JP3672540B2 - 化学弾解体設備 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄水により洗い流すことにより炸薬の爆発の恐れをなくすると共に、化学弾の弾殻に充填されているマスタード、ルイサイト等の有害な化学剤を無害化することを可能ならしめるようにした化学弾解体設備の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、マスタード、ルイサイト等のように、人体に多大な悪影響、つまり後遺症を与えるだけでなく、死に至らしめる極めて毒性が強い液体状の化学剤を用いた化学弾がある。このような化学弾は、例えば、その一部断面構成説明図の図９に示すように構成されている。
【０００３】
即ち、この化学弾Ｂｃは、炸薬が充填されてなる炸薬筒Ｂ2が取付けられ、この炸薬筒Ｂ2内の炸薬Ｂ3を炸裂させる信管Ｂ4が内設されてなる弾頭Ｂ1を備えている。また、前記炸薬筒Ｂ2を収容する状態で、前記弾頭Ｂ1に接続される弾殻Ｂ5を備えている。この弾殻Ｂ5の前記弾頭Ｂ1の反対側、つまり弾尾には、投下時における化学弾Ｂｃの投下姿勢を制御する姿勢制御羽根Ｂ7が設けられており、そして内部にマスタード、ルイサイト等の液状の化学剤Ｂ6が注入されている。さらに、前記弾殻Ｂ5の上部には、この化学弾Ｂｃを吊上げる吊環Ｂ8が付設されている。なお、化学弾としては、上記のような構成になる投下爆弾の他に、大砲により発射される構成の砲弾があることが知られている。
【０００４】
周知のとおり、現在、上記のような化学弾の製造は禁止されている関係上、現存する化学弾の殆どは過去に製造されたものである。そして、何れの化学弾も随分腐食が進んでいて極めて危険な状況(化学弾の弾殻から化学剤が漏出する恐れがある。)になっているために、これら化学弾を早急に解体処理して無害化することが義務付けられた。より詳しくは、国際条約として「化学兵器禁止条約」が１９９７年４月２９日に発効し、２００７年までに全ての化学弾を解体処理して無害化することが義務付けられた。ところで、このような化学弾に用いられているマスタード、ルイサイト等の液状の化学剤は、例えばアンモニアや苛性ソーダ等のアルカリ溶液で中和することによって、無害化し得ることが知られている。上記のようなマスタード、ルイサイト等の化学剤をアルカリ溶液で中和し得るということは、１９９９年に行われた屈斜路湖の遺棄化学弾(マスタード充填)の解体処理で実証されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のとおり、無害化処理されないまま放置されている膨大な数の化学弾があることが知られている。これら化学弾は、何れも腐食等によって弾殻から化学剤が漏出する恐れがあるために、化学弾を早急に解体する必要がある。そして、化学弾の解体に際しては、何よりも安全性を重視し、しかも膨大な数の解体すべき化学弾が残されているので、これらを高能率で解体処理することが望ましい。
【０００６】
従って、本発明の目的とするところは、先ず爆発の危険性がある炸薬を洗浄水で洗浄して洗い流すと共に、マスタード、ルイサイト等の有害な化学剤が充填されてなる弾殻を、安全に、しかも高能率で解体することを可能ならしめる化学弾解体設備を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る化学弾解体設備が採用した主たる手段の特徴とするところは、弾頭を備え、この弾頭に一体的に接合され、化学剤が充填され、かつ前記弾頭に突設された炸薬筒を収容する弾殻を備えた解体すべき化学弾を収容する収容容器と、前記化学弾をその長手方向の軸心回りに回転可能に積載して、前記化学弾を前記収容容器に収容すると、この収容容器の出入り口を密閉する密閉蓋を有する進退自在な化学弾収容装置を備えた化学弾解体設備において、前記収容容器に付設され、前記化学弾の弾頭を切断するウォータジェットノズルを有する弾頭切断装置と、前記化学弾収容装置の密閉蓋に設けられ、前記ウォータジェットノズルにより弾頭の全周を切断するために、ラチェット機構を介して前記化学弾の弾頭を掴持して化学弾をその長手方向の軸心回りに間欠的に回転させる掴持体を有する化学弾回転装置と、前記化学弾収容装置に組込まれ、前記炸薬筒内を洗浄する洗浄水を噴射する洗浄水噴射ノズルを有する炸薬洗浄装置と、前記収容容器に付設され、この収容容器内に収容されている化学弾に対して進退する円板状の回転鋸刃を有する機械的弾殻切断装置と、この機械的弾殻切断装置で切断された弾殻内に中和剤を噴射する中和剤噴射ノズルを有する中和剤噴射装置と、前記化学弾収容装置に設けられ、前記化学弾の弾殻をクランプする接離自在な一対のクランプ爪を有する中央部クランプ装置と、前記化学弾の反弾頭側をクランプする接離自在な一対のクランプ爪を有し、前記中央部クランプ装置に対して接離可能な後部クランプ装置とを備えてなるところにある。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
本発明の請求項２に係る化学弾解体設備が採用した主たる手段の特徴とするところは、請求項１に記載の化学弾解体設備において、前記収容容器の長手方向と直交する左右方向の１側に、この収容容器外に設けた駆動源で作動され、前記中央部クランプ装置および後部クランプ装置の一対のクランプ爪をそれぞれ個別に接離させる爪開閉装置を設けられると共に、前記収容容器の後部に、前記後部クランプ装置を前記中央部クランプ装置から離反させる弾尾後退装置が設けられてなるところにある。
【００１３】
本発明の請求項３に係る化学弾解体設備が採用した主たる手段の特徴とするところは、請求項２に記載の化学弾解体設備において、前記収容容器の前記化学弾収容装置の反対側に、緩衝タンクと、リリーフ弁が介装され、前記収容容器から前記緩衝タンクに爆風を流入させ得る爆風通過管路とを備えた緩衝装置が設けられてなるところにある。
【００１４】
本発明の請求項４に係る化学弾解体設備が採用した主たる手段の特徴とするところは、請求項３に記載の化学弾解体設備において、前記収容容器内に、超音波洗浄器を設けたところにある。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る化学弾解体設備を、添付図面を参照しながら説明する。図１は化学弾解体設備の主要部断面示全体構成説明図である。図２は化学弾解体設備を構成する収容容器の出入り口付近の拡大断面図である。図３(ａ)は図２のＡ−Ａ線断面図で、図３(ｂ)は図２のＢ−Ｂ線断面図である。図４は図１のＣ−Ｃ線断面図で、図５は図４のＤ矢視図である。図６は図１のＥ部拡大図で、図７は図１のＦ−Ｆ線断面図である。
図８は弾尾後退装置の係合金具の端面に設けられた放射状溝付穴の正面形状説明図である。なお、化学弾の構成については、図９に基づいて説明したものと全く同構成であるから、化学弾の構成に係る説明は割愛する。
【００１９】
本実施の形態に係る化学弾解体設備１０は、支持フレーム１１の上に水平に支持されてなる円筒状の収容容器２０を備えている。この収容容器２０の後部の上側には中和液を注入する中和液入口管２１、ベント口管２２、および中和液循環口管２３が突設されている。また、この収容容器２０の前部の下側には玉型弁を備えてなる炸薬排出口管２４が設けられると共に、後部の下側には玉型弁を備えてなる化学剤中和液排出管２５が設けられている。
【００２０】
前記収容容器２０の前方側、つまり化学弾Ｂｃの出入り口側には、架台１２の上に敷設された容器外レール１３(図１参照。)、および前記収容容器２０内に敷設された容器内レール２６(図４参照。)に沿って往復動することにより、前記収容容器２０内に移動すると共に、この収容容器２０の外方に移動し得る化学弾収容装置３０が配設されている。なお、前記ベント口管２２には、化学剤を検知する化学剤検知センサを備えると共にフィルタを備えてなる、図示しない排気管が接続されている。
【００２１】
前記化学弾収容装置３０には、図示しない駆動モータにより正逆自在に回転されるピニオン３２が設けられており、このピニオン３２の歯が前記架台１２に設けられてなるラック１４の歯に噛合するように構成されている。つまり、この化学弾収容装置３０は、ピニオン３２の回転により、下部車輪３４が前記容器外レール１３を転動すると共に、上部車輪３３が前記容器内レール２６を転動することにより、往復動することができるように構成されている。
【００２２】
また、前記化学弾収容装置３０の図１における左端付近に、前記収容容器２０の化学弾Ｂｃの出入り口を密閉する密閉蓋３１が設けられている。そして、この密閉蓋３１の外周縁にはテーパ面が形成されている。つまり、この密閉蓋３１が前記収容容器２０の化学弾Ｂｃの出入り口を密閉する状態においては、この密閉蓋３１は、後述する構成になる蓋ロック装置２７によって収容容器２０の出入り口端面に押圧されてロックされるようになっている。なお、この密閉蓋３１は、化学弾収容装置３０と別の台車に設けられていても良い。
【００２３】
前記蓋ロック装置２７は、図１または図２に示すように、収容容器２０に固着されてなるウェッジガイド２８と、このウェッジガイド２８に嵌合され、このウェッジガイド２８の上に設けられたウェッジ作動シリンダ２９のロッドの先端に連結されてなるウェッジ２８ａとから構成されている。つまり、前記ウェッジ作動シリンダ２９のロッドの伸長によりウェッジ２８ａのテーパ面が密閉蓋３１の外周縁に形成されたテーパ面を、収容容器２の化学弾Ｂｃの出入り口方向に押付ける。そのため、この密閉蓋３１が収容容器２の出入り口端面に押圧されてロックされるものである。
【００２４】
ところで、本実施の形態に係る化学弾解体装置１０の場合にあっては、上記のとおり、前記蓋ロック装置２７は収容容器２０の化学弾の出入り口側に設けられている。しかしながら、ウェッジのテーパ面が当接するテーパ面を収容容器２０側に設ければ、前記蓋ロック装置２７を密閉蓋３１側に設けることができる。また、この密閉蓋３１の開閉に際してより長時間を要するので好ましくはないが、ボルト等の締結手段を採用することもできる。従って、蓋ロック装置は上記構成に限定されるものではない。
【００２５】
また、前記密閉蓋３１には、後述する構成になる化学弾回転装置４０が設けられている。この化学弾回転装置４０は、前記化学弾収容装置３０の上に載置されてなる化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1を掴持して、化学弾Ｂｃをその長手方向の軸心回りに間欠的に回転させる機能を有してなるものである。より詳しくは、前記密閉蓋３１の反収容容器２０側に設けられ、ピニオン４２を有するモータ４１と、この密閉蓋３１の中心部に設けられた抜き穴を貫通し、反収容容器側に前記ピニオン４２に噛合するギヤを備えると共に、収容容器２０側に円板体を備えた回転伝達体４３を備えている。この回転伝達体４３の円板体の外周に周設されたシールリング溝にはシールリングが嵌着されており、このシールリングにより気密が確保されるようになっている。
【００２６】
前記回転伝達体４３の円板体には、図３(ｂ)に示すように、先端側に、化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1を掴持する掴持体４６を備えた円筒体４４が設けられている。前記円筒体４４の周面には、１２０度の角度で開口するノズル窓４５が設けられると共に、このノズル窓４５の下側には、切断された弾頭を収容容器２０内に落下させる弾頭排出穴４５ａが開口している。そして、前記掴持体４６は、図２、図３(ａ)に示すように、ラチェット、およびこのラチェットの一方方向の回転を許容し、他方方向の回転を阻止する爪からなるラチェット装置４７と、このラチェット装置４７の内側に固着され、先端部に、化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1の外周面を押圧するボルト４９を備えた掴持円筒４８とから構成されている。
【００２７】
さらに、前記密閉蓋３１には、化学弾Ｂｃの炸薬筒Ｂ2内の炸薬を洗浄して洗い流す炸薬洗浄装置５０が設けられている。この炸薬洗浄装置５０は、図１に示すように、前記回転伝達体４３の中心に設けられた抜き穴を貫通する洗浄水噴射ノズル５１を備えている。
この洗浄水噴射ノズル５１の外周にはシールリング溝が周設されており、このシールリング溝にシールリング(Ｏ−リング)が嵌着されることにより気密が保持されるようになっている。また、この洗浄水噴射ノズル５１は、前記密閉蓋３１の反収容容器２０側に設けられたシリンダ５２により往復摺動されると共に、図示しない洗浄水供給源から洗浄水供給ホース５３を介して、２〜１０ＭＰａの洗浄水が供給されるように構成されている。なお、この炸薬洗浄装置５０は、後述する構成になる弾頭切断装置により弾頭が切断された後に作動されるものである。
【００２８】
前記収容容器２０の前側、つまり化学弾Ｂｃの出入り口付近の上部には、化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1を切断する弾頭切断装置６０が設けられている。この弾頭切断装置６０は、前記収容容器２０の円筒部を貫通する状態に突設されてなるガイド筒６１を備えており、このガイド筒６１内に気密可能に上・下摺動し得るウォータジェットノズル６２が嵌合されている。このウォータジェットノズル６２のガイド筒６１からの上部突出端に突設されてなる水平なアーム６３の先端側が、ロッドレスシリンダ６４に連結されている。つまり、このウォータジェットノズル６２は、このロッドレスシリンダ６４の作動によって、下端が前記化学弾回転装置４０の円筒体４４に設けられたノズル窓４５を通り、円筒体４４の内外を往復動されるように構成されている。
