CZ2015709A3 - Systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva a ukládací robotický vůz pro tento systém - Google Patents

Systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva a ukládací robotický vůz pro tento systém Download PDF

Info

Publication number
CZ2015709A3
CZ2015709A3 CZ2015-709A CZ2015709A CZ2015709A3 CZ 2015709 A3 CZ2015709 A3 CZ 2015709A3 CZ 2015709 A CZ2015709 A CZ 2015709A CZ 2015709 A3 CZ2015709 A3 CZ 2015709A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
bentonite
storage
robotic
complex
circular
Prior art date
Application number
CZ2015-709A
Other languages
English (en)
Inventor
Pavel Halada
Daniel Polák
Tomáš Svoboda
Original Assignee
Robotsystem, S.R.O.
Haladová Petra
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robotsystem, S.R.O., Haladová Petra filed Critical Robotsystem, S.R.O.
Priority to CZ2015-709A priority Critical patent/CZ2015709A3/cs
Priority to EP15466019.5A priority patent/EP3154063A1/en
Publication of CZ2015709A3 publication Critical patent/CZ2015709A3/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/14Devices for handling containers or shipping-casks, e.g. transporting devices loading and unloading, filling of containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/34Disposal of solid waste
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/60Industrial applications, e.g. pipe inspection vehicles
    • B60Y2200/62Conveyors, floor conveyors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Abstract

Systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva je vybaven ukládacím robotickým vozem (30) a je tvořen povrchovým komplexem (2) se skladem (4) obalových souborů a se skladem (5) bentonitových výplní, hlubinným komplexem (9) a propojovacím šachetním a výtahovým komplexem (11), obsahujícím svislou šachtu (12) s výtahem (7) a kabinou (8) a jeho spodní stanicí (13), od níž vycházejí přístupové vodorovné chodby (14) se sítí kolejí s trolejemi pro pohyb ukládacího robotického vozu (30), přičemž na tyto vodorovné chodby (14) navazuje systém vrtů (15) pro uložení obalových souborů do hlubinných úložišť. Ve skladu (5) bentonitových výplní jsou uloženy kruhové bentonitové zátky, bentonitová lože, kruhové bentonitové úseče a manipulátor pro jejich nakládání na převážecí vozy s nástavbou. Ve skladu (4) obalových souborů je umístěn také manipulátor pro ukládání obalových souborů na bentonitové lože naložené na převážecím voze s nástavbou. Na počátku každého kruhového vrtu (15) je zabudováno osazení. Ukládací robotický vůz (30) pro tento systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva je určen k nabrání obalového souboru nebo bentonitové výplně a jejich přemístění z propojovací vodorovné chodby (14) na úložné místo do vrtu (15). Ukládací robotický vůz (30) sestává z klenbového rámu (31), v jehož spodních podélných průvlacích jsou letmo uložena tvarová kola (32) s vnitřními pohony, přičemž v horním průvlaku klenbového rámu (31) jsou letmo otočně uloženy svislé synchronizační pohybové šrouby (33) stejné orientace i stejného stoupání, pevně propojené s ozubenými koly (34), provázanými ohebným uzavřeným elementem (35), do kterého zabírá rotační pohon (36). Na synchronizačních pohybových šroubech (33) je zavěšen rovinný rám (37) s podélnými řadami ok sloužících k uložení dvou souběžných kruhových tyčí (38) kyvných kleštin (39) bentonitového lože. Na kruhových tyčích (38) jsou dále kyvně uloženy duté tyče (40) kyvných kleštin (41) obalových souborů. Systémy jsou synchronizovány vždy dvěma dvojicemi zubových segmentů (42) a poháněny pohony, uchycenými vždy na příslušné kleštině (41) na opačné straně v oku rovinného rámu (37), v jehož předním čelu je osově vetknut osazený čep (44), který je rovněž vetknut v čelní ploše předních kyvných kleštin (39) bentonitového lože. V zadní části klenbového rámu (31) je otočně uložen navíjecí buben (45) napájecího a řídícího kabelu a je zde s tímto klenbovým rámem (31) pevně propojen bezpečnostní hák (47).

