JP2014055486A - 被解体構造物用の把持装置及び同把持装置を用いた把持方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】把持装置3は、被解体構造物の上縁部に挿入してその内外面を把持することが可能な凹形状の把持部を有する把持本体部と、同把持部内の左右の側壁に対峙する配置とされ、前記挿入された被解体構造物を左右方向から強く挟み付ける一対の締結ジャッキ4と、同把持部内に挟み付けた被解体構造物の所定箇所を貫通して強固に固定する穿孔型固定手段とから成り、前記各動作を制御する制御装置を備え、前記被解体構造物の把持を遠隔操作が可能に構成されている。
【選択図】図2
Description
こうした原子力発電設備の解体に当たり特に高濃度の放射線量を放出する前記原子炉遮蔽壁を解体する方法としては、高濃度の放射線量を十分に考慮した方法や装置が必要である。一般的には原子炉遮蔽壁を順次切断し、切断したブロックを把持装置により吊り上げて回収する手法が考えられている。こうした一連の作業は、作業者が大量の放射線を浴びることを防止しつつ行う必要があり、遠隔操作により効果的に行うことが必須条件とされている。
また、アスベスト等の有機物質に汚染されている虞れのある構造物の解体や、煙突などの背の高い構造物などの被解体構造物においても同様に、遠隔操作により同構造物を効果的に把持する装置及び把持方法が必要とされている。
下記の特許文献1、2には原子炉遮蔽壁やコンクリート構造物などの被解体構造物を解体する作業を遠隔操作により行う構成及び方法が開示されている。
しかし、そのために把持機能、切断機能、回収機能などの各種特殊機構を装備するべく装置の構成が複雑となり、各種機能を操作するにも熟練した技術が必要となり、作業効率が悪くコストも掛かるという問題点がある。
また、いずれの技術も被解体構造物の上部に先行して削孔作業を行うことが必須である。有機物質に汚染されている構造物の解体や、高層の構造物などの被解体構造物の解体においては、遠隔操作で行うことが前提であり、前記削孔作業を別に用意した削孔装置を用いて遠隔操作で行い、その後、更に上記特許文献1、2の装置を用意し、把持、切断、回収作業を遠隔操作で行わなければ成らず非常に面倒であり、複数の装置の組み立てや準備などその一連の作業には余計な時間とコストが掛かる。
更に、上記特許文献1、2の把持装置は、上記したように把持方法はコアブロックを単に挟み付ける又は挿入孔を押し広げる機械的な手法である。したがって、電源の喪失や、地震等の揺れにより把持機能を喪失して落下させる虞があり、安全面に問題がある。
しかし、放射化された構造物、又はアスベストなどの汚染物質に汚染された構造物においては、被曝の危険又は有機物質による被害の危険を最小限にするために、被解体構造物を囲む生体遮蔽壁を残したまま解体することが望ましく、被解体構造物の上縁部を吊り上げ状態に把持してその下方位置から順に切断して解体することが良好である。しかし、特許文献1及び2の技術ではそうした被解体構造物においては実施できない構造で汎用性が低い。
原子力発電所の放射化された原子炉遮蔽壁などの被解体構造物を切断解体するにあたり、同被解体構造物の上縁部を吊り上げ把持する装置であって、
前記把持装置は、被解体構造物の上縁部を挿入してその内外面を把持することが可能な凹形状の把持部を有する把持本体部と、同把持部内の左右の側壁に対峙する配置とされ、前記挿入された被解体構造物を左右方向から強く挟み付ける一対の締結ジャッキと、同把持部内に挟み付けた被解体構造物の所定箇所を貫通して強固に固定する穿孔型固定手段とから成り、前記各動作を制御する制御装置を備え、前記被解体構造物の把持を遠隔操作が可能に構成されていることを特徴とする。
穿孔型固定手段は、被解体構造物の一側壁面に配置される、送り出し装置を有するドリル、同ドリルの先端と連結される吊りピン、同吊りピンの先端と連結される中空部を有するドリルビットとから成る貫通部と、
