JPH051919B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、原子炉の廃炉解体時に、コンクリ
ート構造物である筒状の原子炉しやへい壁を解体
するために用いる原子炉解体用ロボツトに関する
ものである。

〔従来の技術〕

現在まで、原子炉の放射化コンクリート構造物
の解体が行われたことはないが、将来寿命に達し
た原子炉の廃炉措置が実施される際には、上記の
解体工事が要求されることが予想される。一般に
コンクリート構造物の解体工法には、破砕物の大
きさ、形状を制御する管理***工法、衝撃や油
圧、あるいは研削切断を用いる機械的工法、火炎
や電気加熱等による熱的工法等があるが、いずれ
の工法においても、放射化した原子炉しやへい壁
を対象とする場合には特殊な事情にある。人が原
子炉しやへい壁の内部に入ることができないか
ら、工具をハンドリングし、位置決めする装置が
必要であるが、解体が将来のことであることか
ら、そのような装置はこれまで存在しない。

そのような装置は、放射性物質を扱うことか
ら、作動が正確、かつ、確実で信頼性の高いもの
でなければならない。また、その装置のメンテナ
ンスが煩雑であれば、高信頼性を確保するために
多大の労力と時間を要し、メンテナンスのコスト
が著しく高くなる。このようなことから、装置
は、機構が単純で、故障の少ないものであること
が望まれる。

また、小型の原子炉ではしやへい壁が、例えば
直径2700mm等と狭く、その狭い筒内で作業をさせ
なければならないから、小型化の要請もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、上記事情に鑑み、原子炉しやへい
壁内で高い信頼性をもつて工具をハンドリング
し、位置決めできる解体用ロボツトを得ようとす
るものであり、さらに、メンテナンスコスト低減
等のために機構の単純化、あるいは小型原子炉用
のために装置の小型化等の要請をも満足させよう
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記問題点を解決するために、原
子炉解体用ロボツトを、筒状の原子炉しやへい壁
の上方に設置される昇降装置と、この昇降装置に
より原子炉しやへい壁内部にロープで吊り下げら
れるロボツト本体を備えた構成とし、前記ロボツ
ト本体は、水平方向に放射状に伸縮して原子炉し
やへい壁内面に当接する複数の脚を持つ固定部
と、この固定部の上部に、回動支持機構を介して
該固定部に対し相対水平回動自在に設けられ、し
やへい壁破断用作業装置を設けた作業アームを持
つアーム部とで構成し、前記アーム部には、作業
アームを上下に移動させるねじ機構からなる上下
動機構と、作業アームを水平方向に前進、後退さ
せるねじ機構からなる前後進機構とを設けた構成
とした。

〔作用〕 ロボツト本体を昇降装置のロープにより原子炉
しやへい壁内部に吊り下ろし、所定の位置に達し
た後、固定部の脚を放射状に伸長させてその先端
を原子炉しやへい壁の内面に強く押し付け、固定
部を原子炉しやへい壁内部に固定する。

作業アームにはしやへい壁破断用作業装置、例
えば切断機が取り付けられており、作業アーム
は、アーム部自体が回動支持機構を介して垂直軸
まわりに旋回することにより筒状の原子炉しやへ
い壁内面の所定の方向に向き、アーム部の上下動
機構により上下に移動して所定の高さに位置す
る。そして、アーム部の前後進機構により水平に
前進して、切断機を原子炉しやへい壁内面に接近
し、切断機を起動させた後、切断機の送りを行う
ことにより原子炉しやへい壁、すなわちコンクリ
ートを切断する。このように、切断機は、円筒座
標系の動作をなして作業を行う。

〔実施例〕

第２図は、本発明の原子炉解体用ロボツト１を
用いて、研削切断により原子炉しやへい壁２を解
体する工法のシステム図で、コンクリート構造物
である筒状の原子炉しやへい壁２の内部空間３
は、原子炉圧力容器等の原子炉本体が収容されて
いた空間である。

原子炉しやへい壁（以下しやへい壁と略す）２
の上方に設置した支持構造物４上には、旋回フレ
ーム５が設けられ、この旋回フレーム５上には、
昇降装置、すなわちこの実施例では４台のウイン
チ６が設置され、このウインチロープ６ａにより
ロボツト本体７が吊り下げられている。なお、８
は昇降・旋回用制御盤である。また実施例は４本
吊りであるが、安定して吊ることができるもので
あれば３本吊りその他の構造でもよい。