Description

Oblast techniky
Vynález se týká pokročilého plně robotizovaného systému a logistiky ukládání úložných obalových souborů s vyhořelým jaderným palivem do hostitelské horniny - dlouhých horizontálních vrtů hlubinného úložiště a ukládacího robotického vozu určeného k manipulaci s úložnými obalovými soubory.
Dosavadní stav techniky
Současná projektová řešení využívají pouze dílčí robotické technologie a odlišné technologické ukládací postupy úložných obalových souborů, oproti plně robotizovanému technologickému řešení ukládacích procesů v navrhovaném projektu. Při způsobu ukládání úložných obalových souborů do horizontálních vrtů je využívána tlačná, robustní, prostorově i ekonomicky náročná robotická technologie ke konečnému zasunutí úložných obalových souborů do bentonitové výdutě. Pro velkou váhu úložných obalových souborů se jako méně vhodné prokazují i polštářové a odvalovací technologie. Vertikální způsob ukládaní úložných obalových souborů do vertikálních vrtů je technologicky méně náročný, ale s nevýhodou nízké využitelností velkoprostorového důlního díla a omezené využitelnosti ukládacích vrtů - do jednoho vrtu lze uložit vždy jen jeden úložný obalový soubor.
Žádný z těchto projektů neřeší ukládací procesy úložných obalových souborů komplexním plně robotizovaným ukládacím systémem, podle návrhu projektu, v synchronizaci s celkovou logistikou hlubinného úložiště.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody řeší systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládáni vyhořelého jaderného paliva, jehož podstata je vtom, že je tvořen povrchovým komplexem, hlubinným komplexem a propojovacím šachetním a výtahovým komplexem, kde povrchový komplex zahrnuje robotický systém přípravy obalových souborů zakončený skladem obalových souborů, který je zároveň vstupním objektem pro hlubinné robotické ukládání obalových souborů, přičemž na sklad obalových souborů funkčně navazuje sklad bentonitových výplní určených jako kontaktní výplňový materiál mezi obalovým souborem a rostlou horninou kruhového vrtu jako součásti hlubinného úložiště, přičemž na povrchový komplex navazuje pod povrch do hlubinného komplexu směrovaný šachetní a výtahový komplex tvořený svislou šachtou s výtahem zakončený spodní stanicí, kde výtah je opatřen kabinou, která má uvnitř zabudovány koleje s trolejemi navazující v koncových stanicích na horní a spodní síť kolejišť s trolejemi, přičemž od této spodní stanice je vybudována základní síť přístupových vodorovných chodeb jako přístupů do hlubinných úložišť, kde na tyto vodorovné chodby navazuje systém kolmých/pravoúhlých vrtů pro uložení obalových souborů, kde tyto chodby jsou opatřeny sítí kolejišť vybavených trolejemi, přičemž na síť kolejišť s trolejemi v hlubinném komplexu i povrchovém komplexu navazují krátké úseky kolejí s trolejemi uložené v kabině výtahu, přičemž součástí povrchového komplexu jsou, kromě skladu obalových souborů a skladu bentonitových výplní, další povrchová robotická pracoviště, přičemž ve sklad jsou uloženy kruhové bentonitové zátky, bentonitová lože a kruhové bentonitové úseče, kde ve skladu bentonitových výplní je dále umístěn manipulátor bentonitových výplní pro nakládání kruhových bentonitových zátek, bentonitových loží a kruhových bentonitových úsečí na převážecí vozy a dále ve skladu obalových souborů je umístěn manipulátor obalových souborů pro ukládání obalových souborů na bentonitové lože naložené na převážecím voze s nástavbou, přičemž na počátku každého kruhového vrtu je zabudováno osazení vrtu tvořící přechod s minimální mezerou mezi otočnou nástavbou s točnou najížděcího vozu a kruhovým vrtem.
Dále je výhodné, když v místech křížení kolejí se využívají kolejové točny.
Dále je výhodné, když součástí hlubinného komplexu je kaverna jako technologické zázemí hlubinného úložiště.
Dále je výhodné, když součástí hlubinného komplexu je odstavná kolej pro najížděcí vůz.
Dále je výhodné, když vrty jsou kruhového profilu.
Dále je výhodné, když kruhové bentonitové zátky a kruhové bentonitové výseče jsou osazeny z jedné strany otvory s vnitřním uchopovacím osazením.
Dále uvedené nevýhody řeší ukládací robotický vůz určený k nabrání obalového souboru nebo bentonitové výplně různého typu a jejich přemístění z propojovací vodorovné chodby na úložné místo do vrtu jehož podstata je v tom, že je složen ze základního dílu, z klenbového rámu, v jehož spodních podélných průvlacích jsou letmo uložena tvarová kola s vnitřními pohony, přičemž v horním průvlaku klenbového rámu jsou letmo otočně uloženy svislé synchronizační pohybové šrouby stejné orientace i stejného stoupání, pevně propojené s ozubenými koly, provázanými ohebným uzavřeným elementem, do kterého zabírá rotační pohon, přičemž na synchronizačních pohybových šroubech je zavěšen rovinný rám s dvěma podélnými řadami ok sloužících k uložení dvou souběžných kruhových tyčí kyvných kleštin bentonitového lože, přičemž na kruhových tyčích jsou dále kyvné uloženy duté tyče kyvných kleštin obalových souborů, přičemž oba systémy jsou synchronizovány vždy dvěma dvojicemi zubových segmentů a poháněny lineárními pohony uchycenými vždy na příslušné kleštině na opačné straně v oku rovinného rámu, přičemž v předním čelu rovinného rámu je osově vetknut osazený čep, který je rovněž vetknut v čelní ploše předních kyvných kleštin bentonitového lože, přičemž v zadní části klenbového rámu je otočně uložen navíjecí buben napájecího a řídicího kabelu, přičemž dále je v zadní části klenbového rámu s ním pevně propojen bezpečnostní hák. Přitom je výhodné, když navíjecí buben napájecího a řídicího kabelu je zakončen propojovacím zástrčkou.
