Evaluation of structural soundness through mock-up test during fill-up sateges for a near-surface disposal facility vault

Abstract

In Korea, nuclear power plants account for 60-70% of the total electricity production, but they do not have proper waste disposal facilities. waste disposal facilities should be designed and constructed with safety as the top priority. In order to describe the fill-up stages of a near-surface disposal facility vault, a mock-up test is performed, and its behavior during the fill-up stages is investigated. The reinforced concrete disposal vault repository is manufactured on a cast-in-place concrete foundation. 36 wasted drums are placed on the 1st floor in 6 by 6, and then the empty space is filled with grout filler. These processes are repeated up to the 5th floor, and the verticality and the joint gaps are measured for each fill-up stage. A general-purpose finite element analysis program (Midas Civil) was used to determine the position to measure verticality and joint gap. The verticality is measured using a level at 6 positions on each side wall (3 positions on the left and right sides, respectively), i.e. a total of 24 positions on the 4 side walls. The joint gaps are measured at 9 positions on each side wall (3 positions on the left, center and right sides, respectively), I.e. a total 36 positions on the 4 side walls. To measure the joint gaps, crack tips are installed on the left and right sides of every joint gap, and vernier calipers are used. The measured verticality obtained through the mock-up test was found to be ±0.1° based on the initial stage (ST0), and the result of the joint gap was up to 0.38 mm. It appears that the effect on the structure is negligible according to fill-up stages.|우리나라는 원전이 전체 전력생산량 60~70%를 차지하고 있음에도 불구하고 제대로 된 방폐물 처분시설을 보유하지 못하는 실정이다. 방폐물 처분시설은 안전성을 최우선으로 고려하여 설계와 시공되어야 한다. 표층처분시설 처분고의 채움단계를 묘사하기 위하여 목업테스트를 진행하고 채움단계에서 발생할 수 있는 구조물의 거동을 조사한다. 현장타설 콘크리트 기초 위에 철근 콘크리트 처분고를 제작한다. 처분고 안에 폐기물 드럼통을 가로 6개, 세로 6개, 총 36개로 배치한 후, 비어 있는 공간을 그라우트 채움재로 채우고 양생한다. 이 과정들을 5층까지 반복하며, 채움 단계별로 벽체의 수직도와 벽체 간 이음부의 벌어짐을 측정한다. 수직도 및 이음부 벌어짐을 측정할 위치를 결정하기 위해 범용 유한요소 해석프로그램 Midas Civil을 사용하였다. 수직도는 사이드벽체 한 개당 좌측과 우측에서 각각 3개씩 총 6개의 위치, 즉 4개의 사이드벽체에 대하여 총 24개의 위치에서 수평기를 사용하여 측정한다. 이음부 벌어짐은 사이드벽체 한 개당 좌측, 중앙, 우측의 이음부에서 각각 3개씩 총 9개의 위치, 즉 4개의 사이드벽체에 대하여 총 36개의 위치에서 균열팁을 이음부 좌우에 설치 후 버니어 캘리퍼스를 사용하여 측정한다. 목업테스트를 통해 얻은 측정된 수직도는 초기단계(ST0)를 기준으로 ±0.1° 인 것으로 나타났고, 이음부 벌어짐 결과는 최대 0.38 mm인 것으로 나타났다. 채움 단계별에 따라 구조물에 미치는 영향이 미미한 것으로 나타난다.