２、３号機海水配管トレンチ止水・閉塞工事の進捗状況について

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ひろきやすこ
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1 2 3 号機海水配管トレンチ止水閉塞工事の進捗状況について平成 26 年 12 月 2 日東京電力株式会社

2 トンネルCンネルA1. 海水配管トレンチ止水閉塞工事の進捗状況進捗状況図立坑 B 立坑 A N 閉塞済トンネルAトンネル B 2 号機海水配管トレンチ立坑 C 立坑 D 立坑 B 開削ダクト立坑 A トンネル B ト: 閉塞充填箇所 3 号機海水配管トレンチ立坑 C トンネルC2 号機タービン建屋 3 号機タービン建屋立坑 D ケーブルトレイ配管建屋接続部止水箇所凍結管充填孔ペントハウタービ: 止水予定箇所ン建屋O..+10m 汚染水の量 :2 号機約 5,000t 3 号機約 6,000t スO..+7.4m 滞留水水位 O ~3.1m O m O m 立坑水移送トンネル部汚染水 O m 凡例 : 充填範囲立坑約 70m 進捗状況 ( 平成 26 年 11 月 27 日現在 ) 2 号機トンネル部閉塞充填中 (11/25~) 2 号機海水配管トレンチ断面図 ( 模式図 ) 3 号機立坑 A 9/4 削孔完了立坑 D 削孔作業中 1

3 2.1 2 号機立坑 A 間詰め充填実績 N A 平面図 K2 B 2 号 T/B : 凍結管 : 測温管 : 充填孔 T9 S7 T10 T11 T12 T13 T14 T15 S8 T16 K5 S3 S4 S5 S6 K1 T1 S1 T2 T3 T4 T5 T6 T7S2 K6 T8 K4 K3 A 断面図急結性可塑性急結可塑性グラウト O+3.8m 可塑性グラウト O-0.6m K5 K6 11 月 1 日 10 月 31 日 10 月 24 日 10 月 22 日 S6 11 月 2 日 K4 S2 11 月 1 日 10 月 30 日 10 月 23 日 10 月 21 日 10 月 20 日 10 月 29 日 O+3.5m O+2.5m O+1.5m O+0.5m O-0.5m 水中不分離コンクS2 リートB 5,710 急結性可塑性グラウト可塑性グラウト A-A 断面 T/B ケーブルトレイ打設手順確認試験 10 月 15 日 ~10 月 16 日パッカー未設置部 T/B パッカー間充填 10 月 20 日 ~10 月 24 日水中不分離コンクリート B-B 断面ケーブルトレイ部充填 10 月 29 日 ~11 月 2 日 2

4 2.2 2 号機開削ダクト間詰め充填実績平面図新規充填孔の削孔 B : 凍結管 : 測温管 : 充填孔 2 新規充填孔からパッカー上部間詰め 11 月 5 日 ~11 月 6 日 N A 2 K3 K1 S10 S11 S14 S15 S12 S13 T27 T28 T29 T30 T33 T31 T32 T34 T25 T26 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T17 T18 B 立坑 D 側 A T/B 側断面図 O+1.85m A-A 断面 S10 800mm φ500 K1 S11 11/5,6 10/16,17 S11 S12 S13 K3 S14 11/6 1000mm 600mm φ500 10/21~24 S14 φ750 S15 急結性可塑性グラウト O+3.1m O+2.7m 水位変動幅 1 ダクト A A-A 断面ダクト B 急結性可塑性グラウト B-B 断面 1 K1 K3 孔からの間詰め充填 10 月 16 日 ~10 月 24 日 3