Navrhovaná plně robotizovaná ukládací technologie je založená na unikátním principu robotických monobloků a je v plné symbióze s navrhovaným logistickým systémem ukládacích
procesů. Navržená robotická transportní a ukládací souprava je schopna generalizovat v jediném robotickém systému několik diametrálně odlišných robotických procesů předisponování úložných obalových souborů z transportního robotu do uchopovacího robotu instalace úložných obalových souborů uchopovacím robotem do stísněného prostoru horizontálního nebo úpadního dlouhého vrtu na určené místo uložení - obestavění a vytěsnění zbývajícího prostoru vrtu bentonitovými výplněmi uchopovacím a manipulačním robotem a konečné uzavření vrtu bentonitovou zátkou uchopovacím manipulačním robotem.
Nadčasovost navrhované robotické technologie tedy umožňuje, aby jedním elektromobilním robotickým blokem byl realizován komplexní složitý ukládací proces úložných obalových souborů s vyhořelým jaderným palivem do horizontálního nebo šikmého hlubinného vrtu, tedy uložení úložných obalových souborů do prostoru vrtu, proces jejich obestavění bentonitovými bloky, proces vytěsnění zbývajících prostor vrtu a opakování tohoto cyklu postupným sériovým ukládáním jednotlivých obalových souborů do dlouhého hlubinného vrtu, se závěrečnou operací robotickým uzavřením vrtu bentonitovou zátkou.
Navrhovaný plně robotizovaný technologický systém pokrývá všechny logistické procesy hlubinného úložiště, pro transport, manipulaci, ukládání, vytěsňování a uzavírání úložného systému pro ukládání úložných obalových souborů v úložném vrtu hlubinného úložiště. Součástí podstaty vynálezu je komplexní robotický technologický systém, který zajišťuje logistiku všech ukládacích procesů v hlubinném úložišti.
Manipulační robotický systém je určen pro zajištění komplexního plně robotizovaného procesu pro manipulaci, transport a ukládání úložných obalových souborů do hostitelské horniny hlubinného úložiště, od meziskladu plných úložných obalových souborů a skladu bentonitových výplní až do ukládacího prostoru hlubinného vrtu, prostřednictvím převážecích vozů s automatizovaným provozem, robotického vozu s točnou a multifunkčního ukládacího robotu. Válcový úložný obalový soubor, uložený na bentonitovém loži, je dopraven kolejovým robotickým převážecím vozem a čelně přisunut k ukládacímu a manipulačnímu robotu, který obkročí převážecí vůz s úložným obalovým souborem, jedním robotickým efektorem uchopí válcový obalový soubor, druhým robotickým efektorem současně uchopí bentonitové lože a
vyjede zpět do prostoru k ústí vrtu, kde se na kolejové točně natočí tak, aby podélná osa ukládacího robotu a úložného obalového souboru byla totožná s podélnou osou ukládacího vrtu. Ukládací robot pak vjede i s úložným obalovým souborem na bentonitovém loži do kruhového ukládacího vrtu a na určeném místě svými efektory uvolní úložný obalový soubor a bentonitové lože, který pak zůstane v konečné ukládací poloze. Pak tento manipulační a ukládací robot postupně vyplňuje prostor mezi úložným obalovým souborem a stěnami vrtu bentonitovými výplněmi. Tento proces se pak při sériově ukládaných úložných obalových souborech do vrtu opakuje až do úplného naplnění vrtu úložnými obalovými soubory s tím, že je pak tento vrt manipulačním a ukládacím robotem uzavřen bentonitovou zátkou.
Součástí podstaty vynálezu je komplexní robotický technologický systém, který zajišťuje logistiku všech ukládacích procesů v hlubinném úložišti.
Přehled obrázků na výkresech
Na přiložených listech jsou znázorněny obrázky a legenda
Na obrázku k anotaci je celkový pohled na povrchový komplex, hlubinný komplex s hlubinným úložištěm a šachetní a výtahový komplex.
OBR. 1 celkový pohled na povrchový komplex, hlubinný komplex s hlubinným úložištěm a šachetní a výtahový komplex.
OBR. 2 detailní znázornění části povrchového robotického pracoviště, zejména sklad bentonitových výplní s manipulačním systémem jejich nakládání na převážecí vozy, dále sklad obalových souborů opět s manipulačním systémem jejich nakládání na převážecí vozy, povrchová síť kolejišť s trolejemi zahrnující i kolejovou točnu, určenou pro správné řazení vozů. Patrné je i navázání kolejí s trolejemi do kabiny výtahu umístěného ve svislé šachtě.
