核电站低中放废物岩洞处置隧洞的制作方法

本实用新型属于放射性废物处置领域，更具体地说，本实用新型涉及一种核电站低中放废物岩洞处置隧洞。

背景技术：

针对核电站运行和退役产生的低中放固体废物，国内通常的做法是进行近地表处置。根据IAEA于2009年颁布的新的放射性废物分类标准，其建议对中放废物尤其是长寿命低中放废物要进行更大深度的处置，对比国内相关法规，可对其进行地下几十米的岩洞型处置。

岩洞处置是指在地表上山体或在地表以下几十米深度、不同地质构造和不同类型的岩洞(废矿井、现有人工洞室、专门为处置废物而挖掘的岩洞)中对低、中放固体废物进行处置，用以减缓废物中的放射性核素迁移到自然环境的进程，进而避免废物对人员产生放射性危害。

与一般的浅埋处置相比，岩洞处置占地面积小，与人类的隔离作用更好，自然屏障更强，更容易被公众所接受，是我国放射性废物处置发展的方向。处置所使用的岩洞有以下几种：专门挖掘的岩洞、废矿井、天然洞穴。挖掘洞穴可以根据废物的类型、数量和岩洞的几何结构处置各种类型和体积的废物。目前，岩洞处置场主要有巷道式、竖井式两类工程概念，其中巷道式的代表结构为隧洞，竖井式的代表结构为筒仓。目前现有的处置工程单元格近地表处置，这类处置方式占地面积大、环境监测范围大、征地困难。

有鉴于此，确有必要提供一种容积利用率高、节约工程成本的核电站低中放废物岩洞处置隧洞。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种容积利用率高、节约工程成本的核电站低中放废物岩洞处置隧洞。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种核电站低中放废物岩洞处置隧洞，其包括处置放射性水平低于2mSv/h的废物桶的第一隧洞和第二隧洞，处置放射性水平为2mSv/h-100mSv/h的废物桶的第三隧洞，以及处置放射性水平高于100mSv/h的废物桶的第四隧洞，所述第四隧洞内设有竖井，竖井内封装有高整体容器。

作为本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞的一种改进，所述第一隧洞、第二隧洞、第三隧洞和第四隧洞分别在长度方向分为多个隔间，相邻隔间之间设有隔墙，隔墙上设有废物运输通道。

作为本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞的一种改进，所述隔间的长度为40-50m。优选地，隔间的长度为40m。

作为本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞的一种改进，所述废物桶分别在第一隧洞、第二隧洞、第三隧洞和第四隧洞中的隔间内均匀多层堆码。

作为本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞的一种改进，所述第一隧洞和第二隧洞中废物桶通过叉车手工进行堆码。

作为本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞的一种改进，所述第三隧洞和第四隧洞中废物桶通过远程控制吊车进行堆码。

作为本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞的一种改进，所述相邻废物桶之间的间隙填充水泥浆，所述隔间内最下层废物桶上的水泥浆厚度为100-150mm，其余层废物桶的水泥浆厚度为50-100mm。

作为本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞的一种改进，所述隔间内堆满废物桶后灌水泥浆进行填充封闭。

相对于现有技术，本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞具有以下有益技术效果：

1)将不同放射性水平范围的废物桶分开处置，有利于提高处置洞室的容积利用率，节约工程成本。

2)本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞不需要覆盖5-7m厚的覆盖层，节省了覆盖费用。

3)岩洞处置阻滞核素迁移的缓冲区范围更大，同时，与人类的隔离作用更好，大大提高了处置场的自然安全性，对降低放射性核素泄露风险，对人类及环境安全，具有十分重要的社会意义和安全意义。

4)可有效确保处置场长期安全、可靠，且不破坏隔间的结构稳定性，有利于废物长期安全处置，有利于提高处置场的长期天然安全性，降低监测以及维护工作量，降低人员受照剂量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞进行详细说明，其中：

图1为本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞的结构示意图。

图2为图1所示核电站低中放废物岩洞处置隧洞沿A-A方向剖视示意图。

图3为图2所示核电站低中放废物岩洞处置隧洞沿B-B方向局部剖视示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

请参照图1所示，一种核电站低中放废物岩洞处置隧洞，其包括处置放射性水平低于2mSv/h的废物桶50的第一隧洞10和第二隧洞20，处置放射性水平为2mSv/h-100mSv/h的废物桶50的第三隧洞30，以及处置放射性水平高于100mSv/h的废物桶50的第四隧洞40，第四隧洞40内设有竖井60，竖井60内封装有高整体容器70。