前記ロボツト本体７は、第１図、第３図に示す
ように固定部９と、この固定部９上に水平調整機
１０および回動支持機構３０（第３図、第４図）
を介して設置されたアーム部１１とからなつてい
る。

前記固定部９には、水平方向に伸縮する伸縮シ
リンダ、すなわち脚１２が２段にそれぞれ４本又
は６本（実施例は４本）放射状に設けられ、この
脚１２の先端に押し付け板１２ａが取り付けられ
ている。

前記アーム部１１には、側部を広く切り欠いた
筒状の本体フレーム１３の底部１３ａに水平な駆
動スクリユー１４、この駆動スクリユー１４に下
部が螺合して、駆動スクリユー１４を回転駆動さ
せた時、この駆動スクリユー１４により駆動され
て水平方向に前進、後退する往復台１５を設け、
この往復台１５には、垂直な駆動スクリユー１
６、この駆動スクリユー１６に端部が螺合して、
この駆動スクリユー１６を回転駆動させた時、こ
の駆動スクリユー１６により駆動されて上下動す
る作業アーム１７を設け、この作業アーム１７に
は、水平な駆動スクリユー１８、この駆動スクリ
ユー１８に螺合して、この駆動スクリユー１８を
回転駆動した時、この駆動スクリユー１８により
駆動されて前記往復台１５の前後進方向と同じ方
向に前後進する切断機ホルダ１９を設け、この切
断機ホルダ１９に切断機２０を取り付けている。

上記切断機２０は研削切断機で、２０ａはその
ブレード、２０ｂはプレードカバーである。

また、前記水平調整機１０は、ロボツト本体７
の骨格系モデル図である第４図に示すように、固
定部９の上面に載る３本の脚１０ａを持ち、１本
の脚１０ａはダツシユポツト１０ｂを介して固定
部９に支持され、他の２本の脚１０ａは高さ調整
可能に固定部９に支持されている。また、この水
平調整機１０の中心部の垂直軸１０ｃに回動支持
機構３０が介在されており、これにより本体フレ
ーム１３の底部１３ａの中心部を回転自在に支持
している。

なお、第２図において、２１はしやへい壁２か
ら切り取つたコンクリート等を把み、搬出する把
持装置、２１ａはその把持部、２２は把持装置制
御盤、２３は監視カメラ、２４は操作卓、２５は
モニタ、２６に切断機２０に冷却水を供給する冷
却水供給装置、２７は回収冷却水処理装置、２８
は冷却水関係表示盤である。

次に動作について説明する。

遠隔操作室においてオペレータは、モニタ２５
でしやへい壁２の内部を見ながら操作卓２４を操
作してロボツト１を作業させる。

ロボツト本体７をウインチ６のロープ６ａで内
部に吊り下ろし、所定の高さ位置に達した後、固
定部９の伸縮シリンダ、すなわち脚１２を放射状
に伸長させ、先端の押付け板１２ａをしやへい壁
２の内面に強く押し付け、突つ張つた状態として
固定部９をしやへい壁２の内面に固定する。

水平調整機１０は、図示せぬセンサにより作業
アーム１７の傾斜度を検出し、その傾斜度に応じ
て作動して本体フレーム１３の姿勢を制御し、作
業アーム１７を水平に設定する。

ロボツト本体７のアーム部１１を、支持構造物
４上の旋回フレーム５を旋回させることにより旋
回させ、作業アーム１７の向きをしやへい壁２内
の所定の方向に設定する。

また、アーム部１１の往復台１５に設けた垂直
な駆動スクリユー１６を図示せぬ駆動源により回
転駆動して、作業アーム１７を所定の高さに設定
する。

さらに、本体フレーム１３の底部１３ａに設け
た水平な駆動スクリユー１４を回転駆動して往復
台１５を前進させ、また、必要に応じて、作業ア
ーム１７に設けた水平な駆動スクリユー１８を回
転駆動して、切断機ホルダ１９を前進させ、切断
機２０をしやへい壁２の内面に接近させる。

なお上記の旋回、上下動、前進の操作は、上述
の順序に限らず、切断機２０が所望の位置に設定
されるように適宜行われる。

続いて切断機２０を起動し、駆動スクリユー１
８を回転駆動して切断機ホルダ１９を前進させる
ことにより、ブレード２０ａの送りを行い、しや
へい壁２を切断する。

なお、図示は省略したが、コアボーリング機に
より、しやへい壁２の内面の後背部位置を上方か
らドリリングして、しやへい壁２の内面側部分を
所定の厚みにて縁切りしておき、把持装置２１の
把持部２１ａで把持した後に、上記の如く切断機
２０により水平に切断する。第２図において鎖線
で示すイ部分は、前記コアボーリング機による縁
切りで形成された溝を示す。こうして切断された
コンクリートは弧状ブロツク形状であり、これを
把持装置２１で撤去する。上記作業をくり返し
て、しやへい壁２の解体を行う。