被解体構造物の他側壁面に配置される、被解体構造物を貫通したドリルビットを収納するドリルビットカバー部とで構成されており、ドリルを回転させて被解体構造物の所定箇所にドリルビットを貫通させドリルビットカバー部内に収納すると、被解体構造物の前記貫通箇所に吊りピン部が挿通状態に固定され被解体構造物を固定できることを特徴とする。
把持本体部には、把持部内に被解体構造物の挿入を容易にする挿入補助手段が設けられていることを特徴とする。
請求項3に記載した挿入補助手段は、前記把持本体部が、その上面から凹形状の把持部の底面に向けて鉛直方向のスリットが設けられて把持部の底面箇所で縁切りされ、同縁切りされたスリット箇所に把持部の開口幅を左右方向へ調整可能なジャッキ部が設けられて成ることを特徴とする。
請求項3に記載した挿入補助手段は、把持本体部の上方部が蝶番構造に縁切りされており、縁切りされた把持本体部同士は、互い違いに組み合わされその中心部が把持部を扇状に開閉して開口幅を調整可能にピン接合され、同開閉状態を保持するジャッキ部が把持本体部の上部にその縁切り部を跨ぐように設けられて成ることを特徴とする。
把持装置の把持本体部には、被解体構造物の直径と同様の間隔を空けて対峙する態様で同被解体構造物を挿入する凹形状の把持部が設けられており、同把持本体部は単数又は複数を組み合わせて被解体構造物の上縁部の2箇所以上を把持する構成であることを特徴とする。
請求項1〜6に記載した被解体構造物用の把持装置の把持方法であって、
上記制御装置は、前記把持装置の凹形状の把持部内へ被解体構造物の上縁部を挿入し、把持部内に配置した締結ジャッキで、前記挿入した前記被解体構造物を左右方向から強く締め付け、締め付けた状態で穿孔型固定手段の貫通部であるドリルを回転させて、先端に連結したドリルビットを上記被解体構造物の所定箇所に貫通させ、ドリルとドリルビットの中間に連結している吊りピンが被解体構造物に挿通された状態で、貫通したドリルビットをドリルビットカバー部内へ収納して成る被解体構造物の把持を、遠隔操作により行うことを特徴とする。
本発明の把持装置は、被解体構造物の上縁部を挿入してその内外面を把持する把持部を有する把持本体部と、同把持部内の左右の側壁に前記挿入された被解体構造物を左右方向から挟み付ける一対の締結ジャッキと、同挟み付けた被解体構造物の所定箇所を貫通して強固に固定する穿孔型固定手段とから成る基本構成としている。つまり、基本的には締結ジャッキと穿孔固定手段のみの特殊機構を用いない非常に簡易な構造で、被解体構造物を強固に把持できるので非常に経済的で、作業性が良い。
また、前記各動作を制御する制御装置を備えて前記被解体構造物の把持を遠隔操作が可能に構成している。したがって、放射線やアスベスト等の汚染物質および高所作業による落下事故等の心配のないサイトから原子炉遮蔽壁やその他被解体構造物を把持できるので、その分作業員は放射線による被曝を受ける危険、或いは有機物質等による被害を受ける危険が極めて低減化され、安全作業を実施できる。
したがって、電源喪失、地震等の揺れが生じても吊りピン部が被解体構造物を挿通状態に物理的に保持しているので把持機能を喪失する虞が無く、安全性が非常に高い把持装置に寄与する。のみならず、放射線や汚染物質の汚染がある構造物の解体に適した、下方から順に切断解体する場合においても、被解体構造物の重量に十分に耐えうる把持力を発揮できるし、煙突などの背の高い構造物においても同様に実施できるため、実施分野の汎用性がすこぶる高い。
また、把持本体部は単数又は複数を組み合わせて被解体構造物の上縁部の2箇所以上を把持する構成とされているので、被解体構造物の上縁部を一気に把持でき、非常に作業効率が高い、また、大型の被解体構造物であっても、その重量に耐えうる把持力を充分に発揮できる。