【００２９】
そして、このウォータジェットノズル６２の前記ガイド筒６１からの突出端には、高圧水を供給する高圧水供給管６５と、高圧水に混入する研磨剤を供給する研磨剤供給管６６とが接続されている。この弾頭切断装置６０では、ウォータジェットノズル６２の先端の噴射孔から、研磨剤を含む３００〜３５０Ｍｐａの圧力に調節された高圧ジェット水が噴射されるようになっている。このウォータジェットノズル６２から研磨剤を含む３００〜３５０Ｍｐａの圧力に調節された高圧ジェット水を噴射することにより、化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1を切断できるということは、模擬弾の弾頭切断テストによって確認している。
【００３０】
また、前記収容容器２０の長手方向の中央部付近には、化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5を切断する弾殻切断装置が設けられている。この弾殻切断装置は、後述する構成になる機械的弾殻切断装置７０、およびウォータジェット弾殻切断装置８０から構成されている。これら弾殻切断装置７０、および８０は、図４に示すように、前記収容容器２０の周方向に位相を変えた位置に配設されており、化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の腐食状態が予め定めた基準状態以上か、基準状態未満かによって選択作動されるようになっている。より具体的には、化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の腐食状態が予め定めた基準状態以上のときには機械的弾殻切断装置７０を用い、基準状態未満のときにはウォータジェット弾殻切断装置８０を用いること原則とするものである。
【００３１】
ところで、前記ウォータジェット弾殻切断装置８０を用いれば、たとえ化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の腐食状態が基準状態以上であったとしても、その弾殻Ｂ5を容易に切断することができる。それにもかかわらず、腐食状態が基準状態以上の化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5を機械的弾殻切断装置７０によって切断するようにしたのは、水の使用量を可能な限り少なくすることにより、排液処理コストの上昇を防ぐことを狙いとしたものである。
【００３２】
前記機械的弾殻切断装置７０は、図４，５，および６に示すように構成されている。即ち、この機械的弾殻切断装置７０は、収容容器２０の円筒部を嵌通して突設されてなるガイド筒７１を備えている。このガイド筒７１には収容容器２０から離反する方向に伸びる一対の摺動ガイド７２が突設されており、これらガイド筒７１と摺動ガイド７２とによって鋸刃保持体７３が往復動、かつ気密可能に支持されている。この鋸刃保持体７３は、ガイド筒７１の周面外方に付設されてなるねじジャッキ７４によって往復動されるように構成されている。
【００３３】
この鋸刃保持体７３の突出端部には、周知の構成になるハイポイドギヤードモータ７５が固着されている。そして、このハイポイドギヤードモータ７５により、下端にベベルギヤ７６ａが嵌着されてなる、鋸刃保持体７３内を縦貫する回転伝達軸７６が回転されるようになっている。さらに、この鋸刃保持体７３の下端付近には、先端に円板状の回転鋸刃７８が取付けられ、長手方向の中ほどに前記ベベルギヤ７６ａに噛合するベベルギヤ７７ａが嵌着されてなる鋸刃回転軸７７が前記回転伝達軸７６と直交する向きに配設されている。
【００３４】
ところで、回転鋸刃７８の切断刃は磨耗するので、必要に応じて新品と交換する必要がある。そのため、前記ねじジャッキ７４のねじロッドのストロークは、回転鋸刃７８がガイド筒７１から完全に露出する位置まで鋸刃保持体７３を抜き出し得る長さに設定されている。前記鋸刃保持体７３は、上記のとおり、摺動ガイド７２によってもガイドされているので、回転鋸刃７８を交換した後にねじジャッキ７４のねじロッドを縮小させるだけで、回転鋸刃７８を切断待機位置に戻すことができる。
【００３５】
前記ウォータジェット弾殻切断装置８０は、収容容器２０の円筒部を嵌通して突設されてなるガイド筒８１を備えている。このガイド筒８１には、ウォータジェットノズル８２が往復動、かつ気密可能に支持されている。このウォータジェットノズル８２は、ガイド筒８１の外方に設けられたシリンダ取付台８６に固着されてなるロッドレスシリンダ８３によって往復動されるようになっている。そして、このウォータジェットノズル８２の前記ガイド筒８１からの突出端には、高圧水を供給する高圧水供給管８４と、高圧水に混入する研磨剤を供給する研磨剤供給管８５とが接続されている。
【００３６】
以上の構成に係る説明から良く理解されるように、このウォータジェット弾殻切断装置８０は、大小の差があるものの前記弾頭切断装置６０と全く同構成になるものである。従って、このウォータジェットノズル８２の先端の噴射孔から、研磨剤を含む３００〜３５０Ｍｐａの圧力に調節された高圧ジェット水が噴射されることとなる。
【００３７】
また、前記収容容器２０の前記ウォータジェット弾殻切断装置８０と位相を変えた位置には、後述する中和剤噴射装置９０が配設されている。この中和剤噴射装置９０は、前記機械的弾殻切断装置７０またはウォータジェット弾殻切断装置８０によって弾殻Ｂ5が切断された化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側との内部に中和剤を噴射するものである。
【００３８】
より詳しくは、図４に示すように、前記収容容器２０の円筒部を嵌通して突設されてなるガイド筒９１を備えている。このガイド筒９１には、中和剤噴射ノズル９２が往復動、かつ気密可能に嵌挿されている。この中和剤噴射ノズル９２は、ガイド筒９１の外方に設けられてなるシリンダ取付台９５に固着されたロッドレスシリンダ９３によって往復動されるようになっている。そして、この中和剤噴射ノズル９２の前記ガイド筒９１からの突出端には、アンモニアまたは苛性ソーダ等のアルカリ性の中和剤を供給する中和剤供給管９４が接続されている。なお、この中和剤噴射ノズル９２の場合には、先端付近の外周面の相反する２個所に噴射孔(図４では、１つの噴射孔だけが示されている)が開口している。つまり、この中和剤噴射ノズル９２は、その長手方向と直交する、相反する水平方向に中和剤を噴射するように構成されている。
【００３９】
ところで、前記中和剤供給管９４には、前記収容容器２０に突設されてなる中和液循環口管２３から、図示しない中和液循環管を介して、この収容容器２０内の中和液が循環供給されるように構成されている。つまり、化学弾Ｂｃの解体開始前において、図示しない中和剤供給タンクから収容容器２０内に中和が供給される。そして、化学弾Ｂｃの解体開始に際して、この収容容器２０内の中和剤が中和剤噴射ノズル９２に供給されるように構成されている。勿論、中和剤供給タンクから前記中和剤供給管９４を介して、中和剤噴射ノズル９２に直接中和液を供給することができるようにも配慮されている。
【００４０】
前記化学弾収容装置３０には、図１に示すように、積載された化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5をクランプすると共に、クランプ状態を開放する中央部クランプ装置１が設けられている。また、前記化学弾Ｂｃの反弾頭側、つまり化学弾Ｂｃの弾尾をクランプし、かつクランプ状態を開放すると共に、前記中央部クランプ装置１に対して接離可能な後部クランプ装置２が設けられている。ところで、中央部クランプ装置１が固定されているのに対して、後部クランプ装置２は摺動し得る構成になっている点が相違するだけである。よって、中央部クランプ装置１と、後部クランプ装置２との構成を、図７を参照しながら、中央部クランプ装置１を例として説明する。
【００４１】
即ち、前記中央部クランプ装置１は、接近、かつ離反可能な一対のクランプ爪１ａ，１ｂを備えている。これら一対のクランプ爪１ａ，１ｂのうち、一方のクランプ爪１ａの基端部付近には右ねじが螺刻されており、また他方のクランプ爪１ｂの基端部付近には左ねじが螺刻されている。これら一対のクランプ爪１ａ，１ｂの右ねじと左ねじとには、右ねじと左ねじとが螺刻されてなる爪開閉用ロッド１ｃが螺着されている。そして、この爪開閉用ロッド１ｃは、一端側の端面に突設されてなる六角ナット状の回転用六角凸部１ｄを介して、後述する構成になる爪開閉装置３によって正逆自在に回転されるように構成されている。なお、一方のクランプ爪１ａに左ねじが螺刻され、他方のクランプ爪１ｂに右ねじが螺刻されていても良い。また、前記爪開閉用ロッド１の回転用六角凸部１ｄは平行な２平面を有する構成であっても良く、さらに凹部であっても良い。つまり、爪開閉装置３と係合して、回転され得る形状に形成されていれば良い。
【００４２】
前記爪開閉装置３は、収容容器２０の円筒部を嵌通して突設されてなるガイド筒３ａを備えている。このガイド筒３ａには、先端に前記回転用六角凸部１ｄに嵌着されて前記爪開閉用ロッド１ｃを正逆回転させるソケット３ｃが取付けられてなる爪作動ロッド３ｂが往復動、正逆回転、かつ気密可能に支持されている。前記爪作動ロッド３ｂの前記ガイド筒３ａからの突出端は減速機付モータ３ｄの出力軸に連結されている。この減速機付モータ３ｄはブラケット３ｅに取付けられており、そしてこのブラケット３ｅはシリンダ取付台３ｇに取付けられたロッドレスシリンダ３ｆに固着されている。
【００４３】
このような構成の爪開閉装置３によれば、中央部クランプ装置１の一対のクランプ爪１ａ，１ｂを開閉するときに、ロッドレスシリンダ３ｆにより減速機付モータ３ｄを介して爪作動ロッド３ｂが爪開閉用ロッド１ｃの方向に移動される。前記爪作動ロッド３ｂの移動によりソケット３ｃが回転用六角凸部１ｄに係合すると、減速機付モータ３ｄが正逆回転される。そして、一対のクランプ爪１ａ，１ｂを開閉する必要がないときには、この爪開閉装置３のソケット３ｃは回転用六角凸部１ｄから外されるようになっている。従って、収容容器２０への化学弾収容装置３０の出し入れに支障が生じるようなことがない。
【００４４】
上記のとおり、前記中央部クランプ装置１と後部クランプ装置２との一対ずつのクランプ爪は何れも前記爪開閉装置３によって開閉されるように構成されている。しかしながら、後部クランプ装置２の場合には、さらに後述する構成になる弾尾後退装置４により、前記中央部クランプ装置１から所定距離だけ離反されるように構成されている。つまり、この弾尾後退装置４は、前記中和剤噴射装置９０の中和剤噴射ノズル９２の先端を、切断された弾殻Ｂ5内に突入させる隙間を作る働きをするものである。
【００４５】
より詳細には、この弾尾後退装置４は、図１に示すように、前記収容容器２０の鏡板２０aに固着され、この収容容器２０の内側に突出するガイドボス４ａを備えている。このガイドボス４ａには、先端外周面に、長手方向と直交する、相反する方向に突出する突起を有するクランプ作動ロッド４ｂが往復動、正逆回転、かつ気密可能に支持されている。前記クランプ作動ロッド４ｂの前記鏡板からの突出端はロータリーアクチュエータ４ｃの出力軸に連結されている。このロータリーアクチュエータ４ｃはブラケット４ｄに取付けられており、そしてこのブラケット４ｄは、収容容器２０の鏡板２０aの外面に突設されたシリンダ取付台４ｆに取付けられてなるロッドレスシリンダ４ｅに固着されている。
【００４６】
さらに、前記化学弾収容装置３０の後端に設けられた嵌合穴に、前記後部クランプ装置２に連結されてなる押し引きロッド４ｇが摺動可能に嵌合されている。 そして、この押し引きロッド４ｇの前記嵌合穴からの突出端に、前記クランプ作動ロッド４ｂの先端が係合する係合金具４ｈが固着されている。この係合金具４ｈは、前記クランプ作動ロッド４ｂの突起を含む先端部を収容し得る空間を有し、かつ端面には、図８に示すように、穴とこの穴の径方向の中心を中心として相反する方向に放射状に伸びる溝とからなる放射溝付穴４ｉが明けられてなる構成になっている。なお、前記クランプ作動ロッド４ｂの突起や、放射溝付穴４ｉの溝は一対である必要がなく、例えば南京錠とその鍵のように、少なくとも片方に設けられていればほぼ同等の機能を発揮することができる。
【００４７】
前記弾尾後退装置４によれば、前記ロータリーアクチュエータ４ｃにより回動させて、クランプ作動ロッド４ｂの突起の向きを係合金具４ｈの放射溝付穴４ｉの放射溝に合わせる。そして、このクランプ作動ロッド４ｂの伸長により、その先端を放射溝付穴４ｉに嵌挿すると共に、例えばこのクランプ作動ロッド４ｂを、その長手方向の軸心回りに９０度回動させれば、係合金具４ｈとクランプ作動ロッド４ｂとが係合する。従って、クランプ作動ロッド４ｂを縮小させることにより、係合金具４ｈ、押し引きロッド４ｇを介して、後部クランプ装置２を中央部クランプ装置１から離反する方向に移動させることができる。なお、前記係合金具４ｈとクランプ作動ロッド４ｂとの係合を解除する場合には、クランプ作動ロッド４ｂをその長手方向の軸心回りに回動させて、その突起の向きを係合金具４ｈの放射溝付穴４ｉの放射溝に合わせると共に、クランプ作動ロッド４ｂを縮小させれば良い。
【００４８】