OBR. 3 část hlubinného úložiště, zejména síť kolejišť s trolejemi včetně kolejových točen umožňujících zařazení najížděcího vozu do soupravy vozů. Dále je zde znázorněna souprava vozů před kruhovým vrtem, kdy najížděcí vůz je znázorněn v obou polohách nástavby s točnou, což přibližuje funkci postupného zavážení kruhového vrtu.
• · · ·
OBR. 4
detailní znázornění soupravy vozů skládající se postupně v pořadí ze tří převážecích vozů, kdy na prvním v pořadí jsou kruhové bentonitové zátky, na dalších dvou kruhové bentonitové úseče, jako čtvrtý je najížděcí vůz s nástavbou s točnou, na němž je umístěn ukládací robotický vůz. Na posledním, pátém voze, je uloženo bentonitové lože a na něm obalový soubor. Patrný je i bezpečnostní vrátek pro možnost havarijního vytahování ukládacího robotického vozu z kruhového vrtu.
OBR. 5 řez ukládacím robotickým vozem, kde jsou patrny všechny potřebné mechanizmy pro zajištění pohybů ukládání, včetně kol s pohony uvnitř nich. V zádi vozu je uložen navíjecí buben napájecího a řídicího kabelu s propojovací zástrčkou a bezpečnostní hák pro havarijní vyprošťování lanovým vrátkem.
OBR. 6 systém ukládání bentonitových výztuží a obalových souborů v kruhovém vrtu. Systém je započat nejdříve mimořádným uložením pouze tří bentonitových zátek, následně dochází k opakovanému cyklu ukládání bentonitového lože, obalového souboru, bentonitových úsečí a každé uložení obalového souboru je ukončeno zaslepením kruhového vrtu kruhovými bentonitovými zátkami. To vše umožňuje ukládací robotický vůz, znázorněný v činnosti na konci kruhového vrtu hlubinného úložiště • ·
Příkladyprovedení vynálezu
Hlubinné robotické ukládání obalových souborů je komplexní, prostorově rozsáhlý systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání odpadu tvořeného vyhořelým jaderným palivem.
Jeho počátkem je výstup z povrchového komplexu 2 přípravy obalových souborů 3 reprezentovaný skladem 4 obalových souborů a skladem bentonitových výplní 5 vyráběných lisováním.Doprava uvedeného materiálu do hlubinného úložiště 6 se odehrává výtahem 7 s kabinou 8, ve které jsou v podlaze zakomponovány krátké koleje s trolejemi navazující v povrchovém komplexu 2 i v hlubinném komplexu 9 na horní a spodní síť kolejišť 10 s trolejemi.
Kabina 8 je uložena v šachetním a výtahovém komplexu 1_1, jehož součástí je zároveň svislá šachta 12 zakončená spodní stanicí 13.
Hlubinné úložiště 6 jako součást hlubinného komplexu 9 skládajícího se dále ze základního systému vodorovných chodeb 14, na které kolmo navazují v určité výšce nad podlahou vodorovných chodeb 14 pravoúhlé, v průřezu kruhové vrty 15 potřebných délek.
Kruhové vrty 15 představující hlubinné úložiště 6 slouží k ukládání obalových souborů 3, jejichž příprava včetně plnění se odehrává v povrchovém robotickém pracovišti 16. Obalové soubory 3 se ukládají do kruhových vrtů 15 centrálně, podmínkou je uložení do lisovaných bentonitových segmentů tří typů: kruhové bentonitové zátky 17, bentonitového lože 18 a kruhové bentonitové úseč 19. Tyto díly se nakládají na převážecí vozy 20 manipulátorem 21 bentonitových výplní ve skladu 5 a obalovým souborem 3 je doplňován převážecí vůz 20 po osazení bentonitovým ložem 18 manipulátorem 22 obalových souborů.
Kruhové bentonitové zátky 17 a kruhové bentonitové úseče 19 mají z jedné strany vždy tři otvory s vnitřním osazením 23, sloužící k jejich uchopení.
Naložené díly se transportují na místo převážecími vozy 20 s nástavbami 24 odpovídajícími průměru úložných kruhových vrtů 15. Transport hlubinného ukládání se odehrává propojovací sítí kolejišť 10 s trolejemi v síti vodorovných chodeb 14 s využitím kolejových točen 25 použitých ve všech křížení kolejnic ve vodorovných chodbách 14 i ve skladu 4 obalových souborů. Mimo • · · · převážecí vozy 20 existuje ještě další typ vozu, a to najížděcí vůz 26, který zahrnuje nástavbu 27 s točnou, což je v podstatě nástavba 24, ovšem ve spodní části doplněná točnou s krokem +90°. Na nástavbě 27 s točnou je uložen vrátek 28. Najížděcí vůz 26 se zařazuje do soupravy vozů 29, kde jako první je převážecí vůz 20 s nákladem bentonitového lože 18 a na němž je uložen obalový soubor 3, za ním je zařazen najížděcí vůz 26, na němž stojí ukládací robotický vůz 30, a dále jsou postupně v rámci soupravy 29 vozů řazeny další tři převážecí vozy 20, z nichž první dva jsou osazeny bentonitovými kruhovými úsečemi 19 a poslední převážecí vůz 20 soupravy 29 vozů je osazen kruhovými bentonitovými zátkami 17.
Ukládací robotický vůz 30 je složen ze základního dílu, z klenbového rámu 31, v jehož spodních podélných průvlacích jsou letmo uložena tvarová kola s vnitřními pohony 32. V horním průvlaku klenbového rámu jsou letmo otočně uloženy svislé synchronizační pohybové šrouby 33 stejné orientace i stejného stoupání, pevně propojené s ozubenými koly 34, provázanými ohebným uzavřeným elementem 35, do kterého zabírá rotační pohon 36. Na synchronizačních pohybových šroubech 33 je zavěšen rovinný rám 37 s dvěma podélnými řadami ok sloužících k uložení dvou souběžných kruhových tyčí 38 kyvných kleštin bentonitového lože 39. Na kruhových tyčích 38 jsou dále kyvné uloženy duté tyče 40 kyvných kleštin obalových souborů 44. Oba systémy jsou synchronizovány vždy dvěma dvojicemi zubových segmentů 42 a poháněny lineárními pohony 43 uchycenými vždy na příslušné kleštině a na opačné straně v oku rovinného rámu 37.