前記把持装置3は、被解体構造物2の上縁部を挿入してその内外面を把持することが可能な凹形状の把持部31を有する把持本体部30と、同把持部31内の左右の側壁に対峙する配置とされ、前記挿入された被解体構造物2を左右方向から強く挟み付ける一対の締結ジャッキ4、4と、同把持部31内に挟み付けた被解体構造物2の所定箇所を貫通して強固に固定する穿孔型固定手段5とから成り、前記各動作を制御する制御装置を備え、前記被解体構造物の把持を遠隔操作が可能に構成されている。
被解体構造物2の外壁位置に配置される、被解体構造物2を貫通したドリルビット52を収納するドリルビットカバー部53とで構成されており、ドリル50を回転させて被解体構造物2の所定箇所にドリルビット52を貫通させドリルビットカバー部53内に収納すると、被解体構造物2の前記貫通箇所に吊りピン部51が挿通状態に固定して被解体構造物2を固定する。
図1は、切断解体するに当たり吊り上げ把持する対象物である被解体構造物2の一例として、大規模原子力発電所における原子炉圧力容器から燃料棒を取り出し、更に原子炉圧力容器も排除した後に、生体遮蔽壁1に囲まれた、筒状をなす放射化された原子炉遮蔽壁2を示し、把持装置3により原子炉遮蔽壁2の上縁部を吊り上げ支持する一例を概念的に示した。本発明は上記吊り上げ把持を効果的に行う把持装置3である。図示例は、生体遮蔽壁1の上部(頭部)を遮蔽するウェルプラグは既に撤去している。
因みに、上記の如く吊り上げ把持を行い、被解体構造物2を例えば下方位置から切断解体して、解体部分を別サイトへ移動させることが行われる。勿論、同様の把持手法を用いて、把持した被解体構造物2上方位置から切断解体することも行えるが、本実施例においては前者を前提に説明を行う。
上記のように被解体構造物2は、本実施例では原子炉遮蔽壁2と称して説明するが、本発明の把持装置及び把持装置を用いた把持方法は、他の構造物においても、特にアスベストなど有機物質による被害を受ける虞のある煙突などの構造物においても同様の装置及び方法で実施される。
前記原子炉遮蔽壁2の大きさは大小様々であるが、例えば外径が8mで、壁厚は60〜80cm程度のスケールとされている。上記原子炉遮蔽壁2の上縁部を把持する把持装置3は、原子炉遮蔽壁2の上縁部を挿入してその内外面を把持することが可能な凹形状の把持部31を有する把持本体部30と、同把持部31内の左右の側壁に対峙する配置とされ、前記挿入された原子炉遮蔽壁2を左右方向から強く挟み付ける一対の締結ジャッキ4と、同把持部31内に挟み付けた原子炉遮蔽壁2の所定箇所を貫通して強固に固定する穿孔型固定手段5とから成る構成とされている。
また、把持本体部30の上部には吊り用環材32が設けられている、更に、詳細に図示することは省略したが、前記原子炉遮蔽壁2の把持作業を遠隔操作により可能する制御装置を備えた構成とされている。前記制御装置は、例えば締結ジャッキ4や穿孔型固定手段5と有線又は無線で、リモートコントロールなどと接続され、遠隔操作ができるようにされており、解体する被解体構造物の規模や種類によるが遠隔操作を支援するファイバースコープやモニタも適宜設置されることを付言する。
上記穿孔型固定手段5は、前記把持本体部30の原子炉遮蔽壁2の内壁側に配置され、原子炉遮蔽壁2を貫通させる貫通部5Aと、同把持本体部30の原子炉遮蔽壁2の外壁側に配置され、原子炉遮蔽壁2を貫通した貫通部5Aの一部を収納する収納部5Bとで構成されている。
前記貫通部5Aは、具体的に送り出し装置50aを有するドリル50、同ドリル50の先端と連結される吊りピン51、同吊りピン51の先端と連結される中空部を有するドリルビット52とから構成されている。 収納部5Bとは具体的に、原子炉遮蔽壁2を貫通したドリルビット52を収納するドリルビットカバー部53である。
したがって、把持本体部30の左右に配置される前記貫通部5Aと収納部5Bとは、軸心が一致しており、同本体部30の前記貫通部5Aが貫通する同軸心線上箇所には貫通孔30bが設けられている事が好ましい。
なお、図示例では、貫通部5Aを内壁面側に配置し、収納部5Bは外壁面側に位置する様態と示したが、この限りではなく、貫通部5Aを外壁面側、収納部5Bを内壁面側に配置する形態で実施することもできる。