上記のとおり、前記各装置類は正逆回転または往復動されるように構成されている。これら各装置類は、何れもセット機能を有する、図示しない制御器によって、所定の作動タイミングで、かつ所定の回転速度または移動速度で自動的に作動されるようになっている。このような各装置類の作動タイミング、回転速度または移動速度は、この化学弾解体設備１０の試験運転によって決定されるものである。ところで、このような制御器による化学弾解体設備１０の自動運転に不測の事態が発生したり、また化学弾Ｂｃの腐食状態によっては使用を要しない装置がある場合がある。このようなことを考慮すると、例えば、操作マニュアルによる押釦スイッチ操作により化学弾解体設備１０を運転操作することを可能ならしめる操作盤を並設することが好ましい。なお、使用を要しない装置がある場合の化学弾Ｂｃの腐食状態とは、例えば、弾殻が失われている場合、また弾殻が失われていないものの、弾殻に穴が明いていて化学剤が流出し、弾殻内が空になっている場合のような状態のことをいう。
【００４９】
また、図１に示すように、前記収容容器２０の前記化学弾収容装置３０の反対側に緩衝装置５が設けられている。この緩衝装置５は、緩衝タンク５ａと、リリーフ弁５ｃが介装され、前記収容容器２０から前記緩衝タンク５ａに爆風を流入させ得る爆風通過管路５ｂとから構成されている。この緩衝装置５は、万一爆発等により収容容器２０内の圧力が上昇した場合の安全対策として設けたものである。この緩衝装置５によれば、例えば、１Ｍｐａを超えるとリリーフ弁５ｃが開弁し、気体や液体が収容容器２０から緩衝タンク５ａに流入するので、外部への化学剤の漏出が防止される。
【００５０】
また、図１に示すように、前記収容容器２０の後部側の内部に、周知の構成になる超音波洗浄器６が設けられている。これは、例えば、中和剤が侵入し得ないような錆の隙間に化学剤が浸入していても、中和剤を充満させた状態で作動させることにより、中和剤を隙間に侵入させて化学剤を中和させることができるからである。この超音波洗浄器６により、より完全に化学剤を中和させることができ、化学弾解体作業の安全性が一層向上する。
【００５１】
以下、上記構成になる化学弾解体設備１０によって、化学弾Ｂｃを解体する解体の仕方を説明する。先ず、化学弾収容装置３０を架台１２の端部側に移動させると共に、中央部クランプ装置１と後部クランプ装置２との一対のクランプ爪の間に位置するように、クレーン、バランサ、ハンドリングロボット等の吊持手段により吊持して化学弾Ｂｃを化学弾収容装置３０上に移動させる。吊持手段により吊持したまま化学弾Ｂｃを密閉蓋３１の方向に移動させて、この弾頭Ｂ1を化学弾回転装置４０の掴持円筒４８内に遊嵌させる。次いで、ボルト４９をねじ込んで、このボルト４９を介して掴持体４６に弾頭Ｂ1を固定すると共に、吊持手段のフックを吊環Ｂ8から取外す。
【００５２】
そして、化学弾回転装置４０の円筒体４４に設けられているノズル窓４５に弾頭切断装置６０のウォータジェットノズル６２が突入した状態で、化学弾Ｂｃを所定角度回転し得るように、ノズル窓４５の位置を調整する。このようにして、化学弾収容装置３０への化学弾Ｂｃのセット作業が終了すると、ピニオン３２の回転駆動により化学弾収容装置３０を収容容器２０内に移動させると共に、蓋ロック装置２７のウェッジ２８ａにより密閉蓋３１を、収容容器２０の化学弾の出入り口に固定する。
【００５３】
このようにして、収容容器２０内への化学弾Ｂｃのセット作業が終了すると、化学弾Ｂｃの解体作業が開始される。弾殻Ｂ5の腐食状態が予め定めた基準状態以上の化学弾Ｂｃの場合は、弾頭切断装置６０のウォータジェットノズル６２の先端と弾頭Ｂ1との間の距離が所定距離になるまでウォータジェットノズル６２を下降させる。そして、ウォータジェットノズル６２から研磨剤を含む高圧ジェット水を噴射すると共に、モータ４１の駆動による化学弾回転装置４０の作動により、ラチェット装置４７を介して化学弾Ｂｃを、ラチェット装置４７がロックされる右方向に回転させる。
【００５４】
化学弾回転装置４０により化学弾Ｂｃがノズル窓４５の開口角度に対応する所定角度回転されると、ウォータジェットノズル６２からの研磨剤を含む高圧ジェット水の噴射を停止させる。そして、中央部クランプ装置１のクランプ爪１ａ，１ｂで化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5をクランプし、化学弾回転装置４０の逆作動により円筒体４４を前記所定角度だけ左方向に逆回転させる。この円筒体４４の逆回転に際しては、弾頭Ｂ1がラチェット装置４７を介して円筒体４４に固定されているので、化学弾Ｂｃに捩じり力が作用するようなことがなく、この円筒体４４だけが回転し、ノズル窓４５の位置だけが変更される。
【００５５】
前記ノズル窓４５の位置変更が終了すると、中央部クランプ装置１による化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5のクランプを解除する。そして、ウォータジェットノズル６２からの研磨剤を含む高圧ジェット水の噴射を開始すると共に、再び化学弾Ｂｃを右方向に回転させる。この化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1の切断が終了するまで、研磨剤を含む高圧ジェット水を噴射しながらの化学弾Ｂｃの右方向回転、研磨剤を含む高圧ジェット水の噴射を停止しての化学弾Ｂｃの左方向回転が繰り返される。このようにして切断された弾頭Ｂ1の先端部は、弾頭排出穴４５ａから収容容器２０内に落下する。なお、化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1の切断位置は、炸薬筒Ｂ2を閉蓋している炸薬筒蓋(図示省略)よりも弾殻Ｂ5側であって、かつ化学剤が漏出しない位置である。
【００５６】
化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1の切断が終了すると、ウォータジェットノズル６２からの研磨剤を含む高圧ジェット水の噴射を停止させる。そして、このウォータジェットノズル６２の上昇により所定の位置に退避させた後に、炸薬洗浄装置５０による炸薬筒Ｂ2内の炸薬の洗浄が開始される。即ち、炸薬洗浄装置５０の洗浄水噴射ノズル５１の先端と弾頭Ｂ1の切断部との間の距離が所定距離になるまで、シリンダ５２のロッドの縮小によって洗浄水噴射ノズル５１が移動される。次いで、この洗浄水噴射ノズル５１から、圧力が２〜１０ＭＰａの洗浄水が噴射され、炸薬筒Ｂ2内の炸薬が洗い流される。洗浄水により洗い流された炸薬は爆発する危険性がない。仮に、炸薬筒Ｂ2内に炸薬の一部が残存していたとしても、炸薬は洗浄水により湿っていて爆発する危険性がなくなっているので、極めて安全に炸薬の除去作業が行える。なお、炸薬筒Ｂ2内の炸薬を洗浄するに際しては、化学弾回転装置４０により化学弾Ｂｃをその長手方向の軸心回りに回転させながら洗浄水を噴射すると、炸薬をより効果的に洗い流すことができ、炸薬洗浄時間の短縮に寄与することができる。
【００５７】
ところで、炸薬筒Ｂ2内の炸薬の洗浄に際して、この炸薬筒Ｂ2が破損し、弾殻Ｂ5内の化学剤が収容容器２０内に漏出してしまうということが考えられる。 しかしながら、収容容器２０内に漏出した化学剤は、ベント口管２２に接続された排気管に設けられてなる化学剤検知センサによって検知される。そして、この化学剤検知センサからの検知信号により中和液流入管２１から収容容器２０内に中和液が注入され、これにより中和されるために、たとえ炸薬筒Ｂ2内の炸薬の洗浄中に化学剤が漏出したとても安全である。また、収容容器２０には緩衝装置５が設けられているので、たとえ、弾頭Ｂ1の切断中に、何らかの原因で炸薬が爆発しても、１Ｍｐａを超えるとリリーフ弁５ｃが開弁し、気体や液体が収容容器２０から緩衝タンク５ａに流入する。従って、外部への化学剤の漏出が防止されるので、炸薬の爆発を恐れる必要がない。
【００５８】
炸薬洗浄装置５０による炸薬筒Ｂ2内の炸薬の洗浄が終了すると、玉型弁が開弁され、収容容器２０内に溜まっている水、研磨剤、および切粉等が炸薬排出管２４から排出されると共に、玉型弁が閉弁される。そして、中和液流入口管２１から収容容器２０内に所定量の中和液が供給されると、機械的弾殻切断装置７０による弾殻Ｂ5の切断作業が開始される。
【００５９】
先ず、この機械的弾殻切断装置７０による機械的切断に際してのビビリを防止するために、爪開閉装置３の作動により中央部クランプ装置１のクランプ爪１ａ，１ｂで化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5がクランプすると共に、後部クランプ装置２で化学弾Ｂｃの弾尾をクランプする。次いで、ねじジャッキ７４のねじロッドを縮小動作により鋸刃保持体７３を介して回転鋸刃７８が下降されると共に、回転されて弾殻Ｂ5の切断が開始される。なお、中央部クランプ装置１および後部クランプ装置２により化学弾Ｂｃをクランプした後に、収容容器２０内に中和剤を注入するようにしても良い。
【００６０】
ところで、化学弾Ｂｃの大きさ(直径)によっては、回転鋸刃７８を所定量下降させても、弾殻Ｂ5を完全に切断することができない場合がある。そのような場合には、ねじジャッキ７４により鋸刃保持体７３を介して回転鋸刃７８を退避させ、中央部クランプ装置１と後部クランプ装置２との一対のクランプ爪による弾殻Ｂ5のクランプ状態を解除すると共に、前記化学弾回転装置４０により化学弾Ｂｃを回転させる。そして、再び中央部クランプ装置１で弾殻Ｂ5をクランプすると共に、後部クランプ装置２で弾尾をクランプすると共に、ねじジャッキ７４のねじロッドの縮小により鋸刃保持体７３を介して回転鋸刃７８を下降させながら弾殻Ｂ5を切断するということを繰り返す。
【００６１】
化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の切断が終了すると、鋸刃保持体７３を上昇させることにより、弾殻Ｂ5から離反する方向に回転鋸刃７８を退避させる。そして、弾尾後退装置４により後部クランプ装置２を介して、切断された弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾尾側を収容容器２０の後部方向に移動させる。この移動により、切断された弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側との間に所定間隔の隙間が生じると、中和剤噴射装置９０による化学剤の中和作業が開始される。ロッドレスシリンダ９３の作動により、先端部付近に設けられている噴射孔が弾殻Ｂ5内に突入するまで中和剤噴射ノズル９２が伸長されると共に、相反する水平方向にそれぞれ中和剤が噴射される。
【００６２】
中和剤の噴射による攪拌作用によって、弾殻Ｂ5の切断中に流入した中和剤により中和されずに、この弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側との弾殻Ｂ5内に残されていた化学剤が効果的に中和される。また、弾殻Ｂ5の切断部間の隙間から中和されずに収容容器２０内に流出した化学剤は、化学弾Ｂｃの解体開始前にこの収容容器２０内に供給されていた中和剤によって中和されて無害化されることとなる。
【００６３】
ところで、化学弾は錆びていて、中和剤が侵入し得ない錆の隙間に化学剤が侵入している。しかしながら、上記のとおり、収容容器２０内に超音波洗浄器６が設けられているので、中和剤を錆の隙間に侵入させて化学剤を中和させることができ、化学弾解体作業の安全性の一層の向上が可能になる。
【００６４】
化学剤の無害化作業が終了すると、ロッドレスシリンダ９３の逆作動により中和剤噴射ノズル９２が所定位置まで後退されると共に、弾尾後退装置４のクランプ作動ロッド４ｂと係合金具４ｈの放射状溝付穴４ｉとの係合が解除される。次いで、爪開閉装置３により、中央部クランプ装置１と後部クランプ装置２とによる化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側とのクランプ状態が解除されると共に、収容容器２０内に溜まっている水、研磨剤、中和により生じた塩類等が中和液排出口管２２から排出される。このような搬出準備作業により、解体された化学弾を収容容器２０外へ搬出し得る状態となる。なお、解体された化学弾を収容容器２０外へ搬出した後に、中央部クランプ装置１と後部クランプ装置２とによる化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側とのクランプ状態を解除しても良い。
【００６５】
解体された化学弾Ｂｃを収容容器２０外へ搬出するに際しては、先ず玉型弁を開弁して、化学剤中和液排出管２５から収容容器２０内に溜まっている中和剤、水、塩等を排出すると共に、玉型弁を閉弁する。中和剤、水、塩等の排出が終了すると、ウェッジ作動シリンダ２９でウェッジ２８ａを退避させることにより、蓋ロック装置２７のウェッジ２８ａによる密閉蓋３１のロック状態を開放する。次いで、ピニオン３２の逆回転により化学弾収容装置３０を収容容器２０外、つまり架台の１２上の所定位置まで移動させると共に、化学弾回転装置４０の掴持体４６から、解体された化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1を取外す。そして、クレーン等の吊持手段により吊持することにより、解体後の化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側とを、化学弾収容装置３０上から撤去すると共に、これらを所定の集積場所に搬送することにより、化学弾Ｂｃの一連の解体作業が終了する。
【００６６】
