炉格納容器を構築してもよい。   In the above-described embodiment, the inner and outer steel plates 10 and 11 are assembled on the bottom plate 1a after being assembled in the assembly yard. However, the present invention uses the inner and outer steel plates of the reactor containment vessel. You may assemble on the bottom board. Further, in the above-described embodiment, the inner and outer steel plates 10 and 11 are formed by assembling a plurality of steel plate pieces on site, but the present invention may carry in steel plates pre-assembled at a factory or the like. Further, a steel plate previously formed in a hanging bell shape may be used. Further, in the present invention, the reactor containment vessel may be constructed by a precast method in which all or part of the reactor containment vessel is precast and assembled on site.

その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。   In addition, in the range which does not deviate from the main point of this invention, it is possible to replace suitably the component in above-mentioned embodiment with a well-known component, and you may combine the above-mentioned modification suitably.

本発明の第１の実施の形態を説明するための原子炉格納容器を表す断面図である。It is sectional drawing showing the nuclear reactor containment vessel for demonstrating the 1st Embodiment of this invention. 図１に示すＡ部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the A section shown in FIG. 本発明の第１の実施の形態における炭素繊維層を表す平面図である。It is a top view showing the carbon fiber layer in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における炭素繊維層を表す平面図である。It is a top view showing the carbon fiber layer in the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 原子炉格納容器
１０ 鋼板（内側の鋼板）
１０ａ 内面（コンクリート側の面）
１１ 鋼板（外側の鋼板）
１１ａ 内面（コンクリート側の面）
１２ コンクリート
１３ スタッド（シアコネクタ）
１４，１４´ 炭素繊維層
１５ シート状の炭素繊維材
１５ａ 孔
１５´ 帯状の炭素繊維材 1 Reactor containment vessel 10 Steel plate (inner steel plate)
10a Inner surface (concrete side surface)
11 Steel plate (outer steel plate)
11a Inner surface (surface on the concrete side)
12 Concrete 13 Stud (Shear connector)
14, 14 'Carbon fiber layer 15 Sheet-like carbon fiber material 15a Hole 15' Band-shaped carbon fiber material

Claims (3)

内外側に配置された鋼板の間にコンクリートが打設され、前記鋼板の前記コンクリート側の面にシアコネクタが付設されてなる両側鋼板コンクリート構造の原子炉格納容器において、
内側の鋼板の前記コンクリート側の面に炭素繊維層が設けられていることを特徴とする原子炉格納容器。 In a reactor containment vessel with a steel sheet concrete structure on both sides, in which concrete is placed between steel plates arranged on the inside and outside, and a shear connector is attached to the concrete side surface of the steel plate,
A reactor containment vessel characterized in that a carbon fiber layer is provided on the concrete-side surface of an inner steel plate. 請求項１記載の原子炉格納容器において、
前記炭素繊維層は、前記シアコネクタを通すための孔が開けられたシート状の炭素繊維材が前記内側の鋼板の前記コンクリート側の面に貼着された構成からなることを特徴とする原子炉格納容器。 The reactor containment vessel according to claim 1,
The carbon fiber layer is composed of a structure in which a sheet-like carbon fiber material having a hole for passing the shear connector is attached to the concrete-side surface of the inner steel plate. Containment vessel. 請求項１記載の原子炉格納容器において、
前記炭素繊維層は、複数の帯状の炭素繊維材が前記内側の鋼板の前記コンクリート側の面に前記シアコネクタを避けるように格子状にそれぞれ貼着された構成からなることを特徴とする原子炉格納容器。 The reactor containment vessel according to claim 1,
The carbon fiber layer has a structure in which a plurality of band-like carbon fiber materials are respectively attached in a lattice shape so as to avoid the shear connectors on the concrete-side surface of the inner steel plate. Containment vessel.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011104853A (en) * 2009-11-17 2011-06-02 Taisei Plas Co Ltd Laminate of metal and carbon fiber reinforced resin and method of manufacturing the same
JP2012184998A (en) * 2011-03-04 2012-09-27 Japan Atomic Energy Agency Reactor container
CN105835466A (en) * 2016-03-23 2016-08-10 武汉大学 Nuclear radiation resistant self-healing concrete containment vessel

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