5 2.3 間詰め実施による温度変化 (2 号機立孔 A) 間詰完了 (11 月 6 日 ) 後氷を投入していないにも関わらず全体的に温度は低下傾向特にこれまで氷を投入しても温度下がらなかった S2-2 において温度が 0 以下に低下し全ての測点で 0 以下となり間詰めの効果があったと考えられる ( グラフ赤丸 ) しかしながら揚水試験において建屋とトレンチの水位差を付けたところ一部測点で温度が上昇水中不分離コンクリート打設可塑性グラウト打設急結性可塑性グラウト 2 号立坑 A 間詰完了急結性可塑性急結可塑性グラウト O+3.8m 可塑性グラウト O-0.6m 揚水試験実施 K5 K6 11 月 1 日 10 月 31 日 10 月 24 日 10 月 22 日 3 S6 11 月 2 日 K4 S2 11 月 1 日 10 月 30 日 10 月 23 日 10 月 21 日 10 月 20 日 10 月 29 日 O+3.5m O+2.5m O+1.5m O+0.5m O-0.5m 水中不分離コンクS2 リート10 温度 ( ) 立坑水位 (O..+m) S2-2 O..+2.5m S2-3 O..+1.5m S2-4 O..+0.5m S2-5 O..-0.5m S6-2 O..+2.5m S6-3 O..+1.5m S6-4 O..+0.5m S6-5 O..-0.5m 2 号立坑水位 /20 10/27 11/3 11/10 11/

6 3.2 号機揚水試験結果 11 月 17 日に立坑 C のポンプを稼働し平均流量約 35m 3 /h で 6 時間トレンチ側の水をプロセス主建屋に移送その結果立坑 C の水位は O m から O..+2.8m 以下に低下ポンプの稼働により建屋と立坑 C で約 20cm の水位差を確保出来ることを確認しかしながら移送停止後立坑の水位は上昇に転じ試験期間中平均で約 20m 3 /h 程度 1 のトレンチへの流入を確認なお水位差がつくほど流量は増加する傾向水位 (O+mm) 3,100 3,050 3,000 2,950 2,900 2,850 2,800 2,750 2,700 2,650 2,600 2,550 2,500 2,450 2,400 2,350 2,300 揚水試験開始 9:39 立坑 C ポンプ停止 15:22 2 号 T/B 建屋 2 号立坑 C 2,250 11/16 18:00 11/17 0:00 11/17 6:00 11/17 12:00 11/17 18:00 11/18 0:00 11/18 6:00 11/18 12:00 2 1: 建屋と立坑の水位差によって量は変化 2: 立坑 C のは手ばかりのにより約 6cm の測定誤差が生じていることが確認されたことから試験終了平衡状態におけるタービン建屋と立坑 C の水位はほぼ同じと推定 5

7 4. 水位変動結果を踏まえた閉塞工事の考え方間詰め充填により一定の効果は上げたものの依然として建屋とトレンチ間において完全な止水が確認できていないことから, 滞留水が存在する状態でトレンチ本体の充填閉塞を実施する閉塞にあたっては最下部にあり海側に向かっているトンネル部を優先して閉塞したうえで各立坑の閉塞を行うトンネル部の閉塞は地下水位より低い位置にあるトンネル天井部に充填孔を開けた場合に水圧により汚染した滞留水が漏えいする可能性を考慮し立坑に充填孔を設けて閉塞材料をトンネル部に流動させて充填する閉塞材料については水中でも分離せず, 長距離流動が可能で, かつ充填性の高い材料を使用する施工手順としては立坑の水位が実施計画に定める運転上の制限である O..+3.5m を上回ることを回避するため可能な限りトレンチ側の水位を下げて充填することを基本とする 6

8 5. 閉塞工事の施工中の水位管理揚水試験によって得られた事実は以下の通りタービン建屋水位が高い位置 ( 約 O..+3.0m) にあってもトレンチ側水位を O..+2.8m まで低下可能一方でタービン建屋とトレンチの水位差がつくと一部の測温管の温度が上昇し止水壁の凍結状況が変化上記試験結果を踏まえ運転上の制限である O..+3.5m を超えないように下記の通りの施工サイクル及び水位管理を行う 1 充填開始前までにトレンチの水位を O..+2.8m 以下まで低下させる 2 充填中 (7:00~13:00) はトレンチ水位を監視 (30 分毎 ) し O..+3.0m を超えた場合トレンチ移送ポンプを起動させトレンチ水位の低下を図る 3 引き続き水位が上昇する場合管理水位 :O m に達した場合は即時充填を中断する 4 打設終了後次の日の打設開始前までにトレンチの水位を再び O..+2.8m 以下に下げる 5 充填期間中は止水壁の凍結状況の変化を抑制するためにタービン建屋とトレンチの水位差が大きくならないように制御する初期の充填計画充填開始初期は充填量を下記の通り抑制しながら計画の確認を行うなど慎重を期して行う開始日 2~4 日目 5 日目以降上限水位 O..+3.5m 管理水位 O m 充填孔充填量 80m 3 150m 3 210m 3 水位上昇時のポケットポンプ打設開始時トレンチ水位を O..+2.8m 以下とする 7