なお、炸薬洗浄装置５０による炸薬筒Ｂ2内の炸薬洗浄後に、前記炸薬排出管２４から排出された収容容器２０内の水、炸薬、研磨剤、切粉、および錆等は、例えば図示しない濾過装置により回収される。そして、回収された炸薬は焼却処分される。また前記化学剤中和液排出管２５から排出された水、塩等は然るべき処理設備によって、産業廃棄物として処理されることとなる。一方、円筒体４４の弾頭排出穴４５ａから収容容器２０内に落下した切断弾頭は、収容容器２０内からの搬出ときに、支持フレーム１１の収容容器２０の出入り口側下方に設けられてなる弾頭回収樋１５内に落下し、回収される。
【００６７】
ところで、本実施の形態に係る化学弾解体設備１０によれば、切断された弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側との間に生じる隙間に中和剤噴射ノズル９２を突入させて、中和剤を噴射することにより化学剤を確実に中和することができる。従って、上記のように、中和液流入口管２１から収容容器２０内に所定量の中和液を注入した後に、弾殻Ｂ5の切断作業を行う必要がなく、収容容器２０内に中和液を注入せず、空の状態で弾殻Ｂ5の切断作業を行うことが可能である。この場合、収容容器２０内の中和液を中和剤噴射ノズル９２に循環させることができないので、中和剤噴射ノズル９２には中和剤供給タンクから中和剤供給管９４を介して中和液が供給されるものである。但し、この場合には、ベント口管２２に接続されてなる排気管を遮断しておく必要がある。
【００６８】
以上では、本実施の形態に係る化学弾解体設備１０により、腐食状態が予め定めた基準状態以上の化学弾Ｂｃを解体する仕方を説明した。しかしながら、腐食状態が予め定めた基準状態未満であって、中央部クランプ装置１により弾殻Ｂ5をクランプすると弾殻Ｂ5が大きく変形して破損する恐れがある化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5を切断する場合には、ウォータジェット弾殻切断装置８０を用いるようになっている。以下、弾殻Ｂ5の切断にウォータジェット弾殻切断装置８０を用いる場合を、主として、弾殻Ｂ5を機械的弾殻切断装置７０により切断する場合と相違する点について説明する。
【００６９】
即ち、炸薬洗浄装置５０の洗浄水噴射ノズル５１から洗浄水を噴射して炸薬筒Ｂ2内の炸薬を洗い流すと共に、収容容器２０内の水、炸薬、研磨剤、および切粉等を炸薬排出管２４から排出して、収容容器２０内を空にする。そして、ウォータジェット弾殻切断装置８０のウォータジェットノズル８２を、その先端と弾殻Ｂ5との間の間隔が予め定めた所定間隔になるまで弾殻Ｂ5の方向に移動させる。次いで、ウォータジェットノズル８２から研磨剤を含む高圧ジェット水を噴射しながら、化学弾回転装置４０によりラチェット装置４７がロックされる方向に化学弾Ｂｃを回転させれば、化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5が切断される。
【００７０】
ところで、化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の肉厚は、図９から良く理解されるように、弾頭Ｂ1の肉厚に比較して遥かに薄いので切断し易いものである。そのため、ウォータジェット弾殻切断装置８０を用いる化学弾解体方法によれば、弾頭Ｂ1を切断する場合よりも化学弾Ｂｃを高速回転させながら弾殻Ｂ5を切断することができるから、弾頭Ｂ1を切断する場合よりも少量の、研磨剤を含む高圧ジェット水で弾殻Ｂ5を切断することができる。
【００７１】
化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の切断終了後には、ウォータジェットノズル８２を弾殻Ｂ5が切断された化学弾Ｂｃから退避させる。そして、前記機械的弾殻切断装置７０による化学弾Ｂｃの解体方法の場合と同様に、弾尾後退装置４により後部クランプ装置２を介して、切断された弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾尾側を収容容器２０の後部方向に移動させる。この移動により、切断された弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側との間に生じた所定間隔の隙間に中和剤噴射装置９０の中和剤噴射ノズル９２が挿入されると共に、中和剤が噴射されるという工程を経て化学弾Ｂｃが解体されることとなる。
【００７２】
本発明の実施の形態に係る化学弾解体設備１０によれば、化学弾Ｂｃは、密閉蓋３１により密閉された収容容器２０内において、炸薬洗浄装置５０の洗浄水噴射ノズル５１から噴射される洗浄水により炸薬筒Ｂ2内の炸薬が洗い流される。さらに、中和剤噴射装置９０の中和剤噴射ノズル９２から噴射される中和液により弾殻５内の化学剤が中和される。従って、炸薬は洗浄水により湿っているため爆発する危険性がなくなり、そして化学剤は中和により無害な水とアルカリ溶液だけなので、極めて安全に化学弾Ｂｃを解体することができる。
【００７３】
さらに、化学弾Ｂｃの解体作業は、化学弾収容装置３０上に化学弾Ｂｃをセットする作業と、化学弾収容装置３０上から解体された化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側とを取外す作業とは人手によって行われる。しかしながら、これ以外の作業は、全て制御器による自動運転によって行われる。つまり、弾殻Ｂ5の腐食状態の如何を問わず、化学弾Ｂｃの解体に際して、炸薬筒Ｂ2内の炸薬の爆発や化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5からの漏出を恐れる必要がないので、極めて能率良く化学弾Ｂｃを解体することができる。
【００７４】
ところで、本実施の形態に係る化学弾解体装置１０による以上の化学弾解体方法においては、化学弾回転装置４０、炸薬洗浄装置５０、弾頭切断装置６０、機械的弾殻切断装置７０またはウォータジェット弾殻切断装置８０、および中和剤噴射装置９０の全てを活用する場合を説明した。しかしながら、化学弾Ｂｃの腐食状態は、遺棄された場所、遺棄されてからの経過年月等の相違により千差万別である。例えば、海中に遺棄されていた化学弾Ｂｃの中には、既に弾殻Ｂ5が失われ(当然、化学剤も残されていない)ていて、弾頭Ｂ1と炸薬筒Ｂ2だけが残されているものがある。
【００７５】
このような腐食状態の化学弾Ｂｃの場合には、弾頭Ｂ1の炸薬筒Ｂ2の突設面や炸薬筒Ｂ2の外周面への化学剤の付着残を考慮し、安全上の観点から、炸薬筒Ｂ2を備えた弾頭Ｂ1を中和剤中に浸漬した後に、収容容器２０内に収容する。そして、この収容容器２０内に収容した化学弾Ｂｃを化学弾回転装置４０、炸薬洗浄装置５０、弾頭切断装置６０を用いて解体すれば良いので、機械的弾殻切断装置７０またはウォータジェット弾殻切断装置８０、中和剤噴射装置９０を全く使用する必要がない。
【００７６】
また、例えば弾殻Ｂ5が残されているが、穴が明いていて化学剤が流出して弾殻Ｂ5が空になっている化学弾Ｂｃの場合には、弾殻Ｂ5の強度上の観点から、化学弾回転装置４０、炸薬洗浄装置５０、弾頭切断装置６０、ウォータジェット弾殻切断装置８０を用いる。そして、必要に応じて中和剤噴射装置９０を用いればよい。但し、弾殻Ｂ5を切断する前に、収容容器２０内に中和剤を注入した場合には、中和剤噴射装置９０を用いる必要がない。つまり、これら化学弾回転装置４０、炸薬洗浄装置５０、弾頭切断装置６０、機械的弾殻切断装置７０またはウォータジェット弾殻切断装置８０、および中和剤噴射装置９０は、化学弾Ｂｃの腐食状態等に応じて適宜使い分ければ良いものである。
【００７７】
また、以上では、本実施の形態に係る化学弾解体装置１０により、投下爆弾である化学弾Ｂｃを解体処理する場合の例を説明した。しかしながら、この化学弾解体装置１０により、砲弾である化学弾も解体処理することができるので、本実施の形態に係る化学弾解体装置１０は、投下爆弾である化学弾Ｂｃの解体処理の用途に限定されるものではない。また、本実施の形態に化学弾解体装置１０は、１具体例に過ぎず、従って本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１乃至４に係る化学弾解体設備によれば、化学弾は、密閉蓋により密閉された収容容器内において、弾頭切断後に炸薬洗浄装置の洗浄水噴射ノズルから噴射される洗浄水により炸薬筒内の炸薬が洗い流される。そして、中和剤噴射装置の中和剤噴射ノズルから噴射される中和液により弾殻内の化学剤が中和される。従って、炸薬は洗浄水により湿っているため爆発する危険性がなくなり、そして化学剤は中和により無害な水と塩になるだけなので、極めて安全に化学弾Ｂｃを解体することができるという効果がある。
【００７９】
また、本発明の請求項１乃至４に係る化学弾解体設備によれば、化学弾の解体作業は、化学弾収容装置上に化学弾をセットする作業と、化学弾収容装置上から解体された化学弾の弾頭側と弾尾側とを取外す以外は、人手によらず機械的に行われる。つまり、腐食状態の如何を問わず、化学弾の解体に際して、炸薬筒内の炸薬の爆発や化学弾の弾殻からの漏出を恐れる必要がないので、極めて能率良く化学弾を解体することができるという解体能率向上効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係り、化学弾解体設備の主要部断面示全体構成説明図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係り、化学弾解体設備を構成する収容容器の出入り口付近の拡大断面図である。
【図３】 図３(ａ)は図２のＡ−Ａ線断面図、図３(ｂ)は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】 図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】 図４のＤ矢視図である。
【図６】 図１のＥ部拡大図である。
【図７】 図１のＦ−Ｆ線断面図である。
【図８】 弾尾後退装置の係合金具の端面に設けられた放射溝付穴の正面形状説明図である。
【図９】 化学弾の一部断面示構成説明図である。
【符号の説明】
１…中央部クランプ装置、１ａ，１ｂ…クランプ爪、１ｃ…爪開閉用ロッド、１ｄ…回転用六角凸部
２…後部クランプ装置
３…爪開閉装置、３ａ…ガイド筒、３ｂ…爪作動ロッド、３ｃ…ソケット、３ｄ…減速機付モータ、３ｅ…ブラケット、３ｆ…ロッドレスシリンダ、３ｇ…シリンダ取付台
４…弾尾後退装置、４ａ…ガイドボス、４ｂ…クランプ作動ロッド、４ｃ…ロータリーアクチュエータ、４ｄ…ブラケット、４ｅ…ロッドレスシリンダ、４ｆ…シリンダ取付台、４ｇ…押し引きロッド、４ｈ…係合金具、４ｉ…放射溝付穴
５…緩衝装置、５ａ…緩衝タンク、５ｂ…爆風通過管路、５ｃ…リリーフ弁
６…超音波洗浄器
１０…化学弾解体設備、１１…支持フレーム、１２…架台、１３…容器外レール、１４…ラック、１５…弾頭回収樋
２０…収容容器、２０a…鏡板、２１…中和液流入口管、２２…ベント口管、２３…中和液循環口管、２４…炸薬排出管、２５…化学剤中和液排出管、２６…容器内レール、２７…蓋ロック装置、２８…ウェッジガイド、２８ａ…ウェッジ、２９…ウェッジ作動シリンダ
３０…化学弾収容装置、３１…密閉蓋、３２…ピニオン、３３…上部車輪、３４…下部車輪
４０…化学弾回転装置、４１…モータ、４２…ピニオン、４３…回転伝達体、４４…円筒体、４５…ノズル窓、４５ａ…弾頭排出穴、４６…掴持体、４７…ラチェット装置、４８…掴持円筒、４９…ボルト
５０…炸薬洗浄装置、５１…洗浄水噴射ノズル、５２…シリンダ、５３…洗浄水供給ホース
６０…弾頭切断装置、６１…ガイド筒、６２…ウォータジェットノズル、６３…アーム、６４…ロッドレスシリンダ、６５…高圧水供給管、６６…研磨剤供給管
７０…機械的弾殻切断装置、７１…ガイド筒、７２…摺動ガイド、７３…鋸刃保持体、７４…ねじジャッキ、７５…ハイポイドギヤードモータ、７６…回転伝達軸、７６ａ…ベベルギヤ、７７…鋸刃回転軸、７７ａ…ベベルギヤ、７８…回転鋸刃
８０…ウォータジェット弾殻切断装置、８１…ガイド筒、８２…ウォータジェットノズル、８３…ロッドレスシリンダ、８４…高圧水供給管、８５…研磨剤供給管、８６…シリンダ取付台
９０…中和剤噴射装置、９１…ガイド筒、９２…中和剤噴射ノズル、９３…ロッドレスシリンダ、９４…中和剤供給管、９５…シリンダ取付台
Ｂｃ…化学弾、Ｂ1…弾頭、Ｂ2…炸薬筒、Ｂ3…炸薬、Ｂ4…信管、Ｂ5…弾殻、Ｂ6…化学剤、Ｂ7…姿勢制御羽根、Ｂ8…吊環
Ｓ…化学剤検知センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄水により洗い流すことにより炸薬の爆発の恐れをなくすると共に、化学弾の弾殻に充填されているマスタード、ルイサイト等の有害な化学剤を無害化することを可能ならしめるようにした化学弾解体設備の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、マスタード、ルイサイト等のように、人体に多大な悪影響、つまり後遺症を与えるだけでなく、死に至らしめる極めて毒性が強い液体状の化学剤を用いた化学弾がある。このような化学弾は、例えば、その一部断面構成説明図の図９に示すように構成されている。
【０００３】