この穿孔型固定手段5の動作について、図4、図5により説明する。
上記把持装置3を、図4A、図5Aに示したように把持本体部30の把持部31内に原子炉遮蔽壁2の上縁部を挿入し、締結ジャッキ4で第一次把持した後、図4B、及び図5Bに示すように、上記ドリル50を送り出し手段50aにより内方から外方位置に向けて回転させて、先ず貫通部5Aの先端に位置するドリルビット52を原子炉遮蔽壁2の所定箇所に貫通させる。するとドリルビット52の中空部内には、原子炉遮蔽壁2の前記貫通部分が収納された状態となる。
そのまま、ドリル50を回転させて、中空部内に原子炉遮蔽壁2の貫通分を収納したドリルビット52を、把持本体部30の貫通孔30bを経て、上記収納部5Bであるドリルビットカバー部53内に収納させる(図4C、図5C)。すると、原子炉遮蔽壁2の前記貫通箇所に吊りピン部51が挿通状態で固定されることとなる。したがって、本発明の把持装置3は機械的ではなく物理的に原子炉遮蔽壁2を把持するので、地震や電源喪失があっても把持機能を確実に維持できる構成である。
上記した一連の把持作業は、他の安全なサイトにいる作業者がリモートコントロールなどの制御装置によりならしめるので、放射線やアスベスト等の汚染物質および高所作業による落下事故等の心配のないサイトから原子炉遮蔽壁2やその他構造物を把持でき、その分作業員は放射線による被曝を受ける危険、或いは有機物質等による被害を受ける危険が極めて低減化され、安全作業を実施できる。
図6Aに示すように、解体する原子炉遮蔽壁2(生体遮蔽壁1)の上方位置には、詳細に図示することは省略したが天井クレーン7等が設置され、天井クレーン7等から下ろしたワイヤー6を連結して吊り手段が構成されている。この際、複数の把持装置3は、把持する原子炉遮蔽壁2の上縁部の外径や厚みに合致する位置に位置決めされて組み立てられている。
因みに、天井クレーン7等は、図示を省略したオペレーティングフロアの上部などに、原子炉の操業に必須の設備器具として設置されたものを使用することができる。
もっとも、吊り手段は、上記の構成に限らない。現場の状況や周辺に存在する機械、器具類に応じて適宜に選択し利用して実施すれば良い。
そして、図6Bに示すように、把持装置3を天井クレーン7によって水平移動させて原子炉遮蔽壁2の直上位置に配置し、図6Cに示すように、同位置でワイヤー6を降下させて、各把持装置3の把持部31のテーパーを施した開口部31aから、原子炉遮蔽壁2の上縁部を挿入し、図6Dで締結ジャッキ4、4を水平移動させて原子炉遮蔽壁2を左右方向から強く挟み付けて第一次把持を行う。
その後、図6Eで把持装置3の穿孔型固定手段5を作動させる。即ちドリル50を送り出し手段50aにより回転させて、先端に位置するドリルビット52を原子炉遮蔽壁2の所定箇所に貫通させ、その中空部内に貫通部分を収納させる。そのまま、ドリル50を回転させて、中空部内に原子炉遮蔽壁2の貫通箇所を収納したドリルビット52を、把持本体部30の貫通孔30bを経て収納部5Bであるドリルビットカバー部53内に収納させて、第二次把持を行う。
すると、図6Fに示すように、原子炉遮蔽壁2を吊った状態で、その下端部を切断し、そのまま上方へ吊り上げて安全に撤去することができるのである。
この把持装置3’の、第一次把持、第二次把持は実施例1と同じであり、以下、単に相違点のみ説明する。
図7A、Bに示す把持装置3’の基本構成は、実施例1と同様であるが、把持本体部30’が微妙に異なる。即ち、把持本体部30’の厚さは実施例1の把持本体部30に比して相当にあり、原子炉遮蔽壁2の外壁位置に配置される、穿孔型固定手段5’のコアービットカバー部53’(収納部5B’)が内在できる厚さである。したがって、上記した把持本体部30の貫通孔30bが省略されて構造が簡単になり、更に把持装置3’は突起物が無い外形となるため、把持装置3’により原子炉遮蔽壁2を吊り下げる又は吊り上げる際に、他の構造物に引っかける虞がないし、貫通作業を安全に行え、且つ部材の損傷を最小限に防止できる利点がある。