6.1 閉塞材料の特性セメントフライアッシュおよび水中不分離混和剤などの配合調整により,

80m 以上流動し流動先における材料の性状が変わらないことを確認一般的なコンクリートと異なり, 骨材

セルフレベリング ) 打ち上がっていく 1 流動性材料の流動先端 2 水中不分離性トレミー打設 :

9 6.1 閉塞材料の特性セメントフライアッシュおよび水中不分離混和剤などの配合調整により, 高い水中不分離性と流動性を有する材料を開発水中長距離流動試験により最低 12 時間は流動性を保持し 80m 以上流動し流動先における材料の性状が変わらないことを確認一般的なコンクリートと異なり, 骨材 ( 砂砂利 ) を使用せず, 支障物があっても小さな隙間から材料が流れ込み充填されるトレミー打設で水中に打設し流動中の勾配は約 0.5%(1/200) 程度で, 先端が壁に到達した後は材料表面が 2 時間程度で水平となって ( セルフレベリング ) 打ち上がっていく 1 流動性材料の流動先端 2 水中不分離性トレミー打設 : 材料分離させないための打設方法で材料投入する配管の先端が閉塞材料中にあるように調整しながら閉塞材料を投入していく工法閉塞材料投入 3 充填性 86m 先のケーブルの隙間や配管の周辺などにも密実に充填される 8

10 6.2 水中長距離流動試験の概要水中長距離流動試験は同じ100mの水槽で2 回に分けて実施 ( 上下で各 0.5mの高さ ) 1 層目は分離することなく長距離流動するか否か確認することを主目的として実施途中に支障物はなく到達 (86m) 後に支障物並びに砕石 ( の砕石を考慮 ) を配置 2 層目は水槽全長に障害物を設置し水槽頂部には上蓋を掛けトンネル天端立坑についても考慮投入側立坑充填口到達立坑下り区間 (10m) 水平区間 (62m) 上り区間 (10m) オーバーフロー 0.9m 充填 1/300 上蓋 1/300 2 層目 1m 0.5m 配管等の支障物は 1 層目打設後に設置砕石 1 層目 1 層目 0.5m 86m 支障物 2m 10m < 試験条件 > 1 層目 2 層目実施日 H H 水槽延長 100m 86m 寸法支障物高さ 0.5m 幅 1.0m 配管ケーフルトレイ (86m~90m) 砕石層 (88m~98m) 高さ 0.5m( 水平区間 ) 幅 1.0m 配管ケーフルトレイ ( 全線 ) 水槽注入速度 100~150 リットル / 分 125 リットル / 分試験装置全景 9

11 6.3 流動性の確認結果 (1 層目 ) トレミー打設により閉塞材料は材料分離することなく 86mの距離を流動充填することを確認閉塞材料は端部に到達した後は材料表面が水平を保ったまま打ち上がることを確認閉塞材料は長距離流動後も流動性が維持され圧縮強度の顕著な低下も見られなかった : 経過時間流動状況 :12 0: :59 1:54 30 砕石層 2:15 (20 2:55 cm ) 凡例 4: :45 充填材高さ (cm) 填材高さ配管ケーブルトレイ充0 0m 10m 20m 30m 40m 流動距離 (m) 60m 70m 80m 90m 100m 水槽の状況充填口の状況 80mm x 80mm の供試体が約 380mm x 360mm まで広がるフロー試験圧縮強度試験結果採取位置圧縮強度 σ7 ( 水中流動 ) (N/mm 2 ) 1m m m