V předním čelu rovinného rámu je osově vetknut osazený čep 44. Osazený čep 44 je rovněž vetknut v čelní ploše předních kyvných kleštin bentonitového lože 39.
V zadní části klenbového rámu 31 je otočně uložen navíjecí buben napájecího a řídicího kabelu 45 zakončeného propojovací zástrčkou 46. Dále je v zadní části klenbového rámu 31 s ním pevně propojen bezpečnostní hák 47. Na počátku každého kruhového vrtu 15 je zabudováno osazení vrtu 48 tvořící přechod s minimální mezerou mezi otočnou nástavbou s točnou 27 a kruhovým vrtem 15. Součástí hlubinného komplexu 9 je kaverna s několika místnostmi jako technologické zázemí 49 hlubinného úložiště 6 a odstavná kolej 50 pro najížděcí vůz 26.
-40 . · · · • · · · • · · · · · • · · ·· ··
Hlubinné robotické ukládání obalových souborů je součástí komplexního, prostorově rozsáhlého systému ukládání jaderného odpadu. Systém 1 technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva neboli hlubinného robotického ukládání obalových souborů 3 je možno rozdělit na povrchový komplex 2, hlubinný komplex 9 a propojovací šachetní a výtahový komplex VL
Povrchový komplex 2 zahrnuje robotický systém přípravy obalových souborů zakončený skladem 4 obalových souborů, který je počátkem systému 1 hlubinného robotického ukládání obalových souborů E Vedle skladu obalových souborů 4 je umístěn sklad 5 bentonitových výplní sloužící jako kontaktní výplňový materiál mezi obalovým souborem 3 a rostlou horninou kruhového vrtu 15 jako součásti hlubinného úložiště 6. V hlubinném úložišti 6 je od spodní stanice 13 výtahu 7 umístěného ve svislé šachtě 12 vybudována síť přístupových vodorovných chodeb 14 zahrnujících síť kolejišť 10 s trolejemi, které v místech křížení kolejí využívají kolejových točen 25. Na síť kolejišť 10 s trolejemi v hlubinném komplexu 9 i povrchovém komplexu 2 navazují krátké úseky kolejí s trolejemi uložené v kabině 8 výtahu 7 proto, aby při nakládání nebo vykládání z kabiny 8 výtahu 7 nevznikaly bariéry, a vše mohlo probíhat automaticky, bez účasti obsluhy.
Součástí povrchového komplexu 2 jsou povrchová robotická pracoviště 16, do kterých je možno zahrnout i sklad 4 obalových souborů a sklad 5 bentonitových výplní, ve kterém jsou uloženy kruhové bentonitové zátky 17, bentonitová lože 18 a kruhové bentonitové úseče 19. Tyto bentonitové výplně jsou určeny k zástavbě prostoru mezi centrálně uloženým obalovým souborem 3 a kruhovým vrtem 15 provedeným v rostlé hornině, a proto se výplně ukládají na nástavby 24 převážecích vozů 20 v určitém pořadí odpovídajícím ukládání v kruhovém vrtu 15, přičemž na jeden převážecí vůz 20 jsou uloženy se správnou orientací manipulátorem 22 obalových souborů kruhové bentonitové zátky 17 a na další dva převážecí vozy 20 kruhové bentonitové úseče 19.
Na poslední z nakládaných převážecích vozů 20 se nakládá manipulátorem 21 bentonitových výplní bentonitové lože 18 a na něj se manipulátorem 22 obalových souborů naloží obalový
-11soubor 3. Naložené převážecí vozy 20 na síti kolejišť
s trolejemi, se pomocí kolejové točny seřadí do pořadí potřebného pro ukládání a jsou postupně po najetí do kabiny 8 výtahu 7 dopraveny do spodní stanice 13 na úrovní hlubinného komplexu 9, vyjedou z kabiny 8 a následně dojde na kolejové točně 25 vřazením najížděcího vozu 26 za převážecí vůz 20 s bentonitovým ložem 18 a obalovým souborem 3, čímž se vytvoří souprava 29 vozů. Najížděcí vůz 26 se přitom nachází na odstavné koleji 50. Najížděcí vůz 26 zahrnuje nástavbu 27 s točnou, což je nástavba 24 doplněná ve spodní části točnou a v koncové části poháněným vrátkem 28. Nástavba 27 s točnou je určena pro operace spojené s manipulací a transportem bentonitových výplní, proto i její profil nástavby tvoří pojížděcí plochu stejného průměru jako kruhový vrt 15.
Na nástavbě 27 s točnou najížděcího vozu 26 je umístěn ukládací robotický vůz 30.
Ukládací robotický vůz 30 je určen k nabrání obalového souboru 3 nebo bentonitové výplně různého typu, jejich přemístění z propojovací vodorovné chodby 14 na úložné místo do kruhového vrtu 15.
Tomuto profilu jsou přizpůsobena pojezdová tvarová kola s vnitřními pohony 32 zavěšená letmo do spodních průvlaků hlavního klenbového rámu. V horním středovém průvlaku klenbového rámu 31 jsou letmo otočně uloženy synchronizační pohybové šrouby 33 stejného stoupání, na nichž jsou pevně uložena ozubená kola 34, která jsou pro dosažení synchronizačního efektu vzájemně svázaná ohebným uzavřeným elementem 35 ovládaným rotačním pohonem 36 pevně propojeným s klenbovým rámem 31.