上述のロボツト１は、円筒座標系のロボツトで
あるから、作業アーム１７の動きが筒状をなすし
やへい壁２に対して適切で無駄がなく、作業能率
が良い上、切断機２０を所望の位置に設定する制
御が容易であり、正確、かつ、確実な位置決めが
行われる。したがつて、このロボツト１は信頼性
が充分に高い。また、機構が単純であるから、故
障の発生するおそれも少なく、メンテナンスが容
易で、メンテナンスコスト低減の要請を充分満足
できる。

また、実施例の前後進機構は、駆動スクリユー
１４による往復台１５の前後進と、駆動スクリユ
ー１８による切断機ホルダ１９の前後進との２段
階の動きであるので、充分長いストロークが確保
されている。但し必ずしも２段階を要するもので
はない。

また、アーム部１１の下に水平調整機能を持つ
ので、作業の座標系が作業対象、すなわちしやへ
い壁２内面と良好に適合している。

さらに、固定部９はロボツト本体７をしやへい
壁２に固定するので、安定した確実な作業がなさ
れ、また、固定手段は、脚１２を伸長させるとい
うしやへい壁２が筒状をなすことを利用した単純
な機構であり、かつ、動きが単純で能率的であ
る。

なお、上記実施例は、研削切断による解体工法
によるものであるため、しやへい壁破断用作業装
置として切断機２０が用いられているが、管理爆
破工法や熱的工法を採用する場合には、それぞれ
の工法に用いるしやへい壁破断用作業装置が用い
られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の原子炉解体用ロボ
ツトは、円筒座標系の動作をなすものであるか
ら、筒状の原子炉しやへい壁を対象とするものと
して最適であり、正確、かつ確実で信頼性の高い
作業を行わせることができる。特に、アーム部を
ねじ機構で上下左右に移動させるしやへい壁破断
用作業装置の確実な位置決めを行うことができる
とともに、破断抵抗に対して十分な抵抗力を発揮
することができる。また、ロボツト本体の昇降は
ロープを用いた昇降装置によるものであるから、
動作が速い上、コストも低い。また、機構が単純
であり、メンテナンスが容易で、メンテナンスコ
スト低減の要請を充分に満たすことができる。さ
らに、小型原子炉用等のために小型化を図ること
が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す原子炉解体用
ロボツトの斜視図、第２図は第１図の原子炉解体
用ロボツトを用いた原子炉解体工法のシステム
図、第３図は第１図におけるロボツト本体の要部
の概略図、第４図は同要部の骨格系モデル図であ
る。 １……原子炉解体用ロボツト、２……原子炉し
やへい壁、５……旋回フレーム、６……ウインチ
（昇降装置）、６ａ……ロープ、７……ロボツト本
体、９……固定部、１０……水平調整機、１１…
…アーム部、１２……脚、１２ａ……押付け板、
１３……本体フレーム、１３ａ……底部、１４，
１６，１８……駆動スクリユー、１５……往復
台、１７……作業アーム、１９……切断機ホル
ダ、２０……切断機（しやへい壁破断用作業装
置）、３０……回動支持機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 筒状の原子炉しやへい壁２の上方に設置され
   る昇降装置６と、この昇降装置６により原子炉し
   やへい壁内部にローブ６ａで吊り下げられるロボ
   ツト本体７とを有して成り、 前記ロボツト本体７は、水平方向に放射状に伸
   縮して原子炉しやへい壁内面に当接する複数の脚
   １２を持つ固定部９と、この固定部の上部に、回
   動支持機構３０を介して該固定部に対し相対水平
   回動自在に設けられ、しやへい壁破断用作業装置
   ２０を設けた作業アーム１７を持つアーム部１１
   とを備え、 前記アーム部１１は、作業アーム１７を上下に
   移動させるねじ機構からなる上下動機構１６と、
   作業アーム１７を水平方向に前進、後退させるね
   じ機構からなる前後進機構１４，１８とを備える
   ことを特徴とする原子炉解体用ロボツト。 ２ 上記アーム部１１は、作業アーム１７の傾斜
   度を検出して作業アーム１７が水平になるように
   アーム部１１の姿勢を調整する水平調整装置１０
   を介して前記固定部９に取り付けられたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の原子炉解体
   用ロボツト。