即ち、この化学弾Ｂｃは、炸薬が充填されてなる炸薬筒Ｂ2が取付けられ、この炸薬筒Ｂ2内の炸薬Ｂ3を炸裂させる信管Ｂ4が内設されてなる弾頭Ｂ1を備えている。また、前記炸薬筒Ｂ2を収容する状態で、前記弾頭Ｂ1に接続される弾殻Ｂ5を備えている。この弾殻Ｂ5の前記弾頭Ｂ1の反対側、つまり弾尾には、投下時における化学弾Ｂｃの投下姿勢を制御する姿勢制御羽根Ｂ7が設けられており、そして内部にマスタード、ルイサイト等の液状の化学剤Ｂ6が注入されている。さらに、前記弾殻Ｂ5の上部には、この化学弾Ｂｃを吊上げる吊環Ｂ8が付設されている。なお、化学弾としては、上記のような構成になる投下爆弾の他に、大砲により発射される構成の砲弾があることが知られている。
【０００４】
周知のとおり、現在、上記のような化学弾の製造は禁止されている関係上、現存する化学弾の殆どは過去に製造されたものである。そして、何れの化学弾も随分腐食が進んでいて極めて危険な状況(化学弾の弾殻から化学剤が漏出する恐れがある。)になっているために、これら化学弾を早急に解体処理して無害化することが義務付けられた。より詳しくは、国際条約として「化学兵器禁止条約」が１９９７年４月２９日に発効し、２００７年までに全ての化学弾を解体処理して無害化することが義務付けられた。ところで、このような化学弾に用いられているマスタード、ルイサイト等の液状の化学剤は、例えばアンモニアや苛性ソーダ等のアルカリ溶液で中和することによって、無害化し得ることが知られている。上記のようなマスタード、ルイサイト等の化学剤をアルカリ溶液で中和し得るということは、１９９９年に行われた屈斜路湖の遺棄化学弾(マスタード充填)の解体処理で実証されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のとおり、無害化処理されないまま放置されている膨大な数の化学弾があることが知られている。これら化学弾は、何れも腐食等によって弾殻から化学剤が漏出する恐れがあるために、化学弾を早急に解体する必要がある。そして、化学弾の解体に際しては、何よりも安全性を重視し、しかも膨大な数の解体すべき化学弾が残されているので、これらを高能率で解体処理することが望ましい。
【０００６】
従って、本発明の目的とするところは、先ず爆発の危険性がある炸薬を洗浄水で洗浄して洗い流すと共に、マスタード、ルイサイト等の有害な化学剤が充填されてなる弾殻を、安全に、しかも高能率で解体することを可能ならしめる化学弾解体設備を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る化学弾解体設備が採用した主たる手段の特徴とするところは、弾頭を備え、この弾頭に一体的に接合され、化学剤が充填され、かつ前記弾頭に突設された炸薬筒を収容する弾殻を備えた解体すべき化学弾を収容する収容容器と、前記化学弾をその長手方向の軸心回りに回転可能に積載して、前記化学弾を前記収容容器に収容すると、この収容容器の出入り口を密閉する密閉蓋を有する進退自在な化学弾収容装置を備えた化学弾解体設備において、前記収容容器に付設され、前記化学弾の弾頭を切断するウォータジェットノズルを有する弾頭切断装置と、前記化学弾収容装置の密閉蓋に設けられ、前記ウォータジェットノズルにより弾頭の全周を切断するために、ラチェット機構を介して前記化学弾の弾頭を掴持して化学弾をその長手方向の軸心回りに間欠的に回転させる掴持体を有する化学弾回転装置と、前記化学弾収容装置に組込まれ、前記炸薬筒内を洗浄する洗浄水を噴射する洗浄水噴射ノズルを有する炸薬洗浄装置と、前記収容容器に付設され、この収容容器内に収容されている化学弾に対して進退する円板状の回転鋸刃を有する機械的弾殻切断装置と、この機械的弾殻切断装置で切断された弾殻内に中和剤を噴射する中和剤噴射ノズルを有する中和剤噴射装置と、前記化学弾収容装置に設けられ、前記化学弾の弾殻をクランプする接離自在な一対のクランプ爪を有する中央部クランプ装置と、前記化学弾の反弾頭側をクランプする接離自在な一対のクランプ爪を有し、前記中央部クランプ装置に対して接離可能な後部クランプ装置とを備えてなるところにある。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
本発明の請求項２に係る化学弾解体設備が採用した主たる手段の特徴とするところは、請求項１に記載の化学弾解体設備において、前記収容容器の長手方向と直交する左右方向の１側に、この収容容器外に設けた駆動源で作動され、前記中央部クランプ装置および後部クランプ装置の一対のクランプ爪をそれぞれ個別に接離させる爪開閉装置を設けられると共に、前記収容容器の後部に、前記後部クランプ装置を前記中央部クランプ装置から離反させる弾尾後退装置が設けられてなるところにある。
【００１３】
本発明の請求項３に係る化学弾解体設備が採用した主たる手段の特徴とするところは、請求項２に記載の化学弾解体設備において、前記収容容器の前記化学弾収容装置の反対側に、緩衝タンクと、リリーフ弁が介装され、前記収容容器から前記緩衝タンクに爆風を流入させ得る爆風通過管路とを備えた緩衝装置が設けられてなるところにある。
【００１４】
本発明の請求項４に係る化学弾解体設備が採用した主たる手段の特徴とするところは、請求項３に記載の化学弾解体設備において、前記収容容器内に、超音波洗浄器を設けたところにある。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る化学弾解体設備を、添付図面を参照しながら説明する。図１は化学弾解体設備の主要部断面示全体構成説明図である。図２は化学弾解体設備を構成する収容容器の出入り口付近の拡大断面図である。図３(ａ)は図２のＡ−Ａ線断面図で、図３(ｂ)は図２のＢ−Ｂ線断面図である。図４は図１のＣ−Ｃ線断面図で、図５は図４のＤ矢視図である。図６は図１のＥ部拡大図で、図７は図１のＦ−Ｆ線断面図である。
図８は弾尾後退装置の係合金具の端面に設けられた放射状溝付穴の正面形状説明図である。なお、化学弾の構成については、図９に基づいて説明したものと全く同構成であるから、化学弾の構成に係る説明は割愛する。
【００１９】
本実施の形態に係る化学弾解体設備１０は、支持フレーム１１の上に水平に支持されてなる円筒状の収容容器２０を備えている。この収容容器２０の後部の上側には中和液を注入する中和液入口管２１、ベント口管２２、および中和液循環口管２３が突設されている。また、この収容容器２０の前部の下側には玉型弁を備えてなる炸薬排出口管２４が設けられると共に、後部の下側には玉型弁を備えてなる化学剤中和液排出管２５が設けられている。
【００２０】
前記収容容器２０の前方側、つまり化学弾Ｂｃの出入り口側には、架台１２の上に敷設された容器外レール１３(図１参照。)、および前記収容容器２０内に敷設された容器内レール２６(図４参照。)に沿って往復動することにより、前記収容容器２０内に移動すると共に、この収容容器２０の外方に移動し得る化学弾収容装置３０が配設されている。なお、前記ベント口管２２には、化学剤を検知する化学剤検知センサを備えると共にフィルタを備えてなる、図示しない排気管が接続されている。
【００２１】
前記化学弾収容装置３０には、図示しない駆動モータにより正逆自在に回転されるピニオン３２が設けられており、このピニオン３２の歯が前記架台１２に設けられてなるラック１４の歯に噛合するように構成されている。つまり、この化学弾収容装置３０は、ピニオン３２の回転により、下部車輪３４が前記容器外レール１３を転動すると共に、上部車輪３３が前記容器内レール２６を転動することにより、往復動することができるように構成されている。
【００２２】
また、前記化学弾収容装置３０の図１における左端付近に、前記収容容器２０の化学弾Ｂｃの出入り口を密閉する密閉蓋３１が設けられている。そして、この密閉蓋３１の外周縁にはテーパ面が形成されている。つまり、この密閉蓋３１が前記収容容器２０の化学弾Ｂｃの出入り口を密閉する状態においては、この密閉蓋３１は、後述する構成になる蓋ロック装置２７によって収容容器２０の出入り口端面に押圧されてロックされるようになっている。なお、この密閉蓋３１は、化学弾収容装置３０と別の台車に設けられていても良い。
【００２３】
前記蓋ロック装置２７は、図１または図２に示すように、収容容器２０に固着されてなるウェッジガイド２８と、このウェッジガイド２８に嵌合され、このウェッジガイド２８の上に設けられたウェッジ作動シリンダ２９のロッドの先端に連結されてなるウェッジ２８ａとから構成されている。つまり、前記ウェッジ作動シリンダ２９のロッドの伸長によりウェッジ２８ａのテーパ面が密閉蓋３１の外周縁に形成されたテーパ面を、収容容器２の化学弾Ｂｃの出入り口方向に押付ける。そのため、この密閉蓋３１が収容容器２の出入り口端面に押圧されてロックされるものである。
【００２４】
ところで、本実施の形態に係る化学弾解体装置１０の場合にあっては、上記のとおり、前記蓋ロック装置２７は収容容器２０の化学弾の出入り口側に設けられている。しかしながら、ウェッジのテーパ面が当接するテーパ面を収容容器２０側に設ければ、前記蓋ロック装置２７を密閉蓋３１側に設けることができる。また、この密閉蓋３１の開閉に際してより長時間を要するので好ましくはないが、ボルト等の締結手段を採用することもできる。従って、蓋ロック装置は上記構成に限定されるものではない。
【００２５】
また、前記密閉蓋３１には、後述する構成になる化学弾回転装置４０が設けられている。この化学弾回転装置４０は、前記化学弾収容装置３０の上に載置されてなる化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1を掴持して、化学弾Ｂｃをその長手方向の軸心回りに間欠的に回転させる機能を有してなるものである。より詳しくは、前記密閉蓋３１の反収容容器２０側に設けられ、ピニオン４２を有するモータ４１と、この密閉蓋３１の中心部に設けられた抜き穴を貫通し、反収容容器側に前記ピニオン４２に噛合するギヤを備えると共に、収容容器２０側に円板体を備えた回転伝達体４３を備えている。この回転伝達体４３の円板体の外周に周設されたシールリング溝にはシールリングが嵌着されており、このシールリングにより気密が確保されるようになっている。
【００２６】
前記回転伝達体４３の円板体には、図３(ｂ)に示すように、先端側に、化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1を掴持する掴持体４６を備えた円筒体４４が設けられている。前記円筒体４４の周面には、１２０度の角度で開口するノズル窓４５が設けられると共に、このノズル窓４５の下側には、切断された弾頭を収容容器２０内に落下させる弾頭排出穴４５ａが開口している。そして、前記掴持体４６は、図２、図３(ａ)に示すように、ラチェット、およびこのラチェットの一方方向の回転を許容し、他方方向の回転を阻止する爪からなるラチェット装置４７と、このラチェット装置４７の内側に固着され、先端部に、化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1の外周面を押圧するボルト４９を備えた掴持円筒４８とから構成されている。
【００２７】
さらに、前記密閉蓋３１には、化学弾Ｂｃの炸薬筒Ｂ2内の炸薬を洗浄して洗い流す炸薬洗浄装置５０が設けられている。この炸薬洗浄装置５０は、図１に示すように、前記回転伝達体４３の中心に設けられた抜き穴を貫通する洗浄水噴射ノズル５１を備えている。
この洗浄水噴射ノズル５１の外周にはシールリング溝が周設されており、このシールリング溝にシールリング(Ｏ−リング)が嵌着されることにより気密が保持されるようになっている。また、この洗浄水噴射ノズル５１は、前記密閉蓋３１の反収容容器２０側に設けられたシリンダ５２により往復摺動されると共に、図示しない洗浄水供給源から洗浄水供給ホース５３を介して、２〜１０ＭＰａの洗浄水が供給されるように構成されている。なお、この炸薬洗浄装置５０は、後述する構成になる弾頭切断装置により弾頭が切断された後に作動されるものである。
【００２８】
前記収容容器２０の前側、つまり化学弾Ｂｃの出入り口付近の上部には、化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1を切断する弾頭切断装置６０が設けられている。この弾頭切断装置６０は、前記収容容器２０の円筒部を貫通する状態に突設されてなるガイド筒６１を備えており、このガイド筒６１内に気密可能に上・下摺動し得るウォータジェットノズル６２が嵌合されている。このウォータジェットノズル６２のガイド筒６１からの上部突出端に突設されてなる水平なアーム６３の先端側が、ロッドレスシリンダ６４に連結されている。つまり、このウォータジェットノズル６２は、このロッドレスシリンダ６４の作動によって、下端が前記化学弾回転装置４０の円筒体４４に設けられたノズル窓４５を通り、円筒体４４の内外を往復動されるように構成されている。
【００２９】
そして、このウォータジェットノズル６２の前記ガイド筒６１からの突出端には、高圧水を供給する高圧水供給管６５と、高圧水に混入する研磨剤を供給する研磨剤供給管６６とが接続されている。この弾頭切断装置６０では、ウォータジェットノズル６２の先端の噴射孔から、研磨剤を含む３００〜３５０Ｍｐａの圧力に調節された高圧ジェット水が噴射されるようになっている。このウォータジェットノズル６２から研磨剤を含む３００〜３５０Ｍｐａの圧力に調節された高圧ジェット水を噴射することにより、化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1を切断できるということは、模擬弾の弾頭切断テストによって確認している。
【００３０】