Na synchronizačních pohybových šroubech 33 je zavěšen rovinný rám 37, v jehož spodní části jsou uložena závěsná oka pro dva, resp. tři systémy uchopování.
Prvním systémem jsou uchopovací kyvné kleštiny bentonitového lože 39 pevně uložené na dvou paralelních kruhových tyčích 38 a poháněné jsou lineárními pohony 43 kyvné, a na opačné straně jsou lineární pohony 43 kyvné uloženy v rovinném rámu 37. Pro druhý systém uchopování, uchopování obalového souboru 3, jsou na kruhových tyčích 38 kyvné uloženy duté tyče 40, jejichž součástí jsou kyvné kleštiny 41 obalového souboru. Každý z obou systémů je synchronizován dvěma dvojicemi zubových segmentů 42.
• ·
-12Třetím systémem je uchopování bentonitových výplňových dílů prostřednictvím tří osazených čepů 44, z nichž jeden je součástí čela rovinného rámu 37, a další dva jsou součástí předních kyvných kleštin 39 bentonitového lože.
Nabrání kruhové bentonitové zátky 17 a kruhové bentonitové úseče 19 potom bude vypadat tak, že ukládací robotický vůz 30 po vyjetí z kruhového vrtu 15 na najížděcí vůz 26 se otočí o 90° otočením nástavby 27 s točnou vyjede směrem k předem uspořádaným výplním a osazené čepy 44 ukládacího robotického vozu 30 najedou do otvorů s vnitřním osazením 23 příslušné bentonitové výplně, kyvné kleštiny 39 bentonitového lože se rozepřou, čímž dojde ke stabilizaci uchopení. Ukládací robotický vůz 30 se potom pohybuje do výchozí polohy najížděcího vozu 26, dochází k otočení do výchozí polohy pomocí nástavby 27 s točnou a vůz je připraven k najetí do kruhového vrtu 15.
Nejdříve se do vrtu najíždí postupně s jednotlivými kruhovými bentonitovými zátkami 17, které tvoří odstup mezi obalovými soubory 3 ve vodorovném směru. Po zavezení potřebného počtu těchto zátek 17, je nutno navézt bentonitové lože 18 s obalovým souborem 3 na něm uloženým, čímž je obalový soubor 3 oddělen od stěn kruhového vrtu 15 ve svislém směru dolů. Osazení ukládacího robotického vozu 30 tímto celkem se provede opět jeho najetím na nástavbu 27 s točnou najížděcího vozu 26, kdy dojde kjeho otočení na opačnou stranu o úhel 90°, dále k nabrání uchopením kyvnými kleštinami bentonitového lože 39. Ukládací robotický vůz 30 se vrátí na najížděcí vůz 26, dojde k jeho otočení a je připraven na vyjetí do kruhového vrtu 15.
Oddělení obalového souboru 3 od horniny kruhového vrtu 15 ve zbývajících směrech se provede kruhovými bentonitovými úsečemi 19, přičemž tato operace se provede obdobně jako u zavážení kruhových bentonitových zátek 17.
Při všech pohybech ukládacího robotického vozu 30 v kruhovém vrtu 15 je elektricky silově a nízkonapěťově vůz propojen pomocí navíjecího bubnu napájecího a řídicího kabelu 45 umístěného na konci ukládacího robotického vozu 30 a kabel je zakončen propojovací zástrčkou 46, pro snadné připojení k zásuvce, umístěné na nástavbě 27 s točnou najížděcího vozu 26. Na klenbovém rámu 31 ukládacího robotického vozu 30 je také umístěn bezpečnostní #3 • · hák 47, který je neustále pro případ havárie, s možností vytažení lanem, propojen s vrátkem 28, umístěným na nástavbě 27 s točnou najížděcího vozu 26.
Pro snadné projetí ukládacího robotického vozu 30 z najížděcího vozu 26 přes mezeru do kruhového vrtu 15, je do každého vstupu kruhového vrtu 15 pevně uloženo osazení 48 vrtu.
První sadu kruhových bentonitových zátek 17 na konci kruhového vrtu 15 je nutno osadit mimořádně zvlášť, potom již cyklus ukládání probíhá tak, že uložený obalový soubor 3 je vždy uzavřen kruhovými bentonitovými zátkami 17.
Součástí hlubinného komplexu 9 je kaverna s technologickým zázemím 49 sloužícím pro mimořádné havarijní potřeby při selhání automatického a robotizovaného komplexního systému.
Prům^slová^^
Vynález najde uplatnění v oblasti ukládání nebezpečného odpadu, konkrétně při ukládání vyhořelého jaderného paliva.
• · · ·
• ·
1. systém technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva
2. povrchový komplex
3. obalový soubor
4. sklad obalových souborů
5. sklad bentonitových výplní
6. hlubinné úložiště
7. výtah
8. kabina
9. hlubinný komplex
10. síť kolejišť s trolejemi
11. šachetní a výtahový komplex
12. svislá šachta
13. spodní stanice
14. vodorovná chodba
15. kruhový vrt
16. povrchové robotické pracoviště
17. kruhová bentonitové zátka
18. bentonitové lože
19. kruhová bentonitové úseč
20. převážecí vůz
21. manipulátor bentonitových výplní
22. manipulátor obalových souborů
23. otvor s vnitřním osazením
24. nástavba
25. kolejová točna
26. najížděcí vůz
27. nástavba s točnou
28. vrátek
29. souprava vozů
30. ukládací robotický vůz
31. klenbový rám
32. tvarová kola s vnitřními pohony
33. synchronizační pohybový šroub
34. ozubené kolo
35. ohebný uzavřený element
36. rotační pohon
37. rovinný rám
38. kruhová tyč
39. kyvná kleština bentonitového lože
40. dutá tyč
41. kyvná kleština obalového souboru
42. dvojice zubových segmentů
43. lineární pohon
44. osazený čep
45. navíjecí buben napájecího a řídicího kabelu
46. propojovací zástrčka
47. bezpečnostní hák
48. osazení vrtu
49. technologické zázemí
50) odstavná kolej
-4G- f¥2015-W