実施例1、2の把持本体部30(30’)が一体物で、原子炉遮蔽壁2の挿入は、把持部31の開口部31aにテーパー構造を施した挿入補助手段により挿入しやすくしているが、実施例3の把持装置8の把持本体部80には、他の挿入補助手段を設けている点が相違する。
即ち、前記把持本体部80が、その上面から凹形状の把持部81の底面に向けて鉛直方向のスリットS1が設けられて把持部81の底面中央で縁切りされ、同縁切りされたスリットS1に把持部81の開口幅を左右方向へ調整可能なジャッキ部9を設けた構成とされている。つまり、把持本体部80が縁切りされて、左右に開閉可能な構造として、把持部81の開口幅を調整するものである。
したがって、把持装置8を原子炉遮蔽壁2の上縁部へ吊り下ろす際に、図8Aに示すように、前記ジャッキ部9を伸ばした状態(開放状態)にして、把持部81開口幅を最大にしておくと、容易に原子炉遮蔽壁2の上縁部を把持部81内へ挿入できる。原子炉遮蔽壁2の上縁部を挿入した後、図8Bに示すように、ジャッキ部9を縮めて締結し、把持部81内の左右の側壁に対峙するように配置された締結ジャッキ4、4を伸ばして原子炉遮蔽壁2を左右方向から強く挟み付けて第一次把持を行う。因みに、第二次把持に関する手法は実施例1、2と同様である。また、実施例2とは、把持本体部80の厚みが、穿孔型固定手段5’のコアービットカバー部53’が内在できる厚さである点も同じである。
即ち、図9A、B、Cに示す把持装置8’は、把持本体部80’の上方部が蝶番構造に縁切りされている。つまり、把持本体部80’上面から把持部81’の底面までが縁切りされており、縁切りされた左右端が互い違いに組み合わせ可能な形状とされ、組み合わせた部分の中心部に把持部81’を扇状に開閉して開口幅を調整可能なピン10(支点)によりピン接合されている。また、同開閉状態を保持するジャッキ部9’が把持本体部80a’、80b’の縁切り箇所の上部を跨ぐように設けられている。つまりは、把持本体部80’が蝶番構造に縁切りされて、扇形に開閉可能なピン接合として、把持部81’の開口幅を調整できる。
したがって、把持装置8’を原子炉遮蔽壁2の上縁部へ吊り下ろす際に、図9A、Bに示すように、前記ジャッキ部9’を縮めた状態(開放状態)にして、把持部81’開口幅を最大にしておくと、容易に原子炉遮蔽壁2の上縁部を把持部81’内へ挿入できる。原子炉遮蔽壁2の上縁部を挿入した後、図9Cに示すように、ジャッキ部9を伸ばして締結し、把持部81’内の左右の側壁に対峙するように配置された締結ジャッキ4、4を伸ばして原子炉遮蔽壁2を左右方向から強く挟み付けて第一次把持を行う。第二次把持に関する手法は実施例1、2と同様である。
図10Aの把持装置13は、基本形状が図1〜6に示した実施例1の形態であり、その把持本体部130には、被解体構造物の直径と同様の間隔を空けて対峙する態様で同被解体構造物を挿入する凹形状の把持部131が2箇所に設けられている。同様に図10Bの把持装置18は、基本形状が図7に示した実施例2の形態であり、把持本体部180には、やはり同様に被解体構造物の直径と同様の間隔を空けて対峙する態様で同被解体構造物を挿入する凹形状の把持部181が2箇所に設けられている。
上記の把持装置13、18は、把持本体部の二つの把持部の距離を、予め被解体構造物の直径と合わせるのみで、非常に簡単に原子炉遮蔽壁2の上縁部に位置決めができ、把持機能を発揮させることができる。
また、図11Bに示すように、図10Bを基本形状として、図10Bの把持本体部180を2つ、円周を4等分した直径線方向に円心部で交差する構造で組み合わせた把持装置18’として、原子炉遮蔽壁2の上縁部の4箇所を把持する形態で実施しても良い。
これらの把持装置13’、18’は、被解体構造物2の上縁部を一気に把持できるため、非常に作業効率が高い、また、大型の被解体構造物であっても、その重量に耐えうる把持力を充分に発揮できる。