12 6.4 充填性の確認結果 (2 層目 ) 下り勾配区間においても頂版まで充填されることを確認したただし充填口から近い区間の頂版には一部気泡の存在 ( 深さ数 mm) が確認された ( 写真 1) これは主に練り混ぜ時に取り込まれた空気( 練り混ぜ体積の約 1%) の一部が気泡となって現れたと考えられ水みちになるような連続性はない流動方向に対して頂版が上り勾配区間は頂版付近も密実に充填された ( 写真 2) 水槽全長にわたり支障物 ( 配管ケーブルトレイ ) が敷設している状況下で 86m を流動しかつ支障物周辺も密実に充填できることを確認した ( 写真 3) 投入側立坑充填口到達立坑下り勾配区間 (10m) 水平区間 (62m) 上り勾配区間 (10m) 越流 0.9m 充填 1/300 上蓋 1/300 2 層目 0.5m 1 層目 1 層目 0.5m 写真 1 写真 2 写真 3 支障物周辺をはつり撤去 0cm 10cm ケーブルの間にも密実に充填 11

6.5 閉塞材料への巻き込み率長距離流動試験 (2 層目,10 月 10 日実施 ) での供試体採取供試体 1 : 練り混ぜ直後, 気中でモールド ( 高さ100mm 内径 50mm 3 本 )

上層で3 個ずつ採取充填口 2 層目 ( 高さ 0.5m)10/10 実施塩ビ管上層 (150mm, 3 試料 ) ( 材料上面から約 3cm 除外 ) 約 0.4m 1 層目 ( 高さ 0.

1の水分量 (kg/m 3 ) W2: 供試体 2の水分量 (kg/m 3 ) 塩ビ管上蓋の位置中層 (150mm, 3 試料 ) ( 上蓋レベルより下 ) 下層 (150mm, 3 試料 ) (

13 6.5 閉塞材料への巻き込み率長距離流動試験 (2 層目,10 月 10 日実施 ) での供試体採取供試体 1 : 練り混ぜ直後, 気中でモールド ( 高さ100mm 内径 50mm 3 本 ) に充填供試体 2 :85m 流動後, 塩ビ管 ( 長さ900mm 内径 100mm) を静かに挿入し, 打設 5 日後に塩ビ管ごと取り出す供試体 ( 高さ50mm 内径 100mm ) を下層, 中層, 上層で3 個ずつ採取充填口 2 層目 ( 高さ 0.5m)10/10 実施塩ビ管上層 (150mm, 3 試料 ) ( 材料上面から約 3cm 除外 ) 約 0.4m 1 層目 ( 高さ 0.5m)9/8 実施実験距離 :86m 巻き込み率の定義算出方法 : 供試体 1と供試体 2の水分量の差から算出巻き込み率 = 閉塞材 1m 3 当たりの巻き込み水量 =W2-W1 W1: 供試体 1の水分量 (kg/m 3 ) W2: 供試体 2の水分量 (kg/m 3 ) 塩ビ管上蓋の位置中層 (150mm, 3 試料 ) ( 上蓋レベルより下 ) 下層 (150mm, 3 試料 ) ( 下から約 3cm 除外 ) 供試体 2 の採取位置 ( 深さ ) 0.04 巻き込み率 % 0.02 巻き込み率の算定結果 1.1% 1.0% ~3% 程度 0.00 下中上層層 m 層巻き込み率

14 トン7.1 トンネル閉塞の施工手順充填孔ポンプ設置孔の削孔の設置一部の孔の削孔はトンネル A 天井部充填までに実施トンネルB C 一般部充填数回にわけて水抜きと充填を繰り返しトンネルの中下部を一般部とするトンネルA 一般部充填数回にわけて水抜きと充填を繰り返し N トンネルAトンネル B 2 号機海水配管トレンチ立坑 A 立坑 C ネルC立坑 D 立坑開削トンネル A 天井部充填 2 号機タービン建屋ダクトトンネル B C 天井部充填 N 平面図立坑 A 立坑 D 開削ダクトの充填立坑 C 立坑 D C の充填トンネル B トンネル C 開削ダクトトンネル A 今後海水配管トレンチ内の配管の残水については状況を考慮し検討していく立坑 A 鳥瞰図 ( 概略 ) 13