また、前記収容容器２０の長手方向の中央部付近には、化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5を切断する弾殻切断装置が設けられている。この弾殻切断装置は、後述する構成になる機械的弾殻切断装置７０、およびウォータジェット弾殻切断装置８０から構成されている。これら弾殻切断装置７０、および８０は、図４に示すように、前記収容容器２０の周方向に位相を変えた位置に配設されており、化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の腐食状態が予め定めた基準状態以上か、基準状態未満かによって選択作動されるようになっている。より具体的には、化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の腐食状態が予め定めた基準状態以上のときには機械的弾殻切断装置７０を用い、基準状態未満のときにはウォータジェット弾殻切断装置８０を用いること原則とするものである。
【００３１】
ところで、前記ウォータジェット弾殻切断装置８０を用いれば、たとえ化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の腐食状態が基準状態以上であったとしても、その弾殻Ｂ5を容易に切断することができる。それにもかかわらず、腐食状態が基準状態以上の化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5を機械的弾殻切断装置７０によって切断するようにしたのは、水の使用量を可能な限り少なくすることにより、排液処理コストの上昇を防ぐことを狙いとしたものである。
【００３２】
前記機械的弾殻切断装置７０は、図４，５，および６に示すように構成されている。即ち、この機械的弾殻切断装置７０は、収容容器２０の円筒部を嵌通して突設されてなるガイド筒７１を備えている。このガイド筒７１には収容容器２０から離反する方向に伸びる一対の摺動ガイド７２が突設されており、これらガイド筒７１と摺動ガイド７２とによって鋸刃保持体７３が往復動、かつ気密可能に支持されている。この鋸刃保持体７３は、ガイド筒７１の周面外方に付設されてなるねじジャッキ７４によって往復動されるように構成されている。
【００３３】
この鋸刃保持体７３の突出端部には、周知の構成になるハイポイドギヤードモータ７５が固着されている。そして、このハイポイドギヤードモータ７５により、下端にベベルギヤ７６ａが嵌着されてなる、鋸刃保持体７３内を縦貫する回転伝達軸７６が回転されるようになっている。さらに、この鋸刃保持体７３の下端付近には、先端に円板状の回転鋸刃７８が取付けられ、長手方向の中ほどに前記ベベルギヤ７６ａに噛合するベベルギヤ７７ａが嵌着されてなる鋸刃回転軸７７が前記回転伝達軸７６と直交する向きに配設されている。
【００３４】
ところで、回転鋸刃７８の切断刃は磨耗するので、必要に応じて新品と交換する必要がある。そのため、前記ねじジャッキ７４のねじロッドのストロークは、回転鋸刃７８がガイド筒７１から完全に露出する位置まで鋸刃保持体７３を抜き出し得る長さに設定されている。前記鋸刃保持体７３は、上記のとおり、摺動ガイド７２によってもガイドされているので、回転鋸刃７８を交換した後にねじジャッキ７４のねじロッドを縮小させるだけで、回転鋸刃７８を切断待機位置に戻すことができる。
【００３５】
前記ウォータジェット弾殻切断装置８０は、収容容器２０の円筒部を嵌通して突設されてなるガイド筒８１を備えている。このガイド筒８１には、ウォータジェットノズル８２が往復動、かつ気密可能に支持されている。このウォータジェットノズル８２は、ガイド筒８１の外方に設けられたシリンダ取付台８６に固着されてなるロッドレスシリンダ８３によって往復動されるようになっている。そして、このウォータジェットノズル８２の前記ガイド筒８１からの突出端には、高圧水を供給する高圧水供給管８４と、高圧水に混入する研磨剤を供給する研磨剤供給管８５とが接続されている。
【００３６】
以上の構成に係る説明から良く理解されるように、このウォータジェット弾殻切断装置８０は、大小の差があるものの前記弾頭切断装置６０と全く同構成になるものである。従って、このウォータジェットノズル８２の先端の噴射孔から、研磨剤を含む３００〜３５０Ｍｐａの圧力に調節された高圧ジェット水が噴射されることとなる。
【００３７】
また、前記収容容器２０の前記ウォータジェット弾殻切断装置８０と位相を変えた位置には、後述する中和剤噴射装置９０が配設されている。この中和剤噴射装置９０は、前記機械的弾殻切断装置７０またはウォータジェット弾殻切断装置８０によって弾殻Ｂ5が切断された化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側との内部に中和剤を噴射するものである。
【００３８】
より詳しくは、図４に示すように、前記収容容器２０の円筒部を嵌通して突設されてなるガイド筒９１を備えている。このガイド筒９１には、中和剤噴射ノズル９２が往復動、かつ気密可能に嵌挿されている。この中和剤噴射ノズル９２は、ガイド筒９１の外方に設けられてなるシリンダ取付台９５に固着されたロッドレスシリンダ９３によって往復動されるようになっている。そして、この中和剤噴射ノズル９２の前記ガイド筒９１からの突出端には、アンモニアまたは苛性ソーダ等のアルカリ性の中和剤を供給する中和剤供給管９４が接続されている。なお、この中和剤噴射ノズル９２の場合には、先端付近の外周面の相反する２個所に噴射孔(図４では、１つの噴射孔だけが示されている)が開口している。つまり、この中和剤噴射ノズル９２は、その長手方向と直交する、相反する水平方向に中和剤を噴射するように構成されている。
【００３９】
ところで、前記中和剤供給管９４には、前記収容容器２０に突設されてなる中和液循環口管２３から、図示しない中和液循環管を介して、この収容容器２０内の中和液が循環供給されるように構成されている。つまり、化学弾Ｂｃの解体開始前において、図示しない中和剤供給タンクから収容容器２０内に中和が供給される。そして、化学弾Ｂｃの解体開始に際して、この収容容器２０内の中和剤が中和剤噴射ノズル９２に供給されるように構成されている。勿論、中和剤供給タンクから前記中和剤供給管９４を介して、中和剤噴射ノズル９２に直接中和液を供給することができるようにも配慮されている。
【００４０】
前記化学弾収容装置３０には、図１に示すように、積載された化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5をクランプすると共に、クランプ状態を開放する中央部クランプ装置１が設けられている。また、前記化学弾Ｂｃの反弾頭側、つまり化学弾Ｂｃの弾尾をクランプし、かつクランプ状態を開放すると共に、前記中央部クランプ装置１に対して接離可能な後部クランプ装置２が設けられている。ところで、中央部クランプ装置１が固定されているのに対して、後部クランプ装置２は摺動し得る構成になっている点が相違するだけである。よって、中央部クランプ装置１と、後部クランプ装置２との構成を、図７を参照しながら、中央部クランプ装置１を例として説明する。
【００４１】
即ち、前記中央部クランプ装置１は、接近、かつ離反可能な一対のクランプ爪１ａ，１ｂを備えている。これら一対のクランプ爪１ａ，１ｂのうち、一方のクランプ爪１ａの基端部付近には右ねじが螺刻されており、また他方のクランプ爪１ｂの基端部付近には左ねじが螺刻されている。これら一対のクランプ爪１ａ，１ｂの右ねじと左ねじとには、右ねじと左ねじとが螺刻されてなる爪開閉用ロッド１ｃが螺着されている。そして、この爪開閉用ロッド１ｃは、一端側の端面に突設されてなる六角ナット状の回転用六角凸部１ｄを介して、後述する構成になる爪開閉装置３によって正逆自在に回転されるように構成されている。なお、一方のクランプ爪１ａに左ねじが螺刻され、他方のクランプ爪１ｂに右ねじが螺刻されていても良い。また、前記爪開閉用ロッド１の回転用六角凸部１ｄは平行な２平面を有する構成であっても良く、さらに凹部であっても良い。つまり、爪開閉装置３と係合して、回転され得る形状に形成されていれば良い。
【００４２】
前記爪開閉装置３は、収容容器２０の円筒部を嵌通して突設されてなるガイド筒３ａを備えている。このガイド筒３ａには、先端に前記回転用六角凸部１ｄに嵌着されて前記爪開閉用ロッド１ｃを正逆回転させるソケット３ｃが取付けられてなる爪作動ロッド３ｂが往復動、正逆回転、かつ気密可能に支持されている。前記爪作動ロッド３ｂの前記ガイド筒３ａからの突出端は減速機付モータ３ｄの出力軸に連結されている。この減速機付モータ３ｄはブラケット３ｅに取付けられており、そしてこのブラケット３ｅはシリンダ取付台３ｇに取付けられたロッドレスシリンダ３ｆに固着されている。
【００４３】
このような構成の爪開閉装置３によれば、中央部クランプ装置１の一対のクランプ爪１ａ，１ｂを開閉するときに、ロッドレスシリンダ３ｆにより減速機付モータ３ｄを介して爪作動ロッド３ｂが爪開閉用ロッド１ｃの方向に移動される。前記爪作動ロッド３ｂの移動によりソケット３ｃが回転用六角凸部１ｄに係合すると、減速機付モータ３ｄが正逆回転される。そして、一対のクランプ爪１ａ，１ｂを開閉する必要がないときには、この爪開閉装置３のソケット３ｃは回転用六角凸部１ｄから外されるようになっている。従って、収容容器２０への化学弾収容装置３０の出し入れに支障が生じるようなことがない。
【００４４】
上記のとおり、前記中央部クランプ装置１と後部クランプ装置２との一対ずつのクランプ爪は何れも前記爪開閉装置３によって開閉されるように構成されている。しかしながら、後部クランプ装置２の場合には、さらに後述する構成になる弾尾後退装置４により、前記中央部クランプ装置１から所定距離だけ離反されるように構成されている。つまり、この弾尾後退装置４は、前記中和剤噴射装置９０の中和剤噴射ノズル９２の先端を、切断された弾殻Ｂ5内に突入させる隙間を作る働きをするものである。
【００４５】
より詳細には、この弾尾後退装置４は、図１に示すように、前記収容容器２０の鏡板２０aに固着され、この収容容器２０の内側に突出するガイドボス４ａを備えている。このガイドボス４ａには、先端外周面に、長手方向と直交する、相反する方向に突出する突起を有するクランプ作動ロッド４ｂが往復動、正逆回転、かつ気密可能に支持されている。前記クランプ作動ロッド４ｂの前記鏡板からの突出端はロータリーアクチュエータ４ｃの出力軸に連結されている。このロータリーアクチュエータ４ｃはブラケット４ｄに取付けられており、そしてこのブラケット４ｄは、収容容器２０の鏡板２０aの外面に突設されたシリンダ取付台４ｆに取付けられてなるロッドレスシリンダ４ｅに固着されている。
【００４６】
さらに、前記化学弾収容装置３０の後端に設けられた嵌合穴に、前記後部クランプ装置２に連結されてなる押し引きロッド４ｇが摺動可能に嵌合されている。 そして、この押し引きロッド４ｇの前記嵌合穴からの突出端に、前記クランプ作動ロッド４ｂの先端が係合する係合金具４ｈが固着されている。この係合金具４ｈは、前記クランプ作動ロッド４ｂの突起を含む先端部を収容し得る空間を有し、かつ端面には、図８に示すように、穴とこの穴の径方向の中心を中心として相反する方向に放射状に伸びる溝とからなる放射溝付穴４ｉが明けられてなる構成になっている。なお、前記クランプ作動ロッド４ｂの突起や、放射溝付穴４ｉの溝は一対である必要がなく、例えば南京錠とその鍵のように、少なくとも片方に設けられていればほぼ同等の機能を発揮することができる。
【００４７】
前記弾尾後退装置４によれば、前記ロータリーアクチュエータ４ｃにより回動させて、クランプ作動ロッド４ｂの突起の向きを係合金具４ｈの放射溝付穴４ｉの放射溝に合わせる。そして、このクランプ作動ロッド４ｂの伸長により、その先端を放射溝付穴４ｉに嵌挿すると共に、例えばこのクランプ作動ロッド４ｂを、その長手方向の軸心回りに９０度回動させれば、係合金具４ｈとクランプ作動ロッド４ｂとが係合する。従って、クランプ作動ロッド４ｂを縮小させることにより、係合金具４ｈ、押し引きロッド４ｇを介して、後部クランプ装置２を中央部クランプ装置１から離反する方向に移動させることができる。なお、前記係合金具４ｈとクランプ作動ロッド４ｂとの係合を解除する場合には、クランプ作動ロッド４ｂをその長手方向の軸心回りに回動させて、その突起の向きを係合金具４ｈの放射溝付穴４ｉの放射溝に合わせると共に、クランプ作動ロッド４ｂを縮小させれば良い。
【００４８】
上記のとおり、前記各装置類は正逆回転または往復動されるように構成されている。これら各装置類は、何れもセット機能を有する、図示しない制御器によって、所定の作動タイミングで、かつ所定の回転速度または移動速度で自動的に作動されるようになっている。このような各装置類の作動タイミング、回転速度または移動速度は、この化学弾解体設備１０の試験運転によって決定されるものである。ところで、このような制御器による化学弾解体設備１０の自動運転に不測の事態が発生したり、また化学弾Ｂｃの腐食状態によっては使用を要しない装置がある場合がある。このようなことを考慮すると、例えば、操作マニュアルによる押釦スイッチ操作により化学弾解体設備１０を運転操作することを可能ならしめる操作盤を並設することが好ましい。なお、使用を要しない装置がある場合の化学弾Ｂｃの腐食状態とは、例えば、弾殻が失われている場合、また弾殻が失われていないものの、弾殻に穴が明いていて化学剤が流出し、弾殻内が空になっている場合のような状態のことをいう。
【００４９】
また、図１に示すように、前記収容容器２０の前記化学弾収容装置３０の反対側に緩衝装置５が設けられている。この緩衝装置５は、緩衝タンク５ａと、リリーフ弁５ｃが介装され、前記収容容器２０から前記緩衝タンク５ａに爆風を流入させ得る爆風通過管路５ｂとから構成されている。この緩衝装置５は、万一爆発等により収容容器２０内の圧力が上昇した場合の安全対策として設けたものである。この緩衝装置５によれば、例えば、１Ｍｐａを超えるとリリーフ弁５ｃが開弁し、気体や液体が収容容器２０から緩衝タンク５ａに流入するので、外部への化学剤の漏出が防止される。
