JP6444808B2 - 発電プラントにおける新規設備の設置方法及び発電プラント - Google Patents

Description

本発明は、原子力発電所や火力発電所等の発電プラントにおける新規設備の設置方法、及び発電プラントに関するものである。

近年、原子力発電所や火力発電所等の発電プラントは、竜巻や津波等の自然災害や、意図的な航空機衝突等の外的要因から屋外建築物を防護するための対策が求められている。例えば、特許文献１には、原子炉施設を岩地または山岳内に発見された洞窟内に設置する技術が記載されている。

また、既存の設備に対して新たに電源室、燃料タンクや監視制御室等の設備を設置する場合においても、外的要因から保護するために、これらの新規設備を地中に埋めることが求められている。

次に、図７及び図８を参照して従来の発電プラントにおける新規設備の設置方法について説明する。
図７及び図８は、従来の発電プラントにおける新規設備の設置方法を説明する説明図である。

図７Ａ及び図７Ｂに示すように、従来の発電プラント２００では、原子炉や既存電源設備等の既設建物１の周囲に、新規設備２０１が地中に設置されている。そして、従来の発電プラント２００における新規設備２０１の設置方法は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、既設建物１の周囲の地面５に、設置用縦穴２０３を掘削する。掘削作業が完了すると、設置用縦穴２０３に床及び壁コンクリートを打設する。

そして、床及び壁コンクリートの打設後、設置用縦穴２０３に重機２０９を用いて新規設備２０１を搬入し、据え付け作業を行う。新規設備２０１の据え付け作業の終了後、新規設備２０１の上部に、天井コンクリートを打設する。そして、天井コンクリートの打設後、設置用縦穴２０３の埋め戻しを行うことで、新規設備２０１が地中に設置される。

特表２０１４−５２５０３３号公報

しかしながら、図７及び図８に示す従来の設置方法では、新規設備２０１を埋設し、床及び壁コンクリートを打設するために、設置用縦穴２０３は、新規設備２０１の大きさ以上に掘削する必要があった。さらに、既設建物１の周囲には、新規設備２０１を埋設するためのスペースだけでなく、掘削工事のための資材の仮置き場、重機２０９の設置や作業用の敷地等の作業スペース２０４が必要となっていた。そのため、従来の設置方法では、既設建物１の周囲に、設置用縦穴２０３を掘削するスペースと、作業スペース２０４を確保するために広大な敷地が必要となっていた。

また、既設建物１の周囲には、緊急車両が停車するための緊急車両用の停車スペース７が設けられている。そして、停車スペース７には、道路６から緊急車両が通過するための緊急車両道路６ａが接続されている。この停車スペース７と緊急車両道路６ａは、新規設備２０１を設置する作業中も車両が通過及び停車可能に確保する必要がある。そのため、従来の設置方法では、停車スペース７や緊急車両道路６ａを避けて設置用縦穴２０３を掘削する必要があり、工事要領の作成が煩雑なものとなっていた。

また、設置用縦穴２０３の切削範囲が停車スペース７、道路６や緊急車両道路６ａに含まれる場合は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、車両が通過及び停車可能な構台２０７を設けたり、迂回路を設けたりする必要があり、工事手順が増加する要因となっていた。

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、工事スペースの削減、工事作業の簡略化を図ることができる発電プラントにおける新規設備の設置方法及び発電プラントを提供することにある。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の発電プラントにおける新規設備の設置方法は、以下（１）から（４）に示す工程を含んでいる。
（１）既存設備の周囲に設けられた斜面に設置用横穴を掘削する工程。
（２）既存設備から設置用横穴まで溝部を掘削する工程。
（３）溝部に配管及びケーブルからなる接続部材を設置し、かつ溝部を埋める工程。
（４）設置用横穴に新規設備を設置する工程。
また、溝部は、既存設備の周囲に設けられた緊急車両用の停車スペース及び緊急車両が通過する緊急車両道路を避けて形成される。