Claims (8)

1. Ukládací robotický vůz určený k nabrání obalového souboru (3) nebo bentonitové výplně různého typu, jejich přemístění z propojovací vodorovné chodby (14) na úložné místo do vrtu (15)^vyznačující se tím, že je složen ze základního dílu, z klenbového rámu (31), v jehož spodních podélných průvlacích jsou letmo uložena tvarová kola (32) s vnitřními pohony, přičemž v horním průvlaku klenbového rámu jsou letmo otočně uloženy svislé synchronizační pohybové šrouby (33) stejné orientace i stejného stoupání, pevně propojené s ozubenými koly (34), provázanými ohebným uzavřeným elementem (35), do kterého zabírá rotační pohon (36), přičemž na synchronizačních pohybových šroubech (33) je zavěšen rovinný rám (37) s podélnými řadami ok sloužících k uložení dvou souběžných kruhových tyčí (38) kyvných kleštin (39) bentonitového lože, přičemž na kruhových tyčích (38) jsou dále kyvné uloženy duté tyče (40) kyvných kleštin (41) obalových souborů, přičemž oba systémy jsou synchronizovány vždy dvěma dvojicemi (42) zubových segmentů a poháněny pohony (43) uchycenými vždy na příslušné kleštině (41) na opačné straně v oku rovinného rámu (37), přičemž v předním čelu rovinného rámu (37) je osově vetknut osazený čep (44), který je rovněž vetknut v čelní ploše předních kyvných kleštin (39) bentonitového lože, přičemž v zadní části klenbového rámu (31) je otočně uložen navíjecí buben (45) napájecího a řídicího kabelu, přičemž dále je v zadní části klenbového rámu (31) s ním pevně propojen bezpečnostní hák (47).
2.
Ukládací robotický vůz podle nároku , vyznačující se tím, že navíjecí buben (45) napájecího a řídicího kabelu je zakončen propojovacím zástrčkou (46)
3. Systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva^využívající roboBcký i^ládací vůz (30) podle nároku vyznačující se tím, že je tvořen povrchovým komplexem (2), hlubinným komplexem (9) a propojovacím šachetním a výtahovým komplexem (11), kde povrchový komplex (2) zahrnuje robotický systém přípravy obalových souborů (3) zakončený skladem (4) obalových souborů, který je zároveň vstupním objektem pro hlubinné robotické ukládání obalových souborů (3), přičemž na sklad (4) obalových souborů funkčně navazuje sklad (5) bentonitových výplní určených jako kontaktní výplňový materiál mezi obalovým souborem (3) a rostlou horninou kruhového vrtu (15) jako součásti hlubinného úložiště (6), přičemž na povrchový komplex (2) navazuje pod povrch do hlubinného komplexu (9) směrovaný šachetní a výtahový komplex (11) tvořený svislou šachtou (12) s výtahem^ zakončený spodní stanicí (13), kde výtah (7) je opatřen kabinou (8), která má uvnitř zabudovány koleje s trolejemi navazující v koncových stanicích na horní a spodní síť kolejišť (10) s trolejemi, přičemž od této spodní stanice (13) je vybudována základní síť přístupových vodorovných chodeb (14) jako přístupů do hlubinných úložišť (6), kde na tyto vodorovné chodby (14) navazuje systém kolmých/pravoúhlých vrtů (15) pro uložení obalových souborů (3), kde tyto chodby (14) jsou opatřeny sítí kolejišť (10) vybavených trolejemi pro pohyb ukládacího robotického vozu (30), přičemž na síť kolejišť (10) s trolejemi v hlubinném komplexu (9) i povrchovém komplexu (2) navazují krátké úseky kolejí (10) s trolejemi uložené v kabině (8) výtahu (7), přičemž součástí povrchového komplexu (2) jsou, kromě skladu (4) obalových souborů a skladu (5) bentonitových výplní, další povrchová robotická pracoviště (16),
-Λ• * · * ·· ·· .· · ··· • · · · Μ· ! · ···· ····· • · ··· · I · ·· • · ..· ·ί· ····’ přičemž ve skladu (5) bentonitových výplní jsou uloženy kruhové bentonitové zátky (17), bentonitová lože (18) a kruhové bentonitové úseče (19), kde ve skladu (5) bentonitových výplní je dále umístěn manipulátor (21) bentonitových výplní pro nakládání kruhových bentonitových zátek (17), bentonitových loží (18) a kruhových bentonitových úsečí (19) na převážecí vozy (20) a dále ve skladu (4) obalových souborů je umístěn manipulátor (22) obalových souborů pro ukládání obalových souborů (3) na bentonitové lože (18) naložené na převážecím voze (20) s nástavbou (24), přičemž na počátku každého kruhového vrtu (15) je zabudováno osazení (48) vrtu tvořící přechod s minimální mezerou mezi otočnou nástavbou s točnou (27) najížděcího vozu (26) a kruhovým vrtem (15).
4. Systém robotizované technologie a logistiky podle nároku ^vyznačující se tím, že v místech křížení kolejí se využívají kolejové točny (25).
5. Systém £ robotizované technologie a logistiky podle nároku ^vyznačující se tím, že součástí hlubinného komplexu (9) je kaverna jako technologické zázemí (49) hlubinného úložiště (6).
6. Systém^ robotizované technologie a logistiky podle nárokuS^vyznačující se tím, že součástí hlubinného komplexu (9) je odstavná kolej (50) pro najížděcí vůz (26).
»··· • ···
7.
Systém £ robotizované technologie a logistiky podle nároku^vyznačující se tím, že vrty (15) jsou kruhového profilu.
8. Systém robotizované technologie a logistiky podle nároku3 vyznačující se tím, že /
kruhové bentonitové zátky (17) a kruhové bentonitové výseče jsou osazeny z jedné strany otvory s vnitřním uchopovacím osazením.
PV2015-W9
CZ2015-709A 2015-10-09 2015-10-09 Systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva a ukládací robotický vůz pro tento systém CZ2015709A3 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-709A CZ2015709A3 (cs) 2015-10-09 2015-10-09 Systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva a ukládací robotický vůz pro tento systém
EP15466019.5A EP3154063A1 (en) 2015-10-09 2015-12-15 Storage robotic vehicle and storage for disposal site of spent nuclear fuel containing the storage robotic vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-709A CZ2015709A3 (cs) 2015-10-09 2015-10-09 Systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva a ukládací robotický vůz pro tento systém