【００５０】
また、図１に示すように、前記収容容器２０の後部側の内部に、周知の構成になる超音波洗浄器６が設けられている。これは、例えば、中和剤が侵入し得ないような錆の隙間に化学剤が浸入していても、中和剤を充満させた状態で作動させることにより、中和剤を隙間に侵入させて化学剤を中和させることができるからである。この超音波洗浄器６により、より完全に化学剤を中和させることができ、化学弾解体作業の安全性が一層向上する。
【００５１】
以下、上記構成になる化学弾解体設備１０によって、化学弾Ｂｃを解体する解体の仕方を説明する。先ず、化学弾収容装置３０を架台１２の端部側に移動させると共に、中央部クランプ装置１と後部クランプ装置２との一対のクランプ爪の間に位置するように、クレーン、バランサ、ハンドリングロボット等の吊持手段により吊持して化学弾Ｂｃを化学弾収容装置３０上に移動させる。吊持手段により吊持したまま化学弾Ｂｃを密閉蓋３１の方向に移動させて、この弾頭Ｂ1を化学弾回転装置４０の掴持円筒４８内に遊嵌させる。次いで、ボルト４９をねじ込んで、このボルト４９を介して掴持体４６に弾頭Ｂ1を固定すると共に、吊持手段のフックを吊環Ｂ8から取外す。
【００５２】
そして、化学弾回転装置４０の円筒体４４に設けられているノズル窓４５に弾頭切断装置６０のウォータジェットノズル６２が突入した状態で、化学弾Ｂｃを所定角度回転し得るように、ノズル窓４５の位置を調整する。このようにして、化学弾収容装置３０への化学弾Ｂｃのセット作業が終了すると、ピニオン３２の回転駆動により化学弾収容装置３０を収容容器２０内に移動させると共に、蓋ロック装置２７のウェッジ２８ａにより密閉蓋３１を、収容容器２０の化学弾の出入り口に固定する。
【００５３】
このようにして、収容容器２０内への化学弾Ｂｃのセット作業が終了すると、化学弾Ｂｃの解体作業が開始される。弾殻Ｂ5の腐食状態が予め定めた基準状態以上の化学弾Ｂｃの場合は、弾頭切断装置６０のウォータジェットノズル６２の先端と弾頭Ｂ1との間の距離が所定距離になるまでウォータジェットノズル６２を下降させる。そして、ウォータジェットノズル６２から研磨剤を含む高圧ジェット水を噴射すると共に、モータ４１の駆動による化学弾回転装置４０の作動により、ラチェット装置４７を介して化学弾Ｂｃを、ラチェット装置４７がロックされる右方向に回転させる。
【００５４】
化学弾回転装置４０により化学弾Ｂｃがノズル窓４５の開口角度に対応する所定角度回転されると、ウォータジェットノズル６２からの研磨剤を含む高圧ジェット水の噴射を停止させる。そして、中央部クランプ装置１のクランプ爪１ａ，１ｂで化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5をクランプし、化学弾回転装置４０の逆作動により円筒体４４を前記所定角度だけ左方向に逆回転させる。この円筒体４４の逆回転に際しては、弾頭Ｂ1がラチェット装置４７を介して円筒体４４に固定されているので、化学弾Ｂｃに捩じり力が作用するようなことがなく、この円筒体４４だけが回転し、ノズル窓４５の位置だけが変更される。
【００５５】
前記ノズル窓４５の位置変更が終了すると、中央部クランプ装置１による化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5のクランプを解除する。そして、ウォータジェットノズル６２からの研磨剤を含む高圧ジェット水の噴射を開始すると共に、再び化学弾Ｂｃを右方向に回転させる。この化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1の切断が終了するまで、研磨剤を含む高圧ジェット水を噴射しながらの化学弾Ｂｃの右方向回転、研磨剤を含む高圧ジェット水の噴射を停止しての化学弾Ｂｃの左方向回転が繰り返される。このようにして切断された弾頭Ｂ1の先端部は、弾頭排出穴４５ａから収容容器２０内に落下する。なお、化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1の切断位置は、炸薬筒Ｂ2を閉蓋している炸薬筒蓋(図示省略)よりも弾殻Ｂ5側であって、かつ化学剤が漏出しない位置である。
【００５６】
化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1の切断が終了すると、ウォータジェットノズル６２からの研磨剤を含む高圧ジェット水の噴射を停止させる。そして、このウォータジェットノズル６２の上昇により所定の位置に退避させた後に、炸薬洗浄装置５０による炸薬筒Ｂ2内の炸薬の洗浄が開始される。即ち、炸薬洗浄装置５０の洗浄水噴射ノズル５１の先端と弾頭Ｂ1の切断部との間の距離が所定距離になるまで、シリンダ５２のロッドの縮小によって洗浄水噴射ノズル５１が移動される。次いで、この洗浄水噴射ノズル５１から、圧力が２〜１０ＭＰａの洗浄水が噴射され、炸薬筒Ｂ2内の炸薬が洗い流される。洗浄水により洗い流された炸薬は爆発する危険性がない。仮に、炸薬筒Ｂ2内に炸薬の一部が残存していたとしても、炸薬は洗浄水により湿っていて爆発する危険性がなくなっているので、極めて安全に炸薬の除去作業が行える。なお、炸薬筒Ｂ2内の炸薬を洗浄するに際しては、化学弾回転装置４０により化学弾Ｂｃをその長手方向の軸心回りに回転させながら洗浄水を噴射すると、炸薬をより効果的に洗い流すことができ、炸薬洗浄時間の短縮に寄与することができる。
【００５７】
ところで、炸薬筒Ｂ2内の炸薬の洗浄に際して、この炸薬筒Ｂ2が破損し、弾殻Ｂ5内の化学剤が収容容器２０内に漏出してしまうということが考えられる。 しかしながら、収容容器２０内に漏出した化学剤は、ベント口管２２に接続された排気管に設けられてなる化学剤検知センサによって検知される。そして、この化学剤検知センサからの検知信号により中和液流入管２１から収容容器２０内に中和液が注入され、これにより中和されるために、たとえ炸薬筒Ｂ2内の炸薬の洗浄中に化学剤が漏出したとても安全である。また、収容容器２０には緩衝装置５が設けられているので、たとえ、弾頭Ｂ1の切断中に、何らかの原因で炸薬が爆発しても、１Ｍｐａを超えるとリリーフ弁５ｃが開弁し、気体や液体が収容容器２０から緩衝タンク５ａに流入する。従って、外部への化学剤の漏出が防止されるので、炸薬の爆発を恐れる必要がない。
【００５８】
炸薬洗浄装置５０による炸薬筒Ｂ2内の炸薬の洗浄が終了すると、玉型弁が開弁され、収容容器２０内に溜まっている水、研磨剤、および切粉等が炸薬排出管２４から排出されると共に、玉型弁が閉弁される。そして、中和液流入口管２１から収容容器２０内に所定量の中和液が供給されると、機械的弾殻切断装置７０による弾殻Ｂ5の切断作業が開始される。
【００５９】
先ず、この機械的弾殻切断装置７０による機械的切断に際してのビビリを防止するために、爪開閉装置３の作動により中央部クランプ装置１のクランプ爪１ａ，１ｂで化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5がクランプすると共に、後部クランプ装置２で化学弾Ｂｃの弾尾をクランプする。次いで、ねじジャッキ７４のねじロッドを縮小動作により鋸刃保持体７３を介して回転鋸刃７８が下降されると共に、回転されて弾殻Ｂ5の切断が開始される。なお、中央部クランプ装置１および後部クランプ装置２により化学弾Ｂｃをクランプした後に、収容容器２０内に中和剤を注入するようにしても良い。
【００６０】
ところで、化学弾Ｂｃの大きさ(直径)によっては、回転鋸刃７８を所定量下降させても、弾殻Ｂ5を完全に切断することができない場合がある。そのような場合には、ねじジャッキ７４により鋸刃保持体７３を介して回転鋸刃７８を退避させ、中央部クランプ装置１と後部クランプ装置２との一対のクランプ爪による弾殻Ｂ5のクランプ状態を解除すると共に、前記化学弾回転装置４０により化学弾Ｂｃを回転させる。そして、再び中央部クランプ装置１で弾殻Ｂ5をクランプすると共に、後部クランプ装置２で弾尾をクランプすると共に、ねじジャッキ７４のねじロッドの縮小により鋸刃保持体７３を介して回転鋸刃７８を下降させながら弾殻Ｂ5を切断するということを繰り返す。
【００６１】
化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の切断が終了すると、鋸刃保持体７３を上昇させることにより、弾殻Ｂ5から離反する方向に回転鋸刃７８を退避させる。そして、弾尾後退装置４により後部クランプ装置２を介して、切断された弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾尾側を収容容器２０の後部方向に移動させる。この移動により、切断された弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側との間に所定間隔の隙間が生じると、中和剤噴射装置９０による化学剤の中和作業が開始される。ロッドレスシリンダ９３の作動により、先端部付近に設けられている噴射孔が弾殻Ｂ5内に突入するまで中和剤噴射ノズル９２が伸長されると共に、相反する水平方向にそれぞれ中和剤が噴射される。
【００６２】
中和剤の噴射による攪拌作用によって、弾殻Ｂ5の切断中に流入した中和剤により中和されずに、この弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側との弾殻Ｂ5内に残されていた化学剤が効果的に中和される。また、弾殻Ｂ5の切断部間の隙間から中和されずに収容容器２０内に流出した化学剤は、化学弾Ｂｃの解体開始前にこの収容容器２０内に供給されていた中和剤によって中和されて無害化されることとなる。
【００６３】
ところで、化学弾は錆びていて、中和剤が侵入し得ない錆の隙間に化学剤が侵入している。しかしながら、上記のとおり、収容容器２０内に超音波洗浄器６が設けられているので、中和剤を錆の隙間に侵入させて化学剤を中和させることができ、化学弾解体作業の安全性の一層の向上が可能になる。
【００６４】
化学剤の無害化作業が終了すると、ロッドレスシリンダ９３の逆作動により中和剤噴射ノズル９２が所定位置まで後退されると共に、弾尾後退装置４のクランプ作動ロッド４ｂと係合金具４ｈの放射状溝付穴４ｉとの係合が解除される。次いで、爪開閉装置３により、中央部クランプ装置１と後部クランプ装置２とによる化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側とのクランプ状態が解除されると共に、収容容器２０内に溜まっている水、研磨剤、中和により生じた塩類等が中和液排出口管２２から排出される。このような搬出準備作業により、解体された化学弾を収容容器２０外へ搬出し得る状態となる。なお、解体された化学弾を収容容器２０外へ搬出した後に、中央部クランプ装置１と後部クランプ装置２とによる化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側とのクランプ状態を解除しても良い。
【００６５】
解体された化学弾Ｂｃを収容容器２０外へ搬出するに際しては、先ず玉型弁を開弁して、化学剤中和液排出管２５から収容容器２０内に溜まっている中和剤、水、塩等を排出すると共に、玉型弁を閉弁する。中和剤、水、塩等の排出が終了すると、ウェッジ作動シリンダ２９でウェッジ２８ａを退避させることにより、蓋ロック装置２７のウェッジ２８ａによる密閉蓋３１のロック状態を開放する。次いで、ピニオン３２の逆回転により化学弾収容装置３０を収容容器２０外、つまり架台の１２上の所定位置まで移動させると共に、化学弾回転装置４０の掴持体４６から、解体された化学弾Ｂｃの弾頭Ｂ1を取外す。そして、クレーン等の吊持手段により吊持することにより、解体後の化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側とを、化学弾収容装置３０上から撤去すると共に、これらを所定の集積場所に搬送することにより、化学弾Ｂｃの一連の解体作業が終了する。
【００６６】
なお、炸薬洗浄装置５０による炸薬筒Ｂ2内の炸薬洗浄後に、前記炸薬排出管２４から排出された収容容器２０内の水、炸薬、研磨剤、切粉、および錆等は、例えば図示しない濾過装置により回収される。そして、回収された炸薬は焼却処分される。また前記化学剤中和液排出管２５から排出された水、塩等は然るべき処理設備によって、産業廃棄物として処理されることとなる。一方、円筒体４４の弾頭排出穴４５ａから収容容器２０内に落下した切断弾頭は、収容容器２０内からの搬出ときに、支持フレーム１１の収容容器２０の出入り口側下方に設けられてなる弾頭回収樋１５内に落下し、回収される。
【００６７】
ところで、本実施の形態に係る化学弾解体設備１０によれば、切断された弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側との間に生じる隙間に中和剤噴射ノズル９２を突入させて、中和剤を噴射することにより化学剤を確実に中和することができる。従って、上記のように、中和液流入口管２１から収容容器２０内に所定量の中和液を注入した後に、弾殻Ｂ5の切断作業を行う必要がなく、収容容器２０内に中和液を注入せず、空の状態で弾殻Ｂ5の切断作業を行うことが可能である。この場合、収容容器２０内の中和液を中和剤噴射ノズル９２に循環させることができないので、中和剤噴射ノズル９２には中和剤供給タンクから中和剤供給管９４を介して中和液が供給されるものである。但し、この場合には、ベント口管２２に接続されてなる排気管を遮断しておく必要がある。