2 原子炉遮蔽壁
3、3’、8、8’、13、13’、18、18’把持装置
4 締結ジャッキ
5 穿孔型固定手段
5A 貫通部
5B 収納部
50 ドリル
51 吊りピン
52 ドリルビット
53 ドリルビットカバー部
6 ワイヤー
7 天井クレーン
Claims (7)
- 原子力発電所の放射化された原子炉遮蔽壁などの被解体構造物を切断解体するにあたり、同被解体構造物の上縁部を吊り上げ把持する装置であって、
前記把持装置は、被解体構造物の上縁部を挿入してその内外面を把持することが可能な凹形状の把持部を有する把持本体部と、同把持部内の左右の側壁に対峙する配置とされ、前記挿入された被解体構造物を左右方向から強く挟み付ける一対の締結ジャッキと、同把持部内に挟み付けた被解体構造物の所定箇所を貫通して強固に固定する穿孔型固定手段とから成り、前記各動作を制御する制御装置を備え、前記被解体構造物の把持を遠隔操作が可能に構成されていることを特徴とする、被解体構造物用の把持装置。 - 穿孔型固定手段は、被解体構造物の一側壁面に配置される、送り出し装置を有するドリル、同ドリルの先端と連結される吊りピン、同吊りピンの先端と連結される中空部を有するドリルビットとから成る貫通部と、
被解体構造物の他側壁面に配置される、被解体構造物を貫通したドリルビットを収納するドリルビットカバー部とで構成されており、ドリルを回転させて被解体構造物の所定箇所にドリルビットを貫通させドリルビットカバー部内に収納すると、被解体構造物の前記貫通箇所に吊りピン部が挿通状態に固定され被解体構造物を固定できることを特徴とする、請求項1に記載した被解体構造物用の把持装置。 - 把持本体部には、把持部内に被解体構造物の挿入を容易にする挿入補助手段が設けられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載した被解体構造物用の把持装置。
- 請求項3に記載した挿入補助手段は、前記把持本体部が、その上面から凹形状の把持部の底面に向けて鉛直方向のスリットが設けられて把持部の底面箇所で縁切りされ、同縁切りされたスリット箇所に把持部の開口幅を左右方向へ調整可能なジャッキ部が設けられて成ることを特徴とする、請求項3に記載した被解体構造物用の把持装置。
- 請求項3に記載した挿入補助手段は、把持本体部の上方部が蝶番構造に縁切りされており、縁切りされた把持本体部同士は、互い違いに組み合わされその中心部が把持部を扇状に開閉して開口幅を調整可能にピン接合され、同開閉状態を保持するジャッキ部が把持本体部の上部にその縁切り部を跨ぐように設けられて成ることを特徴とする、請求項3に記載した被解体構造物用の把持装置。
- 把持装置の把持本体部には、被解体構造物の直径と同様の間隔を空けて対峙する態様で同被解体構造物を挿入する凹形状の把持部が設けられており、同把持本体部は単数又は複数を組み合わせて被解体構造物の上縁部の2箇所以上を把持する構成であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一に記載した被解体構造物用の把持装置。
- 請求項1〜6に記載した被解体構造物用の把持装置の把持方法であって、
上記制御装置は、前記把持装置の凹形状の把持部内へ被解体構造物の上縁部を挿入し、把持部内に配置した締結ジャッキで、前記挿入した前記被解体構造物を左右方向から強く締め付け、締め付けた状態で穿孔型固定手段の貫通部であるドリルを回転させて、先端に連結したドリルビットを上記被解体構造物の所定箇所に貫通させ、ドリルとドリルビットの中間に連結している吊りピンが被解体構造物に挿通された状態で、貫通したドリルビットをドリルビットカバー部内へ収納して成る被解体構造物の把持を、遠隔操作により行うことを特徴とする、被解体構造物用の把持装置を用いた把持方法。
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