高整体容器70的放射性水平较高，且由于其本身结构强度不够，因此，在第四隧洞40中设置竖井60，将高整体容器70放置于竖井60中，竖井60对高整体容器70起到结构承重和屏蔽隔离的作用。竖井60还包括混凝土盖62，竖井60一般在第四隧洞40中用混凝土预制而成，然后将高整体容器70吊装至竖井60中，再吊装混凝土盖62盖住竖井60。废物桶50一般有200L和400L的金属桶。

在具体实施中，第一隧洞10、第二隧洞20和第三隧洞30的尺寸为160(L)×15(W)×16.5(H)m，第四隧洞40的尺寸为160(L)×19.5(W)×16.5(H)，单位为m。本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞将不同放射性水平范围的废物桶50分开处置，有利于提高处置洞室的容积利用率，节约工程成本。现有的混合处置方式，每个隧洞都必须使用远程控制吊车进行堆码，而在本申请中低剂量率的第一隧洞10和第二隧洞20中可采用叉车手工进行堆码，高剂量率的第三隧洞30和第四隧洞40中需采用远程控制吊车。相比于现有技术，可减少远程控制吊车的数量，节约成本。

第一隧洞10、第二隧洞20、第三隧洞30和第四隧洞40分别在长度方向分为多个隔间，相邻隔间之间设有隔墙80，隔墙80上设有废物运输通道82。由于一条隧洞的长度较长，一次性将隧洞堆满废物桶50再进行远程灌浆的操作比较复杂。本申请中，将隧洞分为多个隔间，隔间的长度为40m，相邻隔间设置隔墙80，隔墙80为混凝土隔墙，隔墙80中间开设有5m×5m的废物运输通道82。废物运转车将废物桶50就近运至处置废物的一个隔间，再利用远程操作的数控吊车将废物桶50吊至指定位置堆码。

在第一隧洞10和第二隧洞20的隔间内，可采用叉车手工堆码放射性水平低于2mSv/h的废物桶50。多个废物桶50先在隔间内堆码成一层，在相邻废物桶50间隙内填充灌浆，待水泥浆硬化后，再堆码第二层，依次堆码，直至在高度方向达到最大堆码高度。隔间内最下层废物桶50上的水泥浆厚度为100mm，其余层废物桶水泥浆厚度为50mm。

在第三隧洞30的隔间内，利用远程吊车将多个放射性水平为2mSv/h-100mSv/h的废物桶50先堆码成一层，在相邻废物桶50间隙内填充灌浆，待水泥浆硬化后，再堆码第二层，依次堆码，直至在高度方向达到远程吊车的最大堆码高度。隔间内最下层废物桶50上的水泥浆厚度为100mm，其余层废物桶水泥浆厚度为50mm。

在第四隧洞40的隔间内，先利用远程吊车将高整体容器70吊装至竖井60中并用混凝土盖62封盖竖井60，然后在竖井60周围堆满一层放射性水平高于100mSv/h的废物桶50，在相邻废物桶50间隙内填充灌浆，待水泥浆硬化后，再堆码第二层，依次堆码，直至在高度方向达到远程吊车的最大堆码高度。隔间内最下层废物桶50上的水泥浆厚度为100mm，其余层废物桶水泥浆厚度为50mm。

在将一个隔间内堆码满废物桶50后，对这个隔间进行灌浆填充，回填封闭，然后进行下一个隔间的堆码，依次循环，将整个隧洞堆满废物桶50并灌浆填充后封闭。

本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞，可有效确保处置场长期安全、可靠，且不破坏隔间的结构稳定性，有利于废物长期安全处置，有利于提高处置场的长期天然安全性，降低监测以及维护工作量，降低人员受照剂量。

结合以上对本实用新型的详细描述可以看出，相对于现有技术，本实用新型至少具有以下有益技术效果：

1)岩洞处置阻滞核素迁移的缓冲区范围更大，同时，与人类的隔离作用更好，大大提高了处置场的自然安全性，对降低放射性核素泄露风险，对人类及环境安全，具有十分重要的社会意义和安全意义。

2)本实用新型核电站低中放废物岩洞处置隧洞不需要覆盖5-7m厚的覆盖层，节省了覆盖费用。

3)将不同放射性水平范围的废物桶50分开处置于不同的隧洞中，有利于提高处置洞室的容积利用率，节约工程成本。

4)可有效确保处置场长期安全、可靠，且不破坏隔间的结构稳定性，有利于废物长期安全处置，有利于提高处置场的长期天然安全性，降低监测以及维护工作量，降低人员受照剂量。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。