15 7.2 充填手順 ( トンネル B C 一般部の充填 ) 1 トンネル B,C の一般部については隔壁の扉が南側から北側に向けて開放されていることを確認したため充填孔 C- 南より管の筒先を底盤既打設面から約 10cm 上に設置し閉塞材料を投入 (1 日あたり充填量は約 200m 3 ) 2 以下 1 を繰り返し数日かけて天井手前までの充填を実施充填中は観測管 C- 北, 南 D- 北, 南において充填高さを管理 ( 水平に打ち上がっていることや打設量と高さの関係を確認また観測管 B- 南において材料の到達状況を確認 ) N 高さ管理トンネル B 立坑 C 充填高さ管理トンネル C 高さ管理立坑 D 図に記載の充填孔観測孔ポンプは設置が完了しているもの図中の各充填孔観測孔ポンプにおいて枠で囲まれているものは本ステップにおいて使用するもの平面図立坑 A 充填孔 B- 南観測孔 B- 南充填孔 C- 北, 南観測孔 C- 北, 南既設充填孔 D- 北, 南観測孔 D- 北, 南立坑 D 立坑 C 開削ダクトトレンチ水位 66m 61m トンネルA トンネルB 既設ポンプ 56m トンネルC 1/300 1/300 1/300 77m 充填中 1,2 2 号機海水配管トレンチ概略断面展開図 ) 14

16 7.3 充填手順 ( トンネル A 一般部の充填 ) N 高さ管理 1 充填孔 A より管の筒先を底盤既打設面から約 10cm 上に設置し閉塞材料を投入 (1 日あたり充填量は約 200m 3 ) 2 以下 1 を繰り返し数日かけて天井手前までの充填を実施充填中は観測孔 A において充填高さを管理 ( また観測孔 B- 西において材料の到達状況を確認 ) 図に記載の充填孔観測孔ポンプは設置が完了しているもの図中の各充填孔観測孔ポンプにおいて枠で囲まれているものは本ステップにおいて使用するもの立坑 A 充填高さ管理トンネル A 平面図平面図充填孔 A 観測孔 A 立坑 A 充填孔 B- 西観測孔 B- 西充填孔 B- 南観測孔 B- 南充填孔 C- 北, 南観測孔 C- 北, 南既設充填孔 D- 北, 南観測孔 D- 北, 南立坑 D 立坑 C 開削ダクト 1, 2 既設ポンプトレンチ水位 66m 61m 56m トンネルB トンネルA トンネルC 1/300 1/300 1/300 77m 充填中充填済み 2 号機海水配管トレンチ概略断面展開図 ) 15

17 7.4 充填手順 ( トンネル A 天井部の充填 ) N 高さ管理 1 充填孔 A より投入管の筒先を既打設面から約 10cm 上に設置し閉塞材料を投入 (1 日で閉塞完了 ) 充填中は観測孔 A において充填高さを管理 ( また観測孔 B- 西において材料の到達状況を確認 ) トンネル A 図に記載の充填孔観測孔ポンプは設置が完了しているもの図中の各充填孔観測孔ポンプにおいて枠で囲まれているものは本ステップにおいて使用するもの立坑 A 充填高さ管理充填孔 A 観測孔 A 1 立坑 A 仮設ポンプ充填孔 B- 西観測孔 B- 西充填孔 B- 南観測孔 B- 南仮設ポンプ充填孔 C- 北, 南観測孔 C- 北, 南既設ポンプ 66m 61m 56m トンネルB トンネルA トンネルC 1/300 1/300 1/300 立坑 C 既設トレンチ水位立坑 D 平面図充填孔 D- 北, 南観測孔 D- 北, 南平面図仮設ポンプ 77m 開削ダクト充填中充填済み 2 号機海水配管トレンチ概略断面展開図 ) 16