また、本発明の発電プラントは、周囲に斜面が設けられた既存設備と、新規設備と、配管又はケーブルからなる接続部材と、を備えている。新規設備は、斜面に形成された設置用横穴に設置される。接続部材は、既存設備と新規設備とを接続する。接続部材は、既存設備から設置用横穴まで掘削された溝部に配置される。また、溝部は、既存設備の周囲に設けられた緊急車両用の停車スペース及び緊急車両が通過する緊急車両道路を避けて形成され、接続部材が設置された後に埋められる。

本発明の発電プラントにおける新規設備の設置方法、及び発電プラントによれば、工事スペースの削減、工事作業の簡略化を図ることができる。

本発明の実施の形態例にかかる発電プラントの概略構成を示す図であり、図１Ａは平面図、図１Ｂは図１Ａに示すＳ−Ｓ線断面図である。 本発明の実施の形態例にかかる発電プラントにおける新規設備の設置方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態例にかかる発電プラントにおける新規設備の設置方法を示す説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる発電プラントにおける新規設備の設置方法を示す説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる発電プラントにおける新規設備の設置方法を示す説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる発電プラントにおける新規設備の設置方法を示す説明図である。 従来の発電プラントの概略構成を示す図であり、図７Ａは平面図、図７Ｂは図７Ａに示すＳ−Ｓ線断面図である。 従来の発電プラントにおける新規設備の設置方法を示す説明図である。

以下、本発明の発電プラントにおける新規設備の設置方法及び発電プラントの実施の形態例について、図１〜図６を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

１．発電プラントの構成例
まず、本発明の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかる発電プラントの構成について、図１を参照して説明する。
図１Ａ及び図１Ｂは、本例の発電プラントの概略構成を示す図である。

図１Ａ及び図１Ｂに示す本例の発電プラント１００は、例えば電子力発電所又は火力発電所である。発電プラント１００は、既設建物１と、既設建物１の周囲に配置される周辺設備２、３と、を有している。既設建物１としては、例えば、原子力発電所では、原子炉建屋や既設の電源室等が挙げられ、火力発電所では、冷却塔やタービン室等が挙げられる。また、周辺設備２、３としては、例えば、原子力発電所では、冷却水を貯蔵する貯蔵タンクや、電源室等が挙げられ、火力発電所では、貯蔵タンクや電源室等が挙げられる。この既設建物１や周辺設備２、３は、本例の既存設備の一例を構成する。

既設建物１の周囲には、道路６と、緊急車両が停車するための停車スペース７が設けられている。道路６と停車スペース７は、緊急車両道路６ａによって接続されている。そして、緊急車両道路６ａを車両が通過することにより、道路６から停車スペース７に車両がアクセス可能となっている。

一般的に、既設建物１は、山や高台９等を切り崩すことで、建設される。そのため、既設建物１の周囲には、既設建物１が設置された地面５よりも高い高台９と、斜面の一例を示す法面８が設けられている。法面８は、切土や盛土により形成された人工的な斜面である。

法面８及び高台９には、設置用横穴１１が掘削されている。設置用横穴１１には、新規設備１０が設置されている。この新規設備１０は、既設建物１や周辺設備２、３よりも新しく設置された設備である。新規設備１０としては、例えば、予備電源室、燃料タンクや制御室等のその他各種の設備が挙げられる。

また、設置用横穴１１における開口は、扉部１２が開閉可能に設けられている。扉部１２は、設置用横穴１１の開口を水密または気密的に封止している。この扉部１２は、新規設備１０が設置された設置用横穴１１の内部空間を、設置用横穴１１の外部から隔離している。

新規設備１０と既設建物１は、配管及びケーブル（以下、「接続部材」という）１３により接続されている。接続部材１３は、後述する溝部１６に設置され、地面５及び高台９の地中に埋設されている。