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2015709A3 true CZ2015709A3 (cs) 2017-04-19

Family

ID=55405088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-709A CZ2015709A3 (cs) 2015-10-09 2015-10-09 Systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva a ukládací robotický vůz pro tento systém

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3154063A1 (cs)
CZ (1) CZ2015709A3 (cs)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ308330B6 (cs) * 2018-10-26 2020-05-20 Robotsystem, S.R.O. Robotická manipulační a technologická sestava horké komory robotizované linky plnění a přípravy úložných obalových souborů pro hlubinné ukládání vyhořelých palivových článků
CZ309100B6 (cs) * 2017-12-20 2022-02-02 Robotsystem, S.R.O. Kolejový výškově stavitelný vůz s automatizovaným propojováním

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ307370B6 (cs) * 2017-04-07 2018-07-04 Robotsystem, S.R.O. Ukládací robot a robotická systémová sestava pro ukládání obalových souborů v hlubinném úložišti
FR3075452B1 (fr) * 2017-12-19 2020-01-10 Agence Nationale Pour La Gestion Des Dechets Radioactifs Robot d'inspection automatise pour galeries de stockage de dechets radioactifs
CN111196044B (zh) * 2018-11-16 2021-07-16 中航复合材料有限责任公司 一种碳纤维复合材料机械手臂模压成型方法
CZ310021B6 (cs) * 2018-11-30 2024-05-15 Robotsystem, S.R.O. Robotický technologický komplex vertikálního ukládání vyhořelého jaderného paliva do hutněného bentonitu
CZ310355B6 (cs) * 2022-12-21 2025-04-02 F I T E a.s. Robotická elektroplatforma s rekonfigurovatelným subsystémem mobility a vnitřním prostorem určeným pro implementaci robotických manipulátorů

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5841147A (en) * 1997-03-12 1998-11-24 Newport News Shipbuilding And Dry Dock Company Intermodal modular spent nuclear fuel transportation system
US8215423B2 (en) * 2009-10-23 2012-07-10 Intelliport Corporation Stack axle assembly and transporters having the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309100B6 (cs) * 2017-12-20 2022-02-02 Robotsystem, S.R.O. Kolejový výškově stavitelný vůz s automatizovaným propojováním
CZ308330B6 (cs) * 2018-10-26 2020-05-20 Robotsystem, S.R.O. Robotická manipulační a technologická sestava horké komory robotizované linky plnění a přípravy úložných obalových souborů pro hlubinné ukládání vyhořelých palivových článků

Also Published As

Publication number Publication date
EP3154063A1 (en) 2017-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2015709A3 (cs) Systém robotizované technologie a logistiky hlubinného robotického ukládání vyhořelého jaderného paliva a ukládací robotický vůz pro tento systém
US5407316A (en) Rapid, compact, high density storage of cargo containers
CN108569504B (zh) 内部物流系统
CN114194514B (zh) 一种基于无人开采的矿用翻转提升输送装置
CN109612332B (zh) 一种用于将火箭装入贮运发射箱的装填装置及方法
AU2017348146A1 (en) Sky rail-based multimodal transportation interworking system
CN103422820A (zh) 一种猫道机及猫道装置
CN103827001A (zh) 用于装载和卸载工件载运容器的站
CN104405304A (zh) 一种井口无人操作的修井作业系统及工艺
CN214653417U (zh) 一种单轨道巡检机器人升降平台
CZ29108U1 (cs) Ukládací robotický vůz a úložiště pro ukládání vyhořelého jaderného paliva obsahující tento ukládací robotický vůz
EP3407360B1 (en) Disposal robot and robotic system assembly for disposal of disposal casks in a deep geological repository
CN206360438U (zh) 无轨式车辆搬运设备
JP6242781B2 (ja) 搬送装置及び搬送方法
Pelletier et al. Design of the monorail crane system for remote handling of the ITER neutral beam cell
CN201177983Y (zh) 放射性或危险性物品搬运存储装置
Sykes et al. Status of ITER neutral beam cell remote handling system
JPH05229609A (ja) 立体自動倉庫
CN102963508A (zh) 一种深海钻井平台bop移运装置
EP3660867B1 (en) Robotic technology complex of vertical disposal of disposal canisters with spent nuclear fuel in gradually compacted bentonite
RU149542U1 (ru) Вагон-хоппер
JP2638908B2 (ja) 橋形クレーンの脚部構造
JPH02194297A (ja) シールド工法における自動資材搬送方法
CZ31050U1 (cs) Ukládací robot a robotická systémová sestava pro ukládání obalových souborů v hlubinném úložišti
Choi et al. Remote handling concept for the neutral beam system