18 7.5 充填手順 ( トンネル B,C 天井部の充填 ) 1 充填孔 C- 北より管の筒先を既打設面から約 10cm 上に設置し閉塞材料を投入充填中は観測孔 C- 北 D- 北において充填高さを管理 ( また観測孔 B- 南において材料の到達状況を確認 ) 2 充填孔 C- 南より管の筒先を既打設面から約 10cm 上に設置し閉塞材料を投入充填中は観測孔 C- 南 D- 南において充填高さを管理 N 高さ管理トンネル B トンネル C 高さ管理立坑 C 充填高さ管理立坑 D 図に記載の充填孔観測孔ポンプは設置が完了しているもの図中の各充填孔観測孔ポンプにおいて枠で囲まれているものは本ステップにおいて使用するもの充填孔 A 観測孔 A 立坑 A 仮設ポンプ充填孔 B- 西観測孔 B- 西充填孔 B- 南観測孔 B- 南仮設ポンプ充填孔 C- 北, 南観測孔 C- 北, 南 66m 61m 56m トンネルB トンネルA 1,2 トンネルC 1/300 1/300 1/300 立坑 C 既設トレンチ水位既設ポンプ立坑 D 平面図充填孔 D- 北, 南観測孔 D- 北, 南仮設ポンプ開削ダクト 77m 充填中充填済み 2 号機海水配管トレンチ概略断面展開図 ) 17

19 7.6 充填手順 ( 各立坑, 開削ダクト部の充填 ) 1 立坑 A,D のポンプにより水を抜き立坑 A,D 及び開削ダクトを閉塞管の筒先を既打設面から約 10cm 上に設置し閉塞材料を投入充填中は観測孔 A D- 南北において充填高さを管理充填に際し, ポンプ充填孔を引き上げる 2 下部の砕石層は, ポンプにより水を抜き閉塞同様に立坑 C も閉塞充填中は観測孔 B C- 南北において充填高さを管理充填に際し, ポンプ充填孔を引き上げる N 充填高さ管理充填高さ管理立坑 A 立坑 C 充填高さ管理充填高さ管理立坑 D 図に記載の充填孔観測孔ポンプは設置が完了しているもの図中の各充填孔観測孔ポンプにおいて枠で囲まれているものは本ステップにおいて使用するもの充填孔 A 観測孔 A 立坑 A 仮設ポンプ充填孔 B- 西観測孔 B- 西充填孔 B- 南観測孔 B- 南仮設ポンプ充填孔 C- 北, 南観測孔 C- 北, 南立坑 C 平面図平面図充填孔 D- 北, 南観測孔 D- 北, 南立坑 D 開削ダクト仮設ポンプ 1 開削ダクト m 61m 56m トンネルB トンネルA トンネルC 1/300 1/300 1/ m 充填中充填済み 2 号機海水配管トレンチ概略断面展開図 ) 18

20 7.7 閉塞充填状況トンネル部の閉塞を 11 月 25 日より開始充填材投入管立坑 C 付近充填作業状況 11/25~12/1 まで約 950m 3 打設 19

21 8. トレンチ閉塞のスケジュール 10 月 11 月 12 月上中下 1 月 2 月 3 月 2 号立坑 A 間詰め充填手順確認試験 2 号機立坑 A 2 号立坑 A 準備工 (K4 拡径 ) 2 号立坑 A 間詰め充填工号機開削ダクト 2 号立坑 A 間詰め充填工 3 2 号開削ダクト間詰め充填工 1 2 号開削ダクト間詰め充填工 2 2 号機間詰め効果の確認トレンチへの流入状況確認水移送 2 号機トレンチ本体トンネル部充填立坑部充填 3 号機トレンチ本体トンネル部充填立坑部充填 3 号機については止水予定箇所 ( 建屋 - トレンチ接続部 ) における連通性を確認しその結果に基づき今後の進め方を判断する 20

福島第一原子力発電所における高濃度の放射性物質を含むたまり水の貯蔵及び処理の状況について（第276 報）

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