２．発電プラントにおける新規設備の設置方法例
次に、図１〜図６を参照して、上述した発電プラント１００における新規設備１０の設置方法例について説明する。
図２は、発電プラントにおける新規設備の設置方法を示すフローチャートである。また、図３から図６は、発電プラントにおける新規設備の設置方法を示す説明図である。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、既設建物１の周囲に設けられた法面８のうち新規設備１０を設置する設置予定箇所１０ａを設定する。設置予定箇所１０ａは、停車スペース７、緊急車両道路６ａや道路６の位置だけでなく、既設建物１と周辺設備２とを接続する地中設備２ａの位置を考慮して設定される。なお、設置予定箇所１０ａは、接続部材１３の長さを短くするために、既設建物１の近傍が好ましい。

そして、図２、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、法面８及び高台９における設置予定箇所１０ａに設置用横穴１１を掘削する（ステップＳ１１）。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、設置用横穴１１における開口は、法面８に形成される。

また、既設建物１の周囲には、重機の設置や資材の仮置き場である作業スペース１４が設けられる。設置用横穴１１は、法面８及び高台９に設けられているため、既設建物１の周囲には、十分な面積を有する作業スペース１４を確保することができる。なお、作業スペース１４は、既設建物１の周囲に限定されるものではなく、法面８や高台９の周囲に設けてもよい。その結果、既設建物１の周囲に十分なスペースを確保することが困難な場合でも、法面８や高台９に作業スペース１４を設けることで、作業性を向上させることができる。

次に、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、溝部１６を掘削する（ステップＳ１２）。溝部１６は、地面５を掘削することで、既設建物１から設置用横穴１１まで延在している。溝部１６は、停車スペース７及び緊急車両道路６ａや地中設備２ａを避けて設けられる。そのため、停車スペース７や緊急車両道路６ａに構台を設ける必要がなくなると共に、停車スペース７にアクセスするための迂回路を設ける必要がない。

また、溝部１６において道路６を横切る箇所には、構台１７が設置される。本例の構台１７は、溝部１６における道路６を横切る箇所にのみ設置されるため、図８Ａ及び図８Ｂに示す従来の設置方法における構台２０７よりも小さくすることができる。その結果、構台１７の設置規模を縮小することができ、工事作業の簡略化を図ることができると共に、仮設費用の削減も図ることができる。

次に、溝部１６に接続部材１３を設置する（ステップＳ１３）。なお、接続部材１３は、屈曲可能な配管やケーブルにより構成されている。そのため、接続部材１３が設置される溝部１６は、直線状の溝に限定されるものではなく、複数箇所に屈曲部を有する溝としてもよい。その結果、溝部１６が道路６を横切らないように、道路６を避けて形成することができる。また、溝部１６を掘削する箇所を容易に設定することができる。

次に、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、溝部１６を埋め戻し、接続部材１３を地中に埋設する（ステップＳ１４）。なお、接続部材１３における設置用横穴１１側の端部１３ａは、新規設備１０に接続するため、地上に向けて延在している。また、接続部材１３を地中に埋設することで、自然災害や、意図的な航空機衝突等の外的要因から接続部材１３を防護することができる。

溝部１６の埋め戻しが完了すると、構台１７を取り除く。このように、本例では、溝部１６を掘削し、接続部材１３を設置する期間にだけ構台１７を設置すればよい。そのため、図８Ａ及び図８Ｂに示す従来の設置方法における構台１０７に比べて、構台１７を設置する期間を短くすることができる。

また、本例では、溝部１６を一度に掘削する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、既設建物１から設置用横穴１１まで溝部１６を複数回に分けて掘削し、接続部材１３を複数回に分けて設置するようにしてもよい。これにより、構台１７が設置される期間をより短縮することができる。

次に、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、設置用横穴１１の天井、壁及び床にコンクリートを打設する。そして、設置用横穴１１に新規設備１０を搬入し、設置する（ステップＳ１５）。ここで、溝部１６の埋め戻し作業は、完了している。そのため、設置用横穴１１以外の周辺のスペースを作業スペース１４として用いることができ、既設建物１の周囲のスペースを有効に使用することができる。

さらに、構台１７上に新規設備１０を搬入及び据え付ける重機が通過することがないため、耐荷重の小さい構台１７を用いることができる。そのため、構台１７の規模が必要以上に大きくなることを防ぐことができ、仮設費用の削減も図ることができる。