【００６８】
以上では、本実施の形態に係る化学弾解体設備１０により、腐食状態が予め定めた基準状態以上の化学弾Ｂｃを解体する仕方を説明した。しかしながら、腐食状態が予め定めた基準状態未満であって、中央部クランプ装置１により弾殻Ｂ5をクランプすると弾殻Ｂ5が大きく変形して破損する恐れがある化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5を切断する場合には、ウォータジェット弾殻切断装置８０を用いるようになっている。以下、弾殻Ｂ5の切断にウォータジェット弾殻切断装置８０を用いる場合を、主として、弾殻Ｂ5を機械的弾殻切断装置７０により切断する場合と相違する点について説明する。
【００６９】
即ち、炸薬洗浄装置５０の洗浄水噴射ノズル５１から洗浄水を噴射して炸薬筒Ｂ2内の炸薬を洗い流すと共に、収容容器２０内の水、炸薬、研磨剤、および切粉等を炸薬排出管２４から排出して、収容容器２０内を空にする。そして、ウォータジェット弾殻切断装置８０のウォータジェットノズル８２を、その先端と弾殻Ｂ5との間の間隔が予め定めた所定間隔になるまで弾殻Ｂ5の方向に移動させる。次いで、ウォータジェットノズル８２から研磨剤を含む高圧ジェット水を噴射しながら、化学弾回転装置４０によりラチェット装置４７がロックされる方向に化学弾Ｂｃを回転させれば、化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5が切断される。
【００７０】
ところで、化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の肉厚は、図９から良く理解されるように、弾頭Ｂ1の肉厚に比較して遥かに薄いので切断し易いものである。そのため、ウォータジェット弾殻切断装置８０を用いる化学弾解体方法によれば、弾頭Ｂ1を切断する場合よりも化学弾Ｂｃを高速回転させながら弾殻Ｂ5を切断することができるから、弾頭Ｂ1を切断する場合よりも少量の、研磨剤を含む高圧ジェット水で弾殻Ｂ5を切断することができる。
【００７１】
化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5の切断終了後には、ウォータジェットノズル８２を弾殻Ｂ5が切断された化学弾Ｂｃから退避させる。そして、前記機械的弾殻切断装置７０による化学弾Ｂｃの解体方法の場合と同様に、弾尾後退装置４により後部クランプ装置２を介して、切断された弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾尾側を収容容器２０の後部方向に移動させる。この移動により、切断された弾殻Ｂ5の一部を含む化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側との間に生じた所定間隔の隙間に中和剤噴射装置９０の中和剤噴射ノズル９２が挿入されると共に、中和剤が噴射されるという工程を経て化学弾Ｂｃが解体されることとなる。
【００７２】
本発明の実施の形態に係る化学弾解体設備１０によれば、化学弾Ｂｃは、密閉蓋３１により密閉された収容容器２０内において、炸薬洗浄装置５０の洗浄水噴射ノズル５１から噴射される洗浄水により炸薬筒Ｂ2内の炸薬が洗い流される。さらに、中和剤噴射装置９０の中和剤噴射ノズル９２から噴射される中和液により弾殻５内の化学剤が中和される。従って、炸薬は洗浄水により湿っているため爆発する危険性がなくなり、そして化学剤は中和により無害な水とアルカリ溶液だけなので、極めて安全に化学弾Ｂｃを解体することができる。
【００７３】
さらに、化学弾Ｂｃの解体作業は、化学弾収容装置３０上に化学弾Ｂｃをセットする作業と、化学弾収容装置３０上から解体された化学弾Ｂｃの弾頭側と弾尾側とを取外す作業とは人手によって行われる。しかしながら、これ以外の作業は、全て制御器による自動運転によって行われる。つまり、弾殻Ｂ5の腐食状態の如何を問わず、化学弾Ｂｃの解体に際して、炸薬筒Ｂ2内の炸薬の爆発や化学弾Ｂｃの弾殻Ｂ5からの漏出を恐れる必要がないので、極めて能率良く化学弾Ｂｃを解体することができる。
【００７４】
ところで、本実施の形態に係る化学弾解体装置１０による以上の化学弾解体方法においては、化学弾回転装置４０、炸薬洗浄装置５０、弾頭切断装置６０、機械的弾殻切断装置７０またはウォータジェット弾殻切断装置８０、および中和剤噴射装置９０の全てを活用する場合を説明した。しかしながら、化学弾Ｂｃの腐食状態は、遺棄された場所、遺棄されてからの経過年月等の相違により千差万別である。例えば、海中に遺棄されていた化学弾Ｂｃの中には、既に弾殻Ｂ5が失われ(当然、化学剤も残されていない)ていて、弾頭Ｂ1と炸薬筒Ｂ2だけが残されているものがある。
【００７５】
このような腐食状態の化学弾Ｂｃの場合には、弾頭Ｂ1の炸薬筒Ｂ2の突設面や炸薬筒Ｂ2の外周面への化学剤の付着残を考慮し、安全上の観点から、炸薬筒Ｂ2を備えた弾頭Ｂ1を中和剤中に浸漬した後に、収容容器２０内に収容する。そして、この収容容器２０内に収容した化学弾Ｂｃを化学弾回転装置４０、炸薬洗浄装置５０、弾頭切断装置６０を用いて解体すれば良いので、機械的弾殻切断装置７０またはウォータジェット弾殻切断装置８０、中和剤噴射装置９０を全く使用する必要がない。
【００７６】
また、例えば弾殻Ｂ5が残されているが、穴が明いていて化学剤が流出して弾殻Ｂ5が空になっている化学弾Ｂｃの場合には、弾殻Ｂ5の強度上の観点から、化学弾回転装置４０、炸薬洗浄装置５０、弾頭切断装置６０、ウォータジェット弾殻切断装置８０を用いる。そして、必要に応じて中和剤噴射装置９０を用いればよい。但し、弾殻Ｂ5を切断する前に、収容容器２０内に中和剤を注入した場合には、中和剤噴射装置９０を用いる必要がない。つまり、これら化学弾回転装置４０、炸薬洗浄装置５０、弾頭切断装置６０、機械的弾殻切断装置７０またはウォータジェット弾殻切断装置８０、および中和剤噴射装置９０は、化学弾Ｂｃの腐食状態等に応じて適宜使い分ければ良いものである。
【００７７】
また、以上では、本実施の形態に係る化学弾解体装置１０により、投下爆弾である化学弾Ｂｃを解体処理する場合の例を説明した。しかしながら、この化学弾解体装置１０により、砲弾である化学弾も解体処理することができるので、本実施の形態に係る化学弾解体装置１０は、投下爆弾である化学弾Ｂｃの解体処理の用途に限定されるものではない。また、本実施の形態に化学弾解体装置１０は、１具体例に過ぎず、従って本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１乃至４に係る化学弾解体設備によれば、化学弾は、密閉蓋により密閉された収容容器内において、弾頭切断後に炸薬洗浄装置の洗浄水噴射ノズルから噴射される洗浄水により炸薬筒内の炸薬が洗い流される。そして、中和剤噴射装置の中和剤噴射ノズルから噴射される中和液により弾殻内の化学剤が中和される。従って、炸薬は洗浄水により湿っているため爆発する危険性がなくなり、そして化学剤は中和により無害な水と塩になるだけなので、極めて安全に化学弾Ｂｃを解体することができるという効果がある。
【００７９】
また、本発明の請求項１乃至４に係る化学弾解体設備によれば、化学弾の解体作業は、化学弾収容装置上に化学弾をセットする作業と、化学弾収容装置上から解体された化学弾の弾頭側と弾尾側とを取外す以外は、人手によらず機械的に行われる。つまり、腐食状態の如何を問わず、化学弾の解体に際して、炸薬筒内の炸薬の爆発や化学弾の弾殻からの漏出を恐れる必要がないので、極めて能率良く化学弾を解体することができるという解体能率向上効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係り、化学弾解体設備の主要部断面示全体構成説明図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係り、化学弾解体設備を構成する収容容器の出入り口付近の拡大断面図である。
【図３】 図３(ａ)は図２のＡ−Ａ線断面図、図３(ｂ)は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】 図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】 図４のＤ矢視図である。
【図６】 図１のＥ部拡大図である。
【図７】 図１のＦ−Ｆ線断面図である。
【図８】 弾尾後退装置の係合金具の端面に設けられた放射溝付穴の正面形状説明図である。
【図９】 化学弾の一部断面示構成説明図である。
【符号の説明】
１…中央部クランプ装置、１ａ，１ｂ…クランプ爪、１ｃ…爪開閉用ロッド、１ｄ…回転用六角凸部
２…後部クランプ装置
３…爪開閉装置、３ａ…ガイド筒、３ｂ…爪作動ロッド、３ｃ…ソケット、３ｄ…減速機付モータ、３ｅ…ブラケット、３ｆ…ロッドレスシリンダ、３ｇ…シリンダ取付台
４…弾尾後退装置、４ａ…ガイドボス、４ｂ…クランプ作動ロッド、４ｃ…ロータリーアクチュエータ、４ｄ…ブラケット、４ｅ…ロッドレスシリンダ、４ｆ…シリンダ取付台、４ｇ…押し引きロッド、４ｈ…係合金具、４ｉ…放射溝付穴
５…緩衝装置、５ａ…緩衝タンク、５ｂ…爆風通過管路、５ｃ…リリーフ弁
６…超音波洗浄器
１０…化学弾解体設備、１１…支持フレーム、１２…架台、１３…容器外レール、１４…ラック、１５…弾頭回収樋
２０…収容容器、２０a…鏡板、２１…中和液流入口管、２２…ベント口管、２３…中和液循環口管、２４…炸薬排出管、２５…化学剤中和液排出管、２６…容器内レール、２７…蓋ロック装置、２８…ウェッジガイド、２８ａ…ウェッジ、２９…ウェッジ作動シリンダ
３０…化学弾収容装置、３１…密閉蓋、３２…ピニオン、３３…上部車輪、３４…下部車輪
４０…化学弾回転装置、４１…モータ、４２…ピニオン、４３…回転伝達体、４４…円筒体、４５…ノズル窓、４５ａ…弾頭排出穴、４６…掴持体、４７…ラチェット装置、４８…掴持円筒、４９…ボルト
５０…炸薬洗浄装置、５１…洗浄水噴射ノズル、５２…シリンダ、５３…洗浄水供給ホース
６０…弾頭切断装置、６１…ガイド筒、６２…ウォータジェットノズル、６３…アーム、６４…ロッドレスシリンダ、６５…高圧水供給管、６６…研磨剤供給管
７０…機械的弾殻切断装置、７１…ガイド筒、７２…摺動ガイド、７３…鋸刃保持体、７４…ねじジャッキ、７５…ハイポイドギヤードモータ、７６…回転伝達軸、７６ａ…ベベルギヤ、７７…鋸刃回転軸、７７ａ…ベベルギヤ、７８…回転鋸刃
８０…ウォータジェット弾殻切断装置、８１…ガイド筒、８２…ウォータジェットノズル、８３…ロッドレスシリンダ、８４…高圧水供給管、８５…研磨剤供給管、８６…シリンダ取付台
９０…中和剤噴射装置、９１…ガイド筒、９２…中和剤噴射ノズル、９３…ロッドレスシリンダ、９４…中和剤供給管、９５…シリンダ取付台
Ｂｃ…化学弾、Ｂ1…弾頭、Ｂ2…炸薬筒、Ｂ3…炸薬、Ｂ4…信管、Ｂ5…弾殻、Ｂ6…化学剤、Ｂ7…姿勢制御羽根、Ｂ8…吊環
Ｓ…化学剤検知センサ
Claims (4)
- 弾頭を備え、この弾頭に一体的に接合され、化学剤が充填され、かつ前記弾頭に突設された炸薬筒を収容する弾殻を備えた解体すべき化学弾を収容する収容容器と、前記化学弾をその長手方向の軸心回りに回転可能に積載して、前記化学弾を前記収容容器に収容すると、この収容容器の出入り口を密閉する密閉蓋を有する進退自在な化学弾収容装置を備えた化学弾解体設備において、前記収容容器に付設され、前記化学弾の弾頭を切断するウォータジェットノズルを有する弾頭切断装置と、前記化学弾収容装置の密閉蓋に設けられ、前記ウォータジェットノズルにより弾頭の全周を切断するために、ラチェット機構を介して前記化学弾の弾頭を掴持して化学弾をその長手方向の軸心回りに間欠的に回転させる掴持体を有する化学弾回転装置と、前記化学弾収容装置に組込まれ、前記炸薬筒内を洗浄する洗浄水を噴射する洗浄水噴射ノズルを有する炸薬洗浄装置と、前記収容容器に付設され、この収容容器内に収容されている化学弾に対して進退する円板状の回転鋸刃を有する機械的弾殻切断装置と、この機械的弾殻切断装置で切断された弾殻内に中和剤を噴射する中和剤噴射ノズルを有する中和剤噴射装置と、前記化学弾収容装置に設けられ、前記化学弾の弾殻をクランプする接離自在な一対のクランプ爪を有する中央部クランプ装置と、前記化学弾の反弾頭側をクランプする接離自在な一対のクランプ爪を有し、前記中央部クランプ装置に対して接離可能な後部クランプ装置とを備えてなることを特徴とする化学弾解体設備。
- 前記収容容器の長手方向と直交する左右方向の１側に、この収容容器外に設けた駆動源で作動され、前記中央部クランプ装置および後部クランプ装置の一対のクランプ爪をそれぞれ個別に接離させる爪開閉装置を設けられると共に、前記収容容器の後部に、前記後部クランプ装置を前記中央部クランプ装置から離反させる弾尾後退装置が設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の化学弾解体設備。
- 前記収容容器の前記化学弾収容装置の反対側に、緩衝タンクと、リリーフ弁が介装され、前記収容容器から前記緩衝タンクに爆風を流入させ得る爆風通過管路とを備えた緩衝装置が設けられてなることを特徴とする請求項２に記載の化学弾解体設備。
- 前記収容容器内に、超音波洗浄器を設けたことを特徴とする請求項３に記載の化学弾解体設備。
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