なお、ステップＳ１５における新規設備１０の設置工程は、上述するステップＳ１３の溝部１６に接続部材１３を設置する工程や、ステップＳ１４の接続部材１３を地中に埋める工程と、同時に行ってもよい。あるいは、ステップＳ１５における新規設備１０の設置工程は、上述するステップＳ１３の溝部１６に接続部材１３を設置する工程や、ステップＳ１４の接続部材１３を地中に埋める工程よりも先に行ってもよい。

次に、ステップＳ１５における新規設備１０の設置工程が終了すると、設置用横穴１１の開口に、扉部１２を設置する（ステップＳ１６）。これにより、新規設備１０の設置作業が完了する。

上述したように、扉部１２は、設置用横穴１１の開口を水密及び気密的に封止している。そのため、扉部１２により、設置用横穴１１の内部空間が、設置用横穴１１の外部に対して隔離される。これにより、新規設備１０を高台９と扉部１２で覆うことができ、竜巻や津波等の自然災害や、意図的な航空機衝突等の外的要因から新規設備１０を防護することができる。

本例の新規設備１０の設置方法によれば、既設建物１の周囲の地面５を掘削するのは溝部１６だけである。そして、溝部１６は、接続部材１３が設置されると、埋め戻される。そのため、図８Ａ及び図８Ｂに示す従来の設置方法に比べて、既設建物１の周囲の地面５を掘削するスペース及び期間を削減することができる。その結果、既設建物１の周囲のスペースが狭い場合でも、作業スペース１４を確保できると共に、新規設備１０を容易に設置することができる。また、溝部１６や構台１７等の仮設設備の小規模化を図ることができ、作業費用の削減も図ることができる。

また、既設建物１や周辺設備２、３等の既存設備と、新規設備１０を離反させて配置することで、既存設備または新規設備１０のどちから一方で災害や事故が発生しても、残りの他方に被害が広がることを防ぐことができる。

なお、本例の発電プラント１００では、人工的に形成された斜面である法面８に設置用横穴１１を掘削し、新規設備１０を設置した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、既存設備の周囲に設けられた自然に形成された斜面に、に設置用横穴１１を掘削し、新規設備１０を設置してもよい。

なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

１…既設建物（既存設備）、 ２，３…周辺設備、 ２ａ…地中設備、 ５…地面、 ６…道路、 ６ａ…緊急車両道路、 ７…停車スペース、 ８…法面（斜面）、 ９…高台、 １０…新規設備、 １０ａ…設置予定箇所、 １１…設置用横穴、 １２…扉部、 １３…接続部材、 １３ａ…端部、 １４…作業スペース、 １６…溝部、 １７…構台、 １００…発電プラント

Claims (3)

1. 既存設備の周囲に設けられた斜面に設置用横穴を掘削する工程と、
   前記既存設備から前記設置用横穴まで溝部を掘削する工程と、
   前記溝部に配管及びケーブルからなる接続部材を設置し、かつ前記溝部を埋める工程と、
   前記設置用横穴に、新規設備を設置する工程と、
   を含み、
   前記溝部は、前記既存設備の周囲に設けられた緊急車両用の停車スペース及び緊急車両が通過する緊急車両道路を避けて形成される
   発電プラントにおける新規設備の設置方法。
2. 前記設置用横穴の開口には、開閉可能な扉が設置される
   請求項１に記載の発電プラントにおける新規設備の設置方法。
3. 周囲に斜面が設けられた既存設備と、
   前記斜面に形成された設置用横穴に設置される新規設備と、
   前記既存設備と前記新規設備とを接続する配管又はケーブルからなる接続部材と、を備え、
   前記接続部材は、前記既存設備から前記設置用横穴まで掘削された溝部に配置され、
   前記溝部は、前記既存設備の周囲に設けられた緊急車両用の停車スペース及び緊急車両が通過する緊急車両道路を避けて形成され、前記接続部材が設置された後に埋められる
   発